Чем можно измерить толщину защитного слоя бетона

Измерение толщины защитного слоя бетона

И37 Измерение толщины защитного слоя бетона : метод. указания к выполнению лабораторных работ / сост. Б.С. Юшков, А.С. Сергеев. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн.

ун-та, 2015. – 17 с.

Даются рекомендации по измерению толщины защитного слоя бетона (расстояния по нормали от поверхности бетона до образующей арматурного стержня), определению расположения (проекции арматуры на поверхность бетона) и диаметра арматуры (ПОИСК-2.51) в диапазоне 3–50 мм класса АI–АIV ГОСТ 57881–75 в железобетонных изделиях и конструкциях по ГОСТ 22904–93 в условиях предприятий, стройплощадок, эксплуатируемых зданий и сооружений.

Предназначены для студентов, магистров, аспирантов, преподавателей строительных специальностей «Строительство автомобильных дорог», «Мосты и транспортные тоннели».

Назначение и область применения .

Устройство и принцип работы.

2.1. Принцип работы.

2.2. Устройство прибора.

Указание мер безопасности.

Работа с прибором.

4.1. Подготовка к работе и включение.

4.2. Измерения при известном диаметре.

4.3. Измерения при неизвестном диаметре

Режим работы с настройкой на сталь (для «ПОИСК-2.51») .

Акустический поиск (для «ПОИСК-2.51») .

Глубинный поиск (для «ПОИСК-2.51»).

Вывод результатов на компьютер (для «ПОИСК-2.51») .

Программа связи прибора с компьютером.

Методические указания содержат сведения о принципе действия и конструкции, технических характеристиках измерителя защитного слоя бетона «ПОИСК-2.5», описывают методы измерения, калибровки, оценки измеряемых величин и дают другие сведения, необходимые для нормальной эксплуатации прибора.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Измеритель защитного слоя бетона «ПОИСК-2.5» предназначен для измерения толщины защитного слоя бетона (расстояния по нормали от поверхности бетона до образующей арматурного стержня), определения расположения (проекции арматуры на поверхность бетона) и диаметра арматуры в диапазоне 3–50 мм класса АI–АIV ГОСТ 57881–75 в железобетонных изделиях и конструкциях по ГОСТ 22904–93 в условиях предприятий, стройплощадок, эксплуатируемых зданий и сооружений.

Прибор «ПОИСК-2.51» имеет функции измерения толщины защитного слоя при известном диаметре арматуры, выбора диаметра, хранения результатов с указанием даты и времени, определения неизвестного диаметра с помощью диэлектрической прокладки и связи с компьютером (ПК).

Прибор предназначен для работы при температуре окружающей среды от –10 до +40 °С и максимальной влажности 80 % при температуре +25 °С.

2. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

2.1. Принцип работы

Прибор «ПОИСК-2.5» состоит из индуктивного преобразователя и электронного блока.

Принцип действия прибора заключается в регистрации изменения электромагнитного поля датчика при взаимодействии его с элементами арматуры. Этот сигнал воспринимается электронным блоком и преобразуется по заложенному в программу семейству характеристик в значение толщины защитного слоя бетона Н , мм.

Поиск арматурных стержней осуществляется путем сканирования контролируемой поверхности датчиком в сочетании с поворотом вокруг оси датчика до получения минимально возможного для данного случая показания толщины защитного слоя. Процесс поиска отображается на дисплее показаниями Н и линейным индикатором.

Для удобства работы в приборе предусмотрен звуковой поиск. Он позволяет определить ориентацию арматурных стержней без непрерывного наблюдения за дисплеем прибора по изменению частоты тонального звукового сигнала. С приближением датчика к арматурному элементу тональность звукового сигнала снижается.

Прибор исполнения «ПОИСК-2.51» позволяет определить неизвестный диаметр арматуры с использованием прокладки диэлектрической из органического стекла (далее – прокладки). При этом первое измерение выполняется без прокладки, данные фиксируются в памяти прибора, затем выполняется второе измерение с прокладкой и прибор выдает на дисплей окончательный результат – диаметр арматуры и толщину защитного слоя.

2.2. Устройство прибора

Прибор (рисунок) состоит из электронного блока, имеющего на лицевой панели 12-клавишную клавиатуру и графический дисплей, в верхней торцевой части корпуса установлен разъем для подключения датчика, слева от разъема расположен USB-разъем для связи

с компьютером для передачи и обработки информации. Доступ к аккумуляторам осуществляется через крышку батарейного отсека на нижней стенке корпуса.

Датчик выполнен в виде прямоугольной призмы, на торце которой имеется кистевой ремешок и выведен соединительный кабель. На чувствительной части датчика установлено четыре стальных шарика для улучшения скольжения по контролируемой поверхности.

Клавиатура состоит из 12 клавиш (см. рисунок). Клавиша « » используется для включения и выключения прибора. Если измерения не выполняются, происходит автоматическое отключение прибора через заданное оператором время.

Клавиша « » служит для включения и выключения подсветки дисплея. При включении прибора подсветка всегда отключена.

Клавиша «М» служит для перевода прибора из режима меню в режим измерения (measuring), а также для фиксации очередного результата в памяти (memory).

Клавиша «F» является функциональной и предназначена для работы в режиме главного меню и подменю.

Клавишами « ← », « → » управляется курсор (мигающий знак, цифра и т.п.) в режиме установки параметров работы и осуществляется просмотр памяти результатов (из режима измерения).

Клавиши « ↑ », « ↓ » предназначены для выбора строки меню, установки значений параметров и ускоренного просмотра памяти по датам.

Клавиши «▲», «▼» предназначены для быстрого выбора строки в начале и конце дисплея, установки числовых значений.

Клавишей «С» выполняется сброс устанавливаемых параметров в начальное состояние и удаление результатов.

Клавиша «ALT» – сервисная клавиша, расширяющая функции клавиатуры.

Комбинации клавиш «Alt – ▲ » и «Alt – ▼ » служат для изменения контрастности индикатора, комбинация «Alt – C» для удаления текущего результата измерения, «Alt – М» для просмотра краткой информации по назначению клавиш клавиатуры.

Рис. Внешний вид прибора «ПОИСК-2.51»

3. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. Прибор не содержит компонентов, опасных для жизни

и здоровья пользователя.

3.2. При работе с прибором необходимо соблюдать общие правила техники безопасности, действующие в условиях работы конкретного производства, технологии, оборудования и т.п.

4. РАБОТА С ПРИБОРОМ

4.1. Подготовка к работе и включение

При эксплуатации прибора можно пользоваться аккумуляторами, которые предварительно следует зарядить, или блоком питания 5 В, который подключается к USB-разъему, расположенному на верхнем торце корпуса электронного блока. Прибор также может работать от кабеля связи USB, если он подключен к компьютеру.

Для подготовки прибора к работе необходимо следующее:

– подсоединить датчик к прибору через разъем, совместив положение «ключа» на прямой и ответной частях разъема;

– включить прибор нажатием клавиши « », при этом на дисплее кратковременно появляется сообщение о предприятии-изгото- вителе, названии прибора и напряжении питания. Через несколько секунд прибор переходит в главное меню.

Если при включении прибора, который питается от аккумуляторов, на дисплее появляется сообщение о необходимости их заряда или если прибор не включается, то следует произвести заряд аккумуляторов или воспользоваться для работы с прибором сетевым блоком питания.

4.2. Измерения при известном диаметре

Для проведения измерений в данном режиме необходимо следующее:

4.2.1. Нажатием клавиши «М» войти в режим измерения.

4.2.2. Выполнить калибровку прибора в следующей последовательности (в данной модификации прибора заложена одинаковая базовая настройка по всем группам сталей):

– удалить датчик от металлических предметов на расстояние не менее 0,5 м и обеспечить его неподвижность;

– нажать клавишу «С», дисплей оповестит: «Идет калибровка», после завершения калибровки кратковременно появится сообщение

о ее завершении, затем дисплей перейдет в рабочий режим.

Внимание! Калибровку рекомендуется выполнять через каждые 10 минут работы или перед каждой новой серией измерений.

4.2.3. При необходимости смены диаметра выйти из режима измерения нажатием клавиши «F», войти в пункт главного меню «Диаметр» и установить требуемое значение диаметра, затем нажатием клавиши «М» вернуться в режим измерения.

4.2.4. Установить датчик на поверхность контролируемого объекта и, плавно перемещая его вдоль поверхности, добиться минимума показаний Н , при котором арматурный элемент располагается под продольной осью датчика. При неизвестном расположении стержней поиск осуществляется сканированием поверхности объекта в сочетании с поворотом вокруг вертикальной оси на 90°.

4.2.5. Нужные результаты зафиксировать в памяти нажатием клавиши «М» для каждого найденного арматурного элемента.

4.3. Измерения при неизвестном диаметре (для «ПОИСК-2.51»)

4.3.1. Установить ожидаемое значение диаметра через пункт главного меню «Диаметр».

4.3.2. Войти в пункт главного меню «Режим работы», подпункт «Диаметр Х» и нажатием клавиши «С» включить режим калибровки. После калибровки на дисплее появится окно первого такта измерения неизвестного диаметра.

4.3.3. Найти проекцию арматурного элемента на поверхность

и отметить ее ось мелком.

4.3.4. На помеченную ось установить датчик. При этом на дисплее будет индицироваться, например, следующее:

Н х = ? D х = ?; N002

Без эталона – пр.

Н = 25 мм; D = 20 мм Стержни – А–00

Нажать клавишу «М».

4.3.5. Аккуратно снять датчик, поместить его на диэлектрическую прокладку, совмещая стальные шарики на чувствительной стороне датчика с углублениями в прокладке. Тщательно поставить датчик на прежнее место через прокладку:

Н х = ? D х = ?; N002

Без эталона – пр.

Н = 44,2 мм; D = 20 мм Стержни – А–00

4.3.6. Нажать клавишу «М». На дисплее появятся результаты измерений:

D х = 26 мм; N002

H х = 26,7 мм Стержни – А–00 10:31 9 Март

4.3.7. Для устранения влияния неровностей поверхности бетона на точность первое измерение следует проводить через прокладку из оргстекла толщиной 4–5 мм. В этом случае для получения фактического результата толщину этой прокладки следует вычесть из значения Н х .

4.3.8. При последующем нажатии клавиши «М» результат фиксируется в памяти и прибор готов к выполнению следующего цикла измерения неизвестного диаметра.

4.3.9. С целью повышения достоверности результатов рекомендуется выполнять по 3 цикла измерений для каждого стержня с усреднением значений D х и Н х .

4.3.10. Все манипуляции с прокладками и метками необходимо выполнять тщательно, не допуская сдвигов и перекосов.

Определение толщины защитного слоя бетона

-для арматуры периодического профиля — условное расстояние до образующей цилиндра, диаметр которого равен номинальному диаметру этой арматуры.

Для определения толщины защитного слоя бетона и расположения стальной арматуры в железобетонной конструкции применяют магнитные, электромагнитные или вихретоковые приборы, включающие измерительный блок, измерительный преобразователь и блок питания.

В данной статье будет рассмотрено проведение испытаний по определению толщины защитного слоя бетона проводят по ГОСТ 22904-93 «Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры», с использованием прибора ПОИСК 2.6.

Рис.2 — процесс определения положения арматуры в железобетонной конструкции

Принцип действия прибора основан на анализе взаимодействия электромагнитного поля датчика с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой датчика в стальной арматуре.

