Из существующих способов определения натяжения арматуры ни один не отвечает многим требованиям, предъявляемым к современным изделиям из преднапряженного железобетона.

Но вначале остановимся на стационарных способах измерения натяжения  (определяем натяжение, когда в форму (опалубку) еще не залит бетон) – это способ измерения натяжения арматурного  элемента при помощи динамометра (чаще это гидравлика) и второй способ - это определение натяжения арматуры прибором, действие которого основано на зависимости между частотой собственных колебаний напряженной арматуры и силой натяжения.

Недостатком обоих способов  является, во-первых – работа лаборанта непосредственно с натянутым стержнем, нарушая ТБ по всем статьям. Во вторых, третьих и т.д. – это неточность измерения, высокая квалификация лаборанта, дороговизна и сложность процесса, а также и невозможность определить натяжение в уже готовом изделии, к этому следует добавить еще и то, что эти способы не помогут, если арматура натягивается в  расширяющемся бетоне.

Предлагаемый способ измерения натяжения арматуры, по нашему мнению, имеет несколько иной подход к решению этой проблемы – определение натяжения арматуры по ее твердости (чем более натянута арматура, тем она становится тверже – до определенного предела).

Предлагаемый способ определения натяжения арматуры поясняется фотографией прибора.

Фото твердомера (название предварительное) где 1-арматура, 2-индентор, 3-тензометр, 4-прибор, показывающий усилие, прилагаемое к ручкам-5,  6- винт регулирующий глубину внедрения индентора-2. 

Вначале измеряем твердость арматуры в свободном состоянии, а затем в натянутом состоянии.

После нескольких лет эксплуатации преднапряженного железобетона, арматура  теряет свои растягивающе-сжимающие  свойства. А вот насколько еще можно рассчитывать на работу напряженной арматуры и может дать ответ этот прибор.

Убирается защитный слой из бетона (как правило, это 2-3см, шириной-10-20мм) и замеряется остаточная твердость арматуры.

Сейчас же обследование таких изделий проводится визуально – линейка, щуп, фото. Поэтому выводы об изделии зависят от опыта инженера и тщательности обследования, а это, скорее всего, субъективные  выводы, на которые трудно ориентироваться.

Изготовление напряженного железобетона, используя расширяющийся бетон, очень ограничено, ввиду того, что нельзя проверить натяжение арматуры, и срок эксплуатации таких изделий ограничивают 20 годами. Данный прибор позволяет в корне изменить подход к таким изделиям – оголяя арматуру в любом месте или заранее оставляя место для замера.

Преимущество данного способа от существующих заключается в следующем:- простота способа при относительно высокой точности; замер осуществляется за короткое время; дешевизна и простота устройства; замер натяжения арматуры можно осуществлять на любом месте натянутой арматуры и при любой ее длине. Также можно определить натяжение арматуры и в уже работающих изделиях. Способ не требует высококвалифицированного персонала в виду его простоты.

Под иглу (индентор) можно подлаживать пьезо кристалл и при его сжатии (по току) определять степень нагрузки (компактность инструмента)

В заключении хочется отметить, что это только опытный образец и его совершенствование будет продолжаться. Если мы будем знать угол заточки индентора, глубину его проникновения в арматуру и затраченное усилие, то по таблице (набор статистики) можем легко определить твердость арматуры или другого изделия.

Если для определения усилия и угла заточки индентора нет препятствий, то глубина проникновения индентора в арматуру ставит много вопросов. Было предложено лазерное оборудование, но пришлось от него отказаться – на малых расстояниях не работает. Другой, механический способ, подошёл, но ввиду его больших размеров тоже был отвергнут (нет места для его установки).

Но не зря же говорят: - «Он не такой умный, чтобы придумать простое». И стали индентер покрывать краской или клеем и по тому, насколько содрано покрытие на конце индентора, определяли глубину его внедрения в арматуру.

Думаем, что сжать рычаги твердомера не каждому под силу, и следующий шаг должен быть – гидравлический или механический (винт) способ, облегчающий эту операцию.

 Вместо прибора, измеряющего усилия на ручках, будет применен компьютер, который будет учитывать остроту и угол заточки индентора, глубину его проникновения и т.д., также компьютер должен учитывать температуру прибора и арматуры, хранить в памяти и сравнивать ранее заложенные данные и многое-многое другое -  для компьютера это под силу.

И уж совсем в заключении, хочу пригласить к сотрудничеству всех, для кого это представляет интерес.

Использованная литература.

1.    Долидзе Д.Е. Испытание конструкций и сооружений. М. «Высшая школа» 1975 стр.50

2.    Богин Н.Т. Повышение надежности процессов производства предварительно напряженных железобетонных конструкций.М. Издательство литературы по строительству 1969,стр47.

3.    Патент – 2372593.

Тел-8-3012-22-49-75.   E-mail: ivanova-2006@mail.ru