KATEDRA

KONSTRUKCJI

BUDOWLANYCH

ĆWICZENIE NR 3

Badanie rozmieszczenia

zbrojenia w konstrukcji za

pomocą "PROFOSCOPE”

LABORATORIUM

KONSTRUKCJI

BETONOWYCH

Strona

1

1. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się ze sposobem badania rozmieszczenia
zbrojenia w konstrukcji za pomocą przyrządu "PROFOSCOPE".

2. PROGRAM ĆWICZENIA

1. Przygotować przyrząd do pracy.
2. Na podstawie oględzin konstrukcji lub innych informacji dokonać wyboru miejsca

badania elementu.

3. Dokonać lokalizacji prętów zbrojenia i oznaczyć ich położenie.
4. Dokonać pomiaru średnic.
5. Dokonać pomiaru grubości otulenia.
6. Sporządzić szkic zbrojenia elementu

3. SPOSÓB WYKONANIA POMIARÓW

3.1.

Przyrząd pomiarowy - "PROFOSCOPE". Przeznaczenie i zasada działania

PROFOSCOPE przeznaczony jest do lokalizacji prętów zbrojeniowych w betonie,
pomiaru otuliny oraz oszacowania średnic zbrojenia. Przyrząd nie pozwala na
określenie gatunku stali, naprężeń w badanym pręcie i stopnia korozji stali. Działanie
jego opiera się na wykorzystaniu wpływu materiałów ferromagnetycznych na rozkład
pola magnetycznego. Skróconą instrukcję obsługi przyrządu zamieszczono w Zał. 2

3.2.

Wybór miejsc badania

Zasadniczo badania dokonuje się w miejscach w których rola badanego zbrojenia jest
największa, lub co do których istnieje podejrzenie wadliwego wykonania prac
zbrojarskich - mającego wpływ na nośność elementu czy konstrukcji. Należy więc
przede wszystkim określić schemat statyczny w jakim pracuje badany element oraz
sposób jego obciążenia, i na tej podstawie wybrać miejsca (przekroje) najbardziej
wytężone. Właściwa ocena obiektu pozwoli na określenie kierunków zbrojenia
głównego i pomocniczego w danym miejscu, co jest podstawą do przeprowadzenia
pomiarów.

3.3.

Kolejność czynności przy lokalizacji i identyfikacji zbrojenia w badanej belce

1. Za pomocą przyrządu dokonać lokalizacji strzemion, przemieszczając sondę

wzdłuż osi podłużnej belki i oznaczając wykryte pręty (punkt 1. na Rys. 1)

2. W wybranym miejscu (przekroju) zlokalizować pręty zbrojenia podłużnego,

przemieszczając sondę prostopadle do osi podłużnej belki po dolnej oraz górnej
powierzchni elementu (zbrojenie dolne i górne). Oznaczyć wykryte pręty (punkty 2.
i 3. na Rys. 1).
 Uwaga! Sondę przemieszczać w połowie odległości pomiędzy wykrytymi

strzemionami.

 Uwaga! Przyrząd przy pomiarze średnic jest bardzo wrażliwy na precyzję

lokalizacji pręta, należy zachować szczególną dokładność.

KATEDRA

KONSTRUKCJI

BUDOWLANYCH

ĆWICZENIE NR 3

Badanie rozmieszczenia

zbrojenia w konstrukcji za

pomocą "PROFOSCOPE”

LABORATORIUM

KONSTRUKCJI

BETONOWYCH

Strona

2

A

A

1.

2.

2.

A-A

3.

A-A

4.

5.

Rys. 1 Sposób i kolejność lokalizacji zbrojenia

3. Dodatkowo, lokalizując pręty na powierzchniach bocznych pręty (punkty 4. i 5. na

Rys. 1), weryfikujemy późniejszy odczyt otuliny dla prętów narożnych.

4. Przyrząd umieścić dokładnie nad mierzonym prętem i dokonać pomiaru średnicy.

Zanotować odczytaną średnicę.

5. Ustawić średnicę pręta w przyrządzie z odczytanych uprzednio wartości. Dokonać

pomiaru otuliny w sposób analogiczny do sposobu podanego w punkcie 2.

3.4.

Sposób zapisu wyników odczytów

Odczyty notować w dzienniku pomiarów (Zał. 1). Zwrócić uwagę na jednoznaczne
oznaczenie tych samych prętów w różnych przekrojach. Zanotować średnice.
Wielkość otuliny podać na podstawie odczytu przyrządu ewentualnie z pomiarów
lokalizacji prętów

4. OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW

Wyniki pomiarów opracować w formie szkicu przekroju podłużnego i przekrojów
poprzecznych elementu, z podaniem rozstawu prętów, ich średnicy i położenia (otuliny).

5. DOKUMENTACJA ĆWICZENIA.

Sprawozdanie powinno zawierać:
a) skład osobowy zespołu
b) opis badanego elementu
c) datę, warunki i sposób przeprowadzenia badania
d) opis i numer seryjny przyrządów
e) dziennik pomiarów
f) szkic zbrojenia elementu
g) wnioski przedstawiające uzasadnienie przyjęcia wartości podanych na szkicu (wybór

średnicy, rozstawu i otulenia) i ocenę sposobu zbrojenia elementu

6. WIADOMOŚCI KONIECZNE DO ROZPOCZĘCIA ĆWICZENIA

a) podział metod badań nieniszczących

KATEDRA

KONSTRUKCJI

BUDOWLANYCH

ĆWICZENIE NR 3

Badanie rozmieszczenia

zbrojenia w konstrukcji za

pomocą "PROFOSCOPE”

LABORATORIUM

KONSTRUKCJI

BETONOWYCH

Strona

3

b) zasady rozmieszczenia zbrojenia w podstawowych elementach konstrukcyjnych

(belki, słupy, płyty, ściany)

c) program ćwiczenia

7. LITERATURA

[1]

Dąbrowski K., Stachurski W., Zieliński J.L., Konstrukcje betonowe, Warszawa
ARKADY 1982

[2]

Kobiak J., Stachurski W., Konstrukcje żelbetowe, Warszawa ARKADY 1984

[3]

Pr. zbiorowa. Budownictwo betonowe, t.VIII. Badania materiałów, elementów i
konstrukcji. ARKADY Warszawa 1970

[4]

Ajdukiewicz A., Starosolski W., Sulimowski T., Konstrukcje betonowe, Laboratorium.
Skrypt PŚ, Gliwice 1983