Порядок проведение испытаний:

— определяется число и расположение контролируемых участков в зависимости от: цели и условий испытаний, особенностей конструкции, условий эксплуатации конструкции с учётом агрессивности внешней среды;

-устанавливается датчик на поверхность контролируемого объекта и плавно перемещается вдоль поверхности, добиваясь минимума показания Н, при котором арматурный элемент располагается под продольной осью датчика. При неизвестном расположении стержней поиск осуществляется сканированием поверхности объекта в сочетании с поворотом вокруг вертикальной оси на ± 90 градусов;

— при толщине защитного слоя бетона меньше предела измерения применяемого прибора испытания проводят через прокладку толщиной (10,0±0,1) мм из материала, не обладающего магнетическими свойствами (фактическую толщину защитного слоя бетона в этом случае определяют как разность между результатами измерения и толщиной этой прокладки);

— фиксируют показания прибора.

Фактические значения толщины защитного слоя бетона и расположения стальной арматуры в конструкции по результатам измерений сравнивают со значениями, установленными технической документацией на эти конструкции (с учетом предельных отклонений данных параметров).

Результаты измерений оформляют протоколом, который должен содержать такие данные как:

— наименование проверяемой конструкции (ее условное обозначение);

— тип и номер применяемого прибора (с указанием даты его последней поверки):

— номера контролируемых участков конструкции и схему их расположения на конструкции;

-проектные значения геометрических параметров армирования контролируемой конструкции;

Поиск арматуры и измерение толщины защитного слоя бетона

При строительстве, либо ремонте и техническом обслуживании зданий, возможность поиска и обнаружения различных подповерхностных металлических объектов – крайне важна.

Измерение толщины защитных слоев бетона и определение участков с элементами арматуры – являются обязательными процедурами перед проведением ремонтно-строительных работ. Для решения данной задачи используется измеритель толщины Арматуроскоп – прибор неразрушающего контроля, работающий на основе взаимодействия электромагнитных полей.

С помощью Арматуроскопа выявляется расположение закладных и верхнего ряда арматуры, определяется величина защитного слоя. Также прибор предоставляет возможность оценить примерный диаметр арматуры и ее положение при неизвестном защитном слое, что позволяет провести необходимые работы по разметке конструкций для последующих испытаний. Незаменимую роль измеритель толщины играет при необходимости восстановления утраченной документации по армированию.

Измеритель защитного слоя бетона работает в четырех режимах сканирования, оснащен графическим дисплеем с подсветкой и звуковыми датчиками.

Величина защитного слоя бетона оказывает существенное влияние на долговечность железобетонной конструкции. Защитный слой предохраняет арматуру от доступа влаги, кислорода, агрессивных веществ и газов. Арматурные стержни, имеющие небольшой защитный слой или значительные дефекты в нем, подвергаются коррозии в первую очередь

Толщина защитного слоя бетона – очень важный показатель при возведении или обследовании любого сооружения. Она устанавливается в зависимости от вида и диаметра арматуры, размера сечений элемента, вида и класса бетона, условий работы конструкции и т.д.

Для примера, толщина защитного слоя бетона для продольной арматуры ненапрягаемой или с натяжением на упоры должна быть не менее диаметра стержня или каната; в плитах и стенках толщиной до 100 мм —10 мм; в плитах и стенках толщиной более 100 мм, а также балках высотой менее 250 мм— 15 мм; в балках высотой 250 мм и более — 20 мм; в сборных фундаментах—30 мм.

Возможность обнаружения элементов арматуры и других подповерхностных металлических объектов крайне необходима в строительстве, обслуживании и ремонте зданий и сооружений. Например, для определения участков поверхности конструкций, свободных от залегающей арматуры, для измерения прочности методами: ультразвуковым, ударно-импульсным, отрывом со скалыванием и скола ребра.

При проведении ремонтных работ контакт инструмента с металлическим объектом не только ведет к повреждению инструмента, но также может серьезно ослабить конструкцию вследствие разрушения арматуры. Результатом этого будут структурные повреждения и возникновение очага коррозии вследствие частичного разрушения бетона. Перед любым текущим ремонтом очень важно определить расположение, ориентацию и глубину залегания подповерхностных металлических конструкций.

Для решения этих задач в неразрушающем контроле стройматериалов применяются приборы получившие название измерители толщины защитного слоя бетона или арматуроскопы.

В этих приборах реализуется магнитный метод контроля, который регламентируется ГОСТ 22904-93. Основан этот метод на взаимодействии магнитного или электромагнитного поля прибора со стальной арматурой железобетонной конструкции. Метод позволяет установить величину защитного слоя, выявить расположение верхнего ряда стержневой арматуры и закладных, а также при неизвестном защитном слое примерно оценить диаметр арматуры.

Использование магнитного метода дает возможность уточнить соответствие исполнения ж/б конструкций проектным решениям в части соответствия диаметра и положения использованной арматуры; восстановить утраченную проектную документацию по армированию; произвести разметку конструкции для испытания прочности бетона при использовании методов отрыва, скалывания ребра, УЗ метода либо при выбуривании кернов; оценить взаимное расположение арматуры и трещин, выходящих на поверхность конструкции и т.д.

Измеритель защитного слоя бетона NOVOTEST Арматуроскоп, производства ООО НТЦ «Промышленное оборудование и технологии», г. Новомосковск, Украина, удовлетворяет всем требованиям к точности и функциональности, выдвигаемым к приборам данного класса.

В приборе реализовано четыре режима:

– основной режим – измерение глубины залегания арматуры при ее известном диаметре либо определение диаметра арматурного стержня при известном защитном слое;

– режим глубинного поиска;

– режим измерения диаметра арматуры при неизвестном защитном слое.

Поиск арматурных стержней осуществляется путем сканирования контролируемой поверхности датчиком в сочетании с поворотом вокруг оси датчика до получения минимально возможного для данного случая показания толщины защитного слоя. Процесс поиска отображается на дисплее значениями расстояния до арматуры и линейным индикатором. Для удобства работы в приборе предусмотрен звуковой поиск. Он позволяет определить ориентацию арматурных стержней без непрерывного наблюдения за дисплеем прибора по изменению частоты звукового сигнала. С приближением датчика к арматурному элементу частота звукового сигнала увеличивается.

Прибор позволяет определить неизвестный диаметр арматуры с использованием диэлектрической прокладки. При этом первое измерение выполняется без прокладки, данные фиксируются в памяти прибора, затем выполняется второе измерение с прокладкой и прибор выдаёт на дисплей диаметр арматуры

NOVOTEST Арматуроскоп состоит из электронного блока, к которому при помощи кабеля крепится датчик. Питание прибора осуществляется от двух аккумуляторных батарей типа АА, что обеспечивает время непрерывной работы до 10 часов. Все результаты поиска и измерений отображаются на графическом дисплее с подсветкой. По габаритам и массе электронный блок соизмерим с крупным смартфоном и без проблем помещается в ладони.

В результате работы украинских разработчиков получился прибор ни чем не уступающий по функциональности и метрологическим характеристикам российским аналогам производства СКБ «Стройприбор» и ООО НПП «Интерприбор», а по сочетанию цена/качество он может успешно конкурировать не только с российскими приборами, но и с европейскими и китайскими производителями.

Измеритель защитного слоя бетона. Как предсказать долговечность конструкции?

При ремонте или восстановлении железобетонных конструкций часто требуется определить глубину залегания арматурных элементов. Это имеет большое значение для долговечности конструкции, поскольку от глубины закладки арматуры зависит стойкость конструкции от вредного влияния агрессивных внешних сред. В соответствии с ГОСТ 22904-93 для измерения таких параметров используются измерители толщины защитного слоя бетона, иногда называемые также арматуроскопами.

Немного о защитном слое бетона

Толщина защитного слоя устанавливается проектировщиком при расчёте длины закладных элементов, что необходимо для качественной анкеровки конструкций. Эта характеристика учитывает как условия эксплуатации (температура, относительная влажность), так и расчётную долговечность строения.

На выбор толщины влияют:

• Технология укладки арматуры.
• Уровень эксплуатационных нагрузок на железобетонную конструкцию.
• Характер конструкции – стена, балка, перемычка и т.д.
• Материал арматуры.

Обычно толщина защитного слоя бетона принимается в следующих пределах:

1. Для конструктивных элементов толщиной до 100 мм – не менее 10 мм, и не менее 1,0…1,5 максимального размера закладного элемента.
2. Для конструкций, толщиной не более 250 мм – 15 мм.
3. Для конструкций толщиной от 250 мм и выше – 20 мм.
4. Для сборного железобетона – от 30 мм (зависит от условий эксплуатации).

Следует отметить, что марка материала арматуры, а также вид её предварительной термообработки на выбор рассматриваемой величины не влияют, поскольку решающим является не уровень эксплуатационных напряжений в конструкции, а её устойчивость к воздействию внешних неблагоприятных факторов. Все эти факторы можно просканировать с применением измерителя толщины защитного слоя бетона.

Методы определения

Большинство методов неразрушающего контроля используют технологию взаимодействия электромагнитного поля, которое применяется и в измерителях защитного слоя бетона. По результатам контроля можно практически полностью восстановить утраченную по каким-либо причинам техническую документацию на конструкцию или сооружение в целом.

Все измерители толщины защитного слоя бетона используют индукционный способ, заключающийся в следующем.

Для замера необходимы две катушки индуктивности – манипулирующая (в приборе) и токопроводящая (в железобетонном элементе). Манипулирующая катушка запитывается переменным током, в результате чего создаётся переменное магнитное поле, сопровождающееся появлением вихревых токов Фуко. При введении в это поле элемента, содержащего в себе металл, возникает вторичное электромагнитное поле, действующее в противоположном направлении. В результате параметры первичного поля изменяются, что и фиксируется изменением силы результирующего поля в обмотках манипулирующей катушки.

Далее, в зависимости от конструкции измерителя защитного слоя бетона возможны два варианта:

• измерить вторичное напряжение в обмотке (по принципу трансформатора);
• измерить фактическое сопротивление обмотки.

Однако в любом случае будет использован эффект изменения параметра, который определяется размерами токопроводящей катушки, т.е., арматуры, её количества и способа укладки на определённой площади, анкеровки, формы и даже неоднородности материала.

Порядок работы с прибором

Современные измерители слоя бетона способны функционировать в следующих режимах:

1. Определения глубины закладки арматуры.
2. Определения поперечного размера закладного элемента.
3. Поиска мест расположения арматуры в бетоне.
4. Сканирования способа размещения арматурных элементов.

Прибор включает в себя основной электронный блок (где смонтированы манипулирующая катушка, усилитель, аккумуляторная батарея и графический дисплей), и тактильный датчик, подсоединяемый к блоку при помощи гибкого проводника с малым электросопротивлением. Шкала прибора тарирована в единицах длины, и, в зависимости от настройки, может показывать глубину залегания арматуры, её наличие на конкретном участке конструкции, а также размеры сечения закладных элементов. При начале работы датчик устанавливается на 0, а далее следует произвести минимум одно измерение, чтобы по результатам сравнения (первое измерение остаётся в памяти прибора) установить глубину защитного слоя бетона.

Для удобства работы интенсивность изменения электромагнитного поля отображается соответствующим звуковым сигналом.

Наиболее часто в качестве измерителей толщины защитного слоя бетона используются:

• измерители ИПА-МГ4, ИПА-МГ4.01 и «Поиск-2,5»;
• портативные электронные томографы А1220;
• арматуроскопы Novotest (Украина);
• толщиномеры ТС 300 (Китай);
• системы комплексного обнаружения арматурных стержней Profometer (Швейцария).

Сравнительные технические возможности вышеперечисленной техники представлены в таблице:

Измерение толщины защитного слоя бетона

И37 Измерение толщины защитного слоя бетона : метод. указания к выполнению лабораторных работ / сост. Б.С. Юшков, А.С. Сергеев. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн.

ун-та, 2015. – 17 с.

Даются рекомендации по измерению толщины защитного слоя бетона (расстояния по нормали от поверхности бетона до образующей арматурного стержня), определению расположения (проекции арматуры на поверхность бетона) и диаметра арматуры (ПОИСК-2.51) в диапазоне 3–50 мм класса АI–АIV ГОСТ 57881–75 в железобетонных изделиях и конструкциях по ГОСТ 22904–93 в условиях предприятий, стройплощадок, эксплуатируемых зданий и сооружений.

Предназначены для студентов, магистров, аспирантов, преподавателей строительных специальностей «Строительство автомобильных дорог», «Мосты и транспортные тоннели».

Назначение и область применения .

Устройство и принцип работы.

2.1. Принцип работы.

2.2. Устройство прибора.

Указание мер безопасности.

Работа с прибором.

4.1. Подготовка к работе и включение.

4.2. Измерения при известном диаметре.

4.3. Измерения при неизвестном диаметре

Режим работы с настройкой на сталь (для «ПОИСК-2.51») .

Акустический поиск (для «ПОИСК-2.51») .

Глубинный поиск (для «ПОИСК-2.51»).

Вывод результатов на компьютер (для «ПОИСК-2.51») .

Программа связи прибора с компьютером.

Методические указания содержат сведения о принципе действия и конструкции, технических характеристиках измерителя защитного слоя бетона «ПОИСК-2.5», описывают методы измерения, калибровки, оценки измеряемых величин и дают другие сведения, необходимые для нормальной эксплуатации прибора.

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Измеритель защитного слоя бетона «ПОИСК-2.5» предназначен для измерения толщины защитного слоя бетона (расстояния по нормали от поверхности бетона до образующей арматурного стержня), определения расположения (проекции арматуры на поверхность бетона) и диаметра арматуры в диапазоне 3–50 мм класса АI–АIV ГОСТ 57881–75 в железобетонных изделиях и конструкциях по ГОСТ 22904–93 в условиях предприятий, стройплощадок, эксплуатируемых зданий и сооружений.

Прибор «ПОИСК-2.51» имеет функции измерения толщины защитного слоя при известном диаметре арматуры, выбора диаметра, хранения результатов с указанием даты и времени, определения неизвестного диаметра с помощью диэлектрической прокладки и связи с компьютером (ПК).

Прибор предназначен для работы при температуре окружающей среды от –10 до +40 °С и максимальной влажности 80 % при температуре +25 °С.

2. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

2.1. Принцип работы

Прибор «ПОИСК-2.5» состоит из индуктивного преобразователя и электронного блока.

Принцип действия прибора заключается в регистрации изменения электромагнитного поля датчика при взаимодействии его с элементами арматуры. Этот сигнал воспринимается электронным блоком и преобразуется по заложенному в программу семейству характеристик в значение толщины защитного слоя бетона Н , мм.

Поиск арматурных стержней осуществляется путем сканирования контролируемой поверхности датчиком в сочетании с поворотом вокруг оси датчика до получения минимально возможного для данного случая показания толщины защитного слоя. Процесс поиска отображается на дисплее показаниями Н и линейным индикатором.

Для удобства работы в приборе предусмотрен звуковой поиск. Он позволяет определить ориентацию арматурных стержней без непрерывного наблюдения за дисплеем прибора по изменению частоты тонального звукового сигнала. С приближением датчика к арматурному элементу тональность звукового сигнала снижается.

Прибор исполнения «ПОИСК-2.51» позволяет определить неизвестный диаметр арматуры с использованием прокладки диэлектрической из органического стекла (далее – прокладки). При этом первое измерение выполняется без прокладки, данные фиксируются в памяти прибора, затем выполняется второе измерение с прокладкой и прибор выдает на дисплей окончательный результат – диаметр арматуры и толщину защитного слоя.

2.2. Устройство прибора

Прибор (рисунок) состоит из электронного блока, имеющего на лицевой панели 12-клавишную клавиатуру и графический дисплей, в верхней торцевой части корпуса установлен разъем для подключения датчика, слева от разъема расположен USB-разъем для связи

с компьютером для передачи и обработки информации. Доступ к аккумуляторам осуществляется через крышку батарейного отсека на нижней стенке корпуса.

Датчик выполнен в виде прямоугольной призмы, на торце которой имеется кистевой ремешок и выведен соединительный кабель. На чувствительной части датчика установлено четыре стальных шарика для улучшения скольжения по контролируемой поверхности.

Клавиатура состоит из 12 клавиш (см. рисунок). Клавиша « » используется для включения и выключения прибора. Если измерения не выполняются, происходит автоматическое отключение прибора через заданное оператором время.

Клавиша « » служит для включения и выключения подсветки дисплея. При включении прибора подсветка всегда отключена.

Клавиша «М» служит для перевода прибора из режима меню в режим измерения (measuring), а также для фиксации очередного результата в памяти (memory).

Клавиша «F» является функциональной и предназначена для работы в режиме главного меню и подменю.

Клавишами « ← », « → » управляется курсор (мигающий знак, цифра и т.п.) в режиме установки параметров работы и осуществляется просмотр памяти результатов (из режима измерения).

Клавиши « ↑ », « ↓ » предназначены для выбора строки меню, установки значений параметров и ускоренного просмотра памяти по датам.

Клавиши «▲», «▼» предназначены для быстрого выбора строки в начале и конце дисплея, установки числовых значений.

Клавишей «С» выполняется сброс устанавливаемых параметров в начальное состояние и удаление результатов.

Клавиша «ALT» – сервисная клавиша, расширяющая функции клавиатуры.

Комбинации клавиш «Alt – ▲ » и «Alt – ▼ » служат для изменения контрастности индикатора, комбинация «Alt – C» для удаления текущего результата измерения, «Alt – М» для просмотра краткой информации по назначению клавиш клавиатуры.

Рис. Внешний вид прибора «ПОИСК-2.51»

3. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. Прибор не содержит компонентов, опасных для жизни

и здоровья пользователя.

3.2. При работе с прибором необходимо соблюдать общие правила техники безопасности, действующие в условиях работы конкретного производства, технологии, оборудования и т.п.

4. РАБОТА С ПРИБОРОМ

4.1. Подготовка к работе и включение

При эксплуатации прибора можно пользоваться аккумуляторами, которые предварительно следует зарядить, или блоком питания 5 В, который подключается к USB-разъему, расположенному на верхнем торце корпуса электронного блока. Прибор также может работать от кабеля связи USB, если он подключен к компьютеру.

Для подготовки прибора к работе необходимо следующее:

– подсоединить датчик к прибору через разъем, совместив положение «ключа» на прямой и ответной частях разъема;

– включить прибор нажатием клавиши « », при этом на дисплее кратковременно появляется сообщение о предприятии-изгото- вителе, названии прибора и напряжении питания. Через несколько секунд прибор переходит в главное меню.

Если при включении прибора, который питается от аккумуляторов, на дисплее появляется сообщение о необходимости их заряда или если прибор не включается, то следует произвести заряд аккумуляторов или воспользоваться для работы с прибором сетевым блоком питания.

4.2. Измерения при известном диаметре

Для проведения измерений в данном режиме необходимо следующее:

4.2.1. Нажатием клавиши «М» войти в режим измерения.

4.2.2. Выполнить калибровку прибора в следующей последовательности (в данной модификации прибора заложена одинаковая базовая настройка по всем группам сталей):

– удалить датчик от металлических предметов на расстояние не менее 0,5 м и обеспечить его неподвижность;

– нажать клавишу «С», дисплей оповестит: «Идет калибровка», после завершения калибровки кратковременно появится сообщение

о ее завершении, затем дисплей перейдет в рабочий режим.

Внимание! Калибровку рекомендуется выполнять через каждые 10 минут работы или перед каждой новой серией измерений.

4.2.3. При необходимости смены диаметра выйти из режима измерения нажатием клавиши «F», войти в пункт главного меню «Диаметр» и установить требуемое значение диаметра, затем нажатием клавиши «М» вернуться в режим измерения.

4.2.4. Установить датчик на поверхность контролируемого объекта и, плавно перемещая его вдоль поверхности, добиться минимума показаний Н , при котором арматурный элемент располагается под продольной осью датчика. При неизвестном расположении стержней поиск осуществляется сканированием поверхности объекта в сочетании с поворотом вокруг вертикальной оси на 90°.

4.2.5. Нужные результаты зафиксировать в памяти нажатием клавиши «М» для каждого найденного арматурного элемента.

4.3. Измерения при неизвестном диаметре (для «ПОИСК-2.51»)

4.3.1. Установить ожидаемое значение диаметра через пункт главного меню «Диаметр».

4.3.2. Войти в пункт главного меню «Режим работы», подпункт «Диаметр Х» и нажатием клавиши «С» включить режим калибровки. После калибровки на дисплее появится окно первого такта измерения неизвестного диаметра.

4.3.3. Найти проекцию арматурного элемента на поверхность

и отметить ее ось мелком.

4.3.4. На помеченную ось установить датчик. При этом на дисплее будет индицироваться, например, следующее:

Н х = ? D х = ?; N002

Без эталона – пр.

Н = 25 мм; D = 20 мм Стержни – А–00

Нажать клавишу «М».

4.3.5. Аккуратно снять датчик, поместить его на диэлектрическую прокладку, совмещая стальные шарики на чувствительной стороне датчика с углублениями в прокладке. Тщательно поставить датчик на прежнее место через прокладку:

Н х = ? D х = ?; N002

Без эталона – пр.

Н = 44,2 мм; D = 20 мм Стержни – А–00

4.3.6. Нажать клавишу «М». На дисплее появятся результаты измерений:

D х = 26 мм; N002

H х = 26,7 мм Стержни – А–00 10:31 9 Март

4.3.7. Для устранения влияния неровностей поверхности бетона на точность первое измерение следует проводить через прокладку из оргстекла толщиной 4–5 мм. В этом случае для получения фактического результата толщину этой прокладки следует вычесть из значения Н х .

4.3.8. При последующем нажатии клавиши «М» результат фиксируется в памяти и прибор готов к выполнению следующего цикла измерения неизвестного диаметра.

4.3.9. С целью повышения достоверности результатов рекомендуется выполнять по 3 цикла измерений для каждого стержня с усреднением значений D х и Н х .

4.3.10. Все манипуляции с прокладками и метками необходимо выполнять тщательно, не допуская сдвигов и перекосов.

Измеритель защитного слоя бетона. Как предсказать долговечность конструкции?

При ремонте или восстановлении железобетонных конструкций часто требуется определить глубину залегания арматурных элементов. Это имеет большое значение для долговечности конструкции, поскольку от глубины закладки арматуры зависит стойкость конструкции от вредного влияния агрессивных внешних сред. В соответствии с ГОСТ 22904-93 для измерения таких параметров используются измерители толщины защитного слоя бетона, иногда называемые также арматуроскопами.

Немного о защитном слое бетона

Толщина защитного слоя устанавливается проектировщиком при расчёте длины закладных элементов, что необходимо для качественной анкеровки конструкций. Эта характеристика учитывает как условия эксплуатации (температура, относительная влажность), так и расчётную долговечность строения.

На выбор толщины влияют:

• Технология укладки арматуры.
• Уровень эксплуатационных нагрузок на железобетонную конструкцию.
• Характер конструкции – стена, балка, перемычка и т.д.
• Материал арматуры.

Обычно толщина защитного слоя бетона принимается в следующих пределах:

1. Для конструктивных элементов толщиной до 100 мм – не менее 10 мм, и не менее 1,0…1,5 максимального размера закладного элемента.
2. Для конструкций, толщиной не более 250 мм – 15 мм.
3. Для конструкций толщиной от 250 мм и выше – 20 мм.
4. Для сборного железобетона – от 30 мм (зависит от условий эксплуатации).

Следует отметить, что марка материала арматуры, а также вид её предварительной термообработки на выбор рассматриваемой величины не влияют, поскольку решающим является не уровень эксплуатационных напряжений в конструкции, а её устойчивость к воздействию внешних неблагоприятных факторов. Все эти факторы можно просканировать с применением измерителя толщины защитного слоя бетона.

Методы определения

Большинство методов неразрушающего контроля используют технологию взаимодействия электромагнитного поля, которое применяется и в измерителях защитного слоя бетона. По результатам контроля можно практически полностью восстановить утраченную по каким-либо причинам техническую документацию на конструкцию или сооружение в целом.

Все измерители толщины защитного слоя бетона используют индукционный способ, заключающийся в следующем.

Для замера необходимы две катушки индуктивности – манипулирующая (в приборе) и токопроводящая (в железобетонном элементе). Манипулирующая катушка запитывается переменным током, в результате чего создаётся переменное магнитное поле, сопровождающееся появлением вихревых токов Фуко. При введении в это поле элемента, содержащего в себе металл, возникает вторичное электромагнитное поле, действующее в противоположном направлении. В результате параметры первичного поля изменяются, что и фиксируется изменением силы результирующего поля в обмотках манипулирующей катушки.

Далее, в зависимости от конструкции измерителя защитного слоя бетона возможны два варианта:

• измерить вторичное напряжение в обмотке (по принципу трансформатора);
• измерить фактическое сопротивление обмотки.

Однако в любом случае будет использован эффект изменения параметра, который определяется размерами токопроводящей катушки, т.е., арматуры, её количества и способа укладки на определённой площади, анкеровки, формы и даже неоднородности материала.

Порядок работы с прибором

Современные измерители слоя бетона способны функционировать в следующих режимах:

1. Определения глубины закладки арматуры.
2. Определения поперечного размера закладного элемента.
3. Поиска мест расположения арматуры в бетоне.
4. Сканирования способа размещения арматурных элементов.

Прибор включает в себя основной электронный блок (где смонтированы манипулирующая катушка, усилитель, аккумуляторная батарея и графический дисплей), и тактильный датчик, подсоединяемый к блоку при помощи гибкого проводника с малым электросопротивлением. Шкала прибора тарирована в единицах длины, и, в зависимости от настройки, может показывать глубину залегания арматуры, её наличие на конкретном участке конструкции, а также размеры сечения закладных элементов. При начале работы датчик устанавливается на 0, а далее следует произвести минимум одно измерение, чтобы по результатам сравнения (первое измерение остаётся в памяти прибора) установить глубину защитного слоя бетона.

Для удобства работы интенсивность изменения электромагнитного поля отображается соответствующим звуковым сигналом.

Наиболее часто в качестве измерителей толщины защитного слоя бетона используются:

• измерители ИПА-МГ4, ИПА-МГ4.01 и «Поиск-2,5»;
• портативные электронные томографы А1220;
• арматуроскопы Novotest (Украина);
• толщиномеры ТС 300 (Китай);
• системы комплексного обнаружения арматурных стержней Profometer (Швейцария).

Сравнительные технические возможности вышеперечисленной техники представлены в таблице:

Измеритель толщины защитного слоя бетона NOVOTEST Арматуроскоп

Получить коммерческое предложение

NOVOTEST Арматуроскоп используется для оперативного контроля качества армирования различных железобетонных конструкций и изделий, что происходит при обследовании зданий, при контроле качества объектов на предприятиях и стройках. Устройство способно измерять защитный слой бетонас помощью магнитного метода в соответствии с ГОСТ 22904.

Таким образом, с помощью устройства NOVOTEST Арматуроскоп можно измерить толщину защитного слоя бетона:

• при технологическом контроле на стройках и предприятиях, при обследовании различных сооружений, конструкций, зданий оперативно контролировать качество армирования самых разных железобетонных изделий и конструкций благодаря магнитному методу в соответствии с ГОСТ 22904

• определять свободные от залегающей арматуры участки поверхности разнообразных конструкций для измерения прочности различными способами: ультразвуковым, ударно-импульсным, отрывом со скалыванием и скола ребра
• измерять глубину и диаметр залегания арматуры в зависимости от модели прибора

Достоинства модели измерителя толщины защитного слоя бетона NOVOTEST Арматуроскоп

• возможность получать очень точные измерения толщины защитного слоя бетон
• функция нахождения арматурных стержней с помощью цифровых показаний, линейного индикатора и тонального сигнала
• режим глубинного поиска
• наличие у прибора графического дисплея с подсветкой
• наличие у прибора датчика, прекрасно сконструированного, с ремешком
• небольшие размеры и масса
• возможность определять проекции арматуры на поверхность бетона, измерять защитный слой, оценивать диаметр
• функция автоматизированной калибровки устройства перед осуществлением замеров
• функция автоматизированной настройки прибора на такой материал как сталь
• возможность видеть информацию на графическом дисплее с подсветкой

К основным функциям прибора можно отнести:

• замеры толщины защитного слоя бетона с определенным диаметром
• измерение диаметра арматуры с определенным защитным слоем
• замеры с неизвестными характеристиками армирования
• сканирование объектов
• глубинный поиск арматуры
• настройка на сталь

• электронный блок
• датчик
• контрольный образец — эталон прокладка (для версии 1)
• 2 аккумулятора с зарядным устройством
• паспорт, руководство пользователя
• упаковочная тара

Дополнительные опции для заказа

• свидетельство о поверке
• дополнительные аккумуляторы
• дополнительный датчик

NOVOTEST Арматуроскоп: использование измерителя толщины защитного слоя бетона.

Поиск арматуры и измерение толщины защитного слоя бетона

При строительстве, либо ремонте и техническом обслуживании зданий, возможность поиска и обнаружения различных подповерхностных металлических объектов – крайне важна.

Измерение толщины защитных слоев бетона и определение участков с элементами арматуры – являются обязательными процедурами перед проведением ремонтно-строительных работ. Для решения данной задачи используется измеритель толщины Арматуроскоп – прибор неразрушающего контроля, работающий на основе взаимодействия электромагнитных полей.

С помощью Арматуроскопа выявляется расположение закладных и верхнего ряда арматуры, определяется величина защитного слоя. Также прибор предоставляет возможность оценить примерный диаметр арматуры и ее положение при неизвестном защитном слое, что позволяет провести необходимые работы по разметке конструкций для последующих испытаний. Незаменимую роль измеритель толщины играет при необходимости восстановления утраченной документации по армированию.

Измеритель защитного слоя бетона работает в четырех режимах сканирования, оснащен графическим дисплеем с подсветкой и звуковыми датчиками.

Величина защитного слоя бетона оказывает существенное влияние на долговечность железобетонной конструкции. Защитный слой предохраняет арматуру от доступа влаги, кислорода, агрессивных веществ и газов. Арматурные стержни, имеющие небольшой защитный слой или значительные дефекты в нем, подвергаются коррозии в первую очередь

Толщина защитного слоя бетона – очень важный показатель при возведении или обследовании любого сооружения. Она устанавливается в зависимости от вида и диаметра арматуры, размера сечений элемента, вида и класса бетона, условий работы конструкции и т.д.

Для примера, толщина защитного слоя бетона для продольной арматуры ненапрягаемой или с натяжением на упоры должна быть не менее диаметра стержня или каната; в плитах и стенках толщиной до 100 мм —10 мм; в плитах и стенках толщиной более 100 мм, а также балках высотой менее 250 мм— 15 мм; в балках высотой 250 мм и более — 20 мм; в сборных фундаментах—30 мм.

Возможность обнаружения элементов арматуры и других подповерхностных металлических объектов крайне необходима в строительстве, обслуживании и ремонте зданий и сооружений. Например, для определения участков поверхности конструкций, свободных от залегающей арматуры, для измерения прочности методами: ультразвуковым, ударно-импульсным, отрывом со скалыванием и скола ребра.

При проведении ремонтных работ контакт инструмента с металлическим объектом не только ведет к повреждению инструмента, но также может серьезно ослабить конструкцию вследствие разрушения арматуры. Результатом этого будут структурные повреждения и возникновение очага коррозии вследствие частичного разрушения бетона. Перед любым текущим ремонтом очень важно определить расположение, ориентацию и глубину залегания подповерхностных металлических конструкций.

Для решения этих задач в неразрушающем контроле стройматериалов применяются приборы получившие название измерители толщины защитного слоя бетона или арматуроскопы.

В этих приборах реализуется магнитный метод контроля, который регламентируется ГОСТ 22904-93. Основан этот метод на взаимодействии магнитного или электромагнитного поля прибора со стальной арматурой железобетонной конструкции. Метод позволяет установить величину защитного слоя, выявить расположение верхнего ряда стержневой арматуры и закладных, а также при неизвестном защитном слое примерно оценить диаметр арматуры.

Использование магнитного метода дает возможность уточнить соответствие исполнения ж/б конструкций проектным решениям в части соответствия диаметра и положения использованной арматуры; восстановить утраченную проектную документацию по армированию; произвести разметку конструкции для испытания прочности бетона при использовании методов отрыва, скалывания ребра, УЗ метода либо при выбуривании кернов; оценить взаимное расположение арматуры и трещин, выходящих на поверхность конструкции и т.д.

Измеритель защитного слоя бетона NOVOTEST Арматуроскоп, производства ООО НТЦ «Промышленное оборудование и технологии», г. Новомосковск, Украина, удовлетворяет всем требованиям к точности и функциональности, выдвигаемым к приборам данного класса.

В приборе реализовано четыре режима:

– основной режим – измерение глубины залегания арматуры при ее известном диаметре либо определение диаметра арматурного стержня при известном защитном слое;

– режим глубинного поиска;

– режим измерения диаметра арматуры при неизвестном защитном слое.

Поиск арматурных стержней осуществляется путем сканирования контролируемой поверхности датчиком в сочетании с поворотом вокруг оси датчика до получения минимально возможного для данного случая показания толщины защитного слоя. Процесс поиска отображается на дисплее значениями расстояния до арматуры и линейным индикатором. Для удобства работы в приборе предусмотрен звуковой поиск. Он позволяет определить ориентацию арматурных стержней без непрерывного наблюдения за дисплеем прибора по изменению частоты звукового сигнала. С приближением датчика к арматурному элементу частота звукового сигнала увеличивается.

Прибор позволяет определить неизвестный диаметр арматуры с использованием диэлектрической прокладки. При этом первое измерение выполняется без прокладки, данные фиксируются в памяти прибора, затем выполняется второе измерение с прокладкой и прибор выдаёт на дисплей диаметр арматуры

NOVOTEST Арматуроскоп состоит из электронного блока, к которому при помощи кабеля крепится датчик. Питание прибора осуществляется от двух аккумуляторных батарей типа АА, что обеспечивает время непрерывной работы до 10 часов. Все результаты поиска и измерений отображаются на графическом дисплее с подсветкой. По габаритам и массе электронный блок соизмерим с крупным смартфоном и без проблем помещается в ладони.

В результате работы украинских разработчиков получился прибор ни чем не уступающий по функциональности и метрологическим характеристикам российским аналогам производства СКБ «Стройприбор» и ООО НПП «Интерприбор», а по сочетанию цена/качество он может успешно конкурировать не только с российскими приборами, но и с европейскими и китайскими производителями.