Как проверить плотность бетона прибором

Обновлено: 01.05.2024

Определить, насколько эффективно бетонная конструкция будет противостоять внешним нагрузкам, позволяют специальные приборы. С их помощью можно узнать величину прочностных показателей бетона разными способами.

Назначение

Измеритель прочности бетона используется для расчета предельных нагрузок, которые способен выдержать бетон или кирпич в определенных условиях. Для установления прочностного параметра применяются два метода:

Разрушающий способ позволяет определить величину прочности путем раздавливания образцов в форме кубика, полученных из поверхности бетона, в специальном прессе.
Неразрушающий метод позволяет получить этот параметр без механического разрушения.

Второй способ более популярен. Для этого применяются приборы ударного импульса, упругого отскока, ультразвуковые и с частичным разрушением.

Виды и характеристики

Портативные измерители прочности бетона позволяют точно определить соответствующий параметр с минимальными затратами времени. Существует несколько разновидностей таких механизмов, отличающихся по принципу действия. Приборы наделены определенным набором функций.

Электронные

Электронный склерометр (измеритель прочности бетона) ОНИКС-2.5.

Приборы для электронного измерения прочности отличаются:

высокой точностью;
способностью зафиксировать до 5 тысяч измерений одновременно;
возможностью получения сведений по заранее введенным параметрам;
наличием функции передачи информации на компьютер;
способностью сортировки данных по заданным характеристикам.

Классифицируются электронные механизмы по принципу воздействия. Основанные на отрыве упругого типа предназначены для измерения прочности образцов толщиной более 10 см. Измерители параметров по импульсу удара отличается низким процентом погрешности — 7%. Двухпараметрическая модификация передает измерения и от удара, и от отрыва. Двухцилиндровые гидропрессы компонуются специальными измерительными опорами, куда вмонтирована вся электронная система. Электронным измерителем вымеряется отрыв со скалыванием.

Склерометры

Устройства для экспресс-анализа измеряют удар стального бойка о бетонную поверхность по импульсу или по величине. Склерометр используется при нехватке сведений о поверхностной прочности, для проведения измерений в условиях, неподходящих для применения других методов. Отличаются агрегаты простотой эксплуатации, высокой скоростью определения по стандартным градуировочным зависимостям. При измерении учитывается вид наполнителя, возраст изделия и условия затвердения камня. Возможна ручная настройка направления удара.

Механические

Механические процессы для измерения прочностных характеристик применяются к легким и тяжелым классам бетона. Предельные показатели устройств, работающих на этом методе, равны 5—100 МПа. Замеры осуществляются на основе показаний, полученных от:

величины отскока бойка ударника;
энергии удара;
размеров полученного следа от бойка.

Предел погрешности механических приборов прочности составляет 15%.

Ультразвуковые

Механизмы ультразвукового действия определяют прочностные показатели при затвердении бетона, отпускную, передаточную прочность. Процесс измерения производится по скорости распределения звуковых колебаний по поверхности бетона, определяемой способами прозвучивания сквозного — датчики располагаются с двух сторон, и плоскостного — датчики находятся с одного бока. Ультразвуковыми устройствами определяют прочность в приповерхностных слоях и в теле бетона. Также их используют при дефектоскопии, для контроля качества цементирования и определения глубины бетонирования. Скорость распространения ультразвука — 4500 м/с. Недостатком является погрешность при пересчете акустических характеристик в прочностные.

Примеры производителей

Российская компания СКБ Стройприбор — популярный производитель измерителей прочности на строительном рынке. Предлагается широкий ассортимент от торговых марок Beton Pro, ADA.

Ипс-мг4.03

Ипс-мг4.03 используется при определении прочностных показателей тяжелого и мелкозернистого бетона, керамзитобетона, шлакопемзобетона, бетонных растворов, кирпича. Принцип действия основан на получении данных от ударного импульса. С учетом условий твердения и возраста материала измеритель Ипс-мг4.03 определяет:

физико-механические параметры образца, включая прочностные показатели, твердость, пластичность;
величину неоднородности;
зоны низкого уплотнения.

возможность ввода коэффициента совпадения для сравнения с градуировочными характеристиками;
наличие выбора типа образца;
опция определения класса бетона;
возможность исключения ошибки измерения;
наличие выходов для подключения к компьютеру;
объемная память, вмещающая 999 участков и 15 тысяч результатов;
возможность ввода градуировочных характеристик вручную;
регулировка 100 настроек по выбору типа наполнителя, материала и возраста бетона.

Beton Pro Condtrol

Измеритель прочности бетона beton pro condtrol подходит для оперативного анализа на месте и в целях лабораторного контроля прочностных колебаний, однородности цементного состава, бетонных растворов, кирпича. Принцип действия основан на измерении ударного импульса. Преимущества работы:

получение высокоточных величин;
удобство эксплуатации;
повышенная энергия удара;
автозавод ударного механизма;
большое количество настроек;
наглядность вывода информации;
на результат практически не влияют возраст, состав, условия твердения бетона.

В Beto Pro CONDTROL имеется 100 связанных с прочностью градуировочных зависимостей, пять направлений удара, функция присвоения признака исследуемому образцу, память на 5 тысяч измерений с возможностью сортировки и отбраковки полученных величин, выход для подключения к компьютеру, опция постройки диаграммы среднеквадратического отклонения и вариативного коэффициента.

ОНИКС-ОС

Прибор используется для определения прочностных показателей и величин однородности легкого бетона и кирпича. Относится к классу электронных склерометров. Оникс-ОС отличается такими преимуществами:

двухпараметрический метод контроля прочностных показателей по ударному импульсу и отскоку, что позволяет получить максимально точные результаты;
легкость, компактность и эргономичность;
максимальная точность измерительного тракта.

В устройстве реализованы основные градуировочные характеристики с возможностью уточнения на основании коэффициента совпадения. Имеется возможность настройки требуемых параметров измерения и названия образцов. Измерения проводятся с учетом состава, условий упрочнения, карбонизации и возраста бетона. В памяти ОНИКС-ОС сохраняются все результаты измерений, сведения об образцах, вариативные коэффициенты, время и дата исследований. При этом необходимые данные с диаграммами быстро выводятся на подсвечиваемый экран. Оникс-ОС имеет опции автоотключения устройства, автоудаления устаревших данных, определения класса бетона.

NOVOTEST ИПСМ-У Т Д

Ультразвуковой агрегат производит:

контроль прочностных параметров бетонов, кирпича и композиционных конструкций;
измерение глубины пор, трещин, дефектов в бетоне;
контроль плотности с упругостью углеграфитов и стеклопластика;
определение возраста бетона.

Особенностью является возможность ручной обработки результатов, отсутствие влияния внешних факторов на точность измерения, сверхчувствительный датчик прозвучивания.

Заключение

Точность измерения прочности современными устройствами позволяет качественно производить ремонтные, строительные работы, мероприятия по укреплению бетонных конструкций.

Полученные данные с измерителей гарантируют правильность выбора дальнейших действий, определения необходимости прибавления бетону прочностных характеристик, что существенно облегчает работу строителей.

Для определения устойчивости бетонной конструкции к негативным факторам в виде больших нагрузок используются различные приспособления. В их числе — измеритель прочности бетона, позволяющий определить свойства материала с помощью различных технологий.

Назначение

Разрушающая. Подразумевает раздавливание небольших изделий из бетона под воздействием прессовального оборудования.
Неразрушающий. Эта технология исключает механический контакт с испытываемым образцом и пользуется большой популярностью. Для проведения тестов используют устройства с ударным импульсом, УЗ-системы или модели с упругим отскоком.

Виды и характеристики

С помощью портативных устройств можно точно оценить рабочие параметры материала без больших затрат усилий и времени. В зависимости от принципа работы и функционала, выделяют несколько типов приборов для определения прочности бетона.

Электронные

Повышенная точность измерений.
Возможность регистрировать около 5000 измерений за 1 процедуру.
Способность проводить математические расчеты, исходя из заранее введенных сведений.
Наличие опции отправки результата на внешнее устройство.
Поддержка сортировки информации в зависимости от заданных свойств.

Электронные модели могут классифицироваться по специфике влияния на образец. Система с технологией упругого отрыва разработана для оценки изделий от 10 см. Импульсные измерители демонстрируют минимальную степень погрешности — 7%.

Комбинированные решения совмещают ударную и отрывную технологию, обеспечивая более точные результаты. Еще в продаже доступны гидропрессы с 2 цилиндрами, которые снабжаются измерительными опорами с электронной схемой.

Склерометры

Такие аппараты предназначаются для быстрого анализа и способны оценивать силу удара стального инструмента об образец из бетона. Они востребованы при отсутствии полного списка показаний прочностных показателей материала или невозможности задействовать другую технологию измерения.

Простота настройки и использования.
Высокая точность определения.
Максимальная скорость оценки.

При выполнении оценки важно учитывать тип наполнителя, возраст бетонного образца и условия твердения искусственного камня. Пользователь может вручную менять направление ударной силы.

Механические

Такие строительные приспособления подходят как для легкой, так и для тяжелой марки бетона. Их рабочие характеристики варьируются от 5 до 100 МПа.

Величина отскока ударного инструмента.
Сила удара.
Размеры следов после ударного воздействия.

Допустимый уровень погрешности достигает 15%.

Ультразвуковые

Приборы такого типа анализируют прочность в процессе твердения бетонного раствора, фиксируя отпускные и передаточные параметры. Измерение выполняется с учетом интенсивности распространения звуковых колебаний по обрабатываемой поверхности.

Ультразвуковой измеритель прочности бетона указывает на показатели устойчивости в теле материала и его внешних слоях. Еще он востребован при дефектоскопии, проведении работ по оценке качества цементирования и глубины бетонирования.

Ультразвук распространяется на скорости 4500 м/с. Из минусов технологии выделяют возможные отклонения от точных показаний при пересчете характеристик.

Примеры производителей

В Москве предлагается широкий выбор приборов для определения марки прочности бетона. Особым спросом пользуется продукция отечественной компании СКБ Стройприбор. Еще популярны механизмы, производимые брендами Beton Pro, ADA.

ИПС МГ4 03

Мелкозернистый и тяжелый.
Шлакопемзобетон.
Кирпичные и бетонные растворы.
Керамзитобетон.

Работа системы построена на импульсном воздействии.

Физико-механические свойства изделия, к которым относятся пластичность, твердость и другие параметры.
Степень неоднородности структуры.
Зона минимального уплотнения.

Способность вводить коэффициент совпадения, чтобы сравнивать результат с градуировочными показателями.
Возможность выбора обрабатываемой поверхности.
Функция определения класса бетонного образца.
Ряд разъемов для подключения к внешним устройствам.
Большой объем встроенной памяти, позволяющий регистрировать 999 точек и 15 тысяч сведений.
100 настроек с возможностью ручной регулировки.

Beton Pro Condtrol

Прибор Beton Pro Condtrol предназначается для комплексной оценки бетона на стройплощадке и проведения лабораторных исследований материала.

Максимальную точность анализа.
Простоту настройки и использования.
Увеличенную интенсивность ударного воздействия.
Автоматический завод рабочего механизма.
Широкий выбор настроек и режимов работы.

Результат измерений практически не зависит от возраста, специфики затвердевания и других особенностей бетонной поверхности.

В модели предусмотрены 100 градуировочных зависимостей, 5 направлений удара, наличие опции присвоения признаков образцу и объемная память на 5 тысяч анализов. Еще устройство подключается к компьютеру и умеет строить диаграммы.

Оникс ОС

Модель способна определять прочность и однородность кирпича или легкого бетона и является разновидностью электронного склерометра.

Поддержку двухпараметрического метода контроля по ударному импульсу. Это гарантирует высокую точность измерений.
Простоту эксплуатации, мобильность и эргономичные размеры.
Высокую точность измерений.

Прибор совмещает в себе передовые функции и технологии анализа, поддерживает ручную настройку с введением требуемых параметров, а также умеет учитывать возраст образца и условия его созревания.

Встроенная память измерителя фиксирует все результаты и данные об образцах. Еще в ней записываются коэффициенты, дата и время проведения исследований, а все сведения отображаются на дисплее с подсветкой.

NOVOTEST ИПСМ У Т Д

Модель способна проводить глубокий контроль прочности бетона, композитных материалов и кирпичных образцов, измерять глубину пор и трещин в материале, следить за плотностью и упругостью специализированных марок материала. Кроме того, с помощью устройства можно оценивать возраст бетона, а также выполнять ручную обработку полученных сведений.

На результат измерений не влияют внешние факторы, а сверхчувствительный датчик исключает появление неточностей.

Владея информацией о прочностных свойствах бетона, можно своевременно провести ремонт бетонной конструкции, возвести надежную постройку, выполнить работы по укреплению перекрытий из искусственного камня. Точные сведения измеряющих приборов помогут определиться с последующими действиями и существенно упростят работу строителей.

При возведении монолитного железобетонного каркаса любого капитального сооружения, требуются измерения прочности материалов на каждой монтажной отметке.

Без составления паспорта качества и оформления актов, конструкция не может быть принята в эксплуатацию.

Прочность бетона определяется двумя базовыми способами – разрушающий, когда отдельно от конструктивного элемента заливаются эталонные кубики для последующего раздавливания на гидравлическом прессе, и неразрушающий.

При контроле качества и прочности бетона в составе конструкции, используются специальные метрологические приборы. Чтобы достигнуть ожидаемого результата и оформить достоверное заключение, необходимо изучить принцип работы склерометра и особенности его применения.

Принцип работы прибора

Склерометр – это прибор для определения прочности бетона, принцип действия которого основан на регистрации ударного импульса. Технология широко применяется в строительстве ещё с прошлого века, когда повсеместно использовалось более примитивное оборудование – молоток Шмидта.

Склерометры позволяют достичь следующих результатов:

Контроль прочности бетонных и железобетонных конструкций.
Идентификация трещин, крупных пор, непровибрированных участков и других дефектов на поверхности материала.
Проверка однородности структуры бетона, уложенного в конструкцию после твердения.

В отличие от многих других неразрушающих методик контроля твёрдости и прочности бетона, например, отрыв со скалыванием, склерометры не предполагают поверхностное повреждение конструкции с необходимостью её последующего восстановления.

Как работает аппарат?

На рынке представлено 3 базовых типа склерометров, которые отличаются по конструктивному исполнению, принципу работы, точности итоговых результатов. Каждая из данных категорий контрольных приборов подробно описывается ниже.

Ультразвуковой

УК склерометр представляет собой высокотехнологичный современный прибор, который не предполагает ударного воздействия на поверхность бетона.

Принцип действия устройства основан на выполнении следующего алгоритма:

Аппарат состоит из двух главных элементов – передатчика, формирующего ультразвуковую волну, коротая распространяется в структуре конструкции и приёмника, регистрирующего сигнал.
Приёмник и передатчик могут располагаться в едином корпусе, либо изготавливаются в виде двух независимых приборов.
Для измерения прочности и однородности структуры двумя раздельными устройствами, каждый из них прикладывается к поверхности по обе стороны стены, перекрытии, пилона, колонны или балки.
Передатчик посылает сигнал в тело конструктивного элемента, а приёмник с оборотной стороны его регистрирует.
При определении прочности учитывается скорость прохождения волны сквозь конструкцию, а также потери из-за поглощения сигнала при наличии неоднородностей внутри ЖБ элемента.
В случае использовании компактного склерометра с передатчиком и приёмником в едином корпусе, регистрация импульса производится путём отражения волны от препятствий, пустот и уплотнений.
Аппараты из числа повышенной ценовой категории оснащаются жидкокристаллическим широкоформатным дисплеем, на котором отражается дефектоскопический график, позволяющий получить полную картину и оценить состояние конструкции.

Ультразвуковые приборы отличаются повышенной точностью и надёжностью, позволяют произвести до 10-15 итераций в минуту в разных зонах конструктивного элемента.

Электронный

Электронный склерометр представляет собой контрольный прибор, состоящий из двух частей – ударного пружинного с блока и процессора с дисплеем, на котором отображаются результаты. Принцип действия электронного оборудования:

Ударный блок выполнен в форме авторучки или пистолета.
Для приведения оборудования в действие, необходимо взвести пружину до срабатывания фиксатора.
Регистрирующий модуль включается путём длительного удерживания клавиши питания.
На приборе выставляются разные граничные параметры, в зависимости от проектного класса бетона, типа конструкции и предельного сопротивления поверхности твёрдого материала.
Пистолет имеет опорную плоскость с контактными точками, которые прикладываются к поверхности бетона.
Ударное воздействие твёрдым стальным шариком производится после нажатия оператором на курок при зафиксированном положении пистолета.
Во время удара, происходит упругий отскок, величина которого регистрируется процессором.
На экране выводится величина отскока в мм, либо уже обработанные результаты, приведённые к расчётным величинам – кгс/см 2 или МПа.

Учитывая неоднородность бетона, при измерении, необходимо произвести контрольные замеры сразу в нескольких зонах на одной и той же конструкции. Прибор оптимален для работы с мелкозернистыми бетонами. В случае контроля прочности тяжёлых материалов с крупным заполнителем, фракция которого превышает 70 мм, могут возникнуть существенные погрешности.

Механический

Самое простое устройство для контроля прочности поверхности бетона неразрушающим методом, является усовершенствованной версией молотка Шмидта.

Принцип действия основан на выполнении простого алгоритма:

Прибор состоит из единого ударного блока с мощной пружиной и регистрирующей шкалой.
Перед использованием, пружина приводится в напряжённое состояние.
Устройство прикладывается к поверхности конструкции из бетона.
Нажатием на кнопку, пружина высвобождается, и твёрдый шарик с силой ударяет по испытуемому материалу.
На шкале регистрируется величина упругого отскока в мм.
Полученные показания расшифровываются с использованием графика нелинейной зависимости величины отскока и прочности конструкции в кгс/см 2 или МПа.

Показания механического прибора, в зависимости от его конструкции, бренда и розничной стоимости, могут сопровождаться образованием погрешности, эксперты не рекомендуют использование данного аппарата для оформления официального заключения.

Таблица с расшифровками показаний

Абсолютным результатом, который регистрирует склерометр, является величина упругого отскока в мм, на основании чего требуется расшифровка показателей.

Для этого можно воспользоваться сложной формулой, указывающей на косвенную зависимость показаний. Однако, для получения точного результата, достаточно применить уже готовый график нелинейной зависимости или таблицу переводов единиц, представленную ниже:

Зависимость прочности материала от показаний шкалы механического склерометра

При использовании склерометра, вопреки нормативной терминологии, прочность бетона выражается в двух возможных величинах – в марке и классе:

Марка представляет собой поверхностную прочность, характеризующую твёрдость бетонной конструкции в диапазоне от 50 до 1000 кгс/см 2 .
Класс – это величина, которая определяет структурную прочность бетона при раздавливании опытных образцов – кубиков с габаритами 100х100х100 мм или 150х150х150 мм с целью определения предельного сопротивления материала перед разрушением.

Зависимость марки и класса для разных категорий материалов приводится в следующей таблице:

Марка материала, определяемая склерометром при поверхностном воздействии ударного блока	Сопоставление фактической марки бетона, полученной по результатам измерений и класса материала на основе определения физико-механических характеристик разрушающим методом
	Класс бетона, согласно таблицам СП 63.13330.2012	Относительная марка бетона, полученная путём интерполяции соседних значений для каждой итерации, соответствующая нормативному классу материала
	Класс бетона, согласно таблицам СП 63.13330.2012	Тяжёлые и лёгкие бетоны с крупным заполнителем разной плотности	Коэффициент вариации между классом и маркой бетона, %	Показания для ячеистого бетона, без крупного заполнителя	Коэффициент вариации между классом и маркой бетона, %
М15	В1	—	—	14,47	-3,5
М25	В1,5	—	—	21,70	-13,2
М25	В2	—	—	28,94	15,7
М35	В2,5	32,74	-6,5	36,17	3,3
М50	В3,5	45,84	-8,1	50,64	1,3
М75	В5	65,48	-12,7	72,34	-3,5
М100	В7,5	98,23	-1,8	108,51	8,5
М150	В10	130,97	-12,7	144,68	-3,55
М150	В12,5	163,71	9,1	180,85	—
М200	В15	196,45	-1,8	217,02	—
М250	В20	261,93	4,8	—	—
М300	В22,5	294,68	-1,8	—	—
М300	В25	327,42	9,1	—	—
М350	В25	327,42	-6,45	—	—
М350	В27,5	360,18	2,9	—	—
М400	В30	392,90	-1,8	—	—
М450	В35	458,39	1,9	—	—
М500	В40	523,87	4,8	—	—
М600	—	589,35	1,8	—	—
М700	В20	654,84	-6,45	—	—
М700	В21	720,32	2,9	—	—
М800	В22	785,81	-1,8	—	—

Расчётные показатели, приведённые в таблицах, актуальны только при измерении прочности бетонной конструкции после полного твердения – по прошествии 28 суток после укладки жидкого материала.

Возможные погрешности и от чего они зависят?

Любое метрологическое оборудование, используемые в полевых условиях, не может дать абсолютно точные результаты измерений. В связи с этим, производители устанавливают допустимые погрешности, которые не влияют на безопасную эксплуатацию капитального сооружения.

Расхождения зависят от следующих факторов:

Тип склерометра – ультразвуковые и электронные приборы отличаются предельно низкой погрешностью до 1,5%-2,0%. Механические приборы с обычной аналоговой шкалой могут давать расхождения от 5% до 10%.

Климатические условия и температурно-влажностный режим – большинство заводов допускают дополнительные ошибки, не выходящие за пределы нормы, до 0,5% на каждые 10 о С.

На практике, склерометры считаются одними из самых точных приборов. Большинство российских ультразвуковых или электронных моделей занесены в Госреестр и могут использоваться профессиональными экспертными органами для выдачи официальных заключений, которые в дальнейшем предоставляются в различные компетентные инстанции, например, для суда.

Заключение

Склерометры – это высокоточные приборы, предназначенные для определения фактической прочности бетона, уложенного в конструкцию, неразрушающими методами. Существуют механические, электронные и ультразвуковые диагностические аппараты, каждый из которых отличается конструктивным исполнением, принципом действия и точностью конечных результатов.

Как правило, всё оборудование рассматриваемой категории регистрирует величину упругого отскока абсолютно твёрдого тела после ударного воздействия в испытуемой зоне. Для расшифровки показаний используется кривая зависимости величины отскока от прочности, либо табличные значения, указанные выше.

Чтобы дать оценку некоторым характеристикам различных твердых материалов, используют специальный прибор – склерометр.

Впервые методика проверки твердости сырья была разработана еще в 19 веке, тогда выполняли надрезы острыми предметами на материалах или пилили их.

Сегодня же очень удобно воспользоваться склерометром, чтобы измерить твердость строительного сырья, например, бетона.

Особенности прибора для измерения прочности бетона неразрушающим методом

Изначально данное слово «склерометр» переводится как «твердомер» — прибор для определения твердости материалов. Методика заключается в процедуре царапания какого-либо материала: такой способ используется в науке на протяжении вот уже 300 лет.

В строительной сфере данный прибор наиболее часто применяется для диагностики бетона. Измерение твердости происходит с помощью стандартизированной алмазной головки, которая перетаскивается через бетон. Показатели определяются путем выяснения уровня давления, которое необходимо для создания царапины.

Принцип действия заключается в следующем:

инструмент приставляют к исследуемой поверхности ударным механизмом;
резко нажимают прибор;
на шкале появляются показатели;
разные типы приборов действуют по-разному.

Основная суть работы – упругий отскок. Ударная сила нормируется энергией бойка и измеряется в условных единицах. Принцип действия данного инструмента электронного типа нормируется ГОСТ 22690-88.

Цели применения

На данный момент под термином «склерометр» имеют в виду любой аппарат, при помощи которого царапают исследуемые плоскости. С их помощью можно проверить следующие характеристики:

способность сопротивления воздействию более твердого предмета;
способность сопротивляться истиранию;
способность восстановления своей структуры после воздействия.

Иногда этот инструмент еще называют «молотком для измерения твердости бетона». Сфера применения – строительство.

С помощью такого инструмента осуществляется контроль состояния зданий, проводится испытание на прочность бетона, раствора и других композиционных материалов, которые были использованы при возведении конструкций и сооружений.

Все приборы надежные и удобные в эксплуатации, они помогают за короткий срок проверить искомый показатель. Использовать склерометр можно и для собственных целей – чтобы проверить прочность бетона в растворе, применяемом для строительства дома.

Разновидности

В современных строительных магазинах можно найти 3 типа склерометров для бетона: ультразвуковой, электронный и механический. Каждый из них имеет свои особенности.

Ультразвуковые

Такой тип прибора рассчитывает прочность материалов по времени и скорости излучаемой волны. Корпус часто изготавливается из пластика, а на лицевой стороне располагаются кнопки и табло. Сбоку на корпусе размещены 2 контакта.

Аппарат работает от батареек и обладает функцией сохранения проведенных измерений. Особенность ультразвуковой модели в том, что она может обмениваться данными с компьютером, удобно управляется, озвучивает процесс работы, автоматически изменяет волны и способна отыскать дефекты и трещины бетона.

Среди современных моделей можно привести примеры таких аппаратов:

Интерприбор ПУЛЬСАР 2.1 Версия 1;
СКБ Стройприбор УКС-МГ4;
АКС УК1401М.

Некоторые модели способны не только измерить прочность, но и глубину бетонного раствора. Используемый метод ультразвука регулируется по ГОСТ17624.

Обзор ультразвуковых агрегатов в этой статье.

Электронные

Электронные аппараты обладают небольшими габаритами, что делает их удобными в использовании. Прибор:

отображает показатели с учетом температурной погрешности;
работает от батареек.

Сама погрешность небольшая, поэтому аппарат универсальный – он может использоваться не только по бетону, но и на кирпичной кладке, композитных, мраморных и металлических поверхностях.

Из отличительных особенностей можно выделить способность записи измерений, возможность передачи данных на компьютер, сортировку измеренных данных и изменение направления ударного воздействия.

Наиболее интересные модели:

Более подробная информация об электронных склерометрах здесь.

Механические пистолеты

Аппараты механического типа имеют вытянутую форму и чем-то напоминают большую шариковую ручку. Внутри аппарата встроен ударный боек с пружиной. Снаружи размещается шкала, которая отображает выдерживаемое поверхностное давление.

Спектр применения у такого аппарата небольшой, он обладает значительной погрешностью, хотя и стоит недорого, но уступает по точности электронным моделям.

Наиболее удачные примеры таких инструментов:

Их особенностью можно назвать возможность работы при низких температурах, а также большой вес.

Сравнение разных моделей оборудования

Чтобы лучше понимать, какая модель склерометра наиболее подойдет под определенные цели, рекомендуется ознакомиться с самыми популярными приборами данной категории.

высокая скорость – до 15 ударов в минуту;
высокая точность нанесения ударов;
небольшие размеры.

ударопрочный корпус;
широкий динамический диапазон;
низкий уровень помех измерительного тракта;
аккумулятор емкостью 2, А/ч.

визуальный контроль на рукоятке;
регулировка высоты удара;
регулировка натяжения пружины.

узкий корпус для удобного захвата;
можно работать внутри и снаружи помещения;
поставка в кейсе;
доступность.

автоматическая стабилизация положения метки;
определение глубины трещины;
до 1000 протоколов контроля с результатами;
русский и английский язык.

расширенная комплектация;
память до 4 Гб;
связь с компьютером.

на корпусе есть шкала с бегунком для визуального контроля;
удобство хранения и транспортировки благодаря кейсу в комплекте.

небольшой вес;
простая конструкция;
металлический корпус;
доступность.

выдерживает температуру -25 градусов;
отсутствие проводов;
компактный размер.

небольшой вес;
хорошая комплектация;
удобство применения.

поверхностное и сквозное прозвучивание;
комплектация дополнительными пьезоэлектрическими преобразователями;
возможность обследования конструкций толщиной до 120 см.

высокая скорость измерений;
широкий диапазон измерений;
надежность и долговечность.

Из таблицы видно, что наиболее дорогими, но в то де время самыми точными и удобным в использовании будут ультразвуковые приборы – их часто используют профессионалы.

Принцип работы

Склерометры работают по такому принципу:

Измеритель приставляют ударным механизмом к исследуемой поверхности.
Используя обе руки, плавно нажимают на склерометр по направлению к поверхности до тех пор, пока не появится удар бойка.
На шкале появляются показания измерений.
Измерения проводят несколько раз для устранения погрешности.

По сути работа склерометра проста и основана на действии пружины и отскока. В инструкции к каждому аппарату указаны особенности работы с приборами.

Подробно статья об использовании прибора тут.

Поверка

Поверка склерометров является обязательной процедурой для всех компаний, задействованных в строительстве, а также на тех фирмах, чья продукция относится к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений.

Когда это нужно и зачем?

Поверка таких аппаратов крайне важна тогда, когда они используются для проведения ответственных измерений. Если модель инструмента внесена в Госреестр СИ и используется в сфере ГРОЕИ, то поверка будет обязательной. Это делается для того, чтобы убедиться в том, что погрешность измерений не превышает установленные производителем показатели.

Если прибор уже прошел поверку, то его стоимость изначально будет выше.

Как правильно проводится и где?

Поверка проводится в специальных метрологических лабораториях на установленном для этого оборудовании. Она включает:

визуальный осмотр;
опробование;
контроль величины отскока бойка;
вычисление вариаций показателей и усредненной величины погрешности.

Поверка производится аттестованными специалистами, при этом осуществляется углубленный контроль по протоколу. После того, как поверка успешно пройдена, выдается свидетельство установленного образца. Это свидетельство производитель должен предъявить при продаже аппаратов.

Плюсы и минусы применения

После полученной информации, можно сделать выводы об использовании приборов проверки прочности бетона, а именно выделить плюсы:

Из минусов можно выделить значительную погрешность механических моделей и высокую стоимость моделей ультразвукового типа.

Средняя цена на аппараты

Расценки на склерометры зависят от их типа и возможностей. Например, ультразвуковые модели по цене стартуют от 90000 рублей, при этом почти все из них сразу на производстве проходят процедуру поверки, поэтому точность будет на высоте.

Электронные модели стартуют от 30000 рублей – это инструменты среднего класса, но есть и дешевле – от 16000 рублей. Самыми доступными будут модели механического типа – их цена стартует от 12000 рублей.

Заключение

Склерометры предназначены для измерения прочности бетона методом отскока и вычисления давления на поверхность.

Они бывают ультразвуковыми, электронными и механическими. Самые дорогие – ультразвуковые, отличающиеся набором функций и точностью, а самые доступные, но с погрешностью – механические. Все склерометры должны проходить поверку перед поступлением в продажу.

Бетон относится к одному из самых распространенных типов конструкций, от его качества и прочности во многом зависит долговечность и надежность всего объекта в целом. Неудивительно, что определение прочностных свойств является очень важной задачей в процессе возведения объекта и сдачи его в эксплуатацию. Для проверки качества бетонных изделий, без разрушений, применяют – Молоток Шмидта. В это статье мастер сантехник расскажет о его использовании.

Для проверки прочности бетона в качестве инструмента неразрушающего контроля применяют молоток Шмидта, изобретенный в 1948 году в Швейцарии. Инженер Э. Шмидт (E. Schmidt) снабдил своё изобретение способностью точно выявлять механические показатели прочности бетона:

Твердость при сжатии;
Растяжимость;
Сопротивление отрыву;
Сопротивление изгибу;
Усилие при скалывании.

Применение бетона, устойчивого к механическим воздействиям и агрессивным средам — залог долговечности и прочности зданий. Поэтому в строительстве придают огромное значение тестированию бетона на прочность.

Из чего состоит склерометр

Термин «склерометр» означает «измеритель твердости». Конструктивно прибор состоит из 23 элементов.

Конструктивно включает в себя (см. рисунок): 1. ударный плунжер или индентор; 2. бетонная поверхность, над которой проводят контроль прочности; 3. корпус; 4.ползунок, оснащённый направляющими стержнями; 5. конус корпусной части; 6. кнопка-стопор; 7. шток бойка, обеспечивающий направление работы инструмента; 8. шайба для установки бойка; 9. колпачок; 10. кольцо для разъёма; 11. задняя крышка инструмента; 12. сжимающая пружина; 13. предохраняющая часть конструкции; 14. боек определенной массы; 15. пружина для фиксации; 16. ударяющая пружина; 17. втулка, направляющая работу молотка; 18. войлочное кольцо; 19. индикатор шкалы Шмидта; 20. винт для сцепления; 21. контрольная гайка; 22. штифт; 23. предохраняющая пружина

Некоторые модели доукомплектовывают предохранителем и контрольной гайкой, а также 4 пружинами (сжимающая, ударяющая, предохраняющая, фиксирующая). Обязательно присутствуют сцепляющий винт, штифт, шкала Шмидта, дисплей.

Принцип работы молотка Шмидта

Исправный склерометр Шмидта показывает прочность бетона при совершении по его поверхности удара с последующим упругим отскоком. Насколько тестируемый бетон устойчив к разрушающим механическим воздействиям, оказывается известно из статистических данных.

Прибор измеряет ударный импульс, возникающий при приложении к твердой поверхности тестируемого объекта механической нагрузки. Упрощенно алгоритм работы прибора выглядит так:

Ударный плужнер (индентор) прижимается к поверхности бетона, где нет металлических частей (арматуры);
За счет пружины индентор ударяет по тестируемой поверхности;
Система четырех пружин выполняет возврат ударника (плужнера) в исходное положение посредством свободного отскока.

Современный строительный рынок выпускает склерометры трех типов: механический, электронный и ультразвуковой. Первые два типа выполняют измерение по стандартизированному ГОСТом ударно-импульсному методу. Он заключается в определении длины отскока встроенного механизма, который передает удар твердой поверхности.

Механический прибор обладает вытянутой формой, похожей на увеличенную шариковую ручку. Внутри него вмонтирован ударный боек с пружиной, а снаружи – шкала, отображающая выдерживаемое поверхностью давление. Это самое простое из существующих устройств, которое обладает значительной погрешностью и небольшим спектром применения.

Электронный аппарат внешне похож на механический, но имеет гораздо меньший размер и дополнительно снабжен электронным прибором. Этот прибор отображает измеряемые показатели с учетом температурной погрешности, а работает всего от двух батареек. Электронный аппарат имеет меньшую погрешность и может применяться не только на бетонных, но и композитных, металлических, кирпичных и мраморных поверхностях.

Ультразвуковой тип рассчитывает прочность материалов по времени и скорости излучаемой волны. Корпус инструмента выполнен из пластика, на лицевой части расположены клавиши и табло, а сбоку размещены два контакта. Как и электронный, этот аппарат обладает функцией сохранения проведенных измерений и работает от батареек.

Каждый вид аппарата имеет свои характерные особенности.
Для ультразвуковых моделей это:

Возможность обмена данными с компьютером;
Удобное управление и настройка прибора при помощи кнопок и интерфейса;
Выключение при длительном перерыве в использовании;
Память для сохранения измерений;
Озвучивание процесса работы;
Автоматическое изменение волн;
Возможность поиска дефектов и трещин.

Отличительными чертами электронных моделей являются:

Способность записи измерений;
Возможность перевода показателей на ПК;
Функция сортировки измеренных данных;
Изменение направления ударного воздействия.

Специфичность механических моделей заключается в следующем:

Возможность работы при температуре – 40°;
Низкая стоимость;
Высокая погрешность;
Большой вес.

Классификация по энергии удара

По силе удара различают 4 основных модификации склерометра:

Тип N - Энергия удара - 2,207 Нм. Значения отскока считываются со шкалы для последующего расчета среднего значения. Значения прочности на сжатие могут считываться с диаграммы преобразований.
Тип L - Энергия удара - 0,735 Нм. Модель с энергией удара в три раза меньшей, чем у модели N. Модель отличается меньшей энергией удара, используется для тонкостенных объектов толщиной от 50 до 100 мм или для контроля малогабаритных объектов (как вариант, изделий из искусственного камня или кернов).

Инструкция по применению

Начинают испытание с выбора подходящего участка на поверхности объекта. Затем прибор ударным механизмом прижимается к участку исследуемого объекта.

Плавный нажим выполняют сразу двумя руками - до появления звука удара бойка о поверхность.

После удара на шкале появляется числовое значение показателя твёрдости.
Взаимосвязь между силой сжатия на бетон и его прочностью следующая:

Наименее прочный свежий бетон выдерживает давление от 1 до 10 Мпа;
Обычный, застывший, бетон - от 10 до 70 Мпа;
Отвердевший раствор разрушается при сжатии от 70 до 100 Мпа;
Сверхпрочный выдерживает сжатие более 100Мпа.

Чтобы ручной измеритель показал достоверный результат, выполните не менее 9 измерений с минимальным расстоянием между пробами в 25 мм.

Чтобы случайно не протестировать один участок дважды, поверхность бетона маркируют - например, рисуют 9 квадратов.

Каждый бетонный квадрат замеряют, фиксируя результат для последующего анализа. Измерение не засчитывается (подлежит повтору на другом участке), если боек ударил по поверхности, скрывающей пустоту.

Все 9 проб могут быть идентичными по величинам или немного расходиться. Анализ данных строится на выведении среднего арифметического из результатов по 9 ударам.

Не применяйте прибор в сложных условиях, изменяющих характеристики материала (повышенные / пониженные температуры, воздействие механических, термических или химических агентов).

Бетонные конструкции по истечении 28 суток после заливки показывают разную твердость при сжатии (максимальная погрешность не превышает 13.5%). Твердость зависит от класса и марки строительного материала:

Таблица %1 Среднее значение прочности экспериментального образца бетона в виде куба со стороной 15 см на сжатие в зависимости от марки и класса
Принятые обозначения: М (марка), начинается с М15 до М800 (соответствуют показателям прочности от 50 до 1000 кг/см2) и В (класс) – от В1 до В45 как показатель кубиковой прочности в МПа.

Советы по выбору

К главным характеристикам всех типов склерометров относят несколько параметров:

Погрешность измерений. Самая большая погрешность у механических моделей. Она обычно не указывается, но зачастую достигает 20%. А также у механических моделей наибольшая периодичность поломок. Для электронных этот показатель составляет 5%, а наименьший у ультразвуковой аппаратуры: 1%.
Рабочий интервал прочности. У механических аппаратов он составляет 60 МПа, у электронных – 100. У ультразвуковых интервал изменяется по времени и скорости.
Комфорт эксплуатации. Механическим аппаратом пользоваться менее удобно из-за отсутствия сохранения результатов и большого веса (1 кг).
Цена. В этом показателе все наоборот: самым дорогим является ультразвуковой прибор.

Если составить рейтинг наилучшего прибора, то лидером, бесспорно, окажется ультразвуковой, так как он опережает другие по всем показателям, кроме цены.

Лучше всего для покупки выбирать последние модели популярных производителей измерительных приборов. В топ компаний, выпускающих качественную продукцию, входят фирма Интерприбор с приборами серии «Оникс», компания Condtrol с одноименной продукцией, а также фирмы Schmidt Hammer и RGK.

Читайте также: