Утвержден и введен в
действие
Постановлением
Госстроя СССР
от 15 августа 1988
г. N 162
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
КИРПИЧ И КАМНИ СИЛИКАТНЫЕ
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ
ПРИ СЖАТИИ
Silica
bricks and stones. Ultrasonic method
of compressive
strength determination
ГОСТ 24332-88
Группа Ж19
ОКП 57 4120; 57
4124
Дата введения
1 июля 1989 года
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 N 162.
3. Взамен ГОСТ
24332-80.
4. Ссылочные
нормативно-технические документы (НТД)
─────────────────────────────────┬────────────────────────────────
Обозначение НТД, │ Номер пункта, подпункта,
на который дана
ссылка │ приложения
─────────────────────────────────┼────────────────────────────────
ГОСТ
8.383-86 │2.1
ГОСТ
379-79 │3.2,
3.4, 4.2
ГОСТ
4366-78 │2.4
ГОСТ
5774-76 │2.4
ГОСТ
8462-85 │3.3.5,
Приложения 2 - 5
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.
Схемы расположения
преобразователей
Кирпич
Черт. 1
Камень (кирпич)
пустотелый
Черт. 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.
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 (
) 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
8462-85 не 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 заносят 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
────────────────────┬─────────────────────────────────────────────
Характеристика │
Технические характеристики приборов типов
├────────────┬─────────┬─────────────┬────────
│ "Бетон-12" │
УК-14П │ УК-10ПМС
│ УФ-10П
────────────────────┼────────────┼─────────┼─────────────┼────────
Диапазон измерения │20 - 999,9 │20 - 9000│8 - 8500 в │-
времени
распростра-
│ │ │ручном, до │
нения ультразвуковых│ │ │9999 в авто- │
колебаний,
мкс
│ │ │матическом │
│ │ │режиме │
Режим измерения │
Автоматический │ Автоматичес-│
Автома-
│ │кий и ручной │тический
Индикация │ Цифровая
Электрическое пита-│
Автономное │ Универсальное │ Сетевое
ние
│ │ │
Наличие ЭЛТ │ Нет │ Есть
Число каналов изме-│ 1 │ 12
рения │ │
Конструктивное │ Портативный │ Переносной │ Стацио-
исполнение │ │ │нарный
Масса, кг │ 2,6 │ 1,5 │ 10,0 │ 28
Наименование пред-
│ Опытный │ Завод "Электроточприбор"
приятия-изготовителя│завод ВНИИ-
│ПО "Волна", Кишинев
│железобетон,│
│Москва │
Приложение
2
Рекомендуемое
ФОРМА
ЖУРНАЛА ИСПЫТАНИЙ
СИЛИКАТНЫХ КИРПИЧА И КАМНЕЙ
ПРИ УСТАНОВЛЕНИИ
ГРАДУИРОВОЧНОЙ ЗАВИСИМОСТИ
Вид изделий ___________________ Тип
зависимости ______________________
───────┬───────────┬───────────┬─────────────┬────────────┬───────
Номер │Время рас-
│ Площадь │ Наибольшая │Предел проч-│Приме-
образца│простране-
│поперечного│ нагрузка, │ности
при │чание
│ния
ультра-│
сечения │установленная│сжатии по │
│звука t, │образца F, │при испытании│ГОСТ 8462-85│
│мкс │ см2 │ образца, P, │ P
│
│ │ │ кН
│R = 0,1 --, │
│ │ │ │ F
│
│ │ │ │МПа │
───────┼───────────┼───────────┼─────────────┼────────────┼───────
│ │ │ │ │
Приложение
3
Обязательное
РАСЧЕТ И
ОЦЕНКА
ПРИГОДНОСТИ
ГРАДУИРОВОЧНОЙ ЗАВИСИМОСТИ
МЕТОДОМ НАИМЕНЬШИХ
КВАДРАТОВ
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:
,
; (3)
, МПа,
(4)
где
- прочность i-го
изделия, МПа, определенная по ГОСТ 8462-85;
- время
распространения ультразвука в i-м изделии, мкс;
- 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;
-
остаточная дисперсия регрессии;
величины
и
определяют по формулам
; (8)
, (9)
где
- прочность i-го
изделия, определяемая по градуировочной зависимости в
соответствии со временем
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
и
,
непосредственно используемых для расчета градуировочной
зависимости, располагают в порядке возрастания значений
(значения
,
соответствующие любым значениям
,
наблюдаемым повторно, уже не учитывают). При объединении совокупностей общую
совокупность располагают в порядке возрастания значений
так, чтобы значения
,
соответствующие каждому наблюдаемому числу значений
,
одинаковых в каких-либо совокупностях, включались в
общую поочередно для этих совокупностей. Если число всех отобранных в общую
совокупность точек
,
(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
,
с точками
,
по формуле
. (12)
При этом, если r нечетно, то
; (13)
; (14)
. (15)
Если r четно, то
; (16)
. (17)
Затем m значений A
(j, j+k) располагают в порядке неубывания.
. (18)
Если m нечетно, то
коэффициент
, (19)
если m четно, то
. (20)
Затем точки
,
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
вычисляют по формуле
, (24)
где
и
- 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.
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
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
положительных разностей
, (27)
где i = 1, ...,
,
удовлетворяет условию
, (28)
где U(N) и L(N) -
соответственно верхняя и нижняя границы числа
положительных разностей согласно таблице, a N
> 15 - число образцов, отвечающее условию (26).
Зависимости U(N) и
L(N) верхней и нижней границ числа
положительных
разностей значений прочности образцов
по настоящему
стандарту и ГОСТ 8462-85 от числа N образцов
с несовпадающими
результатами указанных определений прочности
────────────────────┬──────────────────────┬──────────────────────
N │ U(N) │ L(N)
────────────────────┼──────────────────────┼──────────────────────
5 │5 │0
10 │9 │1
15 │12 │3
20 │15 │5
25 │18 │7
│ │
30 │20 │10
35 │23 │12
40 │26 │14
45 │29 │16
50 │32 │18
│ │
55 │35 │20
60 │37 │23
65 │40 │25
70 │43 │27
75 │46 │29
│ │
80 │48 │32
85 │51 │34
90 │54 │36
95 │57 │38
100 │59 │41
│ │
105 │62 │43
110 │65 │45
115 │67 │48
120 │70 │50
125 │73 │52
│ │
130 │75 │55
135 │78 │57
140 │81 │59
145 │83 │62
150 │86 │64
│ │
155 │89 │66
160 │91 │69
165 │94 │71
170 │97 │73
175 │99 │76
│ │
180 │102 │78
185 │105 │80
190 │107 │83
195 │110 │85
200 │113 │87
Примечание. Для N
> 90,
, где Ent(X) - целая часть числа X.
Сопоставление чисел
, 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
и
,
использованных для поверки градуировочной
зависимости, может быть использовано также для построения новой градуировочной зависимости.
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: А =
-0,6145
; В =
69,38 МПа;
= 79,71 мкс;
= 20,40 МПа;
= 4,842 МПа; S = 3,506 МПа. Поскольку Е = 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 p-го образца получено
значение
= 82,7 мкс, то
прочность этого образца, определенная по градуировочной
зависимости, составит
МПа.
Черт. 3
2. Расчет градуировочной зависимости непараметрическим методом
Были проведены
испытания 190 образцов силикатного кирпича. Располагаем результаты испытаний в
порядке строгого возрастания
= 70,0,
= 24,62; ...;
= -80,7,
= 21,78; ...;
= 110,0,
= 6,80. Поскольку r = 165, из этой
совокупности точку с номером
опускаем.
Примечание. 25
точек с абсциссами, наблюдаемыми повторно, в расчете не учитывают.
Затем вычисляем
.
Поскольку m четно, А определяем по формуле
,
где
и
находим в ряду неубывающих значений А (j, j+k), для которых j = 1,
..., 82; k = 83, т.е.:
.
Отсюда
.
Наносим точки
,
(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
.
Номер (0,07r+1)-гo места сверху и снизу области
рассеяния и построенной на координатной бумаге прямой
=
-0,63882t + 71,268
равен 12, так что
= 26,6;
= 11,0
и
= 0,3388(26,6 - 11,0) = 5,28.
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
.
Поэтому
и
.
Черт. 4
Сплошными кружками
отмечены точки
и
, через
которые проходят прямые, параллельные
и отсекающие по 12 точек сверху и снизу
области рассеяния относительно
.
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
. Из
таблицы следует, что U(20) = 15 и L(20) = 5. Поскольку
,
использование градуировочной зависимости допускается.
Приложение
6
Рекомендуемое
ФОРМА
ЖУРНАЛА ИСПЫТАНИЙ
СИЛИКАТНЫХ КИРПИЧА
И КАМНЕЙ
УЛЬТРАЗВУКОВЫМ
МЕТОДОМ
Вид изделий __________________ Тип
зависимости ___________________
───────┬───────────────────────┬─────────────────────┬────────────
Номер │ Время распространения
│Прочность R, опреде- │ Примечание
образца│ультразвука в изделии, │ленная на графике
│
│ t, мкс │или по таблице, МПа │
───────┼───────────────────────┼─────────────────────┼────────────
│ │ │