Упругий отскок испытание бетона

Обновлено: 10.05.2024

ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И БЕТОННЫЕ ЗАВОДСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости

Prefabricated construction concrete and reinforced conсrete products. Load testing methods. Rules for assessment of strength, rigidity and crack resistance*

___________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 8829-2018 с ГОСТ 8829-94 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
__________________________________________________________________

Дата введения 2019-09-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ) - структурным подразделением АО НИЦ "Строительство"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 ноября 2018 г. N 54)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 апреля 2019 г. N 141-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8829-2018 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 9, 2019 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на методы контрольных статических испытаний нагружением для оценки прочности, жесткости и трещиностойкости бетонных и железобетонных строительных изделий (далее - изделия) с ненапрягаемой и напрягаемой стальной арматурой, в том числе смешанно армированных, изготовляемых из всех видов бетонов по ГОСТ 25192, кроме жаростойких.

Настоящий стандарт распространяется также на методы статических испытаний и правила оценки их результатов, приведенные в настоящем стандарте, которые должны применяться для изделий, запроектированных для эксплуатации при статических нагрузках. Их применение допускается также для оценки прочности, жесткости и трещиностойкости изделий, запроектированных для эксплуатации при переменных многократных нагружениях (например, подкрановые балки, элементы покрытий с подвесным транспортом и др.).

Настоящий стандарт не распространяется на испытание натурных конструкций, а также с целью оценки правильности проектирования изделий.

Настоящий стандарт предназначен для применения лабораториями, осуществляющими контрольные статические испытания изделий нагружением в соответствии с требованиями ГОСТ 13015, а также проектными организациями, разрабатывающими проектную документацию, в которой предусмотрено проведение таких испытаний.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия

ГОСТ 2405-88 Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10529-96 Теодолиты. Общие технические условия

ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 13837-79 Динамометры общего назначения. Технические условия

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 25192-2012 Бетоны. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 13015, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 контрольная нагрузка: Значение нагрузки, служащее одним из критериев для оценки пригодности изделий по результатам испытаний нагружением.

Примечание - Контрольные значения устанавливаются для нагрузки, при которой: происходит разрушение, т.е. исчерпание несущей способности (контрольная нагрузка по прочности или контрольная разрушающая нагрузка); регистрируется значение прогиба изделия (контрольная нагрузка по жесткости); регистрируется появление трещин (контрольная нагрузка по образованию трещин); регистрируется ширина трещин (контрольная нагрузка по ширине раскрытия трещин).

3.2 коэффициент безопасности С: Коэффициент, численно равный отношению контрольной нагрузки к нагрузке на изделие, соответствующей его расчетной несущей способности.

3.3 контрольный прогиб: Значение прогиба изделия при его нагружении в положении, отличном от проекта, с которым сопоставляется фактический прогиб изделия под контрольной нагрузкой для оценки пригодности этого изделия по жесткости.

3.4 контрольная ширина раскрытия трещин: Значение, с которым сопоставляется фактическая ширина трещин под контрольной нагрузкой для оценки пригодности изделия по трещиностойкости.

3.5 натурные испытания: Испытания изделий в составе зданий (конструкций) на строительном объекте с целью установления фактических значений прочности, жесткости и трещиностойкости согласно требованиям норм проектирования и проектной документации.

4 Общие положения

4.1 Приемо-сдаточные испытания изделий нагружением (испытания) следует выполнять в целях комплексной проверки их соответствия требуемым показателям по прочности, жесткости и трещиностойкости, предусмотренным в проектной документации на эти изделия, а также действующим нормам проектирования.

4.2 Контрольные испытания нагружением следует проводить перед началом массового изготовления изделий, в дальнейшем - при внесении в них конструктивных изменений или при изменении технологии изготовления, вида и качества применяемых материалов, а также периодически в соответствии с указаниями ГОСТ 13015.

4.3 Испытания, как правило, следует проводить до разрушения изделия. Допускается прекращать испытание до разрушения изделия в случае превышения фактической нагрузки контрольных значений по его прочности.

