Разработка неразрушающего метода контроля дефектности и прочности строительных материалов по параметрам электрического отклика на импульсное механическое воздействие

• Автор: Данн, Денис Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Обзор современных методов неразрушающего контроля строительных материалов

1.1. Визуальный контроль

1.2. Механические методы

1.3. Тепловой контроль

1.4. Акустические методы контроля

1.4.1. Метод акустической эмиссии

1.4.2. Ультразвуковые методы

1.4.3. Ультразвуковой метод на основе поверхностных волн

1.5. Современные исследования по разработке новых методов неразрушающего контроля дефектности бетона
1.6. Разработка методов неразрушающего контроля на основе явления механоэлектрических преобразований
1.6.1. Историческая справка по исследованию механоэлектрических
преобразований в диэлектрических материалах
1.6.2. Разработка методов на основе электромагнитной эмиссии
1.6.3. Разработка неразрушающего метода контроля по параметрам
электрического отклика на импульсное механическое воздействие
Глава 2. Методики экспериментальных исследований
2.1. Методика регистрации электрических откликов, возникающих при ударном возбуждении гетерогенных неметаллических материалов
2.2. Методики обработки электрических сигналов
2.2.1. Методика расчета коэффициента взаимной корреляции электрических откликов
2.2.2. Методика расчета коэффициента затухания энергии электрического отклика
2.3. Методика измерения скорости продольных акустических колебаний
2.4. Методика проведения климатических испытаний
2.5. Методика изготовления образцов
Глава 3. Выбор и обоснование основного подхода к решению задачи неразрушающего контроля строительных материалов по параметрам электрического отклика на ударное воздействие

3.1. Исследование закономерностей механоэлектрических преобразований в строительных материалах, имеющих в своем составе пьезоэлектрические включения
3.2. Исследование закономерностей влияния влажности на параметры механоэлектрических преобразований в строительных материалах Выводы к третьей главе
Глава 4. Разработка неразрушающего контроля дефектности и прочности строительных материалов по параметрам электрического отклика на упругое ударное воздействие
4.1. Разработка критериев определения глубины и концентрации трещин в строительных материалах
4.1.1. Связь параметров электрического отклика с глубиной искусственной трещины в бетоне
4.1.2. Исследование влияния глубины естественной трещины на параметры электрического отклика
4.1.3. Исследование влияния концентрации поверхностных трещин в бетоне и их ориентации на параметры электрического отклика
4.1.4. Исследование влияния трещиноватости бетона, созданной циклическим замораживанием-оттаиванием, на параметры электрического отклика
4.2. Разработка неразрушающего метода контроля прочности строительных материалов по параметрам электрического отклика
4.2.1. Поиск и разработка диагностического параметра электрического отклика для неразрушающего контроля прочности строительных материалов
4.2.2. Учет влияния влажности в методике неразрушающего контроля прочности бетона по параметрам электрического отклика
4.3. Алгоритм неразрушающего контроля дефектности и прочности строительных материалов на основе явления механоэлектрических преобразований Выводы к четвертой главе Глава 5. Разработка переносного программно-аппаратного комплекса для измерения электрического отклика на импульсное механическое возбуждение протяженных изделий из строительных материалов
5.1. Конструктивное решение и программное обеспечение комплекса
5.2. Выбор и обоснование основных технических характеристик регистрирующей системы для неразрушающего контроля дефектности и прочности по параметрам электрического отклика

5.3. Использование разработанного комплекса для неразрушающего контроля изделий из строительных материалов, имеющих различную шероховатость поверхности
5.4. Исследования возможностей использования разработанного комплекса для сканирования протяженных изделий
Выводы к пятой главе
Основные результаты диссертационных исследований
Список литературы
Приложения

предельные растягивающие напряжения в стенках пор и приводить к существенным изменениям структуры бетона, снижающим его прочностные свойства.
Перед проведением первого замораживания образцы замачивались не менее 4 часов, погруженные в емкость с водой. Замораживание образцов осуществлялось при помощи «климатической камеры «РЕиТ11(Ж» при температуре -30 °С в течение 3-х часов, а оттаивание производилось в универсальной пропарочной камере, где поддерживалась температура 30±5С и влажность 95% также в течение 3-х часов. В некоторых случаях с целью ускорения процесса трещинообразования температуру замораживания снижали до -45 °С и сокращали длительность циклов до 2-х часов. В результате знакопеременного температурного воздействия после определенного количества циклов замораживания-оттаивания в пористых влажных материалах начинается процесс трещинообразования, приводящий к потере прочности.
2.5. Методика изготовления образцов
Для проведения исследований были использованы образцы, легкого бетона, тяжелого бетона, армированного бетона, цементного раствора, гипсопесчаного раствора, гипсового раствора и модели цемента и гипса с единичными включениями пьезоэлементов.
Изготовление образцов производилось в лаборатории с помощью стандартной методики, которая используется на производстве и с помощью стандартного оборудования. В лабораторной мешалке МЛА-30 замешивалась смесь и укладывалась в стандартные формы для изготовления контрольных образцов из бетона 2ФК - 100 и формировалась на лабораторной виброплощадке СМЖ-539.
Данное оборудование позволяло изготавливать партию идентичных по составу образцов.