Введение 13
1 Существующие и разрабатываемые методы неразрушающего
контроля железобетона. 14
1.1 Обзор существующих и разрабатываемых методов
неразрушающего контроля прочности и дефектности железобетона 14
1.2 Механоэлектрические преобразования в гетерогенных
материалах при импульсном ударном возбуждении 22
1.3 Основные физико-механические свойства железобетона 26
2 Методика проведения исследований 34
2.1 Методика физического моделирования образцов 34
2.2 Методика определения скорости распространения 37 акустической волны в образцах железобетона
2.3 Методика и аппаратура для возбуждения и регистрации 39
электрического отклика в образцах железобетона
2.4 Методика испытаний образцов на изгиб 42
2.5 Методика обработки данных 45
3 Экспериментальные исследования 50
3.1 Разработка схемы армирования 50
3.2 Сравнение параметров электрического отклика из моделей
неармированных и армированных балок бетона 54
3.3 Исследование параметров электрического отклика в образах
железобетона в процессе изгиба 57
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 65
Объектом исследования является электрический сигнал, возникающий в результате механоэлектрических преобразований при импульсном ударном воздействии в бетонах, армированных металлической арматурой.
Цель работы - исследование закономерностей механоэлектрических преобразований в бетонах, армированных металлической арматурой, для выявления диагностических критериев определения степени их деградации в условиях изгиба.
В результате выполнения работы на основе амплитудно-частотного, частотно-временного и корреляционного анализа установлены основные закономерности механоэлектрических преобразований в бетоне, армированном металлической арматурой. В качестве предварительного диагностического параметра предложены некоторые параметры электрического отклика на импульсное ударное воздействие.
Степень внедрения: на основе полученных результатов в дальнейшем будет производиться разработка способа неразрушающего контроля железобетонных конструкций и материалов, который позволит проводить разбраковку изделий и проводить своевременный их ремонт или замену. Это позволит значительно повысить прочность возводимых сооружений.
Данная работа посвящена исследованию композиционных строительных материалов, в частности, железобетонных конструкций с помощью электрического отклика на импульсное ударное возбуждение. Как показывает практика, железобетонные конструкции на данный момент являются неотъемлемой частью любого сооружения. При этом стоит острая необходимость контроля их технического состояния на всех этапах производства и эксплуатации. Однако, сложность процессов, обуславливающих формирование структуры бетона и его физикомеханических свойств привели к тому, что используемые для решения этих задач методы неразрушающего контроля обладают рядом недостатков, а в некоторых ситуациях их использование проблематично или вовсе невозможно.
За основу решения задачи контроля структурных и механических характеристик армированного бетона можно принять явление механоэлектрических преобразований. Исследования, проведенные в работах
[1,2] показывают, что возникновение электромагнитной эмиссии в диэлектрических материалах возможно уже на этапе упругой деформации, а это означает, что получение всей необходимой для анализа информации возможно без нанесения каких-либо повреждений материалу. Такой подход, за счет особенностей распространения акустических колебаний в гетерогенных материалах, позволяет рассматривать такие их свойства, которые не доступны для рассмотрения другими методами. Таким образом, появилась перспектива разработки концепций и методик неразрушающего контроля армированного бетона на основе явления механоэлектрических преобразований.
Данная работа посвящена исследованию основных закономерностей изменений параметров электрического отклика на импульсное ударное возбуждение в процессе изгиба железобетона.
В разделе «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение» представлено обоснование необходимости и актуальности разработки, проведен SWOT-анализ, рассчитан бюджет исследования. Согласно полученным результатам, тема, поднятая в исследованиях, является актуальной и перспективной. На основании исследований возможно создание способа неразрушающего контроля железобетона, что позволит производить мониторинг технического состояния железобетонных конструкций и производить их своевременный ремонт. Бюджет для реализации исследований составляет 391666,8 рублей.
