[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2354977C2 - Method of determining reinforcement ratio of objects made from steel fibre reinforced concrete - Google Patents

Method of determining reinforcement ratio of objects made from steel fibre reinforced concrete Download PDF

Info

Publication number
RU2354977C2
RU2354977C2 RU2007113298/28A RU2007113298A RU2354977C2 RU 2354977 C2 RU2354977 C2 RU 2354977C2 RU 2007113298/28 A RU2007113298/28 A RU 2007113298/28A RU 2007113298 A RU2007113298 A RU 2007113298A RU 2354977 C2 RU2354977 C2 RU 2354977C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reinforcement
reinforced concrete
fibre reinforced
steel fibre
reinforcement ratio
Prior art date
Application number
RU2007113298/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007113298A (en
Inventor
Евгений Петрович Матус (RU)
Евгений Петрович Матус
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
Евгений Петрович Матус
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), Евгений Петрович Матус filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
Priority to RU2007113298/28A priority Critical patent/RU2354977C2/en
Publication of RU2007113298A publication Critical patent/RU2007113298A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2354977C2 publication Critical patent/RU2354977C2/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics; measurement.
SUBSTANCE: present invention relates to quality control of construction materials, particularly to steel fibre reinforced concrete. The method involves pre-measurement of parametres of current, flowing through an electromagnetic contour lying on the surface of a sample of steel fibre reinforced concrete with a known reinforcement ratio. A calibrated graph of the current parametres versus the reinforcement ratio is plotted. After that, parametres of current flowing through the same contour on the surface of a steel fibre reinforced concrete object with an unknown reinforcement ratio are measured, and using the calibrated graph, the reinforcement ratio of these samples is determined. The reinforcement ratio is determined for steel fibre reinforced concrete with known thickness of the object and known distance between the surface of the object and the part of the object reinforced by the fibres. The electromagnetic contour is made in form of a multiple-turn circular coil, whose diametre is at least twice longer than the fibres. The length of the coil is at least 10 times shorter than its diametre. The frequency of current flowing through the coil lies in the range from 2 kHz to 50 kHz.
EFFECT: determination of the reinforcement ratio of objects made from steel fibre reinforced concrete.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области контроля качества строительных материалов, а именно сталефибробетона.The invention relates to the field of quality control of building materials, namely steel fiber concrete.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ контроля распределения стальных фибр с помощью измерителя защитного слоя арматуры в бетоне [Сергеев В.А., Хегай О.Н. Контроль распределения стальных фибр прибором ИЗС. - В кн.: Применение фибробетона в строительстве. - Л.: Знание, 1985. - с.63-67]. Однако показания прибора ИЗС сильно зависят не только от коэффициента армирования, расстояния между датчиком и армируемой фибрами частью изделия, толщины изделия, но и от диаметра фибр и их ориентации.The closest analogue of the invention is a method of controlling the distribution of steel fibers using a meter of a protective layer of reinforcement in concrete [Sergeev VA, Khegay ON Control the distribution of steel fibers with the IZS device. - In the book: The use of fiber-reinforced concrete in construction. - L .: Knowledge, 1985. - p.63-67]. However, the readings of the IZS device strongly depend not only on the reinforcement coefficient, the distance between the sensor and the fiber-reinforced part of the product, the thickness of the product, but also on the diameter of the fibers and their orientation.

Технической задачей, решаемой изобретением, является определение коэффициента армирования в изделиях из сталефибробетона.The technical problem solved by the invention is to determine the coefficient of reinforcement in products made of steel fiber concrete.

Сущность изобретения состоит в том, что предварительно измеряют параметры тока, идущего через электромагнитный контур, находящийся на поверхности образцов сталефибробетона с известным коэффициентом армирования, строят калибровочную зависимость параметров тока от коэффициента армирования, затем измеряют параметры тока, идущего через тот же контур, находящийся на поверхности изделия из сталефибробетона с неизвестным коэффициентом армирования, и с помощью калибровочной зависимости определяют коэффициент армирования в этих образцах. При этом коэффициент армирования определяют в изделиях из сталефибробетона с известной толщиной сталефибробетона и с известным расстоянием от поверхности изделия до армированной фибрами части изделия.The essence of the invention lies in the fact that preliminary measure the parameters of the current passing through the electromagnetic circuit located on the surface of the samples of steel fiber reinforced concrete with a known coefficient of reinforcement, build a calibration dependence of the current parameters on the coefficient of reinforcement, then measure the parameters of the current passing through the same circuit located on the surface steel fiber reinforced concrete products with an unknown reinforcement coefficient, and using the calibration dependence determine the reinforcement coefficient in these samples. In this case, the reinforcement coefficient is determined in steel fiber concrete products with a known thickness of steel fiber concrete and with a known distance from the surface of the product to the fiber-reinforced part of the product.

