КИРПИЧ И КАМНИ СИЛИКАТНЫЕ

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРОЧНОСТИ ПРИ СЖАТИИ

ГОСТ 24332-88

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР

Москва

 

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Дата введения 01.07.89

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на рядовые и лицевые кирпич и камни силикатные, изготовленные способом прессования (далее - изделия), и устанавливает ультразвуковой импульсный метод (далее - ультразвуковой метод) определения предела прочности при сжатии (далее - прочности) этих изделий.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Ультразвуковой метод применяют для определения прочности изделий при их приемке техническим контролем предприятия-изготовителя, а также при контрольной проверке качества изделий государственными и ведомственными инспекциями по качеству или потребителем.

1.2. Ультразвуковой метод основан на связи между временем распространения ультразвуковых колебаний в изделии и его прочностью.

1.3. Ультразвуковые измерения в изделиях проводят способом сквозного соосного прозвучивания согласно черт. 1 и 2.

1.4. Прочность изделий определяют по экспериментально установленным градуировочным зависимостям первого и (или) второго типа.

Градуировочную зависимость первого типа устанавливают по результатам ультразвуковых измерений горячих образцов непосредственно после автоклавирования и механических испытаний тех же образцов после их остывания не менее чем через 24 ч.

Градуировочную зависимость второго типа устанавливают по результатам ультразвуковых измерений остывших образцов не менее чем через 24 ч после автоклавирования и механических испытаний тех же образцов.

Градуировочную зависимость первого типа устанавливают для определения прочности изделий в производственных условиях. Градуировочную зависимость второго типа устанавливают для экспертного определения прочности, а также для определения прочности изделий на стройке или в других случаях.

1.5. Прочность изделий, определенная по градуировочной зависимости первого типа, соответствует прочности тех же изделий, определенной по градуировочной зависимости второго типа.

 

Схемы расположения преобразователей

 

Кирпич

Черт. 1

 

Камень (кирпич) пустотелый

Черт. 2

2. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

2.1. Ультразвуковые измерения проводят при помощи приборов, предназначенных для измерения времени распространения ультразвука в кирпиче, камнях и бетоне, аттестованных по ГОСТ 8.383-86.

2.2. Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения (D) времени распространения ультразвука на стандартных образцах, входящих в комплект прибора, не должен превышать значения

                                                     (1)

где t - время распространения ультразвука, мкс.

2.3. Типы ультразвуковых приборов и их технические характеристики приведены в приложении 1.

Допускается применение других ультразвуковых приборов, предназначенных для испытания кирпича, камней и бетона, если эти приборы удовлетворяют требованиям пп. 2.1 и 2.2.

2.4. Между поверхностями изделия и рабочими поверхностями ультразвуковых преобразователей должен быть обеспечен надежный акустический контакт, для чего применяют вязкие контактные материалы (солидол по ГОСТ 4366-78, технический вазелин по ГОСТ 5774-76 и др.).

Допускается применение переходных устройств или прокладок, обеспечивающих сухой способ акустического контакта и удовлетворяющих требованиям пп. 2.1 и 2.2.

2.5. При ультразвуковых измерениях для установления градуировочной зависимости и определения прочности изделия ультразвуковым методом способ контакта должен быть одинаков.

3. ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Перед испытанием проводят проверку используемых приборов в соответствии с документацией по эксплуатации и установлению градуировочной зависимости для испытываемых изделий.

3.2. Изделия, предназначенные для испытаний и установления градуировочной зависимости, по размерам и внешнему виду должны соответствовать ГОСТ 379-79 и не должны иметь в зоне контакта ультразвуковых преобразователей с поверхностью изделия раковин и воздушных пор глубиной более 3 мм и диаметром более 6 мм, выступов более 0,5 мм, а также трещин. Поверхность изделия должна быть очищена от пыли.

3.3. Установление градуировочных зависимостей

3.3.1. Для установления градуировочной зависимости отбирают не менее чем по 5 изделий одного вида от каждой из 20 или более партий, изготовленных из одного сырья и по одной и той же технологии. При этом изделия нумеруют.

3.3.2. Измерения времени распространения ультразвука в изделиях проводят спустя 0,5 ч, но не более 1 ч после их выгрузки из автоклава при установлении градуировочной зависимости первого типа и (или) спустя не менее 24 ч после выгрузки изделий из автоклава при установлении зависимости второго типа.

3.3.3. За время распространения ультразвука в изделии принимают среднее арифметическое значение результатов измерений при трех последовательных установках преобразователей на этом изделии в одних и тех же точках.

3.3.4. Отклонение отдельного результата измерения времени распространения ультразвука в изделии от среднего арифметического значения для этого изделия не должно превышать 2 %.

Результаты измерения времени распространения ультразвука в изделии, не удовлетворяющие этому условию, исключают, а это изделие заменяют другим изделием того же вида.

3.3.5. Прочность прозвученных изделий определяют по ГОСТ 8462-85не ранее чем через 24 ч после автоклавной обработки. При этом прочность кирпича определяют на образцах, состоящих из двух половинок одного кирпича.

3.3.6. Результаты измерений по пп. 3.3.3, 3.3.4 вносят в журнал по форме, приведенной в приложении 2.

3.3.7. Градуировочную зависимость в первый год применения стандарта устанавливают четыре раза через каждые 3 мес, объединяя каждый раз результаты измерений с последующими результатами, используемыми для установления зависимостей:

первый раз - по результатам измерений не менее чем 100 изделий;

второй раз - по объединенным результатам измерений первого раза и измерений второго раза, но не менее 200 изделий в общей совокупности;

третий раз - по объединенным результатам предшествующих измерений, но не менее 300 изделий в общей совокупности;

четвертый раз - по объединенным результатам предшествующих измерений, но не менее 400 изделий в общей совокупности.

3.3.8. Градуировочную зависимость, построенную по объединенным результатам измерений за год, принимают за итоговую.

3.3.9. Расчет, оценку пригодности и поверку зависимостей, построенных по пп. 3.3.8, 3.3.9, проводят в соответствии с приложением 3 или 4.

3.3.10. Примеры расчета, оценки пригодности и поверки зависимостей приведены в приложении 5.

3.4. Для проведения испытаний отбор изделий проводят по ГОСТ 379-79.

3.5. Схемы установки преобразователей принимают согласно п. 1.3 (черт. 1 и 2).

3.6. Время распространения ультразвука в изделиях определяют согласно пп. 3.3.4, 3.3.5.

3.7. Прочность контролируемого изделия находят по градуировочной зависимости в соответствии со средним значением времени распространения ультразвука, определенным для данного изделия, и типом градуировочной зависимости.

Градуировочную зависимость используют на участке между минимальным и максимальным значениями времени распространения ультразвука, полученными при установлении зависимости.

4. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Результаты измерений по пп. 3.3.3- 3.3.5 наносят в журнал испытаний по форме, приведенной в приложении 6.

4.2. По полученным индивидуальным значениям прочности изделий, отобранных от данной партии, находят их среднее арифметическое и минимальное значения прочности.

Марку прочности изделий в партии назначают в соответствии с ГОСТ 379-79.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Технические характеристики ультразвуковых приборов
для определения прочности кирпича и камней

Поправка. ИУС 1-90.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

 

ФОРМА ЖУРНАЛА ИСПЫТАНИЙ СИЛИКАТНЫХ КИРПИЧА И КАМНЕЙ ПРИ УСТАНОВЛЕНИИ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ЗАВИСИМОСТИ

 

Вид изделий ___________________ Тип зависимости ________________________

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

РАСЧЕТ И ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ЗАВИСИМОСТИ МЕТОДОМ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ

Поправка. ИУС 1-90.

1. Градуировочную зависимость устанавливают в виде графика или таблицы, рассчитанных методом наименьших квадратов на основании уравнения регрессии

                                                    (2)

где  - прочность, МПа;

t - время распространения ультразвука в изделии, мкс;

А и В - коэффициенты.

2. Коэффициенты А и В в уравнении (2) определяют по формулам:

 МПа · мкс^–1;                                          (3)

 МПа,                                         (4)

где R_i - прочность i-го изделия, МПа, определенная по ГОСТ 8462-85;

t_i - время распространения ультразвука в i-м изделии, мкс;

n ³ 100 - число изделий (образцов);

и - средние арифметические значения прочности, МПа, и времени распространения ультразвука, мкс, определяемые по формулам:

                                                     (5)

                                                        (6)

3. Для оценки пригодности градуировочной зависимости вычисляют эффективность Е по формуле

                                                          (7)

где  - выборочная дисперсия прочности;

S² - остаточная дисперсия регрессии;

величины  и S² определяют по формулам:

                                                    (8)

                                              (9)

где  - прочность i-го изделия, определяемая по градуировочной зависимости в соответствии со временем t_i распространения ультразвука в этом изделии.

4. Градуировочную зависимость считают пригодной для определения прочности изделий, если эффективность Е и отношение  удовлетворяют условиям:

                                                           (10)

                                                       (11)

5. Для построения таблицы значения  вычисляют по формуле (2), задаваясь значениями t с шагом 0,2 мкс.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Обязательное

РАСЧЕТ, ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ И ПОВЕРКА ГРАДУИРОВОЧНОЙ ЗАВИСИМОСТИ НЕПАРАМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

1. Градуировочную зависимость устанавливают в виде графика или таблицы, рассчитанных непараметрическим методом на основании уравнения регрессии

где  - прочность, МПа,

t - время распространения ультразвука в изделии, мкс.

2. Совокупность пар значений t_i и R_i, непосредственно используемых для расчета градуировочной зависимости, располагают в порядке возрастания значений t_i (значения R_i, соответствующие любым значениям t_i, наблюдаемым повторно, уже не учитывают). При объединении совокупностей общую совокупность располагают в порядке возрастания значений t_i так, чтобы значения R_i, соответствующие каждому наблюдаемому числу значений t_i, одинаковых в каких-либо совокупностях, включались в общую поочередно для этих совокупностей. Если число всех отобранных в общую совокупность точек t_i, R_i (i = 1,...,r) нечетно, точку с номером  опускают.

3. Для вычисления коэффициента А предварительно вычисляют m значений тангенса А (j, j + k) угла наклона прямых, соединяющих точки R_j, t_j, с точками R_j+k, t_j+k по формуле

                                             (12)

При этом, если r нечетно, то

                                                (13)

                                                        (14)

                                                        (15)

Если r четно, то

                                                     (16)

                                                      (17)

Затем т значений А (j, j + k) располагают в порядке неубывания

                                         (18)

Если т нечетно, то коэффициент

                                            (19)

если т четно, то

                                              (20)

Затем точки t_i, R_i наносят на координатную миллиметровую бумагу.

4. Коэффициент В рассчитывают по формуле

                                                    (21)

где и  - соответственно средние значения прочности и времени распространения ультразвука, вычисляемые по формулам:

                                                (22)

                                                    (23)

где  - номера значений, отсчитанных на координатных осях R и t сверху соответствующих областей рассеяния;

 - номера значений, отсчитанных на тех же осях снизу областей рассеяния.

5. Среднее квадратическое отклонение S_R вычисляют по формуле

                                       (24)

где (0,07r + 1)_св и (0,07r + 1)_сн - номера значений R, отсчитанных сверху и снизу области рассеяния.

6. После построения прямой градуировочной зависимости  на координатной бумаге вычисляют среднее квадратическое отклонение регрессии

                                        (25)

где  - расстояние вдоль оси R между отсекающими по 0,07r + 1 точек Н сверху и снизу области рассеяния прямыми, параллельными прямой  и проходящими через ближайшие к  из этих точек.

Поправка. ИУС 1-90.

7. Градуировочную зависимость считают пригодной для определения прочности изделий, если эффективность Е и отношение  удовлетворяют условиям (10) и (11).

8. Для поверки градуировочной зависимости проводят параллельные определения прочности  по настоящему стандарту в q образцах (q = 1,..., N) и R_q в тех же образцах по ГОСТ 8462-85 в соответствии с п. 3.3.5.

При этом должно быть соблюдено условие

                                                    (26)

Указанные образцы отбирают еженедельно в течение не менее чем одной смены в количестве не менее 5 изделий.

9. Использование градуировочной зависимости допускается, если число z_N положительных разностей

                                                     (27)

где i = 1,..., z_N, удовлетворяет условию

                                                   (28)

где U (N) и L (N) - соответственно верхняя и нижняя границы числа z_N положительных разностей согласно таблице, а N >15 - число образцов, отвечающее условию (26).

Сопоставление чисел z_N, U (N) и L (N) осуществляют в соответствии с периодичностью отбора образцов согласно п. 8.

При больших N указанное сопоставление проводят для различных участков диапазона t. При несоблюдении соотношения (28) использование градуировочной зависимости не допускается. В этом случае накопленное число значений t_q и R_q, использованных для поверки градуировочной зависимости, может быть использовано также для построения новой градуировочной зависимости.

Зависимости U (N) и L (N) верхней и нижней границ числа z_N положительных разностей значений прочности образцов по настоящему стандарту и ГОСТ 8462-85 от числа N образцов с несовпадающими результатами указанных определений прочности

 

Примечание. Для N > 90,  где Ent (X) - целая часть Х.

При больших N указанное сопоставление чисел z_N, U (N) и L (N) проводят для различных участков диапазона t. При несоблюдении соотношения U (N) ³ z_N ³ L (N) использование градуировочной зависимости не допускается. В этом случае накопленное число значений t_q и R_q, использованных для поверки градуировочной зависимости, может быть использовано также для построения новой градуировочной зависимости.

Поправка. ИУС 1-90.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Справочное

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА, ОЦЕНКИ ПРИГОДНОСТИ И ПОВЕРКИ ГРАДУИРОВОЧНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ

1. Расчет и оценка пригодности градуировочной зависимости при использовании метода наименьших квадратов

Для установления градуировочной зависимости проведены испытания полнотелого силикатного кирпича. Общее число образцов - 200. Диапазон t - от 70,2 до 101,0 мкс. По результатам испытаний вычислены значения: A = –0,6145 МПа·мкс^–1; В = 69,38 МПа; = 79,71 мкс; = 20,40 МПа; S_R = 4,842 МПа; S = 3,506 МПа. Поскольку E = 1,9 >1,5 и = 0,17 < 0,20, определение прочности по градуировочной зависимости по формуле (2)

в указанном диапазоне времени распространения ультразвука допускается. Результаты установления градуировочной зависимости представлены на черт. 3. Если в испытаниях р-го образца получено значение t_p = 82,7 мкс, то прочность этого образца, определенная по градуировочной зависимости, составит

 МПа.

2. Расчет градуировочной зависимости непараметрическим методом

Были проведены испытания 190 образцов силикатного кирпича. Располагаем результаты испытаний в порядке строгого возрастания t : t₁ = 70,0, R₁ = 24,62; ...; t₈₃ = 80,7, R₈₃ = 21,78; ...; t₁₆₅ = 110,0, R₁₆₅ = 6,80. Поскольку r = 165, из этой совокупности точку с номером  опускаем.

Примечание. 25 точек с абсциссами, наблюдаемыми повторно, в расчете не учитывают.

 

Черт. 3

 

Затем вычисляем  Поскольку т четно, А определяем по формуле

где А₄₁ и А₄₂ находим в ряду неубывающих значений А (j, j + k), для которых j = 1, ..., 82; k = 83, т. е.:

Отсюда

Наносим точки t_i, R_i (i = 1, ..., 165) на координатную бумагу.

Номер -го места сверху и снизу областей рассеяния величин t и R равен 28, так что:

откуда определяем  и  по формулам (22) и (23) соответственно:

так что B =19,14 + 0,63882 · 81,6 = 71,268.

Номер (0,07r+1)-го места сверху и снизу области рассеяния и построенной на координатной бумаге прямой

равен 12, так что

 и

Расстояние вдоль оси R между отсекающими по 12 точек сверху и снизу области рассеяния прямыми, параллельными прямой  и проходящими через ближайшие к  из этих точек, равно h = 26,25 – 16,75 = 9,50 (см. черт. 4). Тогда S = 0,3388 · 9,50 = 3,219. Поэтому

и

3. Поверка градуировочной зависимости

Для поверки была определена прочность N = 20 образцов по настоящему стандарту и ГОСТ 8462-85. Определения прочности образцов по ГОСТ 8462-85 были проведены спустя 30 ч после выгрузки образцов из автоклава. Нулевых значений разностей  не наблюдалось. При этом оказалось, что z₉₀ = 9. Из таблицы следует, что U (20) = 15 и L (20) = 5. Поскольку U (N) ³ z_N ³ L (N), использование градуировочной зависимости допускается.

 

Черт. 4

 

Сплошными кружками отмечены точки и , через которые проходят прямые, параллельные  и отсекающие по 12 точек сверху и снизу области рассеяния относительно .

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Рекомендуемое

ФОРМА ЖУРНАЛА ИСПЫТАНИЙ СИЛИКАТНЫХ КИРПИЧА И КАМНЕЙ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ

Вид изделий _____________________ Тип зависимости _____________________

 

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Л. А. Дикарев, канд. техн. наук (руководитель темы); А. С. Бычков, канд. техн. наук (руководитель темы); Г. Н. Бабикова; Л. А. Хохлова; М. И. Шиманская; И. Н. Нагорняк

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 15.08.88 № 162

3. ВЗАМЕН ГОСТ 24332-80

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ (НТД)