Úvodní přednáška - přehled zkušebních metod

Prezentace na téma: "Úvodní přednáška - přehled zkušebních metod"— Transkript prezentace:

1 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.

2 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)

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

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

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

6 Studijní podklady na intranetu
Výuka – studijní materiály – BI02 Zkušebnictví a technologie

7 ROZDĚLENÍ A POUŽITÍ ZKUŠEBNÍCH METOD

8 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.

9 Aplikace proporčních pouček Vitruvia

10 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

11 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

12 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.

13 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

14 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

15 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

16 Lis pro měření pevnosti stavebních materiálů

17 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

18 Pevnost betonu v tahu Pevnost betonu v tahu ohybem

19 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

20 Pevnost betonu v příčném tahu

21 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

22 Pevnost betonu ve smyku

23 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

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

25 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

26 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

27 Vtiskové metody Weitzmannovo kladívko

28 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

29 Špičákové metody

30 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

31 Odrazové metody

32 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

33 Bezobrazový ultrazvuk - TICO

34 Obrazový ultrazvuk – Concretest 2000

35 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

36 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

37 Odporová metoda měření vlhkosti

38 Odporové tenzometry

39 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

40 Indukční tenzometry

41 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

42 Kapacitní metoda měření vlhkosti

43 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

44 Mikrovlnná metoda měření vlhkosti

45 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

46 Magnetický indikátor výztuže

47 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

48 Radiometrická metoda

49 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

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

51 Nalézání a vývoj nových NDT metod

52 1. Oblast viditelného světla

53 a) Endoskopie

54 Praktické využití endoskopie

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

56 Schéma činností konfokálního mikroskopu

57 Srovnání výsledků Klasická mikroskopie Konfokální mikroskopie

58 Trojrozměrný model reliéfu povrchu

59 2. Oblast infračerveného záření

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

61 Srovnání cen a hlavních technických parametrů obou porovnávaných kamer
Flir ThermaCAM E4 Fluke Ti20 cena cca 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 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)

62 Snímek obytného domu

63 Termogram pasivního domu

64 3. Objev terahertzových vln

65

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

67 Diagnostika stavebních konstrukcí

68 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

69 Diagnostika historického objektu „Augustiánské rezidence“ v Šardicích

70 Celkový pohled na objekt rezidence

71 Boční pohled na poruchu objektu

72 Porušená štítová zeď

73 Poruchy v klenbě objektu

74 Porušené dřevo krovu budovy

75 Odebrané vzorky porušeného dřeva z pilot

76 Kopaná sonda k základům budovy

77 Diagnostika železobetonové konstrukce skladové haly

78 Průmyslové haly na okrajích velkých měst

79 Trhlina o tloušťce 10 mm na povrchu střešního vazníku

80 Defektoskopický kryt TECH/OPS

81 Snímkování výztuže ve smykové oblasti

82 Radiogramy prokazují odchylku průběhu smykové výztuže od projektu
220 mm

83 Konečná oprava porušených střešních vazníků

84 NDT diagnostika mostní konstrukce

85 Troubky po povodních

86 Troubky po povodních

87

88

89

90

91

92

93 Konec