ГОСТ 24332-88 Кирпич и камни силикатные. Ультразвуковой метод определения прочности при сжатии

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КИРПИЧ И КАМНИ СИЛИКАТНЫЕ

УЛЬТРАЗВУКОВО Й МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПРОЧНОСТИ ПРИ СЖАТИИ

ГОСТ 24332-88

ГОСУДАРСТВЕННЫ Й СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР

Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КИРПИЧ И КАМНИ СИЛИКАТНЫЕ Ультразвуко вой метод определения прочности при сжатии Silica bricks and stones. Ultrasonic method of compressive strength determination

ГОСТ 24332 -88

Дата введения 01.07.89

Несоблюдени е стандарт а пресл едуется 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 прочност и 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 уста навливают дл я определения прочности изделий в про изводственных 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

Ки рпич

Черт. 1

Камень (к ирп ич) пустот елый

Черт. 2

2. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ

2.1 . Ультразвуковые измерения про водят при помощи приборов, предназначенных для измерения времен и 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 п п. 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.).

Допуска ется применение переходных устройств или прокладок, обеспечивающих сухой способ акустического контакта и удовлетворяющих требован иям п п. 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, пред назначенные 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 зависимо стей

3.3.1. Для установления градуировочной зависимости отб ирают 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 п п. 3.3.3, 3.3.4 вносят в журнал по форме, приведенной в приложении 2.

3.3.7. Градуировочную зав исимость в первый год пр именения стандарта устанавливают четыре раза через каждые 3 мес, объединяя к аждый 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 совокупност и.

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, оценк и пригодност и и поверки завис имостей 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 издел иях определяют согласно п п. 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 п п. 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 проч ности кирпича и камней

Характеристи ка	Технические характеристики приборов типов
	«Бетон-12»	У К-14П	У К-10П МС	УФ-10П
Диапазон измерения времени распространения ультразвуковых колебаний, мкс	20-999,9	20-9000	8-8500 в ручном, до 9999 в автоматическом режиме	-
Режим измерения	Автомати ческий		Автоматический и ручной	Автоматический
Индикация	Цифров ая
Электрическое питание	Автономное	Универсаль ное		Сетевое
Наличие ЭЛТ	Нет		Ест ь
Число каналов измерения	1			12
Конструктивное исполнение	Портативный		Переносной	Стационарный
Масса, кг	26	1,5	10,0	28
Наименование предприятия-изготовителя	Опытный завод ВНИИжелезобетон, Москва	Завод «Электроточприбор», ПО «Волна» К ишинев

Поправка. ИУС 1-90.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

ФОРМА ЖУРНАЛА ИСПЫТАНИЙ СИЛИКАТНЫХ КИ РПИЧА И КАМНЕЙ ПРИ УСТАНОВЛЕНИИ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ЗАВИСИМОСТИ

В ид изделий ___________________ Тип зависимости ________________________

Номер образца	Время рас пространения ультразвука t, мкс	Площадь попереч ного сечения образца F, см2	На ибольшая нагрузка, установленная при испыта нии образ ца, Р, кН	Предел прочности пр и сжатии по ГОСТ 8462-85 МПа	Примечание

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

РАСЧЕТ И ОЦЕНКА ПРИГОДНОСТИ ГРАДУИРОВОЧНО Й 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 распространен ия ультразвука в издели и, мкс;

А и В - коэфф ициенты.

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

 МПа · мкс ^{– 1} ;                                           (3)

 МПа,                                         (4)

где R_i - прочность i-го издел ия, МПа, определенная п о 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 э ффективность Е по формуле

                                                           ( 7)

где  - выборочная дисперсия прочности;

S ² - 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 и зделии.

4. Градуировочную зависимость считают пригодной для определен ия прочности изделий, если эффективность Е и отношение  удовлетворяют усл о виям:

                                                            (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 у льтразвука в издели и, мкс.

2. Совокупность пар значений t_i и R _i , непосредственно используемых для расчета градуировочной зависимости, располагают в порядке возрастания значе ний t_i (значения R_i , соответствующие любым значениям t_i , наблюдаемым повторно, уже не учитывают). При объединен ии совокупностей общую совокупность располагают в порядке возрастания значений t_i так, чтобы значения R_i , соответствующие каждому наблюдаемому числу знач ений 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)

                                                        (1 5)

Если r четно, то

                                                      (16 )

                                                       (1 7)

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

                                          (18)

Если т нечетно, то коэффициент

                                             (19)

е сли 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 рассея ния;

 - номера значений, отсчитанных на тех же осях сн изу облас тей рассеяния.

5. Среднее квадратическое отклонение S_R вычисляют по формуле

                                        (24)

где (0,07 r + 1)_св и (0,07 r + 1)_сн - номера значен ий R , отсчитанных сверху и с низу области рассеяния.

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

                                         (25)

г де   - расстояние вдоль оси R между отсекающими по 0,07 r + 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 проч ности изделий, если эффективность Е и отношение  удовлетворяют усло виям (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 случа е накопле нное число значений t_q и R_q, использованных для поверки градуировочной зависимости, может быть использовано также для построения новой градуировочной зависимости.

За висимости U (N) и L ( N ) верхней и ниж ней границ числа z _N положительных разностей значений прочности образцов по настоящему ста ндарту 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 Х.

При больших N указанное сопоставление чисел z_N , U (N) и L (N) проводя т для различных участков диапазона t. При несоблюдении соот ношения U ( N ) ³ z_N ³ L ( N ) использование градуировочной зависимости не допускается. В этом случае накопленное число з начений t _q и R_q, использованных для поверки градуировочной зависимост и, 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 провед ены 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; = 20,4 0 МПа; S_R = 4,842 МПа; S = 3,506 МПа. Поскольку E = 1,9 >1,5 и = 0 ,17 < 0,2 0, определение прочности по градуировочной зависимости по формуле (2)

в указанном диапазоне времени распространения ультразвука допускается . Результаты установления градуировочной зависимости представле ны 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 зависимост и непараметрическим методом

Были проведены испытания 190 образцов силикатного кирпича. Рас полагаем результаты испытаний в порядке строгого возрастания t : t ₁ = 70,0, R ₁ = 24,62; ...; t ₈₃ = 80,7, R ₈₃ = 21,78; ...; t₁₆₅ = 110,0, R ₁₆₅ = 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 выч исляем  Поскольку т четно, А определяем по фор муле

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

О тсюда

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

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

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

так что B = 19,14 + 0,638 82 · 81,6 = 71,268.

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

раве н 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 оказа лось, что z ₉₀ = 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

Сплош ными кружками отмечены точки и , через которые проходят прямые, параллельные  и отсекающие по 12 точек сверху и снизу области ра ссея ния относительно .

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Рекомендуемое

ФОРМА ЖУРНАЛА ИСПЫТАНИЙ С ИЛИКАТНЫХ КИРПИЧА И КА МНЕ Й УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ

Вид изделий _____________________ Тип завис имости _____________________

Но мер образца	Время распространения ультразвука в изделии, t, мкс	Прочность R, о пределенная на графике или по таблице, МПа	Примечание

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 ДЕ ЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 15.08.88 № 162

3. ВЗАМЕН ГОСТ 24332-80

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ (НТД)

Обозначение НТД, на который дана ссыл ка	Номер пункта , подпункт а, 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, приложе ния 2 - 5