Испытания бетона на прочность. Испытания бетона


Испытания бетона, проведение испытаний бетона

испытание бетона, испытания бетонаБетон используется во всех сферах современного строительства и этому есть большое количество объяснений. В первую очередь, требуется выделить удачное сочетание разумной стоимости данного типа материала, а также повсеместной доступности. Дополнительно, состав может быть смешан непосредственно на месте, что только увеличивает преимущества его применения в конкретных ситуациях. Испытания бетона являются неотъемлемой частью строительства. Подобный вопрос должен быть рассмотрен более детально. Любой бетон должен пройти испытания, что позволит говорить о его характеристиках. Для этой задачи требуется выполнить подготовку ещё на этапе укладки. Создаётся несколько форм для бетона, представляющих собой куб со стороной в 15 сантиметров. В них укладывается состав и выполняется его штыкование, а также утрамбовка. Испытания бетона проводятся именно на этих кубиках, но только по прошествии 30 дней (для стандартных смесей). Существует несколько характеристик, установленных согласно СНиП 52-01-2003 под названием «Бетонные и железобетонные конструкции».

Испытания бетона проводятся в специализированных лабораториях. В них должны присутствовать различные типы оборудования, чтобы обеспечить возможность проведения работ, установленных в нормативах и стандартах.

Испытания бетона подразумевают определение следующих параметров:

  1. Класс по прочности бетона на осевое растяжение Bt. Это испытания бетона определяет, какую силу надо приложить для растяжения куба до такой степени, чтобы он потерял свою целостность.

  2. Класс по прочности на сжатие В. Исследования выполняются в соответствии с процедурами, установленными в ГОСТ 10180-90. Это основная характеристика, определяющая марку смеси, а также обеспечивающая возможность выбора при покупке. Испытания бетона на класс его прочности подразумевают оказание давления на куб заданного размера. Оно увеличивается до тех пор, пока последствия не станут необратимыми. Критическое значение считается именно тем параметром, который будет записан в протоколе испытаний бетона. Как правило, образец берётся ещё на начальном этапе, когда смесь является жидкой и только заливается в форму. Если необходимо выполнить исследования готовой конструкции, применяется методика выбуривания цилиндра.

  3. Марка по водонепроницаемости W. Для различных типов состава, особенности испытания бетона этого вида могут сильно отличаться. Как правило, используется цилиндр с высотой 15 сантиметров. На него оказывается давление со стороны напора воды. При этом, подобный показатель увеличивается до тех пор, пока не начнётся протекание жидкости через структуру материала. Испытания бетона данного типа подразумевают, что как только началось просачивание, предельный параметр измеряется и считается водонепроницаемостью исследуемого образца. Измерение производится в килограммах на один кубический сантиметр.

  4. Марка по средней плотности. Вычисление объёмной массы достаточно лёгкая задача. Для этого измеряются все габариты с целью определения общего объёма. После этого уже непосредственно осуществляются расчеты.

  5. Испытание бетона на морозостойкость (ГОСТ 10060.0-95). Сама методика заключается в том. Что образец пропитывается специальным составом, чтобы ускорить процессы, проистекающие в результате его исследования. После этого происходит помещение в морозильную камеру, где происходит охлаждение до температуры в диапазоне от -20 до -50 градусов. Следующим этапом производится быстрое размораживание. Чередование циклов выполняется до тех пор, пока снижение характеристик не станет превышать установленный уровень. Существует несколько разновидностей испытания бетона данного типа и каждая из них имеет определённые сильные и слабые стороны.

  6. Удобоукладываемость бетонной смеси (Государственный стандарт 101810-2000). Испытание бетона производится с использование конструкции специального типа – усечённого конуса. Именно его усадка позволяет говорить о том, насколько эффективно может быть осуществлена заливка материала в созданную для него форму.

Если рассматривать испытания бетона, то нельзя не упомянуть про методы неразрушающего контроля. Они выполняются с уже уложенными и прошедшими процесс набора прочности конструкциями. Основное преимущество неразрушающего контроля — это возможность осуществить проверку без необходимости нарушения целостности. Это не только выгодно, но и весьма практично. Неразрушающий контроль для испытания бетона может быть самых разных типов, обладающих своими отличительными особенностями. В любом случае, следует обеспечить надёжность подобных мероприятий, что требует профессионального оборудования. Чаще всего, используется ультразвуковой метод. Он подразумевает специальное приёмо-передающее оборудование. В структуру конструкции посылается акустический сигнал на ультразвуковой частоте для испытания бетона. Он проходит внутри изделия и отражается от любых его дефектов. Специальное приёмное устройство улавливает обратную волну и выполняет её расшифровку.

К недостаткам относится существенное изменение параметров измерения, если бетон намок или присутствуют другие типы проблем. Дополнительно, испытания бетона классом выше, чем В35, не проводятся по ряду причин. Если говорить о том, как выполнять испытания бетона, то все мероприятия данного типа строго регламентированы и порядок проведения работ не должен нарушаться. Если необходимо осуществить исследования, следует свериться с соответствующим государственным стандартом. Все они представлены в специализированной литературе. Испытания бетона могут производиться только в лабораториях, обладающих сертификатами. В данном случае, получаемые составом бумаги могут быть официальными, что должно учитываться.

dombeton.ru

ИСПЫТАНИЕ ОБРАЗЦОВ БЕТОНА от строительной лаборатории STARLAB

Бетонные конструкции в современных домах подвергаются самым разным воздействиям внешней среды. Это может повлиять на его структуру, и, в конечном итоге, на качественные характеристики. Для определения качества бетона и конструкций из него проводят лабораторные испытания этого материала на выявление прочности и его устойчивости воздействию внешней среды.

При современном многоэтажном строительстве большое значение имеет прочность бетона и конструкций из него. Немаловажны и такие качества этого строительного материала, как морозостойкость, ударопрочность, влаго- и воздухопроницаемость и т.д.

При строительстве любого сооружения обязательно учитываются характеристики и параметры бетона, который будет использоваться при строительстве. Все они вносятся в проектную документацию, поэтому на строительную площадку бетон должен поставляться определенного типа, класса и марки.

Чтобы определить параметры бетона, испытаниям подвергаются образцы, изготовленные из смеси, применяемой для изготовления определенной конструкции. Проверке обязательно подвергается бетон еще до начала строительных работ. При изготовлении каждой конструкции обязательно изготавливаются образцы, которые в период затвердевания должны храниться в условиях строительной площадке. То есть, в таких же, в каких происходит затвердевание самих конструкций. Идеально, если образцы на протяжении этого времени хранятся рядом с конструкцией.

Но для проведения экспресс-исследования строительная лаборатория может организовать условия, ускоряющие процесс затвердевания. Однако это может несколько изменить параметры бетона и при исследовании дать искаженные показатели.

Проведение испытаний бетонных образцов обеспечивает контроль над качеством бетона, поступающего на стройку, и над бетонными конструкциями.

При создании образцов необходимо придерживаться определенных требований, поскольку малейшее отступление может повлиять на окончательный результат исследований.

Для созданий образцов любая строительная лаборатория использует специальные металлические формы, размер которых установлен определенными требованиями. Каждый год эти конструкции обязательно проверяются на соответствие установленным размерам и габаритам, и отсутствие видимых дефектов и повреждений.

Заполняются формы по определенной методике. Первоначально их внутренняя поверхность покрывается специальным составом, не дающим бетону сцепиться с поверхность. Заполненная смесь хорошо утрамбовывается и подвергается вибрации. Ее верхняя поверхность разглаживается, чтобы не образовывались неровности и выпуклости.

Образец достается из формы после схватывания смеси так, чтоб у него оставались целыми грани, и на поверхности не было дефектов. После этого образец должен затвердеть в естественных для затвердевания условиях не меньше 28 суток. Именно столько времени дается на окончательное затвердевание бетонной смеси. По истечении этого времени образцы подвергаются испытаниям.

Из одного замеса для образцов берется не меньше трех проб. Дело в том, что при затвердевании бетона из одного замеса все образцы могут иметь разные параметры. Затвердевать они могут в идентичных условиях, но степень прочности у них может быть разной. Поэтому для определения прочности выводится средний показатель трех взятых образцов.

Все лабораторные испытания при изучении образцов должны проводиться по строго установленным требованиям с соблюдением принятых методик. Отступление от них может дать неточные данные. Важно, чтобы на сторонах и гранях образцов не было шероховатостей и неровностей, чтобы грани были расположены параллельно, и полностью соблюдалась геометрия.

Кроме того, необходимо правильно располагать образец на приборе, строго по центру, чтобы при испытании на него правильно оказывала давление сила сжатия. При этом образец нельзя класть на боковую грань, он должен располагаться так же, как застывал. Структура боковых разрезов более рыхлая, и показатели прочности могут примерно на 10-20% расходиться с фактическими параметрами. В таком положении должны располагаться все образцы из одного замеса.

Прочность бетона для каждого конструктивного элемента рассчитывается еще на стадии разработки проекта, фактические показатели не должны отличаться от запланированных в проекте данных больше, чем на 3%. Это касается фундамента, несущих стен, перекрытий, балок и других бетонных и железобетонных конструктивных элементов.

Поэтому так важно испытывать образцы бетона на их соответствие проектным параметрам. Наибольшую точность в этом дают лабораторные исследования образцов разрушающим методом.

Именно испытания образцов бетона помогают определить показатели морозостойкости конструкции. Для этого образцы подвергаются неоднократной заморозке и размораживанию, после чего исследуются на появление трещин и дефектов.

Чтобы оценить водонепроницаемость бетона, готовые образцы помешают в специальное устройство, где они испытываются давлением воды. Иногда о степени водонепроницаемости бетона можно сделать вывод по его воздухопроницаемости.

Для проверки прочности бетона каждая строительная лаборатория оснащена специальным прессом, где цилиндрические или кубические образцы подвергаются давлению. Это позволяет оценить бетон на его подверженность растрескиванию, что важно для готовой конструкции относительно ее непрерывности и для предупреждения возникновения коррозии на расположенной внутри конструкции арматуры.

