Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и диаметра прутков арматуры строительных конструкций

Abstract

Предложен магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и диаметра прутков арматуры железобетонных строительных конструкций. Компьютерным моделированием получено распределение намагниченности в стальном прутке и экспериментально исследовано распределение напряженности магнитного поля рассеяния прутка при локальном намагничивании полем постоянного магнита в зависимости от диаметра прутка и от его расстояния до магнита. Показано, что преобладающий вклад в поле рассеяния прутка при малых размерах магнита вносит продольная составляющая его намагниченности, характеризующаяся соосными противоположно направленными диполями. Предложенный метод основан на измерении напряженности магнитного поля рассеяния прутка одновременно в двух точках над поверхностью контролируемого объекта в зоне намагничивания прутка и использовании градуировочной сетки, построенной по зависимостям поля рассеяния прутка от двух определяемых параметров. Показана методика построения градуировочной сетки измерительного прибора для контроля железобетонных строительных конструкций.

Запропоновано магнітний метод визначення товщини захисного шару бетону і діаметра прутків арматури залізобетонних будівельних конструкцій. Комп'ютерним моделюванням отримано розподіл намагніченості в сталевому прутку і експериментально досліджено розподіл напруженості магнітного поля розсіювання прутка при локальному намагнічуванні полем постійного магніту в залежності від діаметра прутка і від його відстані до магніту. Показано, що переважний внесок у поле розсіювання прутка при малих розмірах магніту вносить поздовжня складова його намагніченості, що характеризується співвісними протилежно спрямованими диполями. Запропонований метод грунтується на вимірюванні напруженості магнітного поля розсіювання прутка одночасно в двох точках над поверхнею контрольованого об'єкта в зоні намагнічування прутка і використанні градуювальної сітки, побудованої по залежностям поля розсіювання прутка від двох визначених параметрів. Показана методика побудови градуювальної сітки вимірювального приладу для контролю залізобетонних будівельних конструкцій.

A magnetic method of determination of the thickness of protective concrete layer and diameter of rebars of concrete building structures is proposed. Computer modeling was used to obtain the distribution of magnetization in a steel rod, and distribution of intensity of magnetic scattering field of the rod at local magnetization by a constant magnet field, depending on rod diameter and its distance to the magnet, was experimentally studied. It is shown that the longitudinal component of rod magnetization, which is characterized by coaxial oppositely directed dipoles, makes a prevailing contribution into the rod scattering field at small dimensions of the magnet. The proposed method is based on measurement of intensity of the rod scattering magnetic field simultaneously in two points above the controlled object surface in the zone of rod magnetization and application of a calibration grid, plotted by the dependencies of the rod scattering field on two determined parameters. A procedure of plotting a calibration grid of measuring instrument for monitoring concrete building structures is shown.