8. ZAŁĄCZNIKI

1. Formularz dziennika pomiarów
2. Instrukcja obsługi przyrządu PROFOSCOPE

Załącznik 1 Formularz dziennika pomiarów

Data badania

Nr grupy

Nr zespołu

Oznaczenie elementu

Typ i numer przyrządu

Skład zespołu

Rozstaw, mm

Otulina

Symbol

przekroju

Nr

pręta

Średnica pręta, mm

x-x

y-y

Uwagi

Załącznik 2 Skrócona instrukcja obsługi przyrządu

PROFOSCOPE

1. Zasada pomiaru
Do przeprowadzania detekcji Profoscope wykorzystuje zjawisko indukcji magnetycznej. Cewka indukcyjna
jest periodycznie ładowana przez ładunki elektryczne, przez co powstaje pole magnetyczne. Na powierzchni
jakiegokolwiek materiału przewodzącego prąd elektryczny, który znajduje się w polu magnetycznym powstają
prądy wirowe, które indukują pole magnetyczne w odwrotnym kierunku. Uzyskane w ten sposób różnice
napięcia wykorzystywane są do przeprowadzania pomiaru.
Do uzyskania kilku pól magnetycznych, Profoscope wykorzystuje rożne ułożenia cewki indukcyjnej. Ten
zaawansowany system przetwarzania sygnałów pozwala na:
1. Lokalizację pręta.
2. Lokalizację punktu środkowego pomiędzy prętami.
3. Pomiar grubości warstwy otuliny.
4. Pomiar średnicy pręta.
Na badanie metodą indukcji magnetycznej nie wpływają jakiekolwiek materiały nie przewodzące prądu
elektrycznego, takie jak: beton*, drewno, plastik, cegły, itd. Jednak jakiekolwiek materiały, będące
przewodnikami prądu elektrycznego oraz znajdujące się w polu magnetycznym urządzenia (ok. 400mm) będą
wpływały na przeprowadzane badanie.
Uwaga: Przed rozpoczęciem pomiaru należy usunąć wszelkie metalowe przedmioty, również takie jak
pierścionki i zegarki.
* Niektóre rodzaje betonów oraz inne materiały mogą w swojej strukturze zawierać metale.

Opis urządzenia

1. Wyświetlacz
2. Klawisz nawigacji
3. Przycisk „reset"
4. Sonda pomiarowa
5. Dioda LED
6. Przycisk funkcyjny
7. Przycisk on/off
8. Klapka kieszeni baterii

9.

Linia środkowa / położenie sondy pomiarowej bezpośrednio
nad prętem lub w punkcie środkowym

Opis wyświetlacza

1.

Zakres pomiarowy (mały, automatyczny)

2.

Wprowadzona średnica pręta

3.

Aktywna funkcja korekcji sąsiadujących prętów

4.

Aktywna funkcja sygnalizacji zbyt cienkiej warstwy otuliny

5.

Jednostka pomiarowa

6.

Wskaźnik poziomu baterii

7.

Wartość sygnału (wzrost / spadek)*

8.

Zmiana położenia sondy pomiarowej względem pręta / punktu środkowego
pomiędzy prętami

9.

Linia środkowa / położenie sondy pomiarowej bezpośrednio nad prętem lub w
punkcie środkowym

10. Zmierzona grubość otuliny

* Gdy przycisk funkcyjny

jest wciśnięty dla funkcji pomiaru średnicy pręta, strzałka siły

wartości sygnału zostanie zastąpiona przez wartość zmierzonej średnicy pręta: np. 12

A. Uruchamianie

Przed włączeniem urządzenia należy upewnić się, że w pobliżu urządzenia nie znajdują się żadne metalowe
przedmioty. Za pomocą zestawu startowego sprawdzić działanie urządzenia:

• lokalizację i położenie prętów
• punkt środkowy pomiędzy dwoma sąsiadującymi prętami
• grubość warstwy otuliny 15 mm i 60 mm
• średnicę pręta 16 mm.

Po wykonaniu w/w czynności urządzenie jest gotowe do użytkowania.

1. Przed włączeniem urządzenia należy upewnić się, że w pobliżu urządzenia nie znajdują się żadne

metalowe przedmioty.

2. Nacisnąć przycisk ON/OFF

, znajdujący się górnej części obudowy.

3. Nacisnąć przycisk

celem zresetowania urządzenia.

4. Zlokalizować na tylnej stronie obudowy położenie sondy pomiarowej urządzenia. Na ekranie wyświetlony

zostanie numer fabryczny urządzenia, wersja oprogramowania, a po chwili ukazuje się napis „Test OK”
świadczący o pełnej sprawności przyrządu oraz szacunkowy czas pracy urządzenia do wymiany baterii.
W przypadku braku wyświetlania powyższych informacji należy wymienić baterie.

B. USTAWIANIE PARAMETRÓW PRACY

Aby wejść do menu ustawień, naciśnij przycisk „WYBÓR". Za pomocą strzałek klawisza
nawigacji wybierz żądaną ikonę menu, ponownie naciśnij „WYBÓR". Następnie za pomocą
strzałek wybieramy żądane ustawienia.

Aby wyjść z menu ustawień, naciśnij przycisk funkcyjny

lub reset

Wszystkie ikony menu są opisane dalej.