Поскольку на конструкции здания может оказываться центральная и симметричная нагрузка, то на прессе тоже создается давление в двух направлениях. Это помогает определить наиболее слабое место бетонной конструкции, которое появляется при затвердевании бетонной смеси.

Кроме уже затвердевших образцов исследованию обязательно подлежат образцы бетонной смеси. Это позволяет определить степень ее однородности, что немаловажно для удобноукладываемости, и параметры осадки. Для такого исследования образец выполняется в виде конуса. Аналогичный образец делается при проведении исследований на степень осадки бетона, его пластичности и изменении формы.

Компания «Центр независимых строительных экспертиз» предлагает услуги по проведению испытаний образцов бетона. В Центре экспертиз имеется все необходимое оборудование для исследований такого рода и мобильная строительная лаборатория, позволяющей выполнять исследования на любой строительной площадке.

Специалисты компании обладают большим опытом проведения таких изысканий, при их проведении они придерживаются установленных норм и требований, оформляют заключения с отображением полученных в результате исследований параметров. Они проводят сравнительный анализ на соответствие полученных данных проектной документации.

Проведенные специалистами Центра экспертиз исследования позволяют контролировать марку и тип бетона, который используется при строительстве, выявить случаи использования некачественного бетона и различного рода деформаций бетонных конструкций.

strlab.ru

Испытание бетона на морозостойкость – общие понятия и допустимые методы

Во многих российских регионах температура в зимой опускается до минусовых отметок. В результате промерзает грунт, строительные конструкции, малые архитектурные формы и инженерные коммуникации, проложенные слишком близко к уровню земли. Избежать пагубных последствий помогает использование материалов, способных противостоять действию низких температур. Испытание бетона на морозостойкость дает возможность определиться с маркой искусственного камня по данному параметру. Допустимые методы указываются в ГОСТ 10060-2012.

Морозостойкость

Общие понятия

На морозостойкость бетонного монолита большое влияние оказывает степень и скорость насыщения пор водой. Неравномерная пропитка влагой при быстром охлаждении может вызвать появление очагов концентрации влаги в искусственном камне, что, в свою очередь, скажется на понижении морозоустойчивости и возникновении критических состояний. Хорошую сопротивляемость воздействию отрицательных температур обеспечивает малая пористость бетона и присутствие в растворе специальных присадок. Пренебрежение профилактическими мерами ведет к сокращению эксплуатационных сроков и ухудшению надежности конструктивных элементов строений.

Морозостойкость бетона – это, прежде всего, способность камня сохранять внешнюю форму без видимых признаков разрушения и внутреннюю структуру при многократных циклах замораживания/оттаивания материала, находящегося в водонасыщенном состоянии. Марка бетона по морозостойкости обозначается литерой «F» и цифрой, указывающей, сколько раз образец смог выдержать повторяющуюся процедуру в процессе испытаний, пока на нем не появились:

  • трещины;
  • шелушения ребер;
  • сколы.

Полученные цифры всегда округляют в меньшую сторону до ближайшего граничного показателя. Нормативами предусматривается диапазон марок по морозостойкости от F25 до F1000, но используется их в гражданском строительстве гораздо меньше. Из таблицы видно, каким образом производится группировка.

Группы бетона по морозостойкости

Методы испытаний

Что такое морозостойкость бетона, четко прописывается в нормативной документации. Там же даются разъяснения по способам и условиям испытаний. Лабораторных методов определения морозостойкости бетона всего два:

  • базовый – предусматривает многократное повторение цикла замораживание/размораживания;
  • ускоренный – допускает сокращение повторяющегося процесса в несколько раз.

В зависимости от условий, в которых проводятся испытания, каждый из способов подразделяется на два вида, хотя в общей сложности считается, что их три. Базовый метод подразумевает замораживание бетонного образца на воздухе при температуре минус 18 градусов, в оттаивание – при +20-ти. Разница состоит в среде насыщения бетона:

  • в первом случае используется вода – способ подходит для всех видов бетонных конструкций. Исключением являются дорожные покрытия, укладываемые на автотрассах и взлетных полосах;
  • во втором случае применяется пятипроцентный раствор хлорида натрия – вариант предназначен для автодорог и аэродромных покрытий, а также для бетонов, подвергающихся воздействию минерализованной среды.

При ускоренном методе образцы пропитывают водным раствором хлорида натрия. Для легких бетонов данный способ не используется. Оттаивание бетона производится при температуре +20 градусов, а режим замораживания зависит от подвида ускоренного способа испытания:

  • при втором – температуру снижают до минус 18 градусов, что бывает вполне достаточным для исследуемых бетонов, не укладываемых на автотрассах и в аэропортах;
  • при третьем – образцы подвергают замораживанию при минус 50-ти. Такие испытания допускается проводить для большинства видов плотных бетонов.

Все температурные режимы имеют допуск два градуса в обе стороны.

Бетонные образцы

Если при испытании базовыми и ускоренными методами получаются разные результаты, то за основу принимают базовые, считающиеся наиболее приближенными к действительным показателям. Важно, чтобы образцы имели форму куба со стандартным размером ребра (100 или 150мм), а бетон успел достичь проектного возраста. При проверке старых конструкций, в обязательном порядке указывается хотя бы примерный период, в течение которого эксплуатировался искусственный камень. И еще – испытательное оборудование, а также измерительные приборы и приспособления должны иметь соответствующую сертификацию.

Процесс испытаний проходит следующим образом. Вначале образцы насыщают простой водой или хлоридно-натриевым раствором. Для этого кубики на треть погружают в жидкую среду и оставляют их на сутки. Потом воду или раствор доливают до уровня 2/3 от высоты образцов и вновь выдерживают сутки. Далее исследуемые камни затворяют водой полностью, но с учетом того, чтобы над их верхним срезом образовывался слой воды толщиной более 2см. После выдержки в течение 48 часов, приступают к испытаниям материала.

Сам процесс детально описывается в нормативных документах и технологических картах. Но для всех методов требования ГОСТ остаются едиными:

  • в течение 24 часов проводится не менее одного цикла замораживания/размораживания;
  • температурный режим в период вынужденных «простоев» поддерживается в минусовом диапазоне – ниже десяти градусов. Для хранения образцов, находящихся в процессе исследования, используются морозильные камеры или холодильные ящики;
  • бетонные кубики, диагностируемые по первому или второму варианту, в момент ожидания дальнейших процедур накрывают влажными тряпичными салфетками, а проверяемые по третьему методу – остаются в водном хлоридно-натриевом растворе.

Разрушение бетона

Базовые методы

При первом способе замораживание проводят на воздухе, а оттаивание – в водной среде. После извлечения из емкости, насыщенные влагой бетонные кубики вначале обтирают и взвешивают, а затем сжимают под определенной нагрузкой. Результаты фиксируют в специальном журнале. Туда же вносят данные, полученные при расчетах. Испытания на морозостойкость проводят сразу с несколькими образцами.

Подготовленные к замораживанию бетонные кубики помещают в морозильную камеру. Через время их вынимают и оттаивают в воде. Затем цикл повторяют вновь и вновь, но после определенного количества замораживаний/оттаиваний выясняют прочность исследуемых элементов на сжатие.

По таблицам ГОСТ определяют:

  • время, требуемое на замораживание и оттаивание;
  • рабочие температуры;
  • число циклов.

При появлении малейших трещин и сколов, испытания сразу же прекращают за ненадобностью.

Второй метод предусматривает замораживание пропитанных хлоридно-натриевым раствором образцов посредством воздействия на них холодного воздуха. Оттаивание бетона производится в растворе того же хлорида натрия, который полностью меняют после каждых ста рабочих циклов. Алгоритм испытаний ничем не отличается от ранее приведенного. Обработка результатов производятся по указанным в нормативе формулам.

Ускоренные методы

Второй способ испытаний описан выше, а вот третий – выглядит несколько иначе. Он выполняется по схеме, предусматривающей и насыщение, и цикл замораживания/оттаивания производить в хлоридно-натриевом водном растворе. В этом случае потребуется морозильная камера, поддерживающая температуру -50 градусов, и достаточный запас раствора хлорида натрия, так как он будет полностью меняться через каждые 20 циклов размораживания/оттаивания.

Существуют и другие характерные отличия третьего метода испытания бетона на морозостойкость от первых двух способов. Они оговариваются в нормативной и технологической документации.

semidelov.ru

лаборатоные испытания образцов бетона, разрушающие и неразрушающие методы. — ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР

Прочность бетона – это одна из основных технических характеристик данного материала определяющая его возможность выдерживать механические и химические нагрузки.

Что определяет прочность бетона, в чём важность данной характеристики

Бетон является одним из основных материалов при строительстве практически всех типов зданий и сооружений – жилых, промышленных, административных и т. д. В зависимости от того, какие задачи стоят перед строителями, какие требования заложены в проекте, какие факторы влияют на успешную эксплуатацию здания, зависят и требования к бетону. Различные марки используются для заливки фундамента и стен, для жилых домов и гидротехнических сооружений. А именно марка и определяет прочность материала.

beton_1.jpg

Поэтому прочность является наиболее важным параметром бетона, от которого зависят его эксплуатационные и физико-химические свойства, соответственно и эксплуатационные качества строительных конструкций в целом. Знание и учет данной характеристики позволяет точно подобрать марку бетона, избежать таких неприятных последствий как появление трещин, деформации, преждевременные разрушения с необходимость реставрации или капитального ремонта, а то и полного разрушения здания. Прочность бетона в обязательном порядке определяется застройщиком перед сдачей дома в эксплуатацию.

Методы определения прочности бетона

Для определения прочности материала необходим отбор образцов для проведения лабораторной проверки с помощью специальной аппаратуры. Эти проверки регламентированы действующими стандартами, принятыми для определенных видов бетона.

Определить прочность бетона можно и без отбора образцов, проведя все необходимые исследования непосредственно на строительной площадке. Это проводится при контроле прочности возведенных строительных конструкций.

Широко используется несколько методов определения прочности материала, которые, в зависимости от воздействия, подразделяются на две основные категории:

  • разрушающие методы исследований;
  • неразрушающие методы контроля.

В первом случае происходит полное разрушение пробы бетона – образца изготовленного из испытуемой смеси. Образец может быть взят и со строительной конструкции путем бурения.

При разрушающей методике образцы подвергаются воздействию пресса с непрерывным увеличением нагрузки. При достижении критического параметра нагрузки образец разрушается, параметр фиксируется и используется для расчета фактического показателя прочности. 

pib.jpg

Контроль разрушающим методом признан наиболее точным для определения прочности материала. Таким образом, определяется прочность на сжатие и данная процедура, в соответствии с требованиями СНиП, является обязательной при приёмке здания.

При контроле прочности неразрушающими методами нет необходимости в отборе образцов. Для этого используются различные приборы и инструменты позволяющие провести контроль прочности бетонной конструкции путем:

  • частичного разрушения;
  • ультразвукового исследования;
  • приложения ударной нагрузки.

Рассмотрим более подробно каждую из методик неразрушающего контроля.

Частичное разрушение

Данная технология подразумевает ограниченное воздействие на поверхность строительной конструкции с незначительным её повреждением. При этом определяются следующие испытания прочности:

  • На отрыв – клеевая фиксация стального диска и последующий отрыв с приложением определенных усилий. Сила, необходимая для разрушения поверхности фиксируется для дальнейшего определения прочности материала.
  • Скалывание – скользящее ударное воздействие на ребро бетонной конструкции. Фиксируется сила удара достаточная для откалывания небольшого куска материала.
  • Отрыв со скалыванием – наиболее точная из всех методик частичного разрушения. На поверхности строительной конструкции крепятся анкерные устройства, и определяется сила необходимая для их отрыва.

Ударная нагрузка

Методики ударного типа основаны на применении механических ударных воздействий к строительной конструкции. Здесь так же существует три основных метода:

  • Ударный импульс – основан на фиксации силы удара и необходимой для этого энергии.
  • Упругий отскок – замер величины отскока ударного элемента от поверхности строительной конструкции. 
  • Пластическая деформация – приложение силовой нагрузки шариковыми или дисковыми штампами на определенный участок. Нагрузка может быть ударной или путем механического давления. Далее, для расчета фактической прочности, берётся сила удара и размер полученного отпечатка.

Ультразвуковое исследование бетона на прочность

Исследование ультразвуком производится при помощи специальной аппаратуры. Приборы излучают ультразвуковые волны и фиксируют скорость их прохождения сквозь бетонную поверхность. На основании скорости прохождения через различные слои определяются их фактические показатели прочности. Это основное достоинство данного метода, недостатком же является заметный процент погрешности при расчетах.

Факторы, оказывающие влияние на прочность бетона

Бетон образуется в результате химического взаимодействия специальной смеси с водой. При этом свою прочность он получает по мере испарения влаги и застывания в заданной при заливке форме. Различные внешние и внутренние факторы могут влиять на скорость химических реакций и, соответственно, на прочность бетона.

Перечислим основные факторы, оказывающие заметное влияние на прочность полученного материала:

  • Соотношение цемента с песком и др. материалами в бетонной смеси.
  • Показатель активности цемента.
  • Баланс воды и цемента в бетонном растворе.
  • Показатели качества и параметры наполнителей бетона.
  • Качество смешивания компонентов смеси.
  • Время застывания бетонного раствора
  • Характеристика уплотнения.
  • Температура и влажность наружной среды.
  • Использование повторного вибрирования.

Кратко остановимся на каждом из факторов. Активность цемента напрямую влияет на прочность полученного материала – чем она выше, тем большую прочность приобретает бетон. Соответственно при малой активности бетон теряет в прочности и качестве.

beton_2.jpgВажной составляющей процесса создания качественной смеси является и соотношение цемента в используемой смеси. Цемент увеличивает прочность бетона и, соответственно, его нехватка негативно сказывается на характеристиках бетонных конструкций. Но здесь следует учесть и тот факт, что чрезмерное соотношение цемента в смеси приводит к увеличению усадки и ползучести. Прочность повышается лишь до определенного момента, после которого добавление цемента является нежелательным.

Бетон связывает не более 15-25% воды входящей в его состав, что обуславливает важность такого фактора как соотношение воды и цемента при застывании бетонной смеси. Для облегчения укладки бетона в формы в смеси находится от 40 до 70% воды. Вся излишняя влага является причиной образования пор в материале и, соответственно, к уменьшению показателей прочности. Соотношение воды и цемента – В/Ц непосредственно влияет на прочность в обратной прогрессии – чем выше соотношение В/Ц, тем ниже прочность и наоборот.

Песок и щебень содержат глинистые и органические наполнители, негативно влияющие на прочность бетона. Непосредственное влияние оказывает и размер материалов смеси – крупные фракции щебня и песка увеличивают прочность бетона, мелкие – уменьшают. Играет роль и шероховатость зерен щебня, чем она выше – тем лучше сцепление с цементными связующими и, соответственно, выше прочность полученного материала.

Перемешивание и вибрирование воздействуют на плотность бетонного раствора и, как следствие, на его прочность. Плотность и прочность материала взаимосвязаны – чем более плотно расположены частицы строительного материала, тем выше и прочность всей конструкции.

И, наконец, условия наружной среды и время отвердевания материала. Наиболее оптимальными для отвердевания считаются:

  • Температура воздуха – от 15 до 20°С.
  • Влажность воздуха – 90 – 100%.

В таких условиях прочность быстро возрастает и повышается время его отвердевания. Далее, постепенно, прочность продолжает увеличиваться, и этот процесс продолжается до полного испарения влаги либо до замерзания.

Повышение прочности бетона с течением времени – через 7 и 28 дней

Процесс отвердевания и приобретения конечной прочности длится 28 дней при точном соблюдении технологии. Существует следующая закономерность:

  • 3-й день - бетон приобретает 30% прочности.
  • 7-й день – от 60 до 80% прочности.
  • 28-й день – максимальная прочность.

Действующий ГОСТ рекомендует именно в вышеуказанные дни проводить испытания образцов на прочность.

Выведена следующая формула определения прочности материала в зависимости от того, сколько времени идёт застывание:

Rb(n) = Rb(28) lgn / lg28,

где Rb – прочность материала;

n - количество дней

lg - десятичный логарифм возраста материала.

Данная формула даёт только примерный показатель прочности. При этом необходимо учесть, что действует она лишь для материала, чей срок застывания составляет не менее трех дней.

Марка прочности бетона

Это основной показатель определяющий  предел прочности на сжатие в килограмм-силы на кв. см. Имеет буквенное и цифровое обозначение. Первой идет буква М, затем усредненный показатель прочности – М100, М200 и т. д. Данный показатель составляет (в кгс/см2) для марок бетона:

  • М100 – 98,23
  • М150 – от 130,96 до 163,71
  • М200 – 196,45
  • М250 – 261,93
  • М300 – 294,68 - 327,42
  • М350 – 327,42 - 360,18
  • М400 – 392,9
  • М450 – 458,39
  • М500 – 523,87

Как уже говорили выше марка и, соответственно, прочность материала зависят от соотношения цемента. Чем больше данного материала в смеси – тем прочность на сжатие и наоборот, чем меньше, тем меньшие показатели прочности демонстрирует бетон.

Сфера применения основных марок бетона

Главной прочностной характеристикой является прочность материала при приложении усилий сжатия, что определено маркой. Каждая марка используется для решения определенных задач, приведём наиболее распространенную сферу применения:

  • М100 – относится к категории легких бетонов, применяется для конструкций, на которые не прилагается значительные нагрузки. Это заливка основания под фундамент дома, устройство бордюров  и т. д.
  • М150 – более высокие, в сравнении с М100, прочностные показатели позволяют использовать для стяжки полов, прокладки пешеходных дорог. Также используется для фундамента сравнительно легких малоэтажных построек из дерева, легких ячеистых бетонов и др. подобных материалов.
  • М200 – наиболее широко используется в строительстве, характеризуется высокими прочностными характеристиками. Применяется для несущих стен, лестниц, фундаментов, пешеходных дорожек, а также заливки площадок, создания основания под бордюры.
  • М250 – сфера применения аналогична М200, но также используется и для производства плит перекрытий малоэтажных домов.
  • М300 – популярная в современном строительстве, применяется для заливки блоков основных стен, плит межэтажных перекрытий, фундаментов монолитного типа и т. д.
  • М350 – высокопрочная марка, применяется при производстве плит фундамента для многоэтажных домов, опорных конструкций и ж/б плит межэтажного перекрытия. Данная марка широко используется в современном монолитном строительстве, при производстве опорных колон и др. ответственных строительных конструкций.
  • М400 – широко используется при производстве железобетонных конструкций, при возведении гидротехнических строений. Прочностные качества данной марки позволяют использовать её при строительстве зданий несущих повышенные нагрузки.
  • М450 – высокопрочная марка бетона. Применяется при заливке особо ответственных конструкций – дамбы, плотины, тоннели метрополитена и т. д.
  • М500 – как и М450 относится к высокопрочным маркам. Благодаря высоким прочностным показателям основная сфера использования – строительство ответственных гидротехнических сооружений, высокопрочных  железобетонных изделий.

ic-lsk.ru

Протокол испытания бетона на прочность: образец

Проверить качество бетонной смеси можно с помощью серии специальных испытаний, позволяющих определить ее соответствие необходимым нормам. Самым частым испытанием становится определение прочности бетона на сжатие. Дополнительно проверяются иные бетонные характеристики. Все результаты фиксируются в протоколе испытания бетона.

Для чего проводят проверку бетона?

Проходят проверку бетонного раствора специальные образцы. Таким образом во время постройки здания, конструкции контролируется качество бетона. Испытывают бетон заводского и собственного производства.

Основная задача испытаний — определить прочностные границы на сжатие, марку бетона по факту.

Сооружения, бетон которых проходит проверку на прочность:

  • фундамент;
  • колоны, столбы;
  • перекрытий;
  • стен;
  • балок;
  • сборных сооружений из бетона, железобетона.
Вернуться к оглавлению

Как изготовить образцы?

Образцы представляют собой куб, цилиндр, призму. Их форма зависит от вида испытания. Проверяя прочность на сжатие, применяют кубы. Они бывают таких размеров:

  • 7*7*7 см;
  • 10*10*10 см;
  • 15*15*15 см;
  • 20*20*20 см.
Неудовлетворительные разрушения образцов-цилиндров.

Призмы (4*4*16 см) используют, определяя границу прочности растяжения в изгибе. Цилиндры имеют диаметр 4,4 – 15 см, высоту — 8 – 20 см. Данные размеры установлены ГОСТом 10180 – 90 и образцы должны ему соответствовать. Несоответствие стандартам приводит к дополнительной обработке, подгоняющей их под нормы. Подготовка образцов включает такие процессы: отбор части раствора, укладка, уплотнение.

Формы для выливания бетонных кубов делают из водонепроницаемого материала, не пропускающего бетонное тесто. Часто применяют как материал для форм — сталь. Набирают смесь для применения в испытаниях с центральной части раствора. Количество раствора должно превышать объем образцов дважды. После отбора его дополнительно перемешивают перед формировкой экземпляров для проверки. Оптимальное время для формирования — 15 минут после отбора и подготовки смеси. Форму изнутри покрывают смазывающим веществом, которое не будет оставлять пятна на образцах.

Укладка смеси, уплотнение:

  • Образцы бетонного раствора жесткостью меньше шестидесяти, удобоукладываемостью (П — подвижность) с подвижной осадкой конуса (ОК) делают, заполняя смесью форму с верхом, крепят на специальном вибростоле. Уплотнение происходит методом вибрации до появления цементного молочка. Вместо вибрации можно применять метод штыкования для уплотнения подвижного бетонного раствора с ОК больше 12. Рассчитывать количество штыков нужно так: на каждый 1 см2 — один штык.
  • Раствор жесткостью больше шестидесяти укладывается в форму с насадкой, заполняют до половины, накрывают грузом с давлением 4Х10-4МПа , крепят на вибростоле. Вибрацию продолжают до тех пор, пока пригруз оседает и не появится бетонное молочко в щелях. После снятия груза, срезается все лишнее, разглаживается кельмой.

Формы высотой больше двадцати сантиметров заполняются двумя слоями, каждый из которых уплотняется методом штыкования. Поверхность каждой формы заглаживают кельмой, ножом, взвешивают, пронумеровывают, заносят данные в акт испытаний.

Формы накрывают влажной материей и хранят в комнате с температурой 20 — 22°С. После суток такого хранения образцы вынимаются из форм, проходят маркировку. Перед испытаниями заготовки твердеют в помещении с температурой 20 — 22°С и практически стопроцентной влажностью.

Вернуться к оглавлению

Что входит в протокол испытания?

Пример протокола испытания бетона на прочность.

Информация про результаты контрольных испытаний вносится в такие графы протокола:

  • Серийный номер. Документы на бетон содержат всю необходимую информацию про партию. Испытывать нужно одну серию для чистоты проверки, малого расхождения в результатах.
  • Число заливки образцов и время начала испытания. Промежуток между этими двумя цифрами должен быть больше двадцати восьми дней.
  • Вид конструкции включает ее название, краткое описание.
  • Параметры образцов. Когда проводится испытание большое внимание уделяется их размеру и форме.
  • Разрушающая нагрузка.
  • Место изготовления — лаборатория. Фиксируется с помощью цифро-буквенного обозначения.
  • Результаты, обозначающие среднюю прочность бетона, измеряемую в паскалях.
  • Присвоение класса и марки на основании данных, полученных благодаря проведенным испытаниям.
Вернуться к оглавлению

Вывод

Лаборатория, которая проводит проверку бетонного раствора, создает акт испытаний. В нем должны совпадать результаты с присвоенной маркой. Если реальная прочность раствора меньше, чем проектная — можно говорить о нечестности производителя. Вывод испытаний выглядит так: «Прочность образцов-кубов бетонной смеси опорной балки с осью Л — Н /1 — 5 И — Н / 1 — 3 представляет собой 40,3 МПа. Это отвечает прогнозируемой прочности на 96% «.

Выполнение работ проходит в строго соблюдаемом порядке, установленном стандартами: ГОСТ 12730. 1 – 78, ГОСТ 10180 – 90, ГОСТ 6133 – 99.  В протокол может входить дополнительная информация, соответственно отдельным случаям.

kladembeton.ru

Определение прочности бетона неразрушающими методами контроля

Определение прочности бетона при обследовании зданий и сооружений

В предлагаемой статье рассмотрены основные методы неразрушающего контроля прочности бетона, применяемые при обследовании конструкций зданий и сооружений. Приведены результаты экспериментов по сопоставлению данных, получаемых неразрушающими методами контроля и испытанием образцов. Показывается преимущество метода отрыва со скалыванием перед другими методами контроля прочности. Описываются мероприятия, без выполнения которых применение косвенных неразрушающих методов контроля недопустимо.

Требуется построить градуировочную зависимость?

Мы выполним все расчеты и поможем построить индивидуальную градуировочную зависимость. Напишите нам, заполните форму ниже. 

Прочность бетона на сжатие является одним из наиболее часто контролируемых параметров при строительстве и обследовании железобетонных конструкций. Имеется большое число методов контроля, применяемых на практике. Более достоверным, сточки зрения авторов, является определение прочности не по контрольным образцам (ГОСТ 10180-2012), изготовляемым из бетонной смеси, а по испытанию бетона конструкции после набора им проектной прочности. Метод испытания контрольных образцов позволяет оценить качество бетонной смеси, но не прочность бетона конструкции. Это вызвано тем, что невозможно обеспечить идентичные условия набора прочности (вибрирование, прогрев и др.) для бетона в конструкции и бетонных кубиков образцов.

Методы контроля по классификации ГОСТ 18105-2010 разделены на три группы:

  1. Разрушающие;
  2. Прямые неразрушающие;
  3. Косвенные неразрушающие.

К методам первой группы относится упомянутый метод контрольных образцов, а также метод определения прочности путем испытания образцов, отобранных из конструкций. Последний является базовым и считается наиболее точным и достоверным. Однако при обследовании к нему прибегают довольно редко. Основными причинами этого являются существенное нарушение целостности конструкций и высокая стоимость исследований.

Таблица 1. Характеристики методов неразрушающего контроля прочности бетона.

№Наименование методаДиапазон применения*, МПаПогрешность измерения**
1Пластической деформации5 ... 50± 30 ... 40%
2Упругого отскока5 ... 50± 50%
3Ударного импульса10 ... 70± 50%
4Отрыва5 ... 60нет данных
5Отрыва со скалыванием5 ... 100нет данных
6Скалывания ребра10 ... 70нет данных
7Ультразвуковой10 ... 40± 30 ... 50%
* по требованием ГОСТ 17624 и ГОСТ 22690;** по данным источника [3] без построения частной градуировочной зависимости

В основном применяются методы неразрушающего контроля. При этом большая часть работ выполняется косвенными методами. Среди них наиболее распространенными на сегодняшний день являются ультразвуковой метод по ГОСТ 17624-2012, методы ударного импульса и упругого отскока по ГОСТ 22690. Однако при использовании указанных методов редко соблюдаются требования стандартов по построению частных градуировочных зависимостей. Некоторые исполнители не знают этих требований. Другие знают, но не понимают, насколько велика ошибка результатов измерений при использовании зависимостей, заложенных или прилагаемых к прибору, вместо зависимости, построенной на конкретном исследуемом бетоне. Есть «специалисты», которые знают об указанных требованиях норм,но пренебрегают ими, ориентируясь на финансовую выгоду и неосведомленность заказчика в данном вопросе.

Про факторы, влияющие на ошибку измерения прочности без построения частных градуировочных зависимостей, написано много работ, в том числе приведенные в списке литературы [1,2]. В табл. 1 представлены данные по максимальной погрешности измерений различными методами, приведенные в монографии по неразрушающему контролю бетона [3].

В дополнение к обозначенной проблеме использования несоответствующих («ложных») зависимостей обозначим еще одну, возникающую при обследовании. Согласно требованиям СП 13-102-2003 обеспечение выборки измерений (параллельных испытаний бетона косвенным и прямым методом) на более чем 30 участках является необходимым, но не достаточным для построения и использования градуировочной зависимости. Необходимо, чтобы полученная парным корреляционнорегрессионным анализом зависимость имела высокий коэффициент корреляции (более 0,7) и низкое СКО (менее 15% от средней прочности). Чтобы данное условие выполнялось, точность измерений обоих контролируемых параметров (например, скорость ультразвуковых волн и прочность бетона) должна быть достаточно высокой, а прочность бетона, по которому строится зависимость, должна изменяться в широком диапазоне.

При обследовании конструкций указанные условия выполняются редко. Во-первых, даже базовый метод испытания образцов нередко сопровождается высокой погрешностью. Во-вторых, за счет неоднородности бетона и других факторов [4] прочность в поверхностном слое (исследуемая косвенным методом) может не соответствовать прочности того же участка на некоторой глубине (при использовании прямых методов). И наконец, при нормальном качестве бетонирования и соответствии класса бетона проектному в пределах одного объекта редко можно встретить однотипные конструкции с прочностью, изменяющейся в широком диапазоне (например, от В20 до В60). Таким образом, зависимость приходится строить по выборке измерений с малым изменением исследуемого параметра.

Зависимость между прочностью бетона и скоростью ультразвуковых волнЗависимость между прочностью бетона и скоростью ультразвуковых волнРис. 1 . Зависимость между прочностью бетона и скоростью ультразвуковых волн

В качестве наглядного примера вышеуказанной проблемы рассмотрим градуировочную зависимость, представленную на рис.1. Линейная регрессионная зависимость построена по результатам ультразвуковых измерений и испытаний на прессе образцов бетона. Несмотря на большой разброс результатов измерений, зависимость имеет коэффициент корреляции 0,72, что допустимо по требованиям СП 13-102- 2003. При аппроксимации функциями, отличными от линейной (степенной, логарифмической и пр.) коэффициент корреляции был менее указанного. Если бы диапазон исследуемой прочности бетона был меньше, например от 30 до 40 МПа (область, выделенная красным цветом), то совокупность результатов измерений превратилась бы в «облако», представленное в правой части рис. 1. Данное облако точек характеризуется отсутствием связи между измеряемым и искомым параметрами, что подтверждается максимальным коэффициентом корреляции 0,36. Иными словами, градуировочную зависимость здесь не построить.

Также необходимо отметить, что на рядовых объектах количество участков измерения прочности для построения градуировочной зависимости сопоставимо с общим количеством измеряемых участков. В данном случае прочность бетона может быть определена по результатам только прямых измерений, а в градуировочной зависимости и использовании косвенных методов контроля уже не будет смысла.

Таким образом, без нарушения требований действующих норм для определения прочности бетона при обследовании в любом случае необходимо в том или ином объеме использовать прямые неразрушающие либо разрушающие методы контроля [2]. Учитывая это, а также обозначенные выше проблемы, далее более подробно рассмотрим прямые методы контроля.

К данной группе по ГОСТ 22690-2015 относится три метода:

  1. Метод отрыва;
  2. Метод отрыва со скалыванием;
  3. Метод скалывания ребра.

Контроль прочности бетона методом отрыва

Метод отрыва основан на измерении максимального усилия, необходимого для отрыва фрагмента бетонной конструкции. Отрывающая нагрузка прилагается к ровной поверхности испытываемой конструкции за счет приклеивания стального диска (рис. 2), имеющего тягу для соединения с прибором. Для приклеивания могут использоваться различные клеи на эпоксидной основе. В ГОСТ 22690 рекомендуются клеи ЭД20 и ЭД16 с цементным наполнителем. На сегодняшний день могут применяться современные двухкомпонентные клеи,производство которых хорошо налажено (POXIPOL, «Контакт», «Момент» и др.). В отечественной литературе по испытанию бетона [5, 6] методика испытания предполагает приклеивание диска к участку испытания без дополнительных мероприятий по ограничению зоны отрыва. В таких условиях площадь отрыва является непостоянной и должна определяться после каждого испытания. В зарубежной практике перед испытанием участок отрыва ограничивается бороздой, создаваемой кольцевыми сверлами (коронками). В данном случае площадь отрыва постоянна и известна, что увеличивает точность измерений.

Прибор для метода отрыва с диском для приклеивания к бетонуПрибор для метода отрыва с диском для приклеивания к бетонуРис. 2. Прибор для метода отрыва с диском для приклеивания к бетону

После отрыва фрагмента и определения усилия определяется прочность бетона на растяжение (Rbt),по которой с помощью пересчета по эмпирической зависимости может быть определена прочность на сжатие (R). Для перевода можно воспользоваться выражением, указанным в пособии [7]:

Форм 2Форм 2

 

 

Для метода отрыва могут применяться различные приборы, используемые и для метода отрыва со скалыванием, такие как ПОС-50МГ4, ПИВ, DYNA (рис. 2), а также старые аналоги: ГПНВ-5, ГПНС-5. Для проведения испытания необходимо наличие захватного устройства, соответствующего тяге, расположенной на диске.

В России метод отрыва не нашел широкого распространения. Об этом свидетельствует и отсутствие серийно выпускаемых приборов, приспособленных для крепления к дискам, а также самих дисков. В нормативных документах отсутствует зависимость для перехода от усилия вырыва к прочности на сжатие. В новом ГОСТ 18105-2010, а также предшествующем ГОСТ Р 53231-2008 метод отрыва не включен в перечень прямых методов неразрушающего контроля и вообще не упоминается. Причиной этому, по всей видимости, является ограниченный температурный диапазон применения метода, что связано с продолжительностью твердения и (или) невозможностью использования эпоксидных клеев при низкой температуре воздуха. Большая часть России расположена в более холодных климатических зонах, чем страны Европы, поэтому данный метод, широко применяемый в европейских странах, в нашей стране не используется. Другим отрицательным фактором является необходимость сверления борозды, что дополнительно снижает производительность контроля.

Контроль прочности бетона методом отрыва со скалыванием

Испытание бетона методом отрыва со скалываниемИспытание бетона методом отрыва со скалываниемРис. 3. Испытание бетона методом отрыва со скалыванием

Данный метод имеет много общего с описанным выше методом отрыва. Основным отличием является способ крепления к бетону. Для приложения отрывающего усилия используются лепестковые анкеры различных размеров. При обследовании конструкций анкеры закладываются в шпур, пробуренный на участке измерения. Так же, как и при методе отрыва, измеряется разрушающее усилие (Р). Переход к прочности бетона на сжатие осуществляется по указанной в ГОСТ 22690 зависимости:

Форм 3Форм 3

 

где m1— коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя, m2 — коэффициент перехода к прочности на сжатие, зависящий от вида бетона и условий твердения.

В нашей стране данный метод нашел, пожалуй, самое широкое распространение благодаря своей универсальности (табл.1), относительной простоте крепления к бетону, возможности испытания практически на любом участке конструкции. Основными ограничениями для его применения являются густое армирование бетона и толщина испытываемой конструкции, которая должна быть больше, чем удвоенная длина анкера. Для выполнения испытаний могут использоваться приборы, указанные выше.

Помимо более простого и быстрого крепления к бетону конструкции по сравнению с методом отрыва, не требуется обязательное наличие ровной поверхности. Главным условием является необходимость того, чтобы кривизна поверхности была достаточной для установки прибора на тягу анкера. В качестве примера на рис. 3 представлен прибор ПОС-МГ4, установленный на деструктированную поверхность устоя гидротехнического сооружения.

Контроль прочности бетона методом скалывания ребра

Последним прямым методом неразрушающего контроля является модификация метода отрыва — метод скалывания ребра. Основное отличие заключается в том, что прочность бетона определяют по усилию (Р), необходимому для скалывания участка конструкции, расположенному на внешнем ребре. В нашей стране долгое время выпускались приборы типа ГПНС-4 и ПОС-МГ4 Скол, конструкция которых предполагала обязательное наличие двух рядом расположенных внешних углов конструкции. Захваты прибора подобно струбцине крепились на испытываемый элемент, после чего через захватывающее устройство прилагалось усилие к одному из ребер конструкции. Таким образом, испытание можно было проводить только на линейных элементах (колонны, ригели) или в проемах на краях плоских элементов (стены, перекрытия). Несколько лет назад была разработана конструкция прибора, которая позволяет устанавливать его на испытываемый элемент с наличием только одного внешнего ребра. Закрепление осуществляется к одной из поверхностей испытываемого элемента при помощи анкера с дюбелем. Данное изобретение несколько расширило диапазон применения прибора, но одновременно с этим уничтожило основное преимущество метода скалывания, которое заключалось в отсутствии необходимости сверления и потребности в источнике электроэнергии.

Прочность бетона на сжатие при использовании метода скалывания ребра определяется по нормированной зависимости:

Форм 4Форм 4

 

где m — коэффициент, учитывающий крупность заполнителя.

Таблица 2. Сравнительные характеристики прямых методов неразрушающего контроля

ПреимуществаМетод
ОтрывОтрыв со скалываниемСкалывание ребра
Определение прочности бетонов классом более В60-+-
Возможность установки на неровную поверхностьбетона (неровности более 5 мм)-+-
Возможность установки на плоский участок конструкции (без наличия ребра)++-
Отсутствие потребности в источнике электроснабжения для установки+*-+
Быстрое время установки-++
Работа при низких температурах воздуха-++
Наличие в современных стандартах-++
* без свердения борозды, ограничивающей участок отрыва

Для наглядности сравнения характеристики прямых методов контроля представлены в табл. 2.

Поданным, приведенным в таблице, видно, что наибольшим числом преимуществ характеризуется метод отрыва со скалыванием.

Однако, несмотря на возможность применения данного метода по указаниям норм без построения частной градуировочной зависимости, у многих специалистов возникает вопрос о точности получаемых результатов и соответствии их прочности бетона, определяемой методом испытания образцов. Для исследования этого вопроса, а также сопоставления результатов измерений, полученных прямым методом, с результатами измерений косвенными методами проведен эксперимент, описанный далее.

Результаты сравнения методов

В лаборатории «Обследование и испытание зданий и сооружений» ФГБОУ ВПО «СПбГПУ» были проведены исследования при использовании различных методов контроля. В качестве объекта исследования использован фрагмент бетонной стены, выпиленный алмазным инструментом. Габариты бетонного образца — 2,0 х 1,0 х 0,3 м. Армирование выполнено двумя сетками арматуры диаметром 16 мм, расположенной с шагом 100 мм с величиной защитного слоя 15-60 мм. В исследуемом образце применен тяжелый бетон на заполнителе из гранитного щебня фракции 20-40.

Для определения прочности бетона использован базовый разрушающий метод контроля. Из образца с помощью установки алмазного сверления выбурены 11 кернов различной длины диаметром 80 мм. Из кернов изготовлены 29 образцов — цилиндров, удовлетворяющих по своим размерам требованиям ГОСТ 28570-90. По результатам испытания образцов на сжатие выявлено, что среднее значение прочности бетона составило 49,0 МПа. Распределение значений прочности подчиняется нормальному закону (рис. 4). При этом прочность исследуемого бетона имеет высокую неоднородность с коэффициентом вариации 15,6% и СКО равным 7,6 МПа.

Для неразрушающего контроля применены методы отрыва, отрыва со скалыванием, упругого отскока и ударного импульса. Метод скалывания ребра не применялся по причине близкого расположения арматуры к ребрам образца и невозможности выполнения испытаний. Ультразвуковой метод не использован, так как прочность бетона выше допустимого диапазона для применения данного метода (табл. 1). Выполнение измерений всеми методами производилось на грани образца, срезанной алмазным инструментом, что обеспечивало идеальные условия с точки зрения ровности поверхности. Для определения прочности косвенными методами контроля использовались градуировочные зависимости, имеющиеся в паспортах приборов, или заложенные в них.

Таблица 3. Результаты измерения прочности различными методами

№п/пМетод контроля(прибор)Количество измерений, nСреднее значение прочности, Rm, МПаКоэффициент вариации, V, %
1Испытание на сжатие в прессе(ПГМ-1000МГ4)2949,015,6
2Метод отыва со скалыванием(ПОС-50МГ4)651,14,8
3Метод отрыва (DYNA)349,5-
4Метод ударного импульса(Silver Schmidt)3068,47,8
5Метод ударного импульса(ИПС-МГ4.04)10078,25,2
6Метод упругого отскока(Beton Condtrol)3067,87,27
Распределение значений прочности по результатам испытаний на сжатиеРаспределение значений прочности по результатам испытаний на сжатиеРис. 4. Распределение значений прочности по результатам испытаний на сжатие

На рис. 5. представлен процесс измерения методом отрыва. Результаты измерений всеми методами представлены в табл. 3.

Поданным, представленным в таблице, можно сделать следующие выводы:

• среднее значение прочности, полученной испытанием на сжатие и прямыми методами неразрушающего контроля, различается не более чем на 5%;

•     по результатам шести испытаний методом отрыва со скалыванием разброс прочности характеризуется низким значением коэффициента вариации 4,8%;

•     результаты, полученные всеми косвенными методами контроля, завышают прочность на 40-60%. Одним из факторов, приведших к данному завышению, является карбонизация бетона, глубина которой на исследуемой поверхности образца составила 7 мм.

Выводы

Измерение прочности методом отрываИзмерение прочности методом отрываРис. 5. Измерение прочности методом отрыва

1. Мнимая простота и высокая производительность косвенных методов неразрушающего контроля теряются при выполнении требований построения градуировочной зависимости и учете (устранении) влияния факторов, искажающих результат. Без выполнения этих условий данные методы при обследовании конструкций можно применять только для качественной оценки прочности по принципу «больше — меньше».

2. Результаты измерений прочности базовым методом разрушающего контроля путем сжатия отбираемых образцов также могут сопровождаться большим разбросом, вызванным как неоднородностью бетона, так и другими факторами.

3. Учитывая повышенную трудоемкость разрушающего метода и подтвержденную достоверность результатов, получаемых прямыми методами неразрушающего контроля, при обследовании рекомендуется применять последние.

4. Среди прямых методов неразрушающего контроля оптимальным по большинству параметров является метод отрыва со скалыванием.

А. В. Улыбин, к. т. н.; С. Д. Федотов, Д. С. Тарасова (ПНИПКУ «Венчур», Санкт-Петербург)

Список литературы:

1.  Штенгель В. Г. О корректном применении НК в обследованиях железобетонных конструкций длительно эксплуатирующихся сооружений // В мире НК. 2009. №3. С. 56-62.

2.  Улыбин А. В. О выборе методов контроля прочности бетона построенных сооружений // Инженерно-строительный журнал. 2011. №4 (22). С. 10-15

3.  Джонс Р., Фэкэоару И. Неразрушающие методы испытаний бетонов. Пер.срумынск. М., Стройиздат, 1974. 292 с.

4.  Штенгель В. Г. Общие проблемы технического обследования неметаллических строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений // Инженерно-строительный журнал. 2010. №7(17). С. 4-9.

5.  Пособие по обследованию строительных конструкций зданий. М.: ЦНИИПромзданий, 1997.179 с.

6.  Лужин О. В. Обследование и испытание зданий и сооружений/О. В.Лужин и др. М.: Стройиздат, 1987. 264 с.

7.  Строительные конструкции: учебное пособие /Р. Л. Маилян, Д. Р. Маилян, Ю. А. Веселов. Изд. 4-е. Ростов н/Д : Феникс, 2010. 875 с.

Также читайте:

Оконная фурнитура | Двери межкомнатные | Деревянные окна | Фурнитура для межкомнатных дверей

Похожее

vectornk.ru

Испытание бетона, неразрушающий контроль прочности бетона, отбор кернов

Как известно, бетон это искусственный каменный материал, получаемый из правильно подобранной бетонной смеси после её формования и твердения.

Испытание бетона

Бетоны классифицируются по ниже перечисленным основным признакам:

  • по плотности (особо тяжёлые – плотность более 2500 кг/м3, тяжёлые – плотность от 1800 до 2500 кг/м3, легкие – плотность от 500 до 1800 кг/м3, особо легкие – плотность менее 500 кг/м3)
  • по назначению (обычный, гидротехнический, жаростойкий, теплоизоляционный, дорожный, и т. д.)
  • по виду вяжущего (цементные, силикатные, гипсовые, на жидком стекле, полимерные и т. д.)
  • по виду заполнителя (на плотных заполнителях, на пористых заполнителях и т. д.)
  • по крупности зерен заполнителя (крупнозернистые и мелкозернистые)
  • по структуре (плотные, крупнозернистые, поризованные, ячеистые)
  • по условиям твердения (естественного твердения, автоклавного твердения и т. д.)

Строительная лаборатория «Строймат и К» проводит экспертизу бетона и бетонной смеси. Экспертиза бетона проводится нами как на строящихся объектах, так и на построенных. Экспертиза бетона проводится с применением современного оборудования и позволяет определить многие физико-механические характеристики бетона.

Испытание бетона на предмет определения его строительно-технических характеристик проводится нами как в условиях стационарной лаборатории по контрольным образцам (плотность, прочность, морозостойкость, водонепроницаемость), так и на стройплощадке — разрушающими (выбуривание образцов кернов) и неразрушающими методами контроля прочности бетона (отрыв со скалыванием, упругий отскок, ультразвуковое прозвучивание).

Предлагаем Вам следующие испытания:

  1. Определение морозостойкости бетона по контрольным образцам
  2. Определение водонепроницаемости бетона по контрольным образцам
  3. Испытание образцов бетона
  4. Отбор кернов. Определение прочности бетона по кернам, отобранным из конструкции
  5. Неразрушающий контроль бетона

 

1. Определение морозостойкости бетона по контрольным образцам по ГОСТ 10060

 

В качестве образцов используются кубы с ребром 100 мм.Формы для данных образцов вы можете приобрести у нашего партнера МетЭдАргоКапПроект

 

Чтобы рассчитать стоимость заказа, нужно:

  • оформить заявление, которое нужно отправить к нам на почту: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
  • позвонить по телефонам: 84954307697; 84997921114; 89166009893

 

Испытание бетонаМорозостойкость бетона — способность сохранять физико-механические (прочность при сжатии, плотность и т.д.) свойства при многократном переменном замораживании и оттаивании. Морозостойкость бетона характеризуют соответствующей маркой по морозостойкости (F). Марка бетона по морозостойкости (F) характеризуется количеством циклов замораживания и оттаивания образцов бетона, испытанных по базовым методам, при которых сохраняются первоначальные физико-механические свойства по прочности и потери массы. Цикл испытания — совокупность одного периода замораживания и оттаивания образцов. Основные образцы — образцы, предназначенные для проведения испытаний замораживания и оттаивания. Контрольные образцы — образцы, предназначенные для определения прочности бетона на сжатие перед началом испытания основных образцов. Морозостойкость бетона определяют при достижении им проектного возраста (28 суток), что подтверждается проведением конечных испытаний образцов-кубов бетона на прочность при сжатии. Условия испытания для определения морозостойкости в зависимости от метода и вида бетона принимают по таблице 1.

Таблица 1

Метод и марка бетона по морозостойкости

Условия испытания

Вид бетона

Среда насыщения

Среда и температура замораживания, °С

Среда и температура замораживания, °С

Базовые методы

Первый F1

Вода

Воздушная, минус 18±2

Вода, 20±2

Все виды бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий и бетонов конструкций, эксплуатирующихся при действии минерализованной воды

Второй F2

5 %- ный водный раствор хлорида натрия

То же

5 %- ный водный раствор хлорида натрия, 20±2

Бетоны дорожных и аэродромных покрытий и бетоны конструкций, эксплуатирующиеся при действии минерализованной воды

Ускоренные методы

Второй

5 %- ный водный раствор хлорида натрия

Воздушная, минус 18±2

5 %- ный водный раствор хлорида натрия, 20±2

Все виды бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий и бетонов конструкций, эксплуатирующихся при действии минерализованной воды и легких бетонов марок по средней плотностью менее D1500

Третий

То же

5 %- ный водный раствор хлорида натрия минус 50±5

То же

Все виды бетонов, кроме легких бетонов марок по средней плотности менее D1500

 

Морозостойкость бетона определяют в проектном возрасте (после итоговых испытаний), установленном в нормативно-технической и проектноКоличество изготовляемых кубов-образцов бетона с ребром 100 мм:

  • при 1-ом и 2-ом методе определения морозостойкости принимают равным 18 шт. (6 контрольных + 12 основных)
  • при 3-м методе -12 шт. (6 контрольных + 6 основных)

Образцы для испытаний должны быть без внешних дефектов, разброс значений плотности отдельных образцов в серии (до их насыщения) не должен превышать 30 кг/м3. Массу образцов определяют с погрешностью не более 0,1 %. Образцы изготавливают и испытывают сериями.

Число циклов испытания основных образцов бетона в течение одних суток должно быть не менее 1. Испытания надо вести непрерывно. При вынужденных перерывах в испытании образцы должны храниться в замороженном состоянии в морозильной камере при температуре не выше минус 10°С, при первом и втором методах образцы хранят укрытыми влажной тканью, при третьем методе - в 5%-ном водном растворе хлорида натрия.

Соотношение между числом циклов испытаний и маркой бетона по морозостойкости, принимают по таблице 4.

Испытание бетона

2. Определение водонепроницаемости бетона по контрольным образцам по ГОСТ 12730.5.

 

В качестве образцов используются кубы с ребром 150 мм или цилиндры диаметром и высотой 150 мм.Формы для данных образцов вы можете приобрести у нашего партнера МетЭдАргоКапПроект

 

Чтобы рассчитать стоимость заказа, нужно:

  • оформить заявление, которое нужно отправить к нам на почту: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
  • позвонить по телефонам: 84954307697; 84997921114; 89166009893

Марка бетонов по водонепроницаемости определяется максимальной величиной давления воды, при котором не наблюдается ее просачивания через образцы, изготовленные и испытанные на водонепроницаемость согласно требованиям действующих государственных стандартов. Для бетонов конструкций, с требованиями повышенной плотности и коррозионной стойкости, а также по ограничению проницаемости, назначают марки по водонепроницаемости. Согласно требованиям ГОСТ 26633 установлены следующие марки по водонепроницаемости: W2; W4; W6; W8; W10; W12; W14; W16; W18; W20. Конкретные марки бетона конструкций по водонепроницаемости устанавливаются в соответствии с нормами проектирования и указываются как в стандартах и технических условиях так и в проектной документации (чертежах) на эти конструкции. Для проведения испытаний применяется установка УВФ-6, которая имеет шесть гнезд для крепления цилиндрических обойм с шестью образцами-цилиндрами. Данная установка предназначена для испытания бетонных образцов-цилиндров на водонепроницаемость по методу «мокрого пятна». УВФ-6 можно применять в закрытых помещениях с температурой воздуха +5 °C … +45 °C и влажностью до 80 %. Все бетонные образцы (одна серия) должны быть в проектном возраст (28 суток). Образцы бетона не должны иметь дефектов в виде трещин или сколов. Давление воды подается на нижнею торцевую поверхность бетонных образцов, установленных в обоймы, которые надежно закреплены в гнездах установки. Начиная со ступени в 0,2 МПа, выдерживают установленное давление на каждой ступени в течение 16 часов (для образцов высотой 15 см). Испытание длится до тех пор, пока на верхней торцевой поверхности образца не появятся признаки фильтрации воды в виде капель или мокрого пятна. Испытание останавливается и фиксируется давление при котором образовалась мокрое пятно. Водонепроницаемость каждого образца оценивают максимальным давлением воды, при котором еще не наблюдалось ее просачивание через образец. Водонепроницаемость серии образцов оценивают максимальным давлением воды, при котором на четырех из шести образцов не наблюдалось просачивание воды. Марку бетона по водонепроницаемости принимают по ГОСТ 12730.5, табл. 3. Кроме метода «мокрого пятна» применяется ускоренный метод определения водонепроницаемости бетона по его воздухопроницаемости. Для проведения испытаний используют прибор типа «АГАМА-2Р». Прибор и методика испытаний гостирована (ГОСТ 12730.5, Приложение 4). В качестве образцов, кроме цилиндров, можно использовать кубы с размером ребра 15 см. Принцип работы прибора заключается в измерении времени прохождения единицы объема газа через образец-куб. При параллельных испытаниях одних и тех же серий образцов цилиндров бетона и образцов кубов бетона (в проектном возрасте) на установке УВФ-6 и приборе АГАМА-2Р была выявлена закономерность — расхождение в показателях водонепроницаемости бетона до марок W6 — W8 практически отсутствует или в пределах ± 10%. При увеличении марки бетона по водонепроницаемости показатели по прибору АГАМА-2Р получаются завышенными по отношению к методу «мокрого пятна». Бетон марки по водонепроницаемости W12, определенной на установке УВФ-6, соответствовал бетону марки W16 — W18, определенной на приборе АГАМА — 2Р. Таким образом, использование прибора АГАМА — 2Р целесообразно на бетонах с низкой и средней маркой по водонепроницаемости, в отличие от установки УВФ-6. У прибора АГАМА — 2Р есть и другая проблема. Эмпирически установлено, что надежность показателей достигается при температуре воздуха 20 ±2 °С и влажности воздуха 60±5%.

 

3. Испытание образцов бетона. Определение прочности бетона на сжатие по ГОСТ 10180.

 

В качестве образцов используются кубы с ребром 300, 200, 150, 100 мм или цилиндры диаметром 300, 200, 150, 100 мм, высота цилиндра составляет два диаметра.

Формы для данных образцов вы можете приобрести у нашего партнера МетЭдАргоКапПроект

 

Чтобы рассчитать стоимость заказа, нужно:

  • оформить заявление, которое нужно отправить к нам на почту: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
  • позвонить по телефонам: 84954307697; 84997921114; 89166009893

Все, кто сталкивался с бетоном, знают, что самый простой и доступный метод определения прочности бетона — это испытание образцов бетона, изготовленных из данного бетона. Этим методом пользуются как производители (поставщики) бетона (для самоконтроля), так и его потребители (для контроля производителя). На первый взгляд, все очень просто. Отобрал пробу бетонной смеси и изготовил из нее серии контрольных образцов кубов для определения прочности бетона всей партии в промежуточном и проектном (28 суток) возрастах. В дальнейшем испытал. Если Вы производитель бетона — то своими силами, если — потребитель, то через независимую строительную лабораторию. На самом деле, уже при изготовление образцов бетона надо знать основные моменты:

1. Образцы изготавливают с нормируемыми размерами.

2. Для контроля прочности бетона на сжатие целесообразнее использовать металлические 2-х гнездные формы типа 2ФК-100 (каждая ячейка формы в виде куба с внутренним размером ребра 100 мм).

Данная металлическая форма (при правильном ее использовании) обеспечит вам:

  • нормируемые допуски в перпендикулярности смежных граней (отклонение не более 1 мм) и в размерах готового образца (отклонения в пределах ± 1 мм по ребрам)
  • удобство при изготовлении образцов (малый вес, быстрота и технологичность при сборке-разборке)

3. Пробу бетонной смеси для изготовления образцов бетона отбирают из средней части замеса, а при непрерывном бетонировании (например бетононасосом) в три приема в течении не более 10 минут (обязательно перемешивают перед укладкой в форму).

4. Укладку и уплотнение бетонной смеси следует производить не позднее, чем через 20 мин после отбора пробы, причем бетонную смесь заполняют в форме слоями высотой не более 100 мм. При осадке конуса (ОК) смеси более 10 см (П3 — П5), смесь укладывают штыкованием стальным стержнем диаметром 16 мм с закругленным концом. Число нажимов стержня рассчитывают из условия, чтобы один нажим приходился на 10 см2 верхней открытой поверхности образца, штыкование выполняют равномерно по спирали от краев формы к ее середине. При ОК менее 10 см (П1, П2) — бетонную смесь дополнительно уплотняют вибрированием, до прекращения ее оседания, выравнивания ее поверхности, появления на ней тонкого слоя цементного теста и прекращения выделения пузырьков воздуха.

5. Образцы изготавливают и испытывают сериями. Число образцов в серии (кроме ячеистого бетона) принимают равным 3-4 образца (в дальнейшем, при испытании, расчет средней прочности в серии ведется по двум или трем наибольшим значениям показателя прочности, соответственно).

6.При изготовлении нескольких серий образцов, предназначенных для определения прочностных характеристик бетона в различном возрасте, все образцы следует изготавливать из одной пробы бетонной смеси и уплотнять их в одинаковых условиях. Отклонения между собой значений средней плотности бетона отдельных серий и средней плотности отдельных образцов в каждой серии к моменту их испытания не должны превышать 50 кг/м3. При несоблюдении этого требования результаты испытаний не учитываются.

7. Перед испытанием образцы визуально осматривают на предмет наличие дефектов в виде трещин, сколов ребер, раковин и инородных включений. Образцы, имеющие трещины, сколы ребер глубиной более 10 мм, раковины диаметром более 10 мм и глубиной более 5 мм (за исключением крупнопористого бетона), а также следы расслоения и недоуплотнения бетонной смеси, испытанию не подлежат.

8. Количество серий образцов , которое необходимо изготовить для контроля прочности бетона в проектном возрасте (28 суток), согласно требований ГОСТ 18105, регламентируется п. 5.2. выше названного ГОСТ.

9. При входном контроле (контроль производителя бетонной смеси) образцы бетона надо хранить в нормальных условиях (температура 20±3°С, относительная влажность воздуха 95±5%). Контрольные образцы бетона, изготовленные для приемочного контроля (контроль и оценка партий бетона уложенного в монолитные конструкции) надо хранить в условиях, согласно регламенту или другой технической документации на производство данных железобетонных конструкций.

10. Оценка прочности бетона при испытании кубов-образцов производится либо с учетом коэффициента вариации по схеме А, Б либо без его учета -схема Г (ГОСТ 18105, п.4.4).

 

4. Отбор кернов. Определение прочности бетона по кернам, отобранным из конструкций

Испытание бетонаОтбор кернов осуществляют с целью определения прочности бетона конструкции и визуального осмотра выбуренных образцов.

Испытания данным методом предназначены для определения класса бетона испытанных конструкций по прочности, и включает в себя следующие этапы.

1. Отбор кернов (выбуривание бетонных кернов) из конструкции на стройплощадке.

Отбор кернов из бетона конструкции производится с помощью установки для алмазного бурения типа D.Bender. Отсутствие арматуры контролируется цифровым детектором DMF 10 Zoom PROFESSIONAL. Количество и места отбора проб определяется по желанию Заказчика, с учетом требований ГОСТ 28570 (п.1.2 и 1.3). Схема расположения участков отбора образцов приводится в техническом отчете.

2. Подготовка образцов к испытаниям (из отобранных кернов).

Для определения физико-механических характеристик бетона из отобранных кернов подготавливают образцы-цилиндры в соответствии с ГОСТ 28570«Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций» и ГОСТ 10180 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».

Выбуренный бетонный керн с помощью камнерезательной установки распиливают на образцы-цилиндры.

Количество образцов-цилиндров зависит от диаметра исходного керна, и варьируется от двух до четырех.

Для торцевания (то есть обработке керна с целью придания ему правильных геометрических размеров для испытания) используется специальный станок для торцевания кернов. Также, выравнивать торцы можно вручную путем нанесения выравнивающего слоя, в соответствии с методикой Приложения ГОСТ 28570, причем в качестве выравнивающих составов можно использовать эпоксидные композиции, цементное тесто, цементно-песчаные растворы.

После изготовления образцы-цилиндры выдерживаются в лабораторных условиях по ГОСТ 28570 (п.4.1.) в течение 6 дней.

3. Испытания образцов-цилиндров на прочность при сжатии.

Перед испытаниями образцы-цилиндры бетона осматриваются на наличие дефектов в виде трещин, сколов ребер, раковин и инородных включений, а так же следов расслоения и недоуплотнения бетонной смеси. В случае наличие таких дефектов как трещины, сколы, следы расслоения и недоуплотнения бетонной смеси – образцы бракуются. Остальные дефекты (раковины и т. д.) не должны превышать допустимых величин по ГОСТ 10180.

Перед испытанием образцы замеряют, взвешивают и испытывают на прессе. Полученные данные систематизируют в таблицу, выводя среднюю прочность по каждому керну (участку бетона конструкции).

 

5. Неразрушающий контроль бетона

 

Испытание бетонаВ настоящее время, при контроле прочности бетона, все большее распространение, получают методы неразрушающего контроля. Методы неразрушающего контроля бетона — это, в первую очередь, методы механического и ультразвукового контроля.

Неразрушающий контроль бетона проводится по ГОСТ 22690 (механические методы) и ГОСТ 17624 и (ультразвуковой метод).

При контроле прочности бетона монолитных конструкций в проектном возрасте, проводят сплошной неразрушающий контроль прочности бетона всех конструкций контролируемой партии.

При контроле прочности бетона монолитных конструкций в промежуточном возрасте методами неразрушающего контроля испытывают не менее одной конструкции каждого вида (плита, стена, колонна и т.д.) из контролируемой партии.

Число контролируемых участков должно быть не менее:

  • трех на каждую захватку для плоских конструкций (перекрытия, стены)
  • одного на 4 м длины для каждой линейной горизонтальной конструкции (балка, ригель)
  • шести на каждую линейную вертикальную конструкцию (колонна, пилон)

Общее число участков измерений для расчета характеристик однородности прочности бетона партии конструкций должно быть не менее 20.

За единичное значение прочности бетона при неразрушающем контроле принимают среднюю прочность бетона контролируемого участка или зоны конструкции, или части монолитной или сборно-монолитной конструкции.

Примечание:

  • партия монолитных конструкций — часть, одна или несколько монолитных конструкций, изготовленных за определенное время
  • захватка — объем бетона монолитной конструкции или ее части, уложенный при непрерывном бетонировании одной или нескольких партий БСГ за определенное время
  • текущий коэффициент вариации прочности бетона — коэффициент вариации прочности бетона в контролируемой партии конструкций по схеме В

Число измерений, проводимых на каждом контролируемом участке конструкции определяются по ГОСТ 17624, ГОСТ 22690.

Прочность бетона определяют по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью бетона, полученной прямым разрушающим (выбуривание бетонных кернов, испытание кубов-образцов) или неразрушающим (отрыв со скалыванием) методами и косвенными характеристиками прочности при неразрушающем контроле (упругий отскок, ультразвук).

Методы неразрушающего контроля прочности (упругий отскок, ударный импульс отрыв со скалыванием, ультразвуковое прозвучивание) выбирают исходя из предполагаемых предельных значений прочности испытываемых конструкций.

К косвенным методам неразрушающего контроля прочности бетона относятся следующие методы:

Метод Предельные значения прочности бетона, МПа
Упругого отскока и пластической деформации 5-50
Ударного импульса 5-150
Отрыва 5-60

К прямым неразрушающим методам механического определения прочности относятся следующие методы:

Метод Предельные значения прочности бетона, МПа
Скалывания ребра 10-70
Отрыва со скалыванием 5-100

Существует также косвенный ультразвуковой метод определения прочности бетона (ГОСТ 17624-2012), основанный на связи между скоростью распространения ультразвуковых колебаний в бетоне и его прочностью.

Большинство приборов неразрушающего контроля работают при температуре наружного воздуха от – 10 °С до +50 °С.

Испытание бетонаИспытания бетона конструкций проводятся при положительной температуре бетона.

Допускается определять прочность бетона конструкций при отрицательной температуре, но не ниже минус 10 °С, при условии, что к моменту замораживания, конструкций находилась не менее одной недели при положительной температуре и относительной влажности воздуха не более 75 % (ГОСТ 22690-88, п. 1.4).

Неразрушающий контроль прочности бетона конструкций проводят с использованием приборов, основанных на методах местных разрушений (отрыв со скалыванием, скалывание ребра, отрыв стальных дисков), ударного воздействия на бетон (ударный импульс, упругий отскок, пластическая деформация) и ультразвукового прозвучивания.

В своей практической деятельности мы используем следующие приборы и методы неразрушающего контроля:

  • метод упругого отскока ( молоток «Шмидта»)
  • метод ультразвукового поверхностного прозвучивания (ультразвуковой прибор УК 1401)
  • отрыв со скалыванием (прибор «ПИБ»)

При испытании или обследовании железобетонных монолитных конструкций на предмет фактической прочности, мы сочетаем первые два косвенных метода с прямым методом «отрыв со скалыванием».

Методика проведения испытаний детально изложена в ГОСТ 22690 (п.п. 7.2 и 7.6), ГОСТ 17624.

Достоинства и недостатки приборов и методов неразрушающего контроля прочности бетона, применяемого нами, приведены ниже.

 

УПРУГИЙ ОТСКОК(диапазон измерений 5…50 МПа)

 

Недостатки:

  • частая поверка (даже импортных моделей)
  • построение градуировочных зависимостей
  • контроль прочности бетона ведется в поверхностном слое толщиной 25…30 мм, что не дает полной картины прочности

Преимущества:

  • простота и быстрота в работе
  • может использоваться при испытании бетона в густоармированных конструкциях

Примечания:

  • число испытаний на участке — не менее девяти
  • расстояние между местами испытаний — не менее 30 мм
  • расстояние от края конструкции до места испытаний — 50 мм
  • толщина конструкции — 100 мм

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД

(диапазон измерений позволяет контролировать прочность бетона класса В7,5 - В60)

Недостатки:

  • высокая квалификация сотрудника ввиду реагирования прибора на изменение влажности, температуры, степени армирования бетона
  • построение градуировочной зависимости
  • возраст бетона не менее семи суток

Преимущества:

  • быстрота (малый вес)
  • контроль прочности бетона ведется в поверхностном слое толщиной сопоставимой с методом отрыва со скалыванием (50 мм)
  • при отрицательной температуре бетона (не ниже -10 °С) испытания проводятся на холодной поверхности бетона (отогревать бетон не надо)

Примечания:

  • первоначально, на каждом участке магнитным прибором («Поиск» или др.) определяют положение арматуры, а затем ультразвуковым прибором проводят не менее двух измерений косвенного показателя, которые проводятся в двух взаимно перпендикулярных направлениях
  • отклонение отдельных (двух) результатов измерений скорости распространения ультразвука на каждом участке от среднего арифметического значения результатов измерений для данного участка не должно превышать 50 м/с или 2 %
  • прозвучивание производят под углом примерно 45° к направлению арматуры, параллельно или перпендикулярно ей, причем, при прозвучивании в направлении, параллельном арматуре, линию прозвучивания располагают между арматурными стержнями
  • за единичное значение косвенной характеристики прочности бетона участка конструкции принимается среднее из двух показаний прибора
  • при построении градуировочной зависимости по данным параллельных испытаний ультразвуковым методом и методом отрыва со скалыванием или испытаний образцов, вырезанных из конструкций, на подлежащих испытанию конструкциях или их зонах предварительно проводят ультразвуковые измерения и определяют участки с минимальным и максимальным косвенными показателями
  • выбирают не менее 12 участков, включая участки, в которых величина косвенного показателя максимальна, минимальна и имеет промежуточные значения
  • возраст бетона в отдельных участках не должен отличаться более чем на 25 % среднего возраста бетона подлежащей контролю конструкции или группы конструкций (исключение составляет построение градуировочной зависимости конструкций, возраст которых превышает два месяца)

Испытание бетона

ОТРЫВ СО СКАЛЫВАНИЕМ(диапазон измерений 5- 100 МПа)

Недостатки:

  • частая поверка (минимум раз в 2 месяца)
  • относительная трудоемкость (требуется предварительное сверление отверстий под анкера)
  • тяжело использовать в густоармированных (ячейка армирования должна быть от 150 мм) и тонкостенных (толщина проверяемого слоя бетона должна быть не менее 100 мм). конструкциях.
  • при отрицательной температуре бетона (не ниже -10 °С) отверстие под анкер на всю глубину прогревается до температуры как минимум 0 °С.

Преимущества:

  • характеризуется наибольшей точностью измерений
  • самый широкий диапазон прочности (5-100 МПа)
  • не требует построения градуировочной зависимости по ГОСТ 22690)
  • позволяет использовать градуировочную зависимость в виде формулы R= m1 m2 P (Приложение В ГОСТ 22690), где

m1 – коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя и равный 1 при крупности менее 50 мм;m2 – коэффициент пропорциональности для перехода от усилия вырыва ,кН, к прочности бетона МПа. и определяемое по табл. В.1, ГОСТ 22690.

Тип анкера Предполагаемый диапазонпрочности бетона, МПа Диаметр анкера, мм Глубина заделки анкера, мм Значение коэффициента m2 длятяжелого бетона
II 40-755-75 1624 3548 1,70,9

Примечания:

Для получения качественных измерений методом отрыва со скалыванием отверстие для заложения анкера должно быть не ближе 150 мм от края изделия, минимальная толщина конструкции -2 глубины заделки анкера

  • расстояние между участками испытаний — не менее величины пяти глубин заделки анкера
  • величина проскальзывания анкера должна контролироваться, и составлять не более 10% глубины заложения анкера (при большем проскальзывании происходит занижение показателя на 10-20%)

Достоверность неразрушающего контроля прочности бетона зависит от:

  • методики проведения испытаний, включающей выбор участков испытаний, их количества, состояния поверхности, возраста, условий твердения бетона
  • оптимального выбора методов контроля и приборов
  • правильного построения градуировочных зависимостей с учетом оценки погрешности их построения, исправности показателей применяемых приборов неразрушающего контроля

Большое значение имеет квалификация персонала, проводящего испытания.Контроль прочности бетона монолитных конструкций проводят по схеме В (с учетом характеристик однородности прочности бетона — коэффициента вариации прочности бетона в контролируемой партии) или по схеме Г (без учета характеристик однородности прочности бетона).

 

Чтобы рассчитать стоимость работ на неразрушающий контроль бетона, нужно:

  • оформить заявление, которое нужно отправить к нам на почту: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

www.stroimat92.ru


Смотрите также