4.4 Оценку прочности, жесткости и трещиностойкости изделия следует осуществлять по результатам испытаний на основании сопоставления фактических значений нагрузок, прогиба и ширины раскрытия трещин при действии контрольной нагрузки с соответствующими контрольными и предельными значениями, установленными нормами проектирования и проектной документацией на изделие.

4.5 Проведение предусмотренных в настоящем стандарте контрольных испытаний изделий не может быть для предприятия-изготовителя основанием для отказа от выполнения в процессе производства операционного и приемочного контроля изделий по показателям, характеризующим их соответствие техническим требованиям, установленным в стандартах и проектной документации на эти изделия.

4.6 Перечень сведений для проведения испытаний, которые должны содержаться в проектной документации на изделие, приведен в приложении А.

5 Порядок отбора изделий для испытаний

5.1 Отбор изделий для испытаний следует проводить в соответствии с требованиями стандартов или проектной документации на изделия конкретных видов в количестве, установленном этими документами:

- для испытаний, проводимых перед началом массового изготовления изделий и в дальнейшем при внесении в них конструктивных изменений или при изменении технологии изготовления, - не менее 2 шт.;

- периодических испытаний (если их проведение предусмотрено стандартами и проектной документацией) - в соответствии с таблицей 1.

Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

Concretes. Determination of strength by mechanical methods of nondestructive testing

Дата введения 2016-04-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Структурным подразделением АО "НИЦ "Строительство" Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 18 июня 2015 г. N 47)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения в части требований к механическим методам неразрушающего контроля прочности бетона следующих европейских региональных стандартов:

EN 12504-2:2001* "Испытание бетона в конструкциях. Часть 2. Неразрушающий контроль. Определение критерия отскока" ("Testing concrete in structures - Part 2: Non-destructive testing - Determination of rebound number", NEQ);

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

EN 12504-3:2005 "Испытание бетона в конструкциях. Часть 3. Определение усилия отрыва" ("Testing concrete in structures. Part 3: Determination of pull-out force", NEQ).

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2019 г.

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2022 год, введенная в действие с 23.08.2021

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на конструкционные тяжелые, мелкозернистые, легкие и напрягающие бетоны монолитных, сборных и сборно-монолитных бетонных и железобетонных изделий, конструкций и сооружений (далее - конструкции) и устанавливает механические методы определения прочности на сжатие бетонов в конструкциях по упругому отскоку, ударному импульсу, пластической деформации, отрыву, скалыванию ребра и отрыву со скалыванием.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 28243-96 Пирометры. Общие технические требования

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 31914-2012 Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций. Правила контроля и оценки качества

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 18105, а также следующие термины с соответствующими определениями:

разрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным из бетонной смеси по ГОСТ 10180 или отобранным из конструкций по ГОСТ 28570.

3.2 неразрушающие механические методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона непосредственно в конструкции при локальном механическом воздействии на бетон (удар, отрыв, скол, вдавливание, отрыв со скалыванием, упругий отскок).

3.3 косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по предварительно установленным градуировочным зависимостям.

3.4 прямые (стандартные) неразрушающие методы определения прочности бетона: Методы, предусматривающие стандартные схемы испытаний (отрыв со скалыванием и скалывание ребра) и допускающие применение известных градуировочных зависимостей без привязки и корректировки.

3.5 градуировочная зависимость: Графическая или аналитическая зависимость между косвенной характеристикой прочности и прочностью бетона на сжатие, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов.

3.6 косвенные характеристики прочности (косвенный показатель): Величина прикладываемого усилия при местном разрушении бетона, величина отскока, энергия удара, размер отпечатка или другое показание прибора при измерении прочности бетона неразрушающими механическими методами.

4 Общие положения

4.1 Неразрушающие механические методы применяют для определения прочности бетона на сжатие в установленном проектной документацией промежуточном и проектном возрасте и в возрасте, превышающем проектный, при обследовании конструкций.