Изобретение основано на том, что при внесении сталефибробетона в переменное поле электромагнитного контура стальные фибры намагничиваются, а также в них возникают индукционные токи и выделяется теплота Джоуля-Ленца. Поэтому индуктивность и активное сопротивление электромагнитного контура изменяется в зависимости от коэффициента армирования сталефибробетона. Соответственно меняются параметры переменного тока, идущего через контур.The invention is based on the fact that when steel-reinforced concrete is introduced into the alternating field of the electromagnetic circuit, the steel fibers are magnetized and induction currents arise in them and Joule-Lenz heat is released. Therefore, the inductance and active resistance of the electromagnetic circuit varies depending on the reinforcement coefficient of steel fiber reinforced concrete. Accordingly, the parameters of the alternating current passing through the circuit change.

Электромагнитный контур изготавливают в виде круглой многовитковой катушки, чтобы исключить влияние ориентации фибр. В ИЗС контур линейной формы [паспорт измерителя защитного слоя ИЗС-10Н Бобруйского завода весоизмерительных приборов «ВЕСОПРИБОР», 1988]. Длина катушки должна быть меньше ее диаметра не менее чем в 10 раз, так как в этом случае наибольшая часть сталефибробетона находится в магнитном поле катушки. Диаметр катушки должен превосходить длину фибр не менее чем в два раза, чтобы в магнитном поле катушки находилось достаточное для уверенного измерения количество фибр. Максимальный диаметр катушки определяется размером области образца сталефибробетона, в котором необходимо определять коэффициент армирования. Частота тока через катушку должна находится в диапазоне от 2 до 50 кГц (В ИЗС 500 Гц). При меньшей частоте чувствительность способа сильно зависит от диаметра фибр, при большей частоте чувствительность уменьшается за счет уменьшения емкостного сопротивления катушки.The electromagnetic circuit is made in the form of a round multi-turn coil to exclude the influence of the orientation of the fibers. In IZS, the contour is linear in shape [passport of the measuring device of the protective layer IZS-10N of the Bobruisk plant of weighing instruments VESOPribor, 1988]. The length of the coil should be less than its diameter by at least 10 times, since in this case the largest part of steel fiber concrete is in the magnetic field of the coil. The diameter of the coil must exceed the fiber length by at least two times, so that the number of fibers sufficient for reliable measurement is in the magnetic field of the coil. The maximum diameter of the coil is determined by the size of the area of the steel fiber concrete sample in which it is necessary to determine the reinforcement coefficient. The frequency of the current through the coil should be in the range from 2 to 50 kHz (V ISS 500 Hz). At a lower frequency, the sensitivity of the method greatly depends on the diameter of the fibers, at a higher frequency, the sensitivity decreases due to a decrease in the capacitance of the coil.

Параметры тока измеряют любыми микроамперметрами или милливольтметрами переменного тока или напряжения с использованием предназначенных для таких измерений электрических схем.The current parameters are measured by any microammeters or millivoltmeters of alternating current or voltage using electrical circuits intended for such measurements.

Предлагаемый способ иллюстрирует схема установки по измерению коэффициента армирования (чертеж), где 1 - образец сталефибробетона, 2 - катушка, 3 - электроемкость, 4 - генератор переменного напряжения, 5 - микроамперметр, 6 - резистор.The proposed method illustrates the installation scheme for measuring the reinforcement coefficient (drawing), where 1 is a sample of steel fiber concrete, 2 is a coil, 3 is an electric capacity, 4 is an alternating voltage generator, 5 is a microammeter, 6 is a resistor.

Пример.Example.

Формуют образцы сталефибробетона толщиной 2, 4, 6 см с коэффициентами армирования 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200 кг/м3. После твердения к образцам прикладывают тонкую многовитковую катушку диаметром 12 см. С помощью последовательно соединенной емкости, катушка настроена на резонансную частоту 20 кГц генератора переменного напряжения. Микроамперметром с резистором измеряют значение силы тока. В таблице приведены результаты измерений силы тока в мкА. По полученным данным, шкала микроамперметра градуируется в единицах измерения коэффициента армирования. Изготавливают образец сталефибробетона толщиной 4 см с неизвестным коэффициентом армирования. Определяют коэффициент армирования по предлагаемому способу 53 кг/м3, образец разрушают, подсчитывают количество фибр и коэффициент армирования 51 кг/м3. Точность определения коэффициента составляет 4%.Samples of steel fiber concrete are formed with a thickness of 2, 4, 6 cm with reinforcement coefficients of 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200 kg / m 3 . After hardening, a thin multi-turn coil with a diameter of 12 cm is applied to the samples. Using a series-connected capacitance, the coil is tuned to the resonant frequency of a 20 kHz alternating voltage generator. A microammeter with a resistor measures the current value. The table shows the results of measurements of current in μA. According to the data obtained, the microammeter scale is graduated in units of measurement of the reinforcement coefficient. A specimen of steel fiber reinforced concrete 4 cm thick with an unknown reinforcement coefficient is made. The coefficient of reinforcement is determined by the proposed method 53 kg / m 3 , the sample is destroyed, the number of fibers and the coefficient of reinforcement 51 kg / m 3 are calculated. The accuracy of determining the coefficient is 4%.

Предлагаемый способ позволяет определить коэффициент армирования в сталефибробетоне с известной толщиной изделия и известным расстоянием между поверхностью изделия и армируемой фибрами частью изделия. Он может быть использован для контроля распределения фибр при производстве изделий из сталефибробетона.The proposed method allows to determine the coefficient of reinforcement in steel fiber concrete with a known thickness of the product and a known distance between the surface of the product and the fiber-reinforced part of the product. It can be used to control the distribution of fibers in the manufacture of steel fiber concrete products.

ТаблицаTable Расстояние от катушки до образца, смThe distance from the coil to the sample, cm Толщина образца, смSample Thickness, cm Коэффициент армирования, кг/м3 The coefficient of reinforcement, kg / m 3 00 20twenty 4040 6060 8080 100one hundred 120120 140140 160160 180180 200200 0
0
0
1
2
0
0
0
one
2
6
4
2
4
4
6
four
2
four
four
8080 7474 6868 6262 5656 50fifty 4444 3838 3232 3636 20twenty
8080 7575 7070 6565 6060 5555 50fifty 4545 4040 3535 30thirty 8080 7676 7272 6767 6363 5959 5454 50fifty 4646 4141 3737 8080 -- 7474 -- 6868 -- -- -- 5656 -- -- 8080 -- 7777 -- 7474 -- -- -- 6868 -- --

Claims (4)

1. Способ определения коэффициента армирования в изделиях из сталефибробетона, отличающийся тем, что предварительно измеряют параметры тока, идущего через электромагнитный контур, находящийся на поверхности образцов сталефибробетона с известным коэффициентом армирования, строят калибровочную зависимость параметров тока от коэффициента армирования, затем измеряют параметры тока, идущего через тот же контур, находящийся на поверхности изделия из сталефибробетона с неизвестным коэффициентом армирования и с помощью калибровочной зависимости определяют коэффициент армирования в этих образцах.1. A method for determining the coefficient of reinforcement in products made of steel fiber concrete, characterized in that the parameters of the current flowing through an electromagnetic circuit located on the surface of the samples of steel fiber concrete with a known coefficient of reinforcement are pre-measured, a calibration dependence of the current parameters on the reinforcement coefficient is built, and then the parameters of the current flowing are measured through the same circuit located on the surface of a steel fiber concrete product with an unknown reinforcement coefficient and using a calibration curve values determine the reinforcement coefficient in these samples. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коэффициент армирования определяют в сталефибробетоне с известной толщиной изделия и известным расстоянием между поверхностью изделия и армируемой фибрами частью изделия.2. The method according to claim 1, characterized in that the reinforcement coefficient is determined in steel fiber concrete with a known thickness of the product and a known distance between the surface of the product and the fiber-reinforced part of the product. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что электромагнитный контур изготавливают в виде многовитковой круглой катушки, а частота пропускаемого через катушку тока лежит в диапазоне от 2 до 50 кГц.3. The method according to claim 1, characterized in that the electromagnetic circuit is made in the form of a multi-turn round coil, and the frequency of the current passed through the coil lies in the range from 2 to 50 kHz. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что диаметр катушки больше длины фибры не менее чем в 2 раза, а длина катушки меньше ее диаметра не менее чем в 10 раз. 4. The method according to claim 3, characterized in that the diameter of the coil is more than the length of the fiber at least 2 times, and the length of the coil is less than its diameter at least 10 times.
RU2007113298/28A 2007-04-09 2007-04-09 Method of determining reinforcement ratio of objects made from steel fibre reinforced concrete RU2354977C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007113298/28A RU2354977C2 (en) 2007-04-09 2007-04-09 Method of determining reinforcement ratio of objects made from steel fibre reinforced concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007113298/28A RU2354977C2 (en) 2007-04-09 2007-04-09 Method of determining reinforcement ratio of objects made from steel fibre reinforced concrete

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007113298A RU2007113298A (en) 2008-10-20
RU2354977C2 true RU2354977C2 (en) 2009-05-10

Family

ID=40040917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007113298/28A RU2354977C2 (en) 2007-04-09 2007-04-09 Method of determining reinforcement ratio of objects made from steel fibre reinforced concrete

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2354977C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737415C1 (en) * 2017-03-10 2020-11-30 Просек Са Concrete construction probing using electromagnetic waves

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сергеев В.А., Хегай О.Н. Контроль распределения стальных фибр прибором ИЗС. Применение фибробетона в строительстве. - Л.: Знание, 1985, с.63-67. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737415C1 (en) * 2017-03-10 2020-11-30 Просек Са Concrete construction probing using electromagnetic waves
US11275073B2 (en) 2017-03-10 2022-03-15 Proceq Sa Probing a structure of concrete by means of electromagnetic waves

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007113298A (en) 2008-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. Thickness measurement of metallic film based on a high-frequency feature of triple-coil electromagnetic eddy current sensor
Yin et al. Thickness measurement of metallic plates with an electromagnetic sensor using phase signature analysis
Yin et al. Permeability invariance phenomenon and measurement of electrical conductivity for ferrite metallic plates
CN106500581A (en) The measuring method of non-ferromagnetic metal coated layer thickness on a kind of non-ferromagnetic metal
Kvasnica et al. Highly precise non-contact instrumentation for magnetic measurement of mechanical stress in low-carbon steel wires
Chen et al. Resistance-frequency eddy current method for electrical conductivity measurement
RU2354977C2 (en) Method of determining reinforcement ratio of objects made from steel fibre reinforced concrete
CN1363842A (en) Differential eddy current sensor
CN104134269B (en) A kind of Detecting of coin system
Komárková Design of methodology for non-destructive testing of steel-reinforced-fiber-concrete
CN113156349B (en) Method and device for measuring magneto-mechanical characteristics of material
Abdallh et al. A Rogowski–Chattock coil for local magnetic field measurements: sources of error
RU2482444C2 (en) Method of setting up electromagnetic converter
Pokatilov et al. Inhomogeneity correction in calibration of electrical conductivity standards
Sun et al. Eddy current measurements on case hardened steel
Lei et al. A cost-effective method to assess the fiber content and orientation in steel fiber reinforced concrete
Wu et al. A simplified model for non-destructive thickness measurement immune to the lift-off effect
Sabol et al. Application of magnetic microwires for sensing stresses in structures
Mirzaei et al. Temperature influence on position transducer for pneumatic cylinder
RU2775396C2 (en) Device for monitoring stress-strain state of metal strcutures
RU2293344C1 (en) Method for determining magnetization curve of ferromagnetic material
Strangfeld et al. Moisture in screed: a non-destructive multi-sensor approach
RU2532858C2 (en) Measurement method of thickness of non-ferromagnetic electrically conducting coating of steel
SU260189A1 (en) METHOD OF ELECTROINDUCTIVE DIMENSION OF THICKNESS OF NON-MAGNETIC METAL PRODUCTS
Nakamura et al. The low-field proton gyromagnetic ratio γ′ p experiment at the ETL

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090410