Úvodní přednáška - přehled zkušebních metod Ústav stavebního zkušebnictví, FAST VUT v Brně Úvodní přednáška - přehled zkušebních metod Verze - 05 Prof. Ing. Leonard Hobst, CSc. Prof. Ing. Jiří Adámek, CSc.

Členění ústavu stavebního zkušebnictví Středisko zkoušení stavebních hmot a konstrukcí (budova E) Středisko experimentálního zkušebnictví (budova D) c) Středisko radiační defektoskopie (budova B a E)

Ad a) Středisko zkoušení stavebnin a konstrukcí - problematika destruktivního a nedestruktivního testování stavebních hmot a konstrukcí

Ad b) Středisko experimentálního zkušebnictví -experimentální zkoušení modelů, dílců a částí konstrukcí různými diagnostickými metodami Laboratoře Budova „D“

Ad c) Středisko radiační defektoskopie -využití ionizujícího záření ve stavebnictví (radiometrie, radiografie, ochrana před radonem) Radiografie Budova „B“ Radiometrie

Studijní podklady na intranetu http://www.fce.vutbr.cz/szk Výuka – studijní materiály – BI02 Zkušebnictví a technologie

ROZDĚLENÍ A POUŽITÍ ZKUŠEBNÍCH METOD

HISTORIE Marcus Vitruvius Pollio Deset knih o architektuře Kniha druhá, kap. IV. – Písek Při vyzdívání kusovým kamenem se u písku musí hledět především na to, aby se hodil k míchání malty a aby v sobě neměl přimíšeniny hlíny. Nejlepší písek je ten, který při mnutí v ruce chrastí; naproti tomu hlinitý písek není vůbec drsný. Vhodný je také takový písek, který naházen na bílý šat a potom zase střepán nebo sklepán, šat nezašpiní, přičemž se na šatu nezachytí žádná hlína.

Aplikace proporčních pouček Vitruvia

Průběh životnosti staviv SZK THD SZK SZK SZK 1. roč. LS 2. roč. ZS 2. roč. LS D E M O L I C T ě ž b a Lab. zkoušky vstupní Techno- logie výroby monolitů a prefa Lab. zkoušky výstupní Kontrola výstavby Diagno- stika Novo- stavba Přestavba Průběh životnosti staviv s u r o v i n R E C Y K L A -pevnost -moduly -ρ -w -nasákavost -propustnost -síťové rozb. -chemické rozb. plasticita sypná hm. pevnost homogenita - výztuž -pevnost -výztuž -moduly -ρ -w

a) destruktivní metody - pevnostní - deformačí - trvanlivostní ZKUŠEBNICTVÍ 1) Zkušebnictví ve stavebnictví 2) Zkoušení materiálů a konstrukcí a) destruktivní metody - pevnostní - deformačí - trvanlivostní b) NDT metody 3) Diagnostika objektu

ZKUŠEBNICTVÍ - je interdisciplinární vědní obor procházející napříč spektrem řady dalších vědních oborů, - slouží k verifikaci hypotéz, analýz a modelů fyzikálně mechanických a technologických jevů, - je o rozsáhlý soubor technických operací určených ke stanovení parametrů a vlastností stavebních materiálů, výrobků nebo výrobních systémů tak, aby došlo k jejich optimálním využití ve stavebním díle, - je nástrojem zvyšování jakosti vyráběného produktu přes akreditovaný systém řízení jakosti.

OVĚŘENÍ ZPŮSOBILOSTI OBJEKTU ZKUŠEBNICTVÍ VE STAVEBNICTVÍ KONTROLA JAKOSTI ZKOUŠENÍ VLASTNOSTÍ STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ ZATĚŽOVACÍ ZKOUŠKY DIAGNOSTIKA OBJEKTŮ MODELY PRVKY KONSTRUKCE STUDIJNÍ PROTOTYPOVÉ PRŮKAZNÍ OVĚŘENÍ ZPŮSOBILOSTI OBJEKTU OVĚŘENÍ SHODY

ZKOUŠKY STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ A KONSTRUKCÍ ZKOUŠKY MATERIÁLŮ ZKOUŠKY NA KONSTRUKCI V LABORATOŘI “ IN SITU” DESTRUKTIVNÍ NEDESTRUKTIVNÍ PEVNOSTNÍ TVRDOMĚRNÉ ODBĚRY VZORKŮ PRO LABORATORNÍ ZKOUŠKY DEFORMAČNÍ DYNAMICKÉ VÝVRTY ODTRHY RADIAČNÍ TRVANLIVOSTNÍ ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ

LABORATORNÍ DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY TRVANLIVOSTNÍ PEVNOSTNÍ PRUŽNOSTNÍ PEVNOST V TLAKU V TAHU OHYBEM V OSOVÉM TAHU V PŘÍČNÉM TAHU VE SMYKU V KROUCENÍ MODUL PRUŽNOSTI V TAHU A TLAKU MODUL PŘETVÁRNOSTI MODUL PRUŽNOSTI VE SMYKU SOUČINITEL PŘÍČNÉHO ROZTAŽENÍ ÚČINKY ZATÍŽENÍ NA TVORBU TRHLIN ÚČINKY SEISMICKÉ PŮSOBENÍ TEPLA A ŽÁRU PŮSOBENÍ MIKROBIOLOGICKÉ PŮSOBENÍ ZÁŘENÍ VODO- PROPUSTNOST PLYNO- VODOTĚSNOST MRAZU- VZDORNOST ODOLNOST PROTI PŮSOBENÍ CHEMIKÁLIÍ KOROZE PLYNÝMI, KAPALNÝMI A PEVNÝMI LÁTKAMI

Lis pro měření pevnosti stavebních materiálů

LABORATORNÍ DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY TRVANLIVOSTNÍ PEVNOSTNÍ PRUŽNOSTNÍ PEVNOST V TLAKU V TAHU OHYBEM V OSOVÉM TAHU V PŘÍČNÉM TAHU VE SMYKU V KROUCENÍ MODUL PRUŽNOSTI V TAHU A TLAKU MODUL PŘETVÁRNOSTI MODUL PRUŽNOSTI VE SMYKU SOUČINITEL PŘÍČNÉHO ROZTAŽENÍ ÚČINKY ZATÍŽENÍ NA TVORBU TRHLIN ÚČINKY SEISMICKÉ PŮSOBENÍ TEPLA A ŽÁRU PŮSOBENÍ MIKROBIOLOGICKÉ PŮSOBENÍ ZÁŘENÍ VODO- PROPUSTNOST PLYNO- VODOTĚSNOST MRAZU- VZDORNOST ODOLNOST PROTI PŮSOBENÍ CHEMIKÁLIÍ KOROZE PLYNÝMI, KAPALNÝMI A PEVNÝMI LÁTKAMI

Pevnost betonu v tahu Pevnost betonu v tahu ohybem

LABORATORNÍ DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY TRVANLIVOSTNÍ PEVNOSTNÍ PRUŽNOSTNÍ PEVNOST V TLAKU V TAHU OHYBEM V OSOVÉM TAHU V PŘÍČNÉM TAHU VE SMYKU V KROUCENÍ MODUL PRUŽNOSTI V TAHU A TLAKU MODUL PŘETVÁRNOSTI MODUL PRUŽNOSTI VE SMYKU SOUČINITEL PŘÍČNÉHO ROZTAŽENÍ ÚČINKY ZATÍŽENÍ NA TVORBU TRHLIN ÚČINKY SEISMICKÉ PŮSOBENÍ TEPLA A ŽÁRU PŮSOBENÍ MIKROBIOLOGICKÉ PŮSOBENÍ ZÁŘENÍ VODO- PROPUSTNOST PLYNO- VODOTĚSNOST MRAZU- VZDORNOST ODOLNOST PROTI PŮSOBENÍ CHEMIKÁLIÍ KOROZE PLYNÝMI, KAPALNÝMI A PEVNÝMI LÁTKAMI

Pevnost betonu v příčném tahu

LABORATORNÍ DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY TRVANLIVOSTNÍ PEVNOSTNÍ PRUŽNOSTNÍ PEVNOST V TLAKU V TAHU OHYBEM V OSOVÉM TAHU V PŘÍČNÉM TAHU VE SMYKU V KROUCENÍ MODUL PRUŽNOSTI V TAHU A TLAKU MODUL PŘETVÁRNOSTI MODUL PRUŽNOSTI VE SMYKU SOUČINITEL PŘÍČNÉHO ROZTAŽENÍ ÚČINKY ZATÍŽENÍ NA TVORBU TRHLIN ÚČINKY SEISMICKÉ PŮSOBENÍ TEPLA A ŽÁRU PŮSOBENÍ MIKROBIOLOGICKÉ PŮSOBENÍ ZÁŘENÍ VODO- PROPUSTNOST PLYNO- VODOTĚSNOST MRAZU- VZDORNOST ODOLNOST PROTI PŮSOBENÍ CHEMIKÁLIÍ KOROZE PLYNÝMI, KAPALNÝMI A PEVNÝMI LÁTKAMI

Pevnost betonu ve smyku

LABORATORNÍ DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY TRVANLIVOSTNÍ PEVNOSTNÍ PRUŽNOSTNÍ PEVNOST V TLAKU V TAHU OHYBEM V OSOVÉM TAHU V PŘÍČNÉM TAHU VE SMYKU V KROUCENÍ MODUL PRUŽNOSTI V TAHU A TLAKU MODUL PŘETVÁRNOSTI MODUL PRUŽNOSTI VE SMYKU SOUČINITEL PŘÍČNÉHO ROZTAŽENÍ ÚČINKY ZATÍŽENÍ NA TVORBU TRHLIN ÚČINKY SEISMICKÉ PŮSOBENÍ TEPLA A ŽÁRU PŮSOBENÍ MIKROBIOLOGICKÉ PŮSOBENÍ ZÁŘENÍ VODO- PROPUSTNOST PLYNO- VODOTĚSNOST MRAZU- VZDORNOST ODOLNOST PROTI PŮSOBENÍ CHEMIKÁLIÍ KOROZE PLYNÝMI, KAPALNÝMI A PEVNÝMI LÁTKAMI

Modul pružnosti a přetvárnosti Modul pružnosti betonu E je základní přetvárnostní charakteristikou betonu. Je definovaný jako poměr napětí  k poměrné deformaci  .

LABORATORNÍ DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY TRVANLIVOSTNÍ PEVNOSTNÍ PRUŽNOSTNÍ PEVNOST V TLAKU V TAHU OHYBEM V OSOVÉM TAHU V PŘÍČNÉM TAHU VE SMYKU V KROUCENÍ MODUL PRUŽNOSTI V TAHU A TLAKU MODUL PŘETVÁRNOSTI MODUL PRUŽNOSTI VE SMYKU SOUČINITEL PŘÍČNÉHO ROZTAŽENÍ ÚČINKY ZATÍŽENÍ NA TVORBU TRHLIN ÚČINKY SEISMICKÉ PŮSOBENÍ TEPLA A ŽÁRU PŮSOBENÍ MIKROBIOLOGICKÉ PŮSOBENÍ ZÁŘENÍ VODO- PROPUSTNOST PLYNO- VODOTĚSNOST MRAZU- VZDORNOST ODOLNOST PROTI PŮSOBENÍ CHEMIKÁLIÍ KOROZE PLYNÝMI, KAPALNÝMI A PEVNÝMI LÁTKAMI

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Vtiskové metody Weitzmannovo kladívko

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Špičákové metody

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Odrazové metody

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Bezobrazový ultrazvuk - TICO

Obrazový ultrazvuk – Concretest 2000

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Odporová metoda měření vlhkosti

Odporové tenzometry

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Indukční tenzometry

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Kapacitní metoda měření vlhkosti

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Mikrovlnná metoda měření vlhkosti

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Magnetický indikátor výztuže

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Radiometrická metoda

NEDESTRUKTIVNÍ METODY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ VNIKACÍ ODRAZOVÉ BRUSNÉ VRTNÉ ULTRAZVUKOVÉ REZONANČNÍ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ TLUMENÝ RÁZ ODPOROVÉ INDUKČNÍ KAPACITNÍ MIKROVLNÉ MAGNETICKÁ SONDA RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

Princip radiografie (centrální zobrazení) Zdroj záření Kontrolovaný předmět Záznam na RTG film

Nalézání a vývoj nových NDT metod

1. Oblast viditelného světla

a) Endoskopie

Praktické využití endoskopie

b) Pracoviště konfokální mikroskopie na FAST (Olympus Lext OLS 3100)

Schéma činností konfokálního mikroskopu

Srovnání výsledků Klasická mikroskopie Konfokální mikroskopie

Trojrozměrný model reliéfu povrchu

2. Oblast infračerveného záření

Srovnání měřících vlastností dvou termografických přístrojů: Flir ThermaCAM E4 Fluke Ti20

Srovnání cen a hlavních technických parametrů obou porovnávaných kamer Flir ThermaCAM E4 Fluke Ti20 cena cca 700 000 kč rozsah teplot -30° až 350°C rozlišení 320x240 bodů 0,077Mpx životnost baterií 1,5hod paměť 100 termogramů úhel záběru 19°vertikálně, 25°horizontálně nechlazený mikrobolometrický detektor (FPA) citlivost 0,12°C cena cca 70 000 kč rozsah teplot -10° až 350°C rozlišení 128x96 bodů 0,012Mpx životnost baterií min 3hod paměť na 50 termogramů úhel záběru 15°vertikálně, 20°horzizontálně nechlazený mikrobolometrický detektor (FPA) citlivost >0,12°C (nezjištěna)

Snímek obytného domu

Termogram pasivního domu

3. Objev terahertzových vln

B.Součinnost NDT metod ve stavebnictví Množina NDT metod ? RTG MG UZ AE TM REZ GR ? IE MV RM

Diagnostika stavebních konstrukcí

VÝPOČTOVÉ PEVNOSTI ZDIVA DIAGNOSTIKA OBJEKTU ZDĚNÉ KONSTRUKCE CIHLY, KÁMEN ZDICÍ MALTA VÝPOČTOVÉ PEVNOSTI ZDIVA HISTORICKÉ STAVBY BETONOVÉ KONSTRUKCE PEVNOST BETONU MNOŽSTVÍ A POLOHA VÝZTUŽE VÝPOČTOVÉ HODNOTY BUDOVY MOSTY KROVY STROPY NOSNÉ ZDI ZÁKLADY DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE TVRDOST DŘEVA BIOLOGICKÁ EXP. VLHKOSTNÍ STAV VÝPOČTOVÉ HODNOTY DŘEVA OCELOVÉ KONSTRUKCE PEVNOST V TAHU TVRDOST VÝPOČTOVÁ HODNOTA

Diagnostika historického objektu „Augustiánské rezidence“ v Šardicích

Celkový pohled na objekt rezidence

Boční pohled na poruchu objektu

Porušená štítová zeď

Poruchy v klenbě objektu

Porušené dřevo krovu budovy

Odebrané vzorky porušeného dřeva z pilot

Kopaná sonda k základům budovy

Diagnostika železobetonové konstrukce skladové haly

Průmyslové haly na okrajích velkých měst

Trhlina o tloušťce 10 mm na povrchu střešního vazníku

Defektoskopický kryt TECH/OPS

Snímkování výztuže ve smykové oblasti

Radiogramy prokazují odchylku průběhu smykové výztuže od projektu 220 mm

Konečná oprava porušených střešních vazníků

NDT diagnostika mostní konstrukce

Troubky po povodních - 1997

Troubky po povodních - 1997

Konec