4.2 Неразрушающие механические методы определения прочности бетона, установленные настоящим стандартом, подразделяют по виду механического воздействия или определяемой косвенной характеристики на метод:

- отрыва со скалыванием;

4.3 Неразрушающие механические методы определения прочности бетона основаны на связи прочности бетона с косвенными характеристиками прочности:

- метод упругого отскока на связи прочности бетона со значением отскока бойка от поверхности бетона (или прижатого к ней ударника);

- метод пластической деформации на связи прочности бетона с размерами отпечатка на бетоне конструкции (диаметра, глубины и т.п.) или соотношения диаметра отпечатка на бетоне и стандартном металлическом образце при ударе индентора или вдавливании индентора в поверхность бетона;

- метод ударного импульса на связи прочности бетона с энергией удара и ее изменениями в момент соударения бойка с поверхностью бетона;

- метод отрыва на связи напряжения, необходимого для местного разрушения бетона при отрыве приклеенного к нему металлического диска, равного усилию отрыва, деленному на площадь проекции поверхности отрыва бетона на плоскость диска;

- метод отрыва со скалыванием на связи прочности бетона со значением усилия местного разрушения бетона при вырыве из него анкерного устройства;

- метод скалывания ребра на связи прочности бетона со значением усилия, необходимого для скалывания участка бетона на ребре конструкции.

4.4 В общем случае неразрушающие механические методы определения прочности бетона являются косвенными неразрушающими методами определения прочности. Прочность бетона в конструкциях определяют по экспериментально установленным градуировочным зависимостям.

4.5 Метод отрыва со скалыванием при проведении испытаний в соответствии со стандартной схемой по приложению А и метод скалывания ребра при проведении испытаний в соответствии со стандартной схемой по приложению Б являются прямыми неразрушающими методами определения прочности бетона. Для прямых неразрушающих методов допускается использовать градуировочные зависимости, установленные в приложениях В и Г.

Примечание - Стандартные схемы испытаний применимы в ограниченном диапазоне прочности бетона (см. приложения А и Б). Для случаев, не относящихся к стандартным схемам испытаний, следует устанавливать градуировочные зависимости по общим правилам.

4.6 Метод испытания следует выбирать с учетом данных, приведенных в таблице 1, и дополнительных ограничений, установленных производителями конкретных средств измерений. Применение методов за пределами рекомендуемых в таблице 1 диапазонов прочности бетона допускается при научно-техническом обосновании по результатам исследований с использованием средств измерений, прошедших метрологическую аттестацию для расширенного диапазона прочности бетона.

* При вдавливании индентора в поверхность бетона.

Типы приборов и их технические характеристики приведены в приложении 1.

2.2. Инструмент для измерения диаметра или глубины отпечатков (угловой масштаб по ГОСТ 427, штангенциркуль по ГОСТ 166 и др.), используемый для метода пластических деформаций, должен обеспечивать измерения с погрешностью не более ±0,1 мм, а инструмент для измерения глубины отпечатка (индикатор часового типа по ГОСТ 577 и др.) - с погрешностью не более ±0,01 мм.

2.3. Для метода отрыва со скалыванием следует применять анкерные устройства по приложению 2.

Допускается применять также другие анкерные устройства, глубина заделки которых должна быть не менее максимального размера крупного заполнителя бетона испытуемой конструкции.

2.4. Для метода скалывания ребра следует использовать приборы по приложению 3.

2.5. Для метода отрыва следует использовать стальные диски диаметром не менее 40 мм, толщиной не менее 6 мм и не менее 0,1 диаметра, с параметром шероховатости приклеиваемой поверхности не менее 20 мкм по ГОСТ 2789. Клей для приклейки диска должен обеспечивать прочность, при которой разрушение происходит по бетону. Допускается использовать клеи, приведенные в приложении 4.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

3.1. Для определения прочности бетона в конструкциях предварительно устанавливают градуировочную зависимость между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности (в виде графика, таблицы или формулы).

Для метода отрыва со скалыванием, в случае применения анкерных устройств в соответствии с приложением 2, и для метода скалывания ребра, в случае применения приборов в соответствии с приложением 3, допускается использовать градуировочные зависимости, приведенные в приложениях 5 и 6 соответственно.

3.2. Для методов упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации и отрыва градуировочные зависимости устанавливают конкретно для каждого вида прочности из указанных в п.1.3; для методов отрыва со скалыванием и скола ребра допускается устанавливать единую градуировочную зависимость независимо от вида прочности.

3.3. Градуировочную зависимость устанавливают заново при изменении вида крупного заполнителя, технологии производства бетона, при введении добавок, а для методов отскока, ударного импульса и пластической деформации - также при изменении вида цемента, внесении количественных изменений в номинальный состав бетона, превышающих по расходу цемента ±20%, крупного заполнителя ±10%.

3.4. Для установления градуировочных зависимостей используют не менее 15 серий образцов-кубов по ГОСТ 10180 или не менее 30 отдельных образцов-кубов. При установлении градуировочной зависимости для метода отрыва со скалыванием в каждую серию дополнительно включают не менее трех образцов-кубов.

Образцы изготавливают в соответствии с ГОСТ 10180 в разные смены в течение не менее 5 сут из бетона одного состава, одной и той же технологии и при том же режиме тепловлажностной обработки или тех же условиях твердения, что и конструкции, подлежащие контролю. При изготовлении образцов пять серий рекомендуется изготавливать из бетонной смеси, отличающейся по составу от проектного по цементно-водному отношению в пределах плюс 0,4, и пять серий в пределах минус 0,4.

3.5. Размеры образцов для установления градуировочной зависимости следует выбирать в соответствии с наибольшей крупностью заполнителя в бетонной смеси по ГОСТ 10180, но не менее:

- 100х100х100 мм - для методов отскока, ударного импульса, пластической деформации для испытания неразрушающими методами и по ГОСТ 10180 и отрыва со скалыванием для испытания по ГОСТ 10180;

- 200х200х200 мм - для методов отрыва и скалывания ребра конструкции.

Размеры ребра дополнительных образцов-кубов, испытываемых методом отрыва со скалыванием, должны быть не менее шести глубин установки анкерного устройства.

В случае применения на производстве способов и режимов уплотнения, приводящих к изменению структуры бетона, размер и способ изготовления образцов для установления градуировочных зависимостей должен указываться в стандартах или технических условиях на сборные конструкции, в рабочих чертежах на монолитные конструкции или же в методиках, утвержденных в установленном порядке.

3.6. Возраст образцов, используемых при установлении градуировочной зависимости, для методов отскока, ударного импульса и пластической деформации не должен отличаться от установленного срока испытаний конструкций:

- более чем на 40% - при контроле прочности бетона естественного твердения;

- более чем в два раза - при контроле прочности бетона после тепловой обработки.

Температура бетона отдельных образцов при определении косвенной характеристики не должна отличаться от средней температуры образцов более чем на ±10 °С, а от температуры конструкции - более чем на ±10 °С.

При построении градуировочных зависимостей, предназначенных для контроля отпускной, передаточной и распалубочной прочности бетона, допускается устанавливать градуировочную зависимость по данным неразрушающих испытаний горячих образцов и испытания тех же образцов на сжатие по ГОСТ 10180 при нормальной температуре.

Метод упругого отскока основывается на измерении деформированного показателя поверхности бетона или величины отскока от него металлического шарика. Для того, чтобы определить прочность бетона методом упругого отскока, существуют молотки двух типов – механические и пружинные. Подробнее о том, какие молотки существуют, какие методы будет лучше всего взять за основу, расскажем в данной статье.

Приборы для испытания бетона методом упругого отскока

Между показателем упругости бетона и его прочностной характеристикой имеется определенная зависимость, поэтому метод упругого отскока позволяет лишь косвенно, по результатам определенных измерений, определить действительную прочность бетона. Упругость бетона позволяют установить пружинные и механические молотки. Разберем принцип их действия.

Молоток Шмидта. Это самый простой из всех инструментов по работе с бетоном. Он позволяет определять упругость бетона со средней точностью. Это обосновано в первую очередь тем, что молоток необходимо держать в руке с зафиксированным на поверхности бетона локтем, наносить удар строго по определенной траектории и с определенной силой. Обуславливается такой ход эксперимента простотой конструкции молотка – ручка из дерева и металлическая голова с шариком на одной из сторон. Гвозди таким молотком, конечно, не забьешь, но в темноте его легко можно перепутать с обычным. На самом деле молоток Шмидта на протяжении очень долгого времени позволял проводить эксперименты непосредственно на строительной площадке, когда была невозможна проверка бетона разрушающим методом, поэтому мы не можем умалять его заслуг, однако время проходит, и нам следует внимательнее отнестись к выбору приборов для проведения экспериментов.
Пружинные молотки. На самом деле, пружинные молотки пользуются серьезной популярностью. Но у них есть и существенные недостатки. После каждых 500 ударов пружину необходимо проверять, а при расхождении параметров (а оно бывает в 90% случаев) пружину следует заменить. А найти пружину по требуемым характеристикам достаточно трудно. Также их применение на строительной площадке ограничивается ровными горизонтальными поверхностями без наклона, иначе придется вводить поправку на силу тяжести и угол удара пружины. Это усложняет проведение эксперимента. Но нельзя не отметить и преимущества пружинных молотков: они дают один из наиболее точных результатов среди неразрушающих методов контроля бетона; их корпус удобен для транспортировки и хорошо защищает прибор от внешнего воздействия.

Сперва для проведения эксперимента подготавливается площадка. Она должна быть зачищена от выступов, а зона проведения экспериментов отстоять от края или от арматуры более, чем на 5 сантиметров. Это исключит влияние сторонних факторов, а также не даст поверхности бетона разрушиться. Подробнее о проведении эксперимента мы уже рассказывали вам в разделе о методе пластической деформации, так что повторяться нет смысла, отметим лишь то, что метод упругого отскока требует серьезной подготовки и построения тарировочных кривых. Это достаточно ответственный процесс, требующих углубленных знаний процесса испытания бетона на прочность. Если вы плохо знакомы с методикой, а участок строительства ответственный (а других и не бывает), то советуем вам обратиться за квалифицированной помощью в строительную лабораторию, имеющую сертификацию, которая сможет провести для вас качественную экспериментальную подготовку и сам эксперимент, построить тарировочные кривые и определить косвенные показатели посредством расчета.

Метод упругого отскока как часть метода пластической деформации нашел свою нишу среди прочих неразрушающих методов контроля прочностных характеристик бетона. Он дает достаточно полное представление о прочности бетона и, как и прочие неразрушающие методы контроля, основан на косвенных измерениях, благодаря которым и возможно определение прочности бетона. Своевременно проведенный эксперимент даст вам гарантию качества бетона и всей строительной конструкции, а также даст знать, если где-то бетон не соответствует проектным требованиям. В этом случае вы сможете провести упрочняющие мероприятия и продлить срок эксплуатации вашего здания.

Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

1. Заполнив форму на нашем сайте

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.

Контроль прочности бетона в конструкциях – важный и ответственный участок работы, который необходим не только на этапе строительства, но и на протяжении всего срока эксплуатации конструкции. Один из самых эффективных методов контроля – неразрушающий метод, который насчитывает множество способов и инструментов. Изучив каждый способ, мы сможем прийти к выводам о преимуществах каждого метода, а также выбрать наиболее удобный и точный способ для любых эксплуатационных условий.

Методы определения прочности бетона в конструкции

Азы строительной науки повествуют нам о том, что бетон прекрасно работает на сжатие и крайне плохо на растяжение. Оставим методы увеличения сопротивляемости бетона для данных групп напряжений и поговорим о том, как же нам проверить прочностные характеристики бетона, ведь эта основная его задача - быть прочным и долговечным.

Существует 2 основных способа:

1) Разрушающие методы контроля прочности бетона – испытания образцов бетона при помощи пресса.

2) Неразрушающие методы контроля прочности бетона – испытания бетона, не допускающие разрушения конструкции или бетонного образца.

Разрушающие методы в свою очередь делятся на 2 вида по способу создания образца:

Основная задача метода – выявить предельную нагрузку бетона на сжатие путем раздавливания образца под воздействием гидравлического пресса, имитирующего предельные разрушающие напряжения, возникающие в процессе эксплуатации. Зачастую образец изготавливается и крайне редко выпиливается из конструкции, чтобы не ухудшать ее эксплуатационных свойств, однако второй вариант дает наиболее четкое представление о сопротивлении бетона возникающим напряжениям на конкретном участке. Когда образец отбирают непосредственно из конструкции, это называется выбуривание кернов, про это у нас тоже есть отдельная статья.

Неразрушающая экспертиза бетона имеет одну очень важную особенность, которая состоит в том, что мы можем проверить прочность конструкции во время её эксплуатации. К ней относятся следующие методы, которыми испытывают бетон:

Неразрушающий метод предусматривает собой испытания различными приборами без разрушения конструкции и потери ею эксплуатационных характеристик. Данный метод позволяет производить испытания непосредственно на площадке, получать данные оперативно. С одной стороны, этот метод не обладает такими же показателями точности, как испытание при помощи гидравлического пресса, однако эта точность повышается с каждым годом благодаря улучшению оборудования, с другой, у него есть ряд серьезных преимуществ. Это и становится причиной популярности данного способа.

Давайте более подробно рассмотрим каждый метод. Стоит заметить, что получение максимально точных данных возможно при комбинированном их использовании. О каждом методе отдельно вы можете почитать в статьях на нашем сайте.

Упругий отскок предназначен для измерения прочностных показателей бетона в диапазоне от 5 до 50 МПа. Основное положение, которое следует соблюдать при измерении прочности бетонной конструкции этим методом, – это перпендикулярное расположение оборудования. Один из самых популярных инструментов в этом направлении – склерометр.

Склерометр – это прибор для определения прочностных характеристик бетона посредством замера величины отскока ударного механизма после контакта с поверхностью бетона. В случае расположения склерометра перпендикулярно к поверхности (обязательное требование), но под углом к поверхности земли, необходимо учитывать еще и этот угол. Все данные для расчета имеются на графике, прилагаемом к склерометру.
Также необходимо соблюдать некоторые условия размещения прибора во время проведения испытания. Первое условие – это расстояние минимум в 3 сантиметра между точками проведения испытаний, а также 5 сантиметров до края конструкции. Так вы избавите себя от дополнительных расчетов погрешности, а также сможете получить максимально точные данные. Помните, что прибор выдает вам косвенную характеристику, а не прямую, как в случае с испытаниями на гидравлическом прессе, а значит и погрешность в результате будет присутствовать. Для максимально точного определения характеристики, рекомендуется произвести не менее 9 испытаний. Минимальная толщина конструкции для испытания этим методом – 100 миллиметров. Таким образом, при соблюдении всех условий будут получены максимально точные данные.

Для проведения испытаний при помощи ударного импульса необходимо провести уже не менее 10 испытаний, однако данная методика позволяет работать с конструкциями толщиной не менее 50 миллиметров, а значит диапазон работы расширяется. Также существенно уменьшается расстояние между местами измерений. В этом случае оно составляет всего 1,5 сантиметра, и это дает нам расширенное поле действий и возможность провести более точные измерения.

Наиболее часто применяемый измеритель - ИПС-МГ4. Помимо стандартных требований к применению прибора, есть еще и допустимые границы состояния окружающей среды и конструкции. Влажность окружающего воздуха не должна быть больше 95%. Так вы не повредите электронные механизмы и провода прибора. Температура воздуха не должна быть ниже -10 градусов и выше 40. Предел исследуемой прочности варьируется от 3-х до 100 мегапаскалей. Необходимо провести 10-15 испытаний. Как правило, для получения точных данных берется среднее арифметическое по всем результатам, но следует учесть, что, если в определенной точке вы получили какие-либо далеко отстоящие цифры, их не нужно брать в расчет. Причиной этих расхождений может быть малое расстояние до стержня арматуры или конца конструкции, а также неверное расположение прибора.

Состоит прибор из двух блоков – измерителя и преобразователя. Измеритель представляет собой сложный механизм с цифровым экраном, на котором отображаются текущие настройки и результаты измерения.
Преобразователь – это прибор, имеющий 3 точки закрепления, дающий фиксацию на поверхности конструкции под прямым углом. Преобразователь передает импульс на конструкцию и считывает данные возврата. Это и дает необходимую нам характеристику. Если применить данный метод предстоит в лабораторных условиях, заранее изготовьте кубики с ребром 10 сантиметров, образцы следует зафиксировать при помощи пресса с давлением в 30 килоньютонов.

Методом пластических деформаций осуществляется измерение прочности в пределах от 5 до 50 МПа. Количество испытаний неразрушающего контроля бетона – 5.
Существует 3 прибора. 1-й прибор – это молоток Физделя. Он представляет собой ручной молоток с шариком на одном конце. Конструкция молотка неимоверно проста, и воспользоваться им может человек абсолютно любой квалификации. Другое дело, что провести испытание с необходимой точностью способен не просто специалист, а, пожалуй, несколько десятков специалистов по всей стране. И причина как раз в простой конструкции молотка. Молоток не дает точно рассчитать силу удара и угол. Необходимо фиксировать локоть, бить всегда с одной силой, сверять данные. Эти и множество других нюансов сделали молоток Физделя непопулярным среди строителей.

В отличие от молотка Физделя, молоток Кашкарова позволяет получить значительно более точные данные. За счет чего же это достигается? Водной из наших статей мы уже рассказывали вам о его устройстве. Если говорить кратко, то причина эта заключается в конструкции молотка, вернее, в расположенном в его ударной части цилиндре. В нем находится металлический шарик, устройство для крепления стержня и сам эталонный стержень, закрепленный между ручкой молотка при помощи крепления и шарика. Когда мы производим удар по поверхности, изменяется не только поверхность бетона, но и поверхность эталонного стержня, прочность которого нам известна. Благодаря этому мы сможем получить соотношение, характеризующее нашу силу удара, а с учетом диаметра полученного отверстия в бетоне легко вывести его прочность. Таким образом, молоток Кашкарова, обладающий все теми же преимуществами, что и молоток Физделя, лишен его недостатков по уровню точности измерений, и в этом причина его популярности среди работников стройки и службы эксплуатации.

В последнее время также набирают популярность и пружинные молотки, дающие достаточно точные результаты, но они более громоздкие, а также значительно в меньшей степени износоустойчивые, поэтому необходимо регулярно проводить поверку пружины прибора на соответствие эталонному значению, в противном случае вы просто будете получать неточные данные по измерению бетона, даже не догадываясь об этом.
Именно поэтому наиболее часто применяемый инструмент при методе пластической деформации – молоток Кашкарова.

Для проведения испытаний необходимо выбрать площадь около 50 квадратных сантиметров на поверхности бетона, очистить ее от неровностей, подготовить точки для нанесения ударов. Помните, что проводя испытания в помещении с повышенной влажностью, вы также рискуете получить неточные данные, ведь влага оседает на поверхностном слое, давая свое сопротивление и распределение удара. Бетон необходимо просушить. Также нельзя проводить испытания бетона сразу после применения нагрузки на конструкцию и после температурного воздействия. Впрочем, это касается всех методов.
Проводим испытания посредством ударов о поверхность бетона, заносим диаметры лунок, выбираем из них те, которые отличаются друг от друга не более чем в 1,2 раза, и рассчитываем среднее арифметическое значение. Чтобы иметь максимально достоверные сведения, необходимо в расчет среднего арифметического включить около 6-ти лунок.

Читайте также: