Визначення міцності бетону. спосіб відриву. сколювання

Міцність є, мабуть, одним з головних параметрів бетону, який визначає його експлуатаційні властивості. Тому при зведенні важливих несучих конструкцій, будівельники ретельно стежать за цим показником. Найбільш поширеним способом контролю є визначення міцності бетону методом відриву з сколюванням. Однак, існує і маса інших способів.

Тому в даній статті ми докладно розглянемо, як визначити міцність бетону найбільш поширеними сучасними методами.

Види способів перевірки міцності

Найбільш достовірним способом контролю якості бетону є випробування бетонної конструкції, після того, як матеріал набере свою проектну міцність.

Що стосується випробування окремо виконаних контрольних зразків, то воно дозволяє визначити лише якість бетонної суміші, але не міцності матеріалу в конструкції. Пов'язано це з неможливістю забезпечення однакових умов набору міцності дослідного зразка (вібрація, нагрів і ін.) І бетонного вироби.

Всі існуючі методи контролю поділяються на три групи:

• Прямі неруйнівні;
• руйнують;
• Непрямі неруйнівні.

Нерідко використовують неруйнівні способи контролю, однак, найчастіше роботу виконують непрямими методами. До останньої групи належить випробування контрольних зразків, а також зразків відібраних з бетонної конструкції.

Зверніть увагу! За показником міцності при стисненні визначають клас бетону. Для цього бетонні кубики розчавлюють за допомогою гідравлічного преса, який видає результат.

Треба сказати, що руйнують способи також широко поширені в будівництві, проте застосовують їх рідше, так як вони порушують цілісність конструкції. Крім того, ціна таких випробувань дуже висока.

Тому на сьогоднішній день найбільш поширеними є такі методи визначення міцності:

• Спосіб пружного відскоку;
• ультразвуковий метод;
• Спосіб ударного імпульсу.

Треба сказати, що різні способи перевірки мають різну похибка:

Основні вимоги до перевірки міцності

Згідно з вимогами, викладеними в СП 13-102-2003, вибірку бетону для дослідження непрямим і прямим методами необхідно виконувати більш ніж на 30 ділянках, однак, цього недостатньо для побудови і використання градуировочной залежності.

Ще необхідно, щоб залежність, отримана парним кореляційно-регресивним дослідженням, мала коефіцієнт кореляції менше 0,7, а також середньоквадратичне відхилення становило менше 15 відсотків середньої міцності. Для виконання цих умов, точність вимірювань повинна бути дуже високою, при цьому міцність бетону повинна змінюватися в широкому діапазоні.

Треба сказати, що при дослідженні конструкцій, ці умови дотримуються досить рідко. Справа в тому, що базовий метод випробувань супроводжується значною похибкою.

Крім того, міцність бетону на поверхні може відрізнятися від міцності на деякій глибині. Однак, якщо бетонування виконане якісно і бетон відповідає своєму проектному класу, то параметри однотипних конструкцій не змінюються в широкому діапазоні.

Щоб визначити міцність без порушення діючих норм, слід скористатися прямими неруйнівними або руйнують способами.

За ГОСТ 22690-88 до прямих методів належать:

• Метод відриву;
• відрив бетона со скалыванием;
• Скалывание ребра.

Тепер детальніше розглянемо найбільш поширені технології визначення якості бетону.

Технологія визначення міцності

спосіб відриву

Принцип данного метода базируется на измерении усилия, которое нужно приложить для отрыва участка бетонной конструкции. відривающую нагрузку применяют  к ровной поверхности бетонной конструкции. Для этого к ней приклеивается стальной диск, который при помощи тяги соединяется с измерительным прибором.

Диск приклеюють за допомогою клею на епоксидної смолі. ГОСТ 22690-88 рекомендує використовувати клей ЕД20 з цементним наповнювачем. Правда, в наш час існують надійні двокомпонентні клеї.

Дана технологія передбачає приклеювання диска без додаткових заходів по обмеженню ділянки відриву. Що стосується площі відриву, то вона непостійна і визначається після кожного випробування.

Правда, в зарубіжній практиці ділянку відриву попередньо обмежується борозною, виконуваної кільцевими свердлами. У цьому випадку площа відриву постійна і відома.

Після визначення необхідного для відриву зусилля, отримують стійкість матеріалу до розтягування.

По ньому, за допомогою емпіричної залежності обчислюють міцність на стиск за допомогою такої формули - Rbt = 0,5? (R ^ 2), де:

• Rbt - міцність на розтягнення.
• R - міцність на стиск.

Для дослідження бетону методом відриву застосовуються ті ж прилади, що і для методу відриву зі сколюванням, це:

• PIP;
• ОНИКС-ОС;
• ПОС-50МГ4;
• ГПНС-5;
• ГПНВ-п'яте

Зверніть увагу! Щоб виконати випробування, також знадобиться захватное пристрій, а саме - диск із закріпленою на ньому тягою.

відрив со скалыванием

Даний спосіб має багато спільного з вищеописаним методом. Основна його відмінність полягає в способі монтажу пристрою до бетонної конструкції. Щоб додати до неї відриваючу зусилля застосовують пелюсткові анкери, які можуть бути різних розмірів.

Анкери вставляються в отвори, пробурені в області вимірювання. Як і в попередньому випадку, прилад вимірює руйнівне зусилля.

Обчислення міцності на стиск здійснюється за допомогою залежності, вираженої формулою - R = m1 * m2 * P, де:

• m1 позначає коефіцієнт максимального розміру великого наповнювача;
• m2 позначає коефіцієнт переходу до міцності на стиск. Він залежить від умов виду бетону, а також умов набору міцності.
• P - руйнівне зусилля, отримане в результаті досліджень.

У нашій країні цей метод є одним з найбільш популярних, так як він досить універсальний. Він надає можливість виконати випробування на будь-якій ділянці конструкції, так як не вимагає наявності рівній поверхні. Крім того, закріпити пелюстковий анкер своїми руками в товщі бетону не складає труднощів.

Правда, є і деякі обмеження, які полягають в наступних моментах:

• Густе армування конструкції - в цьому випадку вимірювання будуть недостовірними.
• Товщина конструкції - вона повинна бути в два рази більше довжини анкера.

Скалывание ребра

Дана технологія є останнім прямим методом неруйнуючої перевірки контролю. Основною її особливістю є визначення зусилля, яке прикладається для сколювання ділянки бетону, розташованого на ребрі конструкції.

Конструкція приладу, який можна встановити на бетонний виріб з одним зовнішнім кутом, була розроблена відносно недавно. Монтаж пристрою до однієї зі сторін здійснюється за допомогою анкера з дюбелем.

Після отримання даних з приладу, визначають міцність на стиск за такою нормованої залежності, вираженої формулою - R = 0,058 * m * (30P + P2), де:

• m - коефіцієнт, враховує крупність заповнювача.
• P - зусилля, яке для сколювання бетону.

ультразвукове визначення

Ультразвуковий метод визначення міцності бетону заснований на взаємозв'язку між міцністю матеріалу і швидкістю поширення в ньому ультразвукових хвиль.

Причому існує дві градуювальні залежності:

• Часу поширення хвиль ультразвуку і міцності матеріалу.
• Швидкості поширення хвиль ультразвуку і міцності матеріалу.

Кожен спосіб призначений для певного типу конструкцій:

• Наскрізне прозвучу в поперечному напрямку - застосовують для лінійних збірних конструкцій. При таких дослідженнях прилади встановлюють з двох сторін випробуваної конструкції.
• Поверхневе прозвучу - застосовують для дослідження ребристих, плоских, багатопустотних плити перекриття і стінових панелей. В цьому випадку пристрій встановлюється тільки з одного боку конструкції.

Для забезпечення якісного акустичного контакту між випробовуваної конструкцією і ультразвуковим перетворювачем, застосовують в'язкі матеріали, наприклад, солідол. Також поширений «сухий контакт», але в цьому випадку використовують конусні насадки і протектори.

Прилади для ультразвукового дослідження складаються з двох основних елементів:

• датчиків;
• Електронного блоку.

Датчики можуть бути:

• Роздільними - для наскрізного проникання.
• Об'єднаними - призначені для поверхневого проникання.

До переваг цього способу перевірки відноситься простота і універсальність.

Дослідження молотком Кашкарова

Процес випробування бетону молотком Кашкарова регламентований ГОСТом 22690.2-77. Даний метод застосовують для визначення міцності матеріалу в діапазоні 5-50 МПа.

Інструкція по дослідженню бетону даним методом виглядає наступним чином:

• Спочатку підшукується рівну ділянку конструкції.
• Якщо на його поверхні є шорсткість або фарба, то необхідно виконати зачистку ділянки металевою щіткою.
• Потім на поверхню бетону слід покласти копіювальний папір і зверху аркуш звичайного білого паперу.

• Далі по бетонній поверхні наноситься удар молотком Кашкарова середньої сили перпендикулярно до площини бетону. В результаті удару залишається два відбитки - на еталонному стрижні і аркуші паперу.
• Після цього металевий стрижень зсувається не менше ніж на 10 мм і наноситься ще удар. Для більшої точності дослідження, процедуру потрібно повторити кілька разів.
• Потім слід виміряти відбитки на еталонному стрижні і папері з точністю до 0,1 мм.
• Вимірявши відбитки, слід скласти окремо діаметри, отримані на папері, і діаметри на еталонному стрижні.

Непрямим параметром міцності бетону є середня величина відносини відбитків на еталонному стрижні і на бетоні.

метод відскоку

Даний спосіб дослідження є найбільш простим. Випробування виконується за допомогою спеціального електронного приладу. У ньому є молоток, вдавлюють кулька в бетон. Електроніка визначає міцність матеріалу по відскоку кульки після вдавлення.

Для випробування бетону треба уперти пристрій в бетонну поверхню і натиснути відповідну кнопку. Результати висвічуються на екрані приладу. Треба сказати, що практично так само відбувається процес випробування матеріалу за допомогою пристрою ударно-імпульсного типу.

Ось і всі основні способи визначення якості бетону, які найчастіше застосовуються в сучасному будівництві.

висновок

Як ми з'ясували, існує досить багато способів визначення міцності бетону. Причому, назвати якийсь із них найкращим неможливо, так як різні способи, як правило, призначені для різних типів бетонних конструкцій, а також мають різні похибки.

З відео в цій статті можна отримати додаткову інформацію з даної теми.