Termokings.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение прочности бетона: методы и их особенности

Определение прочности бетона: методы и их особенности

Прочность бетона является важнейшей характеристикой, от которой зависят эксплуатационные параметры материала. Под прочностью подразумевают способность бетона противостоять внешним механическим силам и агрессивным средам. Особенно актуальны способы определения этой величины методами неразрушающего контроля: механическими или ультразвуковым.

Правила испытания прочности бетона на сжатие, растяжение и изгиб определяются ГОСТ 18105-86. Одной из характеристик прочности бетона является коэффициент вариации (Vm), который характеризует однородность смеси.

По ГОСТ 10180—67 предел прочности бетона при сжатии определяется при сжатии контрольных кубов с размерами ребер 20 см в 28-суточном возрасте — это так называемая кубиковая прочность. Призменная прочность определяется как 0,75 кубиковой прочности для класса бетона В25 и выше и 0,8 для класса бетона ниже В25

Помимо ГОСТов, требования к расчётной прочности бетона задаются в СНиПах. Так, например, минимальная распалубочная прочность бетона незагруженных горизонтальных конструкций при пролете до 6 метров должна составлять не менее 70% проектной прочности, а свыше 6 метров – 80% проектной прочности бетона.

Испытание механических свойств бетона в лабораторных условиях

Для таких материалов, как бетоны, определение прочности механическими методами неразрушающего контроля желателен контроль достоверности результатов путем сопоставления данных, полученных прямым и косвенным путем. Проведением такого рода исследований занимается лаборатория механических испытаний при ООО «Прометей».

В лабораторных условиях производятся физико-механические испытания образцов бетона с применением всех известных подходов, включая базовый разрушающий метод контроля бетона, методы ударного импульса и упругого отскока. Важно, чтобы измерения вел квалифицированный лаборант механических испытаний — влияние человеческого фактора должно быть сведено к минимуму.

Как показывают механические испытания материалов, косвенные методы механических испытаний завышают прочностные характеристики карбонизированного бетона на 40–60%, а наиболее достоверным признан метод отрыва со скалыванием.

Проверяем бетон на прочность в лаборатории «СтройЭкспертЭкология»

Всесторонность и полнота исследований, объективная оценка результатов — это принципы нашей работы. Следовать им нам позволяют:

  • специализация на проведении испытаний только в строительной сфере;
  • опыт работы руководящего состава и сотрудников в строительной сфере;
  • наличие практических навыков применения исследовательских методик в строительной сфере;
  • оснащенность лаборатории оборудование и приборами, дающая возможность проводить все виды испытаний строительных материалов, конструкций, изделий.

Сотрудничество с испытательной лабораторией «СтройЭкспертЭкология» — это гарантия получения объективного и независимого заключения о прочности бетонных конструкций, возводимых в нашем городе и в Краснодарском крае зданий различного назначения.

Определение прочности бетона с помощью ультразвука

Технология использует связь, которая существует между скоростью распространения ультразвуковых импульсов и прочностью бетонной конструкции. Для реализации метода необходимо специальное оборудование, состоящее из генератора ультразвуковых волн, блока управления и датчиков.

Кроме прочности бетона, приборы ультразвукового исследования позволяют определять дефекты, однородность, модуль упругости и плотности толщи исследуемого объекта.

Какие существуют методы испытаний

В обследовании уже построенных зданий и в производстве стройматериалов применяются разные методы определения прочности бетона. Все они разделяются на функциональные группы: разрушающие и неразрушающие. Последние выполняются прямым и косвенным способами.

Читать еще:  ГОСТ 9179-77: Известь строительная.Технические условия.

С помощью данных методик осуществляется контроль и получается оценка прочностных показателей бетона в уже возведенных и эксплуатируемых зданиях, на стройплощадках и в лабораторных условиях.

Разрушающие методы

Испытания разрушающим методом подразумевают вырубку или выпиливание образцов из готовой бетонной конструкции, которые впоследствии разрушаются на специальном прессе. Цифровые величины сжимающих усилий фиксируются после каждого испытательного мероприятия.

Такой способ позволяет получить достоверную информацию о характеристиках материала, но из-за высокой трудоемкости, дороговизны и образования на сооружениях локальных разрушений используется только в крайних случаях.

В условиях производства проверки выполняют на специально заготовленных сериях образцов, отобранных из рабочей смеси с полным соблюдением технических регламентов и стандартов. Образцы цилиндрической или кубовидной форм выдерживаются в максимально приближенной к заводским условиям среде, после чего проходят тестирование на прессе.

Неразрушающие прямые

Контрольные проверочные тесты прямым неразрушающим методом контроля осуществляются без нанесения повреждений обследуемым объектам. Для механического воздействия на исследуемую плоскость применяются специальные приборы для определения прочности бетона, с помощью которых взаимодействие производится:

  • способом отрыва. Составом на основе эпоксидов к монолитной поверхности приклеивается диск из высокопрочной стали. Далее с применением специальных механизмов диск вместе с бетонным фрагментом отрывается. Посредством математических расчетов условная величина усилия переводится в определяемый показатель;
  • методом отрыва со скалыванием. В данном случае прибор не к диску крепится, а непосредственно в полость бетонного объекта. В просверленные отверстия помещаются анкеры лепесткового типа, после чего элемент материала нужного размера извлекается. При этом устанавливается разрушающее усилие;
  • способом скалывания ребра. Применяется к таким конструкциям с наличием в них колонн, перекрытий и балок. К выступающему участку крепится прибор, нагрузка плавно увеличивается. Глубину и усилие скола устанавливают в момент разрушения, затем искомая прочность рассчитывается по формуле.

Механические методы определения прочности бетона не применяются, когда менее 20 мм составляет толщина защитного слоя. Особо относится это к технике скалывания.

Неразрушающие косвенные

При таких испытаниях прочность устанавливается без введения в тело конструкции тестирующих устройств. В данном случае применяют следующие способы:

  • исследование ультразвуком. Прибор устанавливается на ровную неповрежденную поверхность, по предварительно составленной программе прозванивают один за другим каждый участок. Ультразвуковым способом прочностные показатели получаются путем сравнивания скорости прохождения волн в эталонном образце и готовой конструкции;
  • метод ударного импульса. Здесь молотком Шмидта ударяют по поверхности бетона и фиксируют образуемую при ударе энергию. Точность искомых значений с помощью техники ударного импульса относительно невысокая;
  • метод упругого отскока. Проводится стекломером, который измеряет путь бойка при ударе о бетон;
  • способ пластического отскока. Состоит в сравнении образующего вследствие удара металлическим шаром размеров следа с эталонным отпечатком. На практике применяется наиболее часто, проводится молотком Кашкарова, в корпус которого помещается стальной стержень.
Читать еще:  Расчет фундамента – сколько материалов нужно для основания?

Основные характеристики контроля прочности ударным методом, отрывом и другими неразрушающими способами приведены в таблице.

Проверка прочности бетона методом отрыва

В основе данного типа исследования лежит измерение максимального усилия для отрыва части бетонной конструкции. Причем отрывающая нагрузка должна применяться к ровной поверхности путем приклеивания диска прибора. Для приклеивания используют клеевые составы на эпоксидной основе. В ГОСТ22690-88 указываются клеи ЭД16 и ЭД20 с цементным наполнителем. Также можно применять двухкомпонентные составы. Площадь отрыва определяется после проведения каждого испытания. После отрыва и вычисления усилия измеряют прочность бетона (Rbt) на растяжение. Используя эмпирическую зависимость и данный показатель, можно вычислить показатель R — прочность на сжатие. Для этого следует воспользоваться формулой:

Rbt = 0,5(R^2 )

Отрыв со скалыванием

После отвердения бетона в заранее высверленное отверстие ставят анкерное устройство, после чего вырывают его с частью бетона. Этот метод во многом схож с описанным ранее. Основное отличие — способ крепления инструмента к поверхности. Отрывающее усилие создается за счет лепестковых анкеров. Анкер укладывается в шпур и измеряется P — разрушающее усилие. В ГОСТ 22690 указан переход прочности бетонного состава на сжатие по формуле:

R = m1 * m2 *P,

где m2 – коэффициент перехода прочности на сжатие, зависящий от условий затвердевания и вида бетона, m1 – коэффициент, отражающие максимальные параметры большого заполнителя (сыпучие каменные материалы).

Ограничениями для использования данного способа исследования является густое армирование и незначительная толщина конструкции. Толщина поверхности должна превышать удвоенную длину анкера.

Радиоизотопный

Хорошо зарекомендовал себя как продуктивный метод для проверки влагосодержания балластных и инверсионных кровель, с ограничением для материалов с углеводородами, включая битум. В основе радиоизотопного метода лежит проверка наличия в верхних слоях покрытия водородных молекул. Процесс обследования проходит с применением радиоизотопного влагомера, способного по количеству выпущенных из быстрого нейтронного источника медленных отраженных нейтронов определять влажность исследуемого объекта. Данный метод можно использовать в самом широком диапазоне погодных условий, но необходимо учитывать его экологическую опасность.

Какими методами определяют прочность бетона

Прочность бетона – характеристика, определяющая его эксплуатационные параметры. Обозначается как устойчивость материала к внешним механическим воздействиям, химически агрессивной среде. Чаще всего для проведения испытаний бетона на прочностьприменяют ультразвуковые и механические методы неразрушающего контроля.

Стандарты и нормы

Согласно ГОСТу 18105-2010 проверяют несколько прочностных характеристик бетона:

  • на изгиб;
  • на растяжение;
  • на сжатие и др.

Прочность бетона также зависит от коэффициента вариации – этот параметр отвечает за характеристики однородности раствора.

Еще один стандарт, по которому исследуют прочность бетона – ГОСТ 10180-2012. В ходе проверки контрольные кубы проверяют по истечении 28 суток с момента изготовления.

Также для расчета прочности бетона берут во внимание требования СНиПов.

Определение прочности бетона неразрушающим методом: механическая проверка

Чтобы исследовать бетон, образцы подвергают испытаниям несколькими методами:

  • отрыв со скалыванием;
  • пластическая деформация;
  • скалывание;
  • отрыв;
  • ударный импульс;
  • упругий отскок.
Читать еще:  Влияние крупного заполнителя на прочность бетона

Для исследования бетона механическими методами применяют несколько инструментов.

Молоток Физделя при ударе по поверхности бетона вызывает образование лунки. Анализируя диаметр полученной вмятины, делают вывод о том, насколько материал прочный. Для точности результатов эксперимента его проводят с бетоном без краски, штукатурки или шпатлевки на поверхности.

Молоток Кашкарова имеет в конструкции дополнительный контрольный стержень. С применением этого инструмента при проверке качества бетона берут во внимание результаты оценки двух вмятин. Их диаметры вымеряют и сопоставляют с контрольной шкалой.

При исследовании материала молотком Шмидта делают выводы о качестве бетона, основываясь на величине отскока.

При испытании бетона на отрыв со скалыванием для исследований выбирают чистый бетонный участок без армирования. Чтобы проверить прочность материала, исследования проводят с использованием анкерных устройств 3 типов.

Испытание бетона ультразвуком

Поскольку скорость, время распространения волн в бетоне напрямую зависит от его прочности, для его проверки часто используют ультразвуковое оборудование. Для исследований применяют сквозное прозвучивание – метод, основанный на применении 2 преобразователей, устанавливаемых с обеих сторон конструкции. Если объектом обследования выступают конструкции, для которых характерна многопустотность, ребристость или плоскость, применяют метод поверхностного прозвучивания.

Показатель скорости, с которой штучно созданная и направленная ультразвуковая волна распространяется в бетоне со скоростью, зависящей от того, какова упругость, плотность бетона, сколько в нем пустот, трещин, и какие они имеют параметры – параметр, на анализе которого основана проверка материала.

Разрушающий контроль бетона

Согласно СНиПам проводить разрушающий контроль бетона – обязательная мера для его применения в качестве материала для сооружения строительного объекта. Чтобы успешно провести испытания, нужно учесть несколько нюансов: Для эффективного проведения испытаний важно учесть несколько нюансов:

  • использовать для исследований подготовленные по всем правилам образцы;
  • фиксировать все шаги в технической документации;
  • проводить проверку бетона в лабораторных условиях.

Хотя профессиональное определение прочности бетона – дорогостоящая услуга, это необходимость для удачного сооружения здания. Только убедившись в прочности бетонных конструкций, вы сможете не сомневаться в качестве и долговечности здания, а соответствующая техническая документация от лаборатории по испытанию бетона позволит без затруднений законно сдать объект в эксплуатацию.

Заключение

Для определения прочности бетона актуально использование разнообразных неразрушающих методов, которые дают возможность быстро и без серьезных финансовых затрат проверить все нужные значения и не разрушать изделие/конструкцию. Наиболее актуальными методиками сегодня считаются упругий отскок и пластическая деформация.

Все затраты на проверку составляют стоимость покупки прибора. Для проведения вышеуказанных исследований применяют склерометр Шмидта или молоток Кашкарова. Стоимость данных приборов не очень высока, а аренда обходится и того меньше.

При выборе того или иного метода проверки прочности бетона нужно тщательно изучить особенности анализа и интерпретации результата, свести все значения в таблицы и определить искомые значения.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×