B.1. Ustawienia regionalne

Profoscope posiada możliwość wyboru spośród 4 zaprogramowanych ustawień regionalnych.
Ustawienia te wpływają na wszystkie pozostałe wartości i należy skonfigurować je w pierwszej
kolejności.
Metric (wartości metryczne)- Grubość otuliny i średnica pręta zgodnie z tabelą
ASTM (cal)- Grubość otuliny w calach, średnica pręta zgodnie z tabelą
ASTM (mm)- Grubość otuliny w mm, średnica pręta zgodnie z tabelą
Japanese (wartości japońskie) - Grubość otuliny w mm, średnica pręta zgodnie z tabelą

B.2. Średnica pręta

Na podstawie ustawień regionalnych w menu średnicy prętów odpowiadają następujące wymiary pręta.

Wart. metryczne

ASTM

Wart. japońskie

Wymiary

pręta

Średnica

(mm)

Wymiary

pręta

Średnica

(cal)

Średnica

(mm)

Wymiary

pręta

Średnica (mm)

5

5

#2

0.250

6

6

6

6

6

#3

0.375

10

9

9

8

8

#5

0.625

16

13

13

10

10

#7

0.875

22

19

19

12

12

#9

1.125

29

25

25

14

14

#10

1.250

32

29

29

16

16

#11

1.375

35

32

32

18

18

#12

1.500

38

35

35

20

20

#13

1.625

41

38

38

22

22

#14

1.750

44

41

41

25

25

#15

1.875

48

44

44

28

28

#16

2.000

51

48

48

32

32

#18

2.250

57

51

51

36

36

57

57

40

40

50

50

B.3. Wybór zakresu pomiarowego

Zakres pomiarowy należy wybrać na podstawie grubości otuliny. Jeżeli to możliwe, wybierz mały zakres
pomiarowy.

Automatyczny

W przypadku braku sygnału w małym zakresie, urządzenie automatycznie
przełącza się z małego do dużego zakresu pomiarowego.

Mały

< 80 mm

< 3 cali

Duży

< 180 mm

< 7 cali

B.4. Ustawienia dźwiękowe

Urządzenie można ustawić w ten sposób, że będzie wydawany sygnał dźwiękowy podczas detekcji lub
gdy otulina będzie mniejsza niż założona, w przypadku gdy aktywowana była funkcja sygnalizacji zbyt
cienkiej warstwy otuliny.

─

Brak sygnału dźwiękowego

Centre

Sygnał dźwiękowy, gdy pręt znajduje się centralnie nad prętem.
Sygnalizacja zbyt cienkiej warstwy otuliny.

Locate

W miarę zbliżania się do pręta, słyszymy coraz głośniejszy sygnał i dźwiękowy.
Sygnalizacja zbyt cienkiej warstwy otuliny.

B.5. Minimalna wartość grubości otuliny

Jeżeli minimalna grubość warstwy otuliny została wprowadzona, dioda LED zapali się, gdy grubość
warstwy otuliny jest mniejsza niż wprowadzona wartość. Jeżeli sygnał dźwiękowy został uprzednio
aktywowany, dodatkowo usłyszymy sygnał dźwiękowy.

Wart. Metr., ASTM mm,

wart. japońskie, [mm]

ASTM [cal]

5

0.20

6

0.24

7

0.28

...

...

179

7.04

180

7.08

B.6. Korekcja prętów sąsiadujących

Pręty sąsiadujące wpływają na wynik badania grubości otuliny oraz średnicy pręta. Zakłócenia te mogą
być zminimalizowane poprzez wprowadzenie odpowiednich korekcji odległości pomiędzy prętami.

Zmierz odległość pomiędzy prętem badanym a prętem sąsiadującym. następnie w menu ustawień
wybierz odpowiednią ikonę i wprowadź tę wartość. Upewnij się, że ikona korekcji prętów sąsiadujących
jest aktywna. Wprowadzona korekcja prętów sąsiadujących jest sygnalizowana ikoną, znajdującą się na
górnej części wyświetlacza.

C. RESETOWANIE URZĄDZENIA

Na zjawisko indukcji magnetycznej ma wpływ temperatura otoczenia, jaki również inne czynniki zewnętrzne.
Wyzerowanie urządzenia zabezpiecza je przed pojawieniem się jakichkolwiek aberracji wyniku pomiaru.
Resetowanie urządzenia zapewnia poprawność wskazań oraz gwarantuje prawidłowe działanie urządzenia.
Zaleca się wykonanie resetowania urządzenia co ok. 5 minut.
W czasie, gdy urządzenie jest włączone, co jakiś czas na ekranie wyświetlają się automatyczne
przypomnienia o konieczności jego resetowania.

1. Należy trzymać urządzanie w taki sposób, aby w odległości 40 cm wokoło nie było żadnych metalowych

przedmiotów, również takich jak pierścionki i zegarki.

2. Nacisnąć przycisk

3. Reset urządzania trwa ok. 2,5 s.

D. LOKALIZACJA ZBROJENIA

Uwaga: Profoscope lokalizuje pręty zbrojeniowe, jak również punkt środkowy znajdujący się pomiędzy
dwoma prętami sąsiadującymi. Istotne jest rozpoznanie różnicy pomiędzy tymi funkcjami.

D.1. Lokalizacja pręta

Krok 1: Ustaw Profoscope na badanej powierzchni i powoli przesuwaj w wybranym kierunku. Urządzenie
reaguje w różny sposób w zależności od położenia względem prętów. Występują trzy warianty:

Wariant (A). Detekcja równolegle do ułożenia prętów

Rączki wskazują odległość sondy pomiarowej od najbliższych prętów.

Kontynuuj detekcję w wybranym kierunku. W momencie zbliżania się sondy pomiarowej do pręta lub
punktu środkowego pomiędzy prętami sąsiadującymi, urządzenie wskazuje, że sonda pomiarowa
znajduje się bezpośrednio nad prętem lub w punkcie środkowym pomiędzy dwoma prętami.
Rozróżnienie tych dwóch sytuacji nie stwarza problemu.

Detektor zbliża się do pręta zbrojeniowego

Celownik porusza się w kierunku przeciwnym do ruchu

detektora. Wartość sygnału zwiększa się



w miarę

zbliżania się sondy pomiarowej do pręta/linii środkowej
na wyświetlaczu detektora.

Detektor zbliża się do punktu środkowego pomiędzy prętami

Celownik porusza się w tym samym kierunku co ruch detektora. Wartość sygnału zmniejsza się



w

miarę zbliżania się sondy pomiarowej do punktu środkowego/linii środkowej na wyświetlaczu detektora.

Uwaga: Potwierdź, że sonda pomiarowa zbliża się do pręta.
Kontynuuj detekcję aż do momentu, w którym celownik znajduje się dokładnie na linii środkowej
wyświetlacza i zapali się dioda LED. (jeśli sygnał dźwiękowy został uprzednio aktywowany, usłyszymy

sygnał dźwiękowy, który pozostanie aktywny tak długo, jak zapalona będzie dioda LED). Sonda znajduje
się centralnie nad prętem.

Sonda dokładnie nad prętem

Wariant (B). Detekcja prostopadle do ułożenia prętów

Jeżeli w zasięgu sondy znajdują się pręty zbrojeniowe, celownik
pozostanie położony blisko linii środkowej wyświetlacza lub
będzie przesuwać się bardzo wolno.

W tym przypadku obróć Profoscope o 90° i kontynuuj detekcję zgodnie ze wskazówkami - patrz
Wariant A.

Wariant (C). Detekcja ukośnie do ułożenia prętów

Komunikat pojawiający się na wyświetlaczu będzie podobny do
tego, jak w przypadku prostopadłego ruchu detektora w
stosunku do ułożenia prętów zbrojeniowych, jednak ruch
celownika będzie wolniejszy.

D.2. Sprawdzenie położenia pręta

Krok 2: Po zlokalizowaniu pręta, należy sprawdzić jego
położenie poprzez obracanie sondy pomiarowej wokół własnej
osi.

Upewnij się, że podczas obracania urządzenia, celownik
pozostaje dokładnie i środku wyświetlacza. Należy obracać
sondę, aż do momentu uzyskania minimalnej grubości otuliny
oraz dopóki zapalona będzie dioda LED. Rosnąca wartość
sygnału  wskazuje na zbliżanie się do osi pręta.

Krok 3. W celu sprawdzenia poprawności wskazań, należy
przesuwać Profoscope wzdłuż pręta, obserwując czy grubość
warstwy otuliny pozostaje niezmieniona.

E. POMIAR ŚREDNICY PRĘTA

Po spełnieniu pewnych warunków Profoscope określa średnicę pręta. Badanie metodą indukcji magnetycznej
posiada jednak pewne ograniczenia. Pomiary mogą zostać dokonane z błędami, jeśli będzie duży wpływ
prętów sąsiadujących lub gdy w pobliżu znajdują się inne metalowe elementy.

Należy sporządzić mapę siatki zbrojenia badanej powierzchni, a następnie wybrać jeden pręt, który położony
jest w wystarczającej odległości od prętów sąsiadujących. Sprawdź odległość pręta od prętów sąsiadujących
- co najmniej 150 mm. Ustaw Profoscope tak, aby linia środkowa znajdowała się nad prętem, naciśnij
przycisk funkcyjny

znajdujący się z lewej strony urządzenia.

Na wyświetlaczu, w miejscu wartości sygnału pojawia się
wartość zmierzonej średnicy pręta.

F. POMIAR OTULINY PRĘTA

W przypadku detekcji prętów położonych blisko powierzchni otuliny, należy ustawić mały zakres pomiarowy,
natomiast w przypadku lokalizacji prętów położonych głębiej, należy ustawić duży zakres pomiarowy. W tym
drugim przypadku automatycznie zwiększa się zasięg działania sondy, co może spowodować, że pręty
sąsiadujące mogą wpływać negatywnie na wynik badania.
Zakres automatyczny, jak nazwa wskazuje, automatycznie ustawia mały lub duży zakres pomiarowy.

Krok 1: Wprowadź średnicę pręta

Ustawienie dokładnej wartości średnicy pręta pozwoli precyzyjniej określić grubość otuliny.
Domyślna średnica pręta powinna wynosić 16mm.
Jeśli znasz średnicę pręta, naciśnij ikonę

i wprowadź tę wartość.

Wprowadzona wartość średnicy pręta jest sygnalizowana ikoną, znajdującą się na górnej części
wyświetlacza.

Krok 2: Korekcja prętów sąsiednich

Pręty sąsiadujące, będące w zasięgu pomiaru w stosunku do badanego pręta również wpływają na badanie
grubości otuliny. Efekt ten może być zminimalizowany poprzez aktywację funkcji korekcji prętów
sąsiadujących.
Uwaga: Funkcja korekcji ma zastosowanie przy prętach położonych równolegle i w tej samej warstwie.
Zmierz odległość pomiędzy prętem badanym a prętem sąsiadującym. Następnie w menu ustawień wybierz
odpowiednią ikonę i wprowadź tę wartość. Upewnij się, że ikona korekcji prętów sąsiadujących jest aktywna.
Wprowadzona korekcja prętów sąsiadujących jest sygnalizowana ikoną, znajdującą się na górnej części
wyświetlacza.

Krok 3:Odczyt grubości warstwy otuliny

Umieść linię środkową urządzenia dokładnie nad prętem i odczytaj grubość warstwy otuliny.

Grubość otuliny = 38 mm

Uwaga: Upewnij się, że sonda pomiarowa nie przecina, żadnych prętów siatki zbrojenia położonych
równolegle bądź prostopadle.