Обзор ультразвуковых измерителей прочности бетона: УКС МГ 4c, Пульсар 2.2 и другие

При возведении каркаса монолитного капитального сооружения, требуется строгое следование проектной документации, а также выбор материалов, удовлетворяющих условиям прочности.

Перед сдачей этапа работ, застройщик проводит контроль качества бетона, уложенного в стены, колонны и перекрытия.

Как правило, лабораторные испытания осуществляются двумя методами – разрушающим, на основе анализа кубиковой прочности опытных образцов и неразрушающим – с применением ультразвуковых измерителей прочности бетона.

В чем суть метода?

Ультразвуковая дефектоскопия бетона – это один из наиболее прогрессивных и достоверных способов измерения прочности бетонных конструкций по неразрушающей методике. На практике применяется два базовых метода ультразвукового исследования структуры бетона:

• Глубинный, или сквозной – ультразвуковые волны проникают на всю толщину бетонной конструкции, а показатели фиксируются, на основании скорости прохождения звуковой волны.

  При измерении выполняется несколько итераций, каждая из которых даёт собственные численные значения. На основании сравнения результатов после нескольких измерений, выдаётся заключение об однородности элемента.

• Поверхностный – прибор размещается непосредственно на видимой плоскости бетонной или железобетонной конструкции в нескольких местах, что позволяет определить наличие микротрещин или неоднородность материала.

Для каких типов материала подходит?

Прибор применяется для следующих видов бетона, уложенного в конструкцию каркаса будущего объекта недвижимости:

• Тяжёлые бетоны с крупным заполнителем любого класса, возраст которых достиг 28 суток, что соответствует нормативному сроку твердения.
• Лёгкие бетоны на основе цементного вяжущего с пористым заполнителем.
• Армированные железобетонные конструктивные элементы стен, колонн, пилонов, перекрытий или балок, уложенных в конструкцию, вне зависимости от процентного содержания стали.

В отдельных случаях, допускается использовать метод ультразвуковой диагностики бетона, когда конструкция находится на промежуточном этапе набора прочности.

В таких случаях, полученный показатель должен быть подвергнут двойной интерполяции – пересчёту скорости распространения волны в значение проектной прочности, а также приведение к фактическому классу, по результатам анализа графика твердения.

Особенности и отличия приборов

Приборы для ультразвукового исследования бетонных и ЖБ конструкций отличаются строением, а также принципом работы. В строительном производстве используется 4 основных методики, каждая из которых имеет собственные отличительные особенности:

Импульсный способ эхо-диагностики

Основывается на распространении ультразвукового сигнала в структуре бетона до ближайшей неоднородности.

После столкновения с препятствием, сигнал возвращается в универсальный прибор, одновременно выполняющий роль приёмника и передатчика.

Такие устройства, чаще всего, применяются для материалов с мелкозернистыми заполнителями, фракция которых не превышает 30 мм.

В случае анализа таких массивных сооружений, как фундаментные плиты или гидротехнические сооружения, гранулометрический состав крупного заполнителя в которых может достигать 70 – 150 мм, импульсная эхо-диагностика часто выдаёт ошибочный результат.

Теневое исследование

При использовании такого способа, необходимы два раздельных прибора – приёмник и передатчик, которые устанавливаются по обе стороны конструктивного элемента. Один прибор посылает ультразвуковой сигнал, а другой – принимает его после прохождения через стену, колонну или перекрытие.

Зеркальная методика эхо-диагностики

Применяется также два прибора, но, в этом случае, они устанавливаются по одну сторону конструкции. Передатчик формирует ультразвуковую волну, которая отражается под определённым углом, при наличии дефектов, а численный результат отображается на индикаторе приёмника.

Комбинированный способ

Способ дефектоскопии напоминает теневую методику с той разницей, что приёмник и передатчик располагаются на одной стороне конструктивного элемента. Таким образом, волны, которые проходят сквозь однородную структуру, не представляют интереса, а отражённые колебания улавливаются приёмником.

Каждый из описанных выше методов неразрушающего контроля прочности бетона позволяет выявить следующие типы нарушений структуры конструкции:

• Наличие внутренних трещин, пустот и пор с увеличенным диаметром.
• Определение непроектных геометрических размеров поперечного сечения элемента.
• Наличие расслоений и образования разнородной структуры, например, при недостаточно интенсивном вибрировании смеси после укладки.
• Выявление зон с неоднородным гранулометрическим составом крупного и мелкого заполнителя.
• Идентификация инородных частиц внутри бетона, которые могли попасть в жидкий материал перед твердением.

Таким образом, метод ультразвукового обследования, проведённый одновременно для нескольких участков поверхности готовой конструкции, позволяет получить полную картину всех имеющихся дефектов.

ТОП-7 моделей склерометров

В широкой продаже доступны множество моделей профессионального оборудования для ультразвукового измерения прочности бетона. Согласно отзывам потребителей, самыми популярными приборами являются следующие модели:

УКС МГ4С

Универсальный прибор для поверхностного и сквозного обследования бетона. Оснащается цветным дисплеем для удобства считывания показаний. Занесён в Госреестр РФ, заключение, выданное на основании замеров, может использоваться как официальный документ.

Позволяет определить скорость УК волны во время глубинного анализа, идентифицирует координаты расположения дефекта.

Оснащается удобным интерфейсом, совместимым с ПК, результаты измерений импортируются в виде электронной таблицы.

Средняя розничная цена – от 80-85 тыс. руб.

УК 1401 Плюс

Электронное устройство с удобным широкоформатным индикатором. Позволяет произвести обследование конструкции как сквозным, так и поверхностным методом. При снятии показателей не требуется предварительное смачивание поверхности бетона.

Удобное расположение контактных опор позволяет определить прочность не только протяжённых элементов – стен и перекрытий, но также отдельностоящих опор:

• колон;
• мачт;
• столбов;
• горизонтальных балок.

Средняя розничная цена – от 120-125 тыс. руб.

Пульсар 2.2

Профессиональное оборудование с функцией дефектоскопии (визуализации полученных результатов на экране). Устройство позволяет выявить малейший дефект в структуре бетонной конструкции, идентифицировать его расположение и отобразить в виде графического изображения на индикаторе.

Незаменим при проведении лабораторных испытаний бетонных конструкций на объектах повышенного уровня ответственности.

Средняя розничная цена – от 135-145 тыс. руб.

Новотест ИПСМ-У Т Д

Универсальное ультразвуковое устройство, которое может определять прочностные параметры и выявлять дефекты как в монолитных, так и в армокаменных конструкциях.

С высокой точностью идентифицирует глубину расположения:

1. пор;
2. трещин;
3. уплотнений;
4. других видов нарушения структуры.

Позволяет выяснить реальный возраст свежеуложенного бетона. Результаты отображаются на графическом дисплее.

Средняя розничная цена – от 65-70 тыс. руб.

А1410 Пульсар

Один из лучших приборов, представленных на рынке. Контроль прочности производится посредством автоматического анализа полученных результатов и градуировочного графика.

Особенности:

• оснащается цветным TFT экраном;
• защищён от попадания пыли;
• встроенный процессор запоминает последние 50 тыс. итераций;
• возможен импорт данных в электронных таблицах как по кабелю USB, так и посредством беспроводной передачи данных по Bluetooth.

Средняя розничная цена – от 220-230 тыс. руб.

Бетон-70

Занесён в Госреестр, может использоваться для проведения обследований с выдачей официальных заключений для железобетонных конструкций любого уровня ответственности. Предназначен для сквозного сканирования материала с целью определения скорости распространения волновых колебаний.

Передатчик и приёмник устроены в едином корпусе, дискретность замеров не превышает 0,1 мкс. Дополнительно к устройству можно приобрести удлиняющие кабели, которые значительно увеличивают диапазон проводимых измерений.

Средняя розничная цена – от 92-97 тыс. руб.

Proceq Pundit Lab

Ультразвуковой прибор от известной швейцарской компании. Позволяет проводить дистанционный контроль с возможностью удалённого сбора полученной информации и обработкой их на ПК в режиме реального времени.

Обладает международными сертификатами США, ЕС и друг из стран, диапазон измерений составляет от 0,1 до 10 тыс. мкс. Считается самым высокотехнологичным и точным прибором в настоящее время.

Средняя розничная цена – от 310-320 тыс. руб.

Плюсы и минусы оборудования

При использовании приборов для определения фактической прочности бетона ультразвуковым методом, потребитель получает следующие неоспоримые преимущества:

• Во время измерения достигается предельная точность полученных показателей, что сопоставимо с испытаниями разрушающим методом.
• Компактный прибор стоит намного дешевле аналогов для определения прочности структуры бетона неразрушающими методами.
• При выполнении дефектоскопии используется только ультразвуковое воздействие, что исключает риск облучения или наступления других негативных последствия для пользователя, в отличие от магнитных приборов или радиоизлучателей.
• Классическое оборудование весит всего 1-3 кг и поставляется в удобном пластиковом кейсе, что позволяет с лёгкостью перемещать его с объекта на объект.
• После испытаний бетонная или железобетонная конструкция не имеет следов повреждений, что значительно снижает затраты на восстановление элемента. Например, при проведении испытаний методом отрыва со скалыванием, наблюдается локальное разрушение конструкции при выдёргивании опытного анкера, что требует заделки элемента, а также может сопровождаться снижением прочности.

В то же время, помимо достоинств, применение данного аппарата сопровождается рядом субъективных минусов:

• Бетонная конструкция должна набрать проектную прочность, быть очищенной от грязи и пыли, так как даже малейшие посторонние предметы могут вызвать существенное искажение результатов.
• Перед использованием прибора поверхность бетона должна быть обработана абразивом для открытия пор.
• До определения первых показателей, требуется обработка бетонной конструкции специальной жидкостью для свободного проникновения ультразвуковых волн в структуру материала.

Таким образом, несмотря на некоторые незначительные недостатки, ультразвуковой метод дефектоскопии является одним из наиболее точных, простых и безопасных, по сравнению с другими способами обследования элементов несущего каркаса сооружения.

Средние цены

Как было сказано выше, приборы для ультразвукового измерения прочности бетона представлены на рынке в широком ассортименте. Каждый из перечисленных аппаратов можно приобрести в специализированной торговой точке по следующим розничным ценам:

• УКС МГ4С – 80-85 тыс. руб.
• УК 1401 Плюс – 120-125 тыс. руб.
• «Пульсар 2.2» – 135-145 тыс. руб.
• «НОВОТЕСТ» ИПСМ-У Т Д – 65-70 тыс. руб.
• А1410 «Пульсар» – 220-230 тыс. руб.
• «Бетон-70» – 92-97 тыс. руб.
• Proceq Pundit Lab – 310-320 тыс. руб.

Полезное видео

Дополнительная информация по теме статьи:

Заключение

Ультразвуковые измерители прочности бетона – это высокотехнологичные современные приборы, позволяют с точностью определить параметры несущих конструкций, а также составить дефектную ведомость на основе полученных результатов.

Оборудование действует по принципу определения скорости распространения ультразвука в теле бетонной конструкции. Показатели регистрируются специальным приёмником и анализируются, согласно градуировочной кривой.

Помимо эффективности, УК приборы являются самыми безопасными метрологическими устройствами, которые не нарушают структуру бетона и не требуют восстановления поверхности несущего элемента после использования.