Как проверить прочность бетона: 3 проверенных способа определить прочность бетона

Содержание

3 проверенных способа определить прочность бетона

Есть три наиболее действенных способа измерения прочности бетона. В этой статье вы узнаете как и чем измерить прочность бетона, какой из методов больше подходит под ваши задачи.

Содержание статьи

3 проверенных способа как определить прочность бетона!

При постройке здания, необходимо уделить особое внимание определению прочности бетона. Расчёты, измерения нужно проводить качественно, чтобы можно было примерно определить сроки службы здания и некоторые другие параметры.

В науке словом «Прочность» определяют как устойчивость материала к механическим разрушениям. Есть нормы прочности, указанные в стандартах и санправилах.

Кроме измерений пробного образца в лаборатории, неизбежно при качественном подходе и исследование бетона стройки – чтобы выявить разницу, если она есть, и ликвидировать её, если бетон на стройке по каким-то причинам оказался хуже, чем эталонный образец.

Всего есть три способа, как определить прочность бетона. По уменьшению влияния на образец это имеет следующий вид.

1. Разрушающий и неразрушающий контроль к содержанию

1.1. Разрушающий способ

Есть некий образец, который испытывают посредством расслаивания его прессом. Образцы испытывают на двух установках. Первая пытается сжать образец до маленького кубика. А вторая пытается просто сколоть кусок бетона. Из их результативности и времени работы делают выводы о качестве бетона.

1.2. Неразрушающий способ

Особенно он хорош для измерения прочности существующих объектов. Для неразрушающего способа определения прочности бетона тоже характерны деформации, но их объём гораздо меньше.

Есть два метода измерить прочность, не изменяя структуру материала. Первый – использование механических ударных инструментов. К ним относятся различные молотки и пистолеты. Если при помощи первых измеряют диаметр лунок после удара, то при помощи вторых – силу отскока ударного стержня – упругость материала.

Чем больше упругость, тем больше общая прочность.

2. Использование ультразвуковых оценок. к содержанию

Как известно, в плотной среде скорость звуковой и ультразвуковой передачи данных увеличивается. Значит, чем прочнее бетон, тем быстрее будет по нему передаваться ультразвук.

Есть два типа передачи – поверхностная (для стен и перекрытий) и сквозная (оценка свай, столбов, нешироких опорных элементов.)

Он разделяется на 2 типа. Первый, при помощи специальных формул, доступен тем, кто получил специальное строительное образование.

Второй же доступен каждому и чаще всего применяется на практике. Берётся совсем маленький кусок бетона, молоток весом около полкило и зубило. Зубило ставится на кусок бетона, на него со средней силой опускается молоток. Молоток отскакивает, повторно отпускать его не надо. Снимаем зубило и смотрим на диаметр. Если бетон не повредился, то это самые лучшие сорта бетона – от Б 25 и выше. Если бетон повредился слегка (до пяти миллиметров), то это средние сорта бетона – от Б 10 до Б 25. А вот если бетон повредился до сантиметра, то это сравнительно слабые сорта – от Б 5 до Б 10.

Данный способ измерения прочности бетона подходит каждому, его легко запомнить, но стоит так же помнить и то, что такой способ годится только для мелких строек – при постройке официальных крупных зданий, в которых будут располагаться предприятия или будут жить люди, бетон нужно оценивать при помощи приглашённых экспертов и промышленных формул и установок.

Даже если вы, скажем, проводите ремонт крыши частного дома, вам потребуется оценить прочность бетона опорных конструкций, на которых эта крыша будет держаться.

Галерея изображений к содержанию

Проверка прочности бетона: методы определения и измерения

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.

Что влияет на прочность бетона:

  • 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.

Основные нарушения технологии, понижающие прочность:

  • 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.

На заводах железобетонных изделий часто используют пропаривание либо автоклавную обработку конструкций для уменьшения срока набора прочности бетоном. Данный процесс обычно занимает 8-12 часов, но в условиях строительной площадки такой метод реализовать не удастся.

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.

Какие факторы могут влиять на погрешность исследований:

  • 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,

Испытание бетона на прочность — лабораторные исследования

Испытание бетона – важный и обязательный этап, необходимый для проверки качества используемого материала при реализации ремонтно-строительных работ. С целью подтверждения материала заявленным характеристикам и показателям, нормам СНиП и ГОСТ, его проверяют на прочность, сопротивление на изгиб/растяжение. Также дополнительно могут проверяться удобоукладываемость, плотность, морозостойкость, водонепроницаемость и т.д.

Основные контролируемые и нормируемые показатели качества бетона:

  • Прочность на сжатие – определяется в классах, обозначается буквой В
  • Прочность на осевое растяжение – также определяется классами, индекс Bt
  • Морозостойкость – исчисляется марками, обозначается F
  • Водонепроницаемость – также марка, буква W
  • Средняя плотность – указывают в марках, индекс D

Испытания бетона могут проводиться с использованием различных методов – исследуются только что залитые или вырубленные из монолита образцы, разрушающие и неразрушающие способы и т.д. Оптимальный вариант испытаний определяют специалисты или сам мастер, с учетом имеющегося в его распоряжении арсенала знаний, навыков, инструментов.

Благодаря своевременно и правильно выполненным мероприятиям по проверке и подтверждению качества бетона удается гарантировать надежность и прочность конструкций, зданий, соответствие выполненных работ всем нормативам и показателям.

От чего зависит и на что влияет прочность бетона

Показатель прочности бетона – самая важная характеристика материала, которая учитывается как в процессе проектирования и выполнения расчетов, так и при выполнении работ. Прочность бетона задает марка, обозначается классом В (измерение в МПа) или М (кг/см2), отображает максимальное давление сжатия, которое материал может спокойно выдержать без деформации.

Когда проводится испытание бетона на прочность, лаборатория или строительная организация (возможно, сам мастер) руководствуются требованиями основных нормативных документов – это ГОСТы 10180-2012, 22690-88, 18105-2010, 28570.

Способность бетона эффективно сопротивляться внешнему воздействию благодаря внутреннему напряжению напрямую зависит от марки цемента и компонентов, входящих в состав раствора. При проверке бетона на соответствие указанной марке, на исследуемом образце не должно быть деформаций, разрушений, расслоений, трещин, сколов и т. д.

Лабораторные испытания бетона на прочность должны проводиться обязательно, особенно в случае заливки важных конструкций, несущих элементов и т.д. Ведь даже минимальное несоответствие (которое часто становится результатом экономии на цементе, других компонентах) может стать причиной быстрого разрушения здания, элемента конструкции.

Прочность состава зависит от: марки цемента, соотношения наполнителей и цемента, фракции наполнителей, качества всех компонентов, чистоты воды, введенных в состав пластификаторов и присадок. Если планируется заливать конструкции, подвергаемые серьезным нагрузкам, бетон дополнительно упрочняют армированием стальными прутьями или сетками, проволокой.

Большое влияние на прочность бетона, испытание которого проводится, оказывают внешние условия, в которых выполняется заливка и сохнет бетон. Также существенно повышается прочность при использовании вибрации, которая удаляет пузырьки воздуха из монолита, делает его более плотным.

Если бетон заливается при минусовых температурах, то компоненты и сам материал либо прогревают, либо смешивают со специальными противоморозными добавками. Могут устанавливаться электроды в заливку, применяться укрытие основания теплоизоляционными материалами, опилками и т.д. Чтобы поверхность монолита не покрывалась трещинами, нужно ее после заливки увлажнять, препятствуя слишком быстрому испарению влаги.

Несмотря на то, что прочность бетона зависит от массы факторов, правильно и своевременно проведенные испытания раствора помогут исключить вероятность приготовления некачественной смеси и избежать вероятности разрушения всей конструкции.

При условии соответствия бетона указанным показателям прочности влияние других факторов на качество раствора можно уменьшить или нивелировать.

Классификация методов испытаний

Испытания бетона проводятся с использованием различных методов, выбор которых зависит от имеющихся мощностей, условий эксплуатации, давности заливки монолита, возможности коррекции состава смеси, исходных данных и требуемых результатов.

Основные методы испытания бетона на прочность:

  1. Испытание образцов бетона, которые отливаются в условиях лаборатории – из смеси создают цилиндры и кубики, конусы, потом проверяют с использованием пресса.
  2. Проверка образцов, которые были вырублены/выпилены из уже готового монолита – обычно бурят алмазными коронками, керны отправляют в лабораторию, там определяют прочность с использованием пресса.
  3. Неразрушающие методы – с применением приборов/инструментов, которые позволяют изучить свойства монолита без необходимости помещения их в определенные устройства и условия. Используются ультразвук, ударно-импульсный метод и т.д.

Несмотря на появление множества современных приборов и разнообразных методов, по-прежнему самым эффективным и популярным считается испытание образцов бетона под прессом (на сжатие).

Другие виды исследований бетона:

  • Осадка конуса – позволяет изучить консистенцию и однородность замешанного раствора. Металлический конус заполняют смесью, снимают форму и изучают показатели, изменения структуры материала.
  • Проверка на уплотнение – для определения коэффициента уплотнения партии раствора. Используется специальный аппарат с 2 мерными емкостями с воронками. В первую заливают бетон, потом через клапан пускают во вторую, откуда смесь уходит в специальный цилиндр.
  • Проверка на изменение формы/пластичность – смесь заливают в конус, его кладут на опорный стол, потом форму убирают и стол опускают, изучают характеристики растекшегося бетона.
  • Испытание на предмет наличия воздушных пустот – используют 2 метода: измерение веса до и после встряхивания/перемешивания бетона в специальном устройстве, испытание давлением.

Исследование бетона в бытовых условиях эмпирическим методом:

  • Цвет – бетон высокого качества должен быть зеленовато-серого оттенка и чем зеленее, тем лучше (желтый оттенок – признак плохого качества).
  • Появление цементного молочка на поверхности залитого бетона – чем гуще, тем лучше.
  • Непокрытые смесью фракции наполнителя – их не должно быть.
  • От затвердевшего монолита молоток при ударе должен отскакивать со звоном, оставляя небольшую вмятину.

Этапы проведения испытаний

Существует две основных группы методов исследований бетона, которые сегодня используются повсеместно для определения качества материала и соответствия его указанным характеристикам.

Разрушающие методы

Испытания проводятся с применением пресса и исследованием кубиков, цилиндров из бетона, полученных в условиях лаборатории либо выпиленных из уже готового монолита (что может сказаться на прочности всей конструкции). На куски бетона оказывают возрастающее давление, пока не удастся зафиксировать разрушение контрольного образца.

Использование такого воздействия на бетон является наиболее точным методом исследования его на прочность и считается обязательным при создании ответственных сооружений.

Неразрушающие методы

В данном случае речь идет об исследовании, которое не предполагает какого-либо разрушающего воздействия на образец или повреждения всей конструкции. Прибор взаимодействует с поверхностью монолита механическим способом посредством: отрыва, отрыва со скалыванием, а также скалывания ребра.

Если используется испытание посредством отрыва, на монолит эпоксидным клеем крепят стальной диск, потом отрывают его специальным устройством с фрагментом конструкции. Полученный показатель усилия по формуле переводят в нужную величину.

Когда проводится отрыв со скалыванием, прибор крепят в полость бетона. Лепестковые анкеры вкладывают в пробуренные шпуры, потом достают часть материала и фиксируют разрушающее усилие. Чтобы определить марочные характеристики, используют переводные коэффициенты.

Скалывание ребра используется там, где есть внешние углы (перекрытия, колонны, балки). Прибор (обычно ГПНС-4) крепят к любому выступающему сегменту анкером с дюбелем, нагружают плавно. В момент разрушения происходит фиксация глубины скола и усилия, прочность потом определяют по формуле, которая обязательно учитывает фракцию наполнителя.

Неразрушающие косвенные методы:

  • Исследование ультразвуком – скорость распространения продольных волн в монолите и эталонном образце сравниваются: УГВ-1 устанавливают на идеально ровную поверхность и прозванивают участки по плану, потом данные обрабатывают по имеющимся таблицам, электронным базам. Погрешность обычно составляет 5%.
  • Ударный импульс – применяется энергия удара бойка из металла сферической формы о монолит. Магнитострикционное или пьезоэлектрическое устройство преобразует удар в электрический импульс, время и амплитуда которых связаны с прочностью бетона.
  • Метод обратного отскока – используется склерометр, который фиксирует величину обратного отскока бойка, устанавливая твердость конструкции.
  • Пластическая деформация – измеряется след на бетоне после удара металлическим шариком, сравнение с эталонным образцом.

Порядок проведения проверки на удобоукладываемость

Чтобы изучить данное свойство бетона, в условиях лаборатории применяют специальный прибор – вискозиметр. Он дает возможность измерить в секундах время, которое нужно для укладки смеси. Укладку начинают и одновременно запускают вискозиметр, потом фиксируют получившиеся показатели. Чем меньше времени нужно для выполнения работ, тем лучше материал.

Порядок проведения испытаний на растяжение

Сначала готовят бетонный конус, его помещают горизонтально в специальный прибор, на средину образца оказывается разрушающая нагрузка по нарастающей. Шаг оказываемого воздействия составляет 0.5 МПа/с. Результат фиксируют после того, как структура бетона разрушилась в центре образца.

Порядок проведения испытаний на сжатие

Благодаря данному методу удается определять марку бетона. Сначала из материала отливают кубики (либо вырезают их из уже залитой смеси) размером 100-300 миллиметров по грани.

Также могут использоваться в испытаниях призмы и цилиндры. В лаборатории образцы отливаются на вибростоле, все испытания осуществляют на 3, 7, 28 (основная проверка) сутки после заливки.

Образец помещается под пресс, давящий на кубик с мощностью 140 кгс/м2 с шагом, равным 3.5 кгс/м2. Вектор силы должен быть строго перпендикулярным основанию бетона. По полученным данным определяют способность сопротивления бетона сжатию, марка записывается в протокол испытаний.

Марки прочности бетона и сфера их применения

Бетону присваивают марку по ГОСТу, которая обозначается буквой М и цифрой в соответствии со способностью сопротивления материала на сжатие. И чем больше значение, тем прочнее считается изделие. Как правило, марка прочности зависит от марки и объема цемента в растворе, качества и соотношения компонентов. Бетон бывает марок М100-М500. Есть марки и меньше, и выше, но они редко используются в строительстве.

Класс бетона определяет его способность работать в агрессивных средах. Бетоны марок М100-М250 относятся к ячеистым, легким. Обычно используются для заливки ненагруженных конструкций, в обустройстве фундаментов малых зданий, бордюров, пешеходных дорожек.

Бетоны марок М300-М350 применяются для обустройства фундаментов многоэтажных строений, для отливки плит перекрытия, монолитных стен. Наиболее прочные бетоны марок М400-М500 актуальны для производства железобетонных конструкций, которые эксплуатируются в сложных условиях, с повышенными нагрузками.

Испытание бетона – важный и обязательный этап контроля и оценки прочности материала, который лучше всего проводить до начала реализации работ, чтобы не разрушать конструкцию и иметь возможность откорректировать состав, предпринять меры для изменения свойств материала.

Заказывая материал в Москве или регионах, необходимо обязательно требовать сертификаты соответствия с результатами лабораторных проверок.

Неразрушающий контроль бетона: методы измерения, проверки

Неразрушающий контроль бетона – это группа методов испытаний материала, благодаря которым можно определить его технические характеристики без нарушения целостности и явных деформаций. Определение прочности бетонного монолита является обязательным условием контроля качества бетонных и ЖБ изделий/конструкций в процессе производства.

Неразрушающий контроль прочности бетона дает возможность выявить все самые важные значения, напрямую влияющие на эксплуатационные характеристики монолита и безопасность, длительность службы изделий. На прочность бетонного монолита влияет множество факторов – таких, как качество и пропорции компонентов, соблюдение технологии производства смеси, условия заливки, правильность сушки и т.д.

По прочности бетона устанавливается его марка – к примеру, марка М400 может выдержать максимальную нагрузку в районе 400 кг/см2, марка М500 – 500 кг/см2 и т.д.

Обычно испытание бетона на прочность предполагает приложение к застывшему материалу контрольной нагрузки, которая направлена на разрушение целостности структуры. Таким образом определяют, какие максимальные значения нагрузок способен выдержать бетон, для каких условий подходит, в каких конструкциях может использоваться.

Разрушающие методы предполагают отбор проб бетона с обследуемого монолита или приготовление из жидкой смеси контрольных образцов, а потом их разрушение. Кроме того, существуют неразрушающие методы, которые не предусматривают деформации и явной порчи структуры материала.

Основные методы испытания бетона на прочность:

  1. Разрушающие методы – используют контрольные образцы, которые готовятся и твердеют так же, как и конструкция (либо изымаются из монолита), воздействуют на них разными силами. Это самая точная проверка.
  2. Неразрушающие косвенные методы – ультразвуковые исследования, методы ударного импульса и упругого отскока. Прочность оценивается косвенно через иные параметры (скорость ультразвука, к примеру), погрешность в полученных данных может составлять 30-50%.
  3. Неразрушающие прямые методы – это могут быть отрыв металлического анкера (заделанного предварительно в бетон), использование специального оборудования (измерение скалыванием ребра и другие).

При определении прочности бетона используют разнообразные приборы, специальные инструменты, таблицы данных и т.д. Благодаря этому удается получать точную информацию и достоверные результаты исследований.

Неразрушающие технологии контроля прочности бетона

Испытание бетона неразрушающим методом предполагает оценку состояния бетонных конструкций через анализ различных факторов, что влияют на прочность, диаметр арматуры, толщину защитного слоя, влажность, теплопроводность, адгезию и т.д. Особенно актуален данный тип исследований в случаях, когда не известны характеристики бетонного монолита и арматуры, а вот объемы контроля большие.

Указанная группа методов позволяет выполнять исследования как в условиях лаборатории, так и непосредственно на строительной площадке и даже в процессе эксплуатации.

Главные преимущества неразрушающего контроля:

  • Сохранение целостности конструкции, которая проверяется.
  • Возможность избежать необходимости организовывать лабораторную оценку непосредственно на строительном объекте.
  • Полное сохранение эксплуатационных свойств зданий и сооружений.
  • Достаточно широкая сфера применения.

Несмотря на то, что методов и способов исследования жидкого и застывшего бетона очень много, характеристик также немало, основным свойством и показателем является прочность. Именно от прочности зависят сфера применения и условия эксплуатации, надежность и долговечность конструкции. Так, например, если бетон будет морозостойким и пластичным при заливке, с лучшими разноплановыми характеристиками, но недостаточно прочным для выдерживания проектных нагрузок, здание просто обрушится.

Прочность – определяющий фактор бетона и проверять ее нужно очень тщательно. Все испытания проводят на базе ГОСТов: 22690-2015, 17624-2012 (процедура обследований), 18105-2010 (описаны общие правила проверки). Использование неразрушающих методов предполагает применение механических способов (вдавливание, скол, отрыв, удар) и ультразвукового исследования.

Исследование неразрушающего контроля бетона осуществляется по графику, обязательно в установленном проектом возрасте или же по необходимости. Благодаря исследованиям удается оценить отпускную/распалубочную прочность, сравнить полученные реальные показатели свойств материала с паспортными.

Используемые методы неразрушающего контроля:

  1. Прямые (местные разрушения) – скалывание ребра, выполнение отрыва со скалыванием, отрыв диска из металла.
  2. Косвенные – упругий отскок, ударный импульс, использование пластической деформации, а также метод ультразвукового исследования.

Местные разрушения условно относятся к неразрушающим методам. Их главный плюс – достоверность и точность результатов. Испытания регламентирует ГОСТ 22690-2015.

Прямые неразрушающие методы контроля прочности бетона:

  • Отрыв со скалыванием – оценивается усилие, нужное для разрушения бетона в процессе вырывания из него анкера. Из преимуществ стоит отметить высокий уровень точности, наличие градуировочных зависимостей по ГОСТу, из недостатков – невозможность применять для оценки густоармированных и тонкостенных сооружений, трудоемкость.
  • Скалывание ребра – измеряется усилие, нужное для скалывания бетона в углу конструкции. Обычно способ используют для выявления прочности линейных сооружений (колонны квадратного сечения, сваи, опорные балки). Главные плюсы метода – простота реализации, отсутствие необходимости в предварительной подготовке, минусы – не применяется для бетона слоем больше 2 сантиметров и поврежденного монолита.
  • Отрыв металлического диска – фиксируют усилие, разрушающее бетон в момент отрыва от него диска из металла. Метод использовали часто в советское время, сегодня практически не применяют из-за наличия ограничений в плане температурного режима. Достоинства: можно проверять густоармированные конструкции, низкий уровень трудоемкости, недостатки – необходимость в предварительной подготовке (диски клеят на поверхность бетонного монолита за 3-24 часа до начала проверки).

Главные недостатки местных разрушений для измерения прочности бетона – необходимость рассчитывать глубину пролегания арматуры, высокая трудоемкость, частичное повреждение поверхности монолита, что может (пусть и несущественно) влиять на эксплуатационные свойства.

Методы ударно-импульсного воздействия более производительны, но проверяют лишь верхний слой бетона толщиной в 25-30 миллиметров, поэтому их применение ограничено. Поверхность нужно зачистить, удалить поврежденный слой, привести градуированные зависимости приборов в полное соответствие с фактической прочностью монолита по результатам испытаний в прессе контрольных партий.

Для измерения прочности бетона часто используют метод ударного импульса – наиболее распространенный вариант, который дает возможность выявить класс бетона, выполняя исследования под различными углами к поверхности, с учетом упругости и пластичности материала.

Боек со сферическим ударником благодаря пружине ударяется о поверхность бетона, при этом энергия удара тратится на его деформацию, появляется лунка (пластические деформации) и реактивная сила (упругие деформации).

Электромеханический преобразователь механическую энергию выполненного удара превращает в электрический импульс, реальные результаты получают в единицах определения прочности на сжатие. Для исследований используют молоток Шмидта.

Преимущества метода: простота, компактное оборудование, возможность установить класс материала, недостатки – низкая точность из-за определения прочности слоя до 5 сантиметров.

Особенности метода упругого отскока:

  • В испытаниях используют склерометры – специальные пружинные молотки со сферическими штампами. За счет системы пружин реализуется свободный отскок после удара. Фиксация пути ударника при отскоке осуществляется по шкале со стрелкой.
  • Прочность материала определяют по градуированным кривым, учитывающим положение молотка, ведь величина отскока напрямую зависит от направления.
  • Средний показатель исследований считают по данным 5-10 выполненных измерений, между местами ударов расстояние должно быть равно минимум 3 сантиметрам.
  • Диапазон измерений методов – 5-50 МПа, используются специальные приборы.
  • Главные преимущества: простота/скорость исследований, возможность оценить прочность густоармированных изделий. Недостатки: определение прочности бетона реализуется в поверхностном слое глубиной 2-3 сантиметра, проверки нужно делать часто и много.

Проверка прочности бетона методом пластической деформации – самый дешевый способ, определяющий твердость поверхности бетона измерением следа, оставленного стальным стержнем/шариком, что встроен в молоток. Молоток располагают в перпендикулярной плоскости поверхности монолита, делают пару ударов. Отпечатки на бетоне и бойке измеряют. Полученные данные фиксируют, ищут среднее значение, по полученному соотношению размеров отпечатков определяют характеристики бетонной поверхности.

Прибор для исследований способом пластических деформаций работает на вдавливании штампа ударом или статическим давлением. Редко применяют устройства статических давлений, чаще используются приборы ударного действия (пружинные/ручные молотки, маятниковые устройства с дисковым/шариковым штампом).

Выдвигаются такие требования: диаметр шарика минимум 1 сантиметр, твердость стали штампов хотя бы HRC60, диск толщиной минимум 1 миллиметр, энергия удара 125 Н и более. Метод простой, подходит для густоармированных конструкций, быстрый, но используется для определения прочности бетона марки максимум М500.

Кроме того, есть и другие методы неразрушающего контроля – инфракрасные, акустические, вибрационные, способ электрического потенциала и т.д. Но они используются реже, базовыми считаются ударный импульс, отрыв со скалыванием, ультразвук.

Самым сложным считается контроль конструкций, на которые воздействуют агрессивные среды (химические в виде кислот, солей, масел, термические в формате высоких/низких температур, атмосферные – карбонизация верхнего слоя).

При проведении обследования простукиванием и визуально, смачиванием раствором фенолфталеина ищут слой с нарушенной структурой, удаляют его на участке для контроля, зачищают наждачной бумагой. Потом определяют прочность способами отбора образцов или местных разрушений. В случае использования ультразвуковых и ударно-импульсных приборов шероховатость поверхности монолита должна быть максимум Ra 25.

Испытание бетона методом неразрушающего контроля ГОСТ 17624-2012

Ультразвуковой метод проверки прочности бетона заключается в регистрации скорости прохождения волн сквозь монолит. Есть сквозное ультразвуковое прозвучивание с установкой датчиков с разных сторон касательно тестируемого образца, а также поверхностное с креплением датчиков по одной стороне. Метод сквозной дает возможность контролировать прочность не только поверхностных, но и глубоких слоев конструкции.

Ультразвуковые приборы контроля используют для дефектоскопии, проверки качества бетонирования, выявления глубины залегания арматуры в бетоне и самого монолита. Устройства дают возможность многократно исследовать разные формы, осуществлять непрерывный контроль снижения/нарастания прочности.

На зависимость между марочной прочностью бетона и скоростью прохождения ультразвука влияют состав и объем наполнителя, расход вяжущего, метод приготовления бетонного раствора, степень его уплотнения. Главный недостаток метода – существенная погрешность в результатах исследования.

С учетом высокой скорости прохождения ультразвука в монолите материала (около 4500 м/с), градуировочная зависимость скорости волны и прочности бетона считается для каждого испытуемого состава предварительно. Использование двух градуированных зависимостей в отношении конкретного бетона и непонятного состава может дать большую ошибку.

Основной особенностью проверки прочности бетона неразрушающим ультразвуковым методом является возможность осуществлять массовые исследования изделий любой формы многократно, эффективно вести непрерывный контроль нарастания/снижения прочности конструкции в онлайн-режиме.

Виды испытаний: таблица значений

Каждая технология неразрушающего контроля прочности бетона предполагает свои диапазоны значений и рекомендованные значения прочности на сжатие. Максимальные значения измерений регламентируют полученными производителями приборов и эмпирическими результатами. Для более удобной интерпретации данных исследований диапазоны и погрешности сводятся в таблицах.

Прочность бетона обычно определяют на участках поверхности монолита нужной площади, на которых отсутствуют видимые повреждения и аморфные отслоения, температура окружающего воздуха должна быть плюсовой.

Заключение

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

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

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

разрушающие и неразрушающие методы проверки

Проверка качества применяемого материала производится в обязательном порядке при монтаже зданий и сооружений. Для подтверждения соответствия заявленных характеристик проектным нормам, проводят испытание бетона на прочность, сопротивление на изгиб и растяжение. Данная мера позволяет подрядчику отчитаться перед заказчиком о проведении работ в соответствии с проектом, а производителю — подтвердить качество выпускаемой продукции. Своевременно выполненные испытания позволят внести изменения в ход работ и избежать ошибок.

Испытания проводят в сертифицированных лабораториях на основании ГОСТ 22690-2015, для чего специалисты используют различные способы измерения и воздействия на отобранные образцы материала. В качестве них обычно используют бетонные кубики, которые испытывают на сжатие, но существуют и другие методики исследования.

В ходе проверки получают следующие результаты:

  • Определяют соответствие качества материала проектным документам. Испытания проводят не менее трех раз за весь период строительства.
  • При отклонении характеристик, производится замена конструкций из забракованного материала, что позволяет удержать общие показатели сооружения в рамках проекта.
  • Предварительные испытания обязательны при производстве ремонтных работ в технических помещениях и подвалах.
  • Испытания конструкций из железобетона позволяет принять решение о судьбе старых зданий и сооружений.

От чего зависит и на что влияет прочность бетона

Способность бетона сопротивляться внешнему воздействию за счет внутреннего напряжения зависит от состава раствора и марки цемента. При подтверждении прочности материала, соответствующего определенной марке, на образце не должны выявляться признаки разрушения в виде сколов, трещин, расслоения структуры.

Порой строители при выполнении работ стараются сэкономить на материалах, используя более дешевый бетон низких марок, но нарушение проектных значений может привести к серьезным последствиям, поэтому такое средство экономии неприемлемо.

Помимо соотношения наполнителя и цемента, на прочность состава влияют присадки и пластификаторы, используемые для придания изделию особых свойств (кислотоустойчивость, водонепроницаемость, скорость вставания, пластичность). Для получения конструкций, способных выдерживать высокие нагрузки, в обязательном порядке производится армирование элементов металлической проволокой различного сечения.

Кроме состава раствора, на прочность бетона влияют внешние условия, при которых осуществляется заливка. При качественном удалении пузырьков воздуха из бетонной массы путем уплотнения смеси, прочность изделий заметно повышается.

Также надо учитывать, что при использовании раствора при отрицательных температурах, следует принимать меры по подогреву материала путем установки электродов в заливку и подключению к ним электричества. В такой ситуации еще применяется укрытие основания опилками.

При работе с бетоном важно поддерживать необходимую влажность для недопущения растрескивания поверхности заливки при быстром испарении влаги, что также влияет на качество материала и его прочность. Чтобы избежать этого процесса, необходимо укрывать бетон пленкой или другими подручными средствами, а также периодически увлажнять поверхность.

В итоге можно утверждать, что прочность бетона зависит от множества факторов, а поэтому контроль качества особенно важен при установке несущих конструкций, так как даже если технологические процессы соблюдаются в полной мере, всегда могут найтись факторы, которые повлияют на бетон и станут причиной проблем в будущем.

Классификация методов испытаний

Для проверки бетона применяют несколько методов:

  • Проверка образцов, отливаемых в лабораторных условиях. Данный метод предусматривает изготовление кубиков или цилиндров из испытуемой смеси с последующей проверкой прочности материала на прессе;
  • Проверка образцов, выпиленных или вырубленных из уже готовой конструкции. Получают такие образцы с помощью бурения алмазными коронками. Далее полученные керны направляют в лабораторию для определения прочностных характеристик, как и в первом случае, с применением пресса. Данный метод связан с существенными затратами по получению образца и с угрозой ослабления целостности элемента, из которого был получен керн;
  • Способ проверки бетона на прочность неразрушающим методом. В данном случае используются инструменты и приборы, с помощью которых можно изучать характеристики бетона без размещения образцов в специальных устройствах. Для данных исследований могут задействовать ультразвук, проверять качество основания с помощью ударно-импульсного метода испытания бетона и т.д.

Наиболее популярным методом, позволяющим получить самые точные показатели свойств бетона, является проверка образцов на сжатие под прессом.

Допустимые варианты контрольных проб.

Этапы проведения испытаний

Проверка бетона производится путем исследования образцов на прочность неразрушающими и разрушающими методами.

Разрушающие методы

Данный способ подразумевает проведения испытаний с помощью пресса, когда на образец, полученный в ходе лабораторной отливки или выпиленный из основания уже готовой конструкции, оказывают постепенно возрастающее давление. Оказание воздействия продолжается до фиксации разрушения образца.

Данный метод является самым точным и обязательным при производстве работ по возведению ответственных сооружений.

Неразрушающие методы

Для получения результатов при использовании неразрушающих методов контроля, используют специальные приборы и устройства. Частичное разрушение производят с помощью фиксации на бетонной поверхности специального инструмента, который позволяет исследовать бетон на отрыв, фиксируя необходимое усилие.

Также изучается реакция материала на скалывание, когда прибор устанавливается на угол бетонного основания и под нагрузкой производится разрушение материала.

Отрыв со скалыванием.

При ударных нагрузках изучают поведение бетона при осуществлении удара специальным устройством и фиксируют реакцию на упругий отскок — замеряется значение отскока металлического шарика, выпущенного с определенным усилием.

При ультразвуковом контроле качества бетона, применяется специальное устройство, которое дает возможность фиксировать прохождение волн внутри конструкции. По реакции на отражение делают вывод о качестве материала.

Склерометр.

Как проверить прочность бетона самостоятельно? Получить полноценное исследование материала в домашних условиях невозможно. Контроль качества материала можно производить исключительно визуальными методами. Качественная смесь обычно имеет серый или серо-зеленый цвет, структура раствора должна быть однородной, с нормальной вязкостью.

Если материал имеет желтоватый оттенок, то это означает, что качество такого раствора невысокое и в его составе присутствуют примеси, снижающие прочностные характеристики. Хорошим признаком является обнаружение на поверхности раствора цементного молочка густой консистенции.

При ударных нагрузках (ударе молотком по набравшему полную прочность материалу), инструмент должен отскакивать от основания без существенных изменений на поверхности, оставляя почти невидимые вмятины.

Порядок проведения проверки на удобоукладываемость