Проверить прочность бетона инструмент

Обновлено: 03.05.2024

Строительство достаточно трудоемкий процесс. Чтобы исключить лишние затраты и не растрачивать время, стоит хорошо позаботиться о качестве материалов. В первую очередь необходимо задуматься о том, как проверить марку бетонной смеси.

Заказанный раствор не всегда соответствует прописанным в документе характеристикам. Если добавленное сырье для изготовления бетона не отвечает должным пропорциям, автоматически меняется качество раствора. Чтобы точно узнать марку необходимо провести оценку качества.

Как определить марку бетона

Марка бетона — показатель, показывающий предел прочности на сжатие. Для строительства пригодны марки М300-400. М100-250 обладают минимальной прочностью, годятся только для вспомогательных работ. Многое зависит от выбранного поставщика. Стоит поискать проверенные фирмы с хорошей репутацией, которые могут предоставить необходимые документы на предлагаемую продукцию. Если по каким-то причинам вы сомневаетесь в честности поставщика, стоит подумать о дальнейшем исследовании раствора на соответствие указанной марки.

Определение марки бетона может производиться разными методами:

Лабораторная экспертиза;
Ультразвуковой метод;
Самостоятельная проверка.

Каждый способ различается по проценту точности и имеет определенные тонкости.

Контактные способы проверки

Контактная проверка производится двумя методами. Первый — с помощью профессионального оборудования — склерометра. Прибор определяет прочность путем ударного импульса. Склерометр бывает механическим и электронным, а его цена составляет от 10 до 35 тысяч, покупка для одноразового применения просто не рациональна для рядового покупателя.

Второй метод предполагает отправку пробы в лабораторию. Сначала необходимо провести ряд манипуляций:

Подготовить деревянный ящик объемом 15 см³;
Приобретенный раствор залить в форму непосредственно с лотка бетоносмесителя, ящик предварительно смочить водой. Залитый раствор уплотнить, сделав несколько проколов арматурой;
Поместить пробу на 28 дней в такие же условия, в каких находится основная конструкция;
Застывший образец отвозится в лабораторию для исследования. Оценку можно производить на промежуточных этапах схватывания (3, 7 и 14 дней).

Экспертиза выдаст заключение об исследовании образца этой марки, ее соответствие установленным нормам.

Ультразвуковая методика

Ультразвуковые приборы, помимо исследования прочности, используются для дефектоскопии. Скорость распространения ультразвука в бетоне достигает 4500 м/с.

Градуировочную зависимость между скоростью распространения звука и прочностью бетона на сжатие фиксируют заранее для каждого состава смеси. В случае использования 2-х зависимостей для бетонов альтернативных или неизвестных составов, может возникнуть неточность при определении прочности. На соотношение «прочность — скорость ультразвука» воздействует ряд факторов, от колебания которых в данном случае нужно отталкиваться при применении ультразвуковой проверки:

Способ изготовления бетонного раствора;
Количество и зерновой состав;
Изменение расхода цемента более, чем на 30%;
Возможные полости, трещины и дефекты в готовой конструкции;
Уровень уплотнения бетона.

Ультразвуковая проверка подходит для массовых испытаний конструкций любой формы, а также для ведения постоянного контроля набора или снижения прочности. Минусом метода является погрешность при переходе от акустических показателей к прочностным. Ультразвуковым оборудованием не стоит проводить проверку качества высокопрочных марок, допустимый диапазон ограничивается классами В7,5…В35 (10-40 МПа), в соответствии с ГОСТом 17624-87.

Способы самостоятельной проверки

Проверка в лаборатории или специальными средствами не всегда оправдывает себя. Это касается тех случаев, когда возводится небольшая постройка на частной территории. Залитый и застывший раствор можно проверить в домашних условиях несколькими способами. Если он не будет соответствовать необходимым требованиям, можно воспользоваться платной экспертизой и возместить ущерб с поставщика.

Проверка на гладкость

Внимательно рассмотрите застывшую конструкцию. Она должна быть гладкой, наличие узоров говорит о несоблюдении правил заливки. Такой раствор скорей всего промерзал, что значительно снизит его прочность. Фактически, бетон марки М300, станет по своим свойствам как М200-250.

Тест на звонкость

Можно провести проверку по звуку удара. Для этого берется молоток или кусок металлической трубы, весом не более 0,5 кг. Здесь важна звенящая тональность при нанесении удара. Глухой звук говорит о низкой прочности и плохом уплотнении. А при появлении трещин, крошек необходимо полностью или частично заменять конструкцию.

Визуальная оценка

Способ подразумевает проверку характеристик раствора при приемке. Можно выделить такие моменты, как:

Цвет — качественная смесь серая с синеватым оттенком, если в цементном молочке отчетливо проявляется желтизна, в смеси присутствуют глинистые примеси или шлакодобавки. Коричневый или рыжий цвет характеризуется превышением песка или заполнителя в недопустимом количестве, от раствора с неравномерным оттенком разумней отказаться вообще;
Правильная консистенция однородна, без комков и сгустков и напоминает увлажненную почву;
Излишки воды — определяются заливкой небольшого количества смеси в котлован, должна получиться лепешка без слоев и трещин;
Купленный раствор ненадлежащего качества начинает расслаиваться еще при транспортировке, смесь не получается извлечь лопатой или подать через рукав.

Если доставлен миксер, определить качество бетона без осмотра можно только по предоставленным документам. В данном случае все зависит от добросовестности продавца.

Проверка бетона молотком и зубилом

Молоток и зубило самый простой ответ на вопрос как проверить качество бетона заливки. Для этого проводится тест на удар с помощью молотка. К поверхности полностью засохшего фундамента приставляется зубило, и наносится удар в среднюю силу. Если полученная вмятина превышает 1 см, класс прочности В5 (М75), менее 0,5 см — В10 (М150). Небольшая вмятина остается на В15-25 (М200-250), на В25 (М350) появляется незначительная отметина.

Необходимо брать молоток весом 300-400 гр.

Все описанные способы имеют свои достоинства и недостатки, для точности результата стоит обратиться за помощью к специалистам. Лабораторное, ультразвуковое и ударно-импульсивное исследования более достоверные и исчерпывающие. Качество напрямую зависит от характеристики составных компонентов, соблюдения пропорций, условий хранения и транспортировки. Поэтому обезопасить себя можно выбором проверенного поставщика с хорошей репутацией, это значительно снизит риск возникновения проблем в будущем.

Чтобы убедиться в надежности бетонных конструкций необходимо проводить их тестирование. Контроль прочности бетона заключается в измерении однородности, прочности материала, а также других показателей ЖБК. Подобные исследования, как правило, проводят без прерывания эксплуатационного процесса неразрушающим методом, что значительно сокращает расходы, снижает трудоемкость и практически исключает какие-либо повреждения. Контрольные замеры производят как на стройплощадке, так и в лабораторных условиях.

Методы контроля

Существует несколько методов проверки качества ЖБК и каждый из них имеет как свои плюсы, так и некоторые ограничения в применении.

Контроль линейных размеров

Очень простой метод, который заключается в контроле линейных размеров конструкций, а также насколько они соответствуют допустимым отклонениям по вертикали и горизонтали. Применяя этот метод, используют измерительные инструменты (рулетку, линейку, штангенциркуль) и геодезические приборы (нивелир и теодолит).

Измерение прочности и однородности

Чтобы определить прочность бетона, а также однородность его структуры применяют следующие методы:

осуществляют местные частичные разрушения (скалывание небольшого куска или ребра, отрыв приклеенных металлических дисков);
производят искусственные ударные воздействия: при этом измеряют силу удара и величину отскока;
применяют ультразвук.

Все неразрушающие методы контроля прочности бетона хорошо себя зарекомендовали, но полученные с помощью них результаты имеют погрешность, так как точность измеряемых показаний зависит от:

влажности изделия;
температуры;
срока эксплуатации бетона;
марки бетона;
условий заливки, трамбовки и схватывания;
разновидностей пластификаторов.

Осуществление местных разрушений

Производя отрыв со скалыванием, измеряют сопротивление бетона в момент, когда происходит отрыв его фрагмента с помощью анкерного устройства. Используя этот метод, получают довольно точные результаты, но он является трудоемким.

Важно! Подобный метод нельзя использовать при работе со слишком тонкими конструкциями и с густоармированными стенами.

Если надо продиагностировать качество свай, опорных колонн или балок, то чаще всего применяют метод скалывания ребра. При применении данного метода нет необходимости высверливать какие-либо отверстия или проводить дополнительные подготовительные мероприятия.

Важно! Если толщина защитного слоя составляет менее 20 мм, то использовать этот метод не рекомендуется.

Метод стальных дисков заключается в отрыве ранее приклеенных металлических дисков (за 6÷12 часов до начала проверки: зависит от клеящего состава). Данный метод применяют в том случае, если нет возможности использовать два предыдущих из-за различных ограничений.

Все три метода имеют несколько минусов:

в процессе работ происходит частичное разрушение стены;
до начала работ необходимо определить, на какую глубину заложены арматурные прутья, а также их количество;
работы отличаются длительностью и трудоемкостью.

Метод ударного воздействия

Самый широко применяемый метод диагностики, при котором измеряют энергию удара (в момент, когда ударный элемент прикасается к бетонной поверхности). Использование данного метода позволяет получить информацию о классе бетона, его прочности, упругости; качестве уплотнения материала и его однородности. Делают несколько замеров и высчитывают средний показатель.

Сутью метода упругого отскока является измерение длины отскока ударника после его соприкосновения с бетоном. В данном случае производят измерение не только прочности материала, но и его твердости с помощью склерометра.

Используя метод пластической деформации, измеряют размеры отпечатка, который образуется в результате удара шарика из стали о поверхность бетона. Этот способ довольно востребован (из-за невысокой стоимости оборудования), но считается уже устаревшим.

Метод ультразвуковой диагностики

Используя этот метод, проверяют прочность бетона всей конструкции, а также насколько качественно произведено бетонирование; определяют глубину и размер трещин, а также выявляют наличие каких-либо дефектов. С помощью специальных датчиков осуществляют прозвучивание (поверхностное и сквозное). Минусом данного метода является то, что он непригоден для осуществления проверки прочности высокопрочных бетонов.

Приборы, которые применяют для диагностики

Измеряющие приборы, которые дают информацию о состоянии материала, не нарушая его целостности, называются приборами неразрушающего контроля (ПНК).

Оборудование, применяемое для контроля прочности бетона:

Механические измерители. Производят измерение прочности как тонкостенных бетонных конструкций (до 10 см), так и толстостенных (более 10 см) методом отрыва со скалыванием и скалывания ребра. Полученные результаты имеют погрешность до 17÷21%. Типовой прибор «ПОС-50МГ4-ОД» от производителя РосПрибор на сегодняшний день стоит 96000÷97000 рублей.

Электронные измерители. Погрешность полученных результатов – менее 5%. Данное оборудование можно подключить к компьютеру. Электронный склерометр (с системой измерения: удар – отскок) «Оникс 2-6» в зависимости от комплектации (с пирометром или без) стоит 80000÷82500 рублей.

Ультразвуковые измерители (на основе измерения времени распространения импульсных ультразвуковых колебаний на установленной базе прозвучивания). Модель «Пульсар 2-1» в зависимости от комплекта датчиков (поверхностного, сквозного или обоими) стоит 81000÷83000 рублей.

В заключении

При сомнениях в качестве индивидуально изготовленных железобетонных конструкций, особенно фундаментов для возведения зданий, стоит взять прибор для контроля прочности бетона в аренду. Например, аренда электронного склерометра стоит 400÷500 рублей в сутки, зато вы будете уверены в прочности вашей конструкции.

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.

Проверка прочности бетона – очень важный комплекс мероприятий, благодаря которым удается установить и проконтролировать самый важный показатель материала, от которого зависят надежность и долговечность конструкции, здания. Прочность – основная техническая характеристика бетона, учитываемая в проектировании, расчетах в создании изделий, строительстве сооружений разного типа.

Прочность бетона обозначается маркой – буквой М и цифрой, которая отображает максимальный вес в килограммах на квадратный сантиметр, который может выдержать проверяемая смесь после полного затвердевания. Также прочность может выражаться в классе – буква В и цифры, отображающие максимальное давление сжатия, выдерживаемое материалом без каких-либо разрушений.

Определение прочности бетона по марке и классу осуществляется в четком соответствии с нормативными документами – ГОСТами 22690-88, 28570, а также 18105-2010 и 10180-2010. Эти нормы регламентируют порядок и методику проведения испытаний и исследований, правила обработки результатов. Выполнять проверки могут лишь сертифицированные организации с выдачей соответствующих документов.

Что влияет на прочность

Прежде, чем изучать методы определения прочности бетона, необходимо разобраться с тем, что влияет на данный показатель и какие факторы могут негативно сказаться на характеристиках застывшего камня. Также следует помнить о том, что затвердевшая на строительном объекте бетонная смесь может демонстрировать совершенные иные свойства в лабораторных условиях.

При условии использования цемента идентичного качества, наполнителей с теми же техническими характеристиками, на прочность бетона могут влиять факторы, не имеющие отношения к самому материалу.

Условия и длительность транспортировки смеси (если раствор готовится не на строительной площадке, а на заводе).
Метод укладки бетона в опалубку.
Форма и размеры конструкции.
Окружающая среда – уровень влажности, температура воздуха на протяжении всего времени твердения раствора.
Вид напряженного состояния.
Правильность ухода за застывающим монолитом после заливки.

Как правило, качество смеси значительно ухудшается и характеристики понижаются в случаях невыполнения норм и правил работы с бетоном.

Осуществление доставки замешанной смеси не в миксере.
Превышение допустимого значения времени в пути.
Отсутствие уплотнения трамбовками/вибраторами при заливке раствора.
Очень низкая/высокая температура воздуха при выполнении работ, ветер или дождь.
Отсутствие оптимальных условий твердения после заливки в опалубку.

В результате неправильной транспортировки, несоблюдения условий выполнения работ бетонная смесь может схватываться и расслаиваться, терять подвижность. При отсутствии уплотнения в толще камня остаются воздушные пузыри, понижающие качество. При окружающей температуре +10-25 градусов и высокой влажности в течение 7-15 суток после заливки бетон набирает 70% проектной прочности. В противном случае сроки затягиваются, монолит может деформироваться, демонстрировать более низкую прочность.

Для проверки бетона на прочность и соответствие проектным характеристикам используют самые разные методы и способы. В их число входят лабораторные испытания образцов, косвенные и неразрушающие прямые методы и т.д.

Дефекты поверхности камня.
Неравномерность состава раствора.
Влажность материала.
Армирование бетонного монолита.
Промасливание, коррозия, карбонизация слоя внешнего.
Неисправности в работе приборов для исследования – слабый заряд аккумулятора, выход из строя деталей и т.д.

Наиболее информативной считается проверка бетона методом изъятия образцов из толщи монолита и последующее их исследование. В таком случае удается исключить ошибки, но вот трудоемкость и дороговизна метода не способствуют его популярности.

Чаще всего бетон на прочность проверяют с применением приборов для измерения характеристик, находящихся в прямой зависимости с прочностью – усилие на скол/отрыв, твердость, длина волны и т.д. Далее для вычислений используют специальные формулы.

Требования к проверке

Большинство заказчиков предпочитают выполнять проверку с применением неразрушающих методов контроля прочности бетона. Есть специальные приборы, позволяющие быстро и эффективно определить нужные показатели без сверления, вырубки образцов, бурения и т.д.

Любое измерение прочности бетона предполагает три основных показателя: стоимость оборудования, точность полученных результатов, трудоемкость реализации. Самыми дорогими считаются испытания кернов с использованием лабораторного пресса, а также отрыв со сколом. Менее затратные методы ультразвука, упругого отскока, пластических деформаций, ударного импульса. Их советуют применять лишь после определения градуировочной зависимости выбранной косвенной характеристики с фактической прочностью.

Нужно помнить, что параметры раствора могут сильно отличаться от тех, на которых основывается градуировочная зависимость. Для определения достоверной прочности бетонного камня на сжатие осуществляют обязательную проверку кубиков на прессе либо определяют усилие на отрыв со сколом. При отказе от данной операции могут быть выявлены существенные погрешности в контроле и оценке уровня прочности (от 15% до 75%).

Косвенные способы лучше всего применять для оценки технического состояния конструкции при необходимости найти зоны неоднородности материала. В таком случае правилами контроля допускается использование неточного относительного показателя.

Как определить прочность бетона

Определение прочности бетона осуществляется с применением трех основных методов испытаний: разрушающие, а также неразрушающие косвенные и прямые. Все они дают возможность с разной долей точности осуществлять контроль и оценивать фактическую прочность бетонного камня в условиях лаборатории, на строительных площадках либо в уже готовых конструкциях.

Разрушающие методы

Этот метод достаточно трудоемок: из готовой (уже залитой и полностью набравшей прочность) конструкции вырубывают/выпиливают образцы, которые потом подвергают разрушению на прессе. После завершения каждого испытания фиксируют полученные значения максимальных усилий на сжатие, реализуют статистическую обработку.

Метод гарантирует объективность полученных результатов, но часто не подходит для конкретных условий из-за трудоемкости, дороговизны, локальных дефектов в конструкции/здании. В условиях производства бетон исследуют на сериях образцов, которые были приготовлены из рабочей бетонной смеси по ГОСТу 10180-2012. Цилиндры или кубики выдерживают в максимально приближенных к реальным условиях, потом подвергают испытаниям на прессе.

Неразрушающие прямые

Эта группа методов предполагает проведение испытаний материала без необходимости повреждать конструкцию. Механическое взаимодействие прибора и поверхности проходят при простом отрыве, при отрыве со сколом, в процессе скалывания ребра.

В процессе испытаний отрывом на поверхность камня клеят стальной диск на эпоксидный состав. Потом специальным инструментом его отрывают вместе с куском конструкции (для этого используют приборы ПИВ, ГПНВ-5, ПОС-50МГ4). Полученное усилие переводят в искомый показатель по специальным формулам.

При отрыве со сколом сам прибор прикрепляют не к диску, а непосредственно в полость бетона. Бурят шпуры, в них монтируют лепестковые анкеры, потом часть материала извлекают с фиксацией разрушающего усилия. Чтобы определить марочный показатель, используют специальные переводные коэффициенты.

Скалывание ребра используют в работе с конструкциями, обладающими внешними углами – перекрытия, балки, колонны и другие. Прибор (чаще всего это ГПНС-4) крепят к одному из выступающих сегментов анкером и дюбелем, потом плавно нагружают. Когда происходит разрушение, усилие и глубину скола фиксируют. Потом прочность определяют в соответствии со значениями формулы (в ней обязательно учитывается величина наполнителя в растворе).

Неразрушающие косвенные методы

Данные способы не предполагают внедрение каких-либо приборов в само тело бетонного камня, монтажа анкеров либо других трудоемких операций. К данной группе методов относят: методы упругого отскока и ударного импульса, а также исследование ультразвуком и способ пластической деформации.

Ультразвуковой метод измерения прочности бетона предполагает сравнение скорости прохождения продольных волн в готовом монолите с эталонным образцом. Прибор для измерений УГВ-1 кладут на ровную поверхность без деформаций и прозванивают участки в четком соответствии с программой испытаний. Все полученные данные обрабатывают, не принимая во внимание выпадающие значения.

Все современные приборы имеют электронные базы для проведения первичных расчетов. При условии соблюдения всех правил и норм по ГОСТу 17624-2012 погрешность при данном типе исследований не должна превышать 5%.

Определение прочности бетона способом ударного импульса предполагает применение энергии удара бойка из металла в виде сферы о поверхность бетонного монолита. Магнитострикционное или пьезоэлектрическое устройство энергию удара преобразует в электрический импульс, время и амплитуда которого имеют функциональную связь с уровнем прочности бетона.

До того, как проверить класс и марку бетона данным методом, необходимо приобрести прибор для испытаний. Он достаточно прост в применении, компактный, результаты выдает уже в готовом виде – используются единицы измерений нужного показателя.

Для определения прочности бетона с использованием обратного отскока понадобится склерометр – специальный прибор для фиксации обратного движения бойка после совершения удара о поверхность бетона или прижатой к ней пластины из металла. Так определяют твердость материала, которая напрямую связана с его прочностью.

Метод пластических деформаций измеряет размеры следа на бетоне после удара металлическим шариком. Полученные значения сравнивают с эталонным образцом. Метод существует достаточно давно, чаще всего для его реализации применяют молоток Кашкарова: в его корпус вставляют сменный стержень из стали с известными и зафиксированными характеристиками.

На поверхность монолита наносят целую серию ударов. Потом прочность определяют в соответствии с соотношением диаметров полученных отпечатков на бетоне и стержне.

Заключение

С целью контроля и оценки уровня прочности бетона лучше всего использовать неразрушающие методы исследований. Они являются более доступными в плане цены и трудоемкости в сравнении с испытанием образцов в условиях лаборатории.

Чтобы показатели были достоверными, важно строить градуировочные зависимости приборов, использовать правильные таблицы и устранять все факторы, которые могут в той или иной мере исказить результаты выполненных измерений.

Читайте также: