УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОРСКИХ СООРУЖЕНИЙ

УДК 69.059.1 Пелипаченко Никита Александрович студент 6 курса Специальность «Строительство уникальных зданий и сооружений» Дальневосточный федеральный университет, Россия, г. Владивосток e-mail: kimlv2.2017@gmail.com Научный руководитель: Ким Лев Владимирович кандидат технических наук, профессор Дальневосточный федеральный университет, Россия, г. Владивосток УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОРСКИХ СООРУЖЕНИЙ Аннотация: На основе анализа 4-х методов ультразвукового контроля параметров железобетонных конструкций гидротехнических сооружений выбран наиболее эффективный. Предложены усовершенствования в проведение измерений с целью повышения точности измерений и получения целостной картины напряженно-деформированного состояния железобетонной конструкции. Результаты исследований внедрены в компании, в которой работает автор. Ключевые слова: техническая диагностика, ультразвуковый метод, железобетон, морское сооружение, методы неразрушающего контроля Pelipachenko Nikita Aleksandrovich Student specialty “Construction of unique buildings and structures” Far Eastern Federal University, Russia, Vladivostok Scientific adviser: Kim Lev Vladimirovich candidate of technical sciences, professor Far Eastern Federal University, Russia, Vladivostok ULTRASONIC CONTROL OF PARAMETERS OF REINFORCED CONCRETE MARINE STRUCTURES Abstract: Based on the analysis of 4 methods of ultrasonic control of the parameters of reinforced concrete structures of hydraulic structures, the most effective one was selected. Improvements in carrying out measurements are proposed in order 1 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2025 https://tribune-scientists.ru to increase the accuracy of measurements and obtain a complete picture of the stress- strain state of a reinforced concrete structure. The research results have been implemented in the company where the author works. Key words: technical diagnosis, ultrasonic testing, reinforced concrete, marine structure, NDT. Дефекты железобетонных конструкций могут возникать на различных этапах: при проектировании, изготовлении, транспортировке, монтаже или эксплуатации [1, 2]. Эти дефекты снижают прочность, долговечность и безопасность конструкций. Устранение дефектов железобетонных конструкций требует тщательного анализа причин их возникновения и выбора соответствующих методов ремонта или усиления. Регулярный контроль и диагностика помогают своевременно выявлять проблемы и предотвращать аварии. Ультразвуковое исследование бетона — это метод неразрушающего контроля, который позволяет оценить состояние и качество бетонных конструкций согласно ГОСТ 17624-2021 [3]. Из основных проблем, которые решает данный метод, можно выделить следующее: − оценка прочности бетона; − обнаружение дефектов; − контроль качества бетон; − оценка однородности бетона. Метод позволяет оценить однородность бетона по всему объему конструкции, что важно для обеспечения равномерной прочности и долговечности. В таблице 1 приведены основные методы ультразвукового контроля железобетонных сооружений, принципы работы и применения данных методов. Таблица 1 – Методы ультразвукового контроля Метод УЗК Принцип работы Применение Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2025 https://tribune-scientists.ru 2 Ультразвуковой импульс Обнаружение генерируется датчиком и трещин, пустот, направляется в материал. расслоений, Отраженные сигналы от границ Импульсный определение раздела сред (например, трещин, эхо-метод толщины пустот или арматуры) конструкций и регистрируются тем же или глубины залегания отдельным датчиком дефектов Ультразвуковые волны передаются через материал от Оценка прочности передатчика к приемнику, бетона, обнаружение расположенным на Сквозное крупных дефектов, противоположных сторонах прозвучивание таких как пустоты и конструкции Скорость зоны низкой распространения ультразвука плотности. коррелирует с прочностью бетона Детальное Создание трехмерной модели исследование внутренней структуры сложных дефектов, материала на основе множества Ультразвуковая оценка распределения ультразвуковых измерений. томография плотности и Данные обрабатываются с прочности бетона, использованием алгоритмов визуализация реконструкции изображений внутренних дефектов. Регистрация поверхностных акустических волн (волн Рэлея), Оценка качества которые распространяются поверхностного слоя Поверхностное вдоль поверхности материала. бетона, обнаружение прозвучивание Скорость и амплитуда волн мелких трещин зависят от свойств и дефектов поверхностного слоя. Оценка качества Измерение акустического импеданса (сопротивления) сцепления арматуры с Импедансный бетоном, материала, который зависит от анализ его плотности и упругих обнаружение зон свойств. коррозии 3 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2025 https://tribune-scientists.ru В различных ситуациях и условиях необходимо подбирать подходящие методы ультразвукового контроля железобетонных конструкций, учитывая их преимущества и недостатки в определенной среде применения. В таблице 2 представлены преимущества и ограничения основных методов ультразвукового обследования железобетонных сооружений. Таблица 2 – Преимущества и ограничения методов УЗК Метод УЗК Преимущества Ограничения Сложность Возможность работы с одной интерпретации сигналов в Импульсный стороны конструкции, высокая неоднородных чувствительность к дефектам. эхо-метод материалах, влияние шумов на точность измерений. Необходимость доступа к Простота интерпретации обеим сторонам данных, высокая точность при Сквозное конструкции, что не прозвучивание оценке скорости всегда возможно в распространения ультразвука. условиях эксплуатации. Сложность оборудования Высокая детализация и Ультразвуковая и обработки данных, точность, возможность анализа томография сложных структур. высокая стоимость. Чувствительность к Ограниченная глубина Поверхностное поверхностным дефектам, исследования (обычно до прозвучивание простота измерений. 10-15 см). Требует калибровки и Высокая чувствительность к Импедансный изменению свойств материала. сложной интерпретации анализ данных. Цель работы – совершенствование методов ультразвуковой диагностики параметров железобетона конструкций гидротехнических сооружений. Использование различных методов ультразвукового контроля позволяет эффективно определять прочностные характеристики бетона и выявлять дефекты. Теоретическая основа исследования включает изучение свойств бетона, характера его разрушения под воздействием внешних факторов, и Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2025 https://tribune-scientists.ru 4 обоснование применения ультразвуковых методов как основного способа неразрушающего контроля. Методика исследования включает анализ существующих методов ультразвукового контроля, разработку методических указаний и экспериментальное применение ультразвуковых методов на реальных объектах. Основные этапы: 1) обзор методов; 2) экспериментальные испытания; 3) анализ данных. Изучение методов ультразвукового обследование на натурных конструкциях позволило выявить 4 наиболее эффективных и точных метода ультразвукового контроля. Поверхностное прозвучивание, с помощью которого определяются прочностные характеристики бетона. Электромагнитный метод, с помощью которого определяются параметры армирования. Импедансный анализ или сейсмоакустический метод – выявляет глубину заложения фундаментов и наличие дефектов. Георадарные изыскания, которые также выявляют глубину заложения и геометрические характеристики фундаментов Данные методы были сопоставлены с традиционными методами разрушающего контроля и проектной документацией и показали свою надежность измерений. Так, например, лабораторный анализ показал прочность бетона на сжатие от 44,2 до 46,4 МПа что соответствует марке бетона В35. Метод поверхностного прозвучивания показал значение в 38-40 МПа, что также соответствует бетону марки В35. Выводы подтверждают эффективность ультразвуковых методов контроля параметров железобетона, их точность и надежность, новизна заключается в оценке различных ультразвуковых методов и выявлении их сильных и слабых сторон. Список литературы: 1. Ким Л.В. Обследование гидросооружений. Владивосток: Изд-во ДВФУ, 2014. 75 с. 2. Леонович С.Н., Черноиван В.Н., Снежков Н.П., Полейко Д.Ю., Цуприк В.Г., Ким Л.В. Обследование сооружений. Владивосток: Дальневост. федерал. ун-т, 2017. 85 с. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2025 https://tribune-scientists.ru 5 3. Снежков Д.Ю., Леонович С.Н., Ким Л.В. Неразрушающие методы контроля железобетонных конструкций: монография. Владивосток: Дальневост. федерал. ун-т, 2016. 140 с. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 04/2025 https://tribune-scientists.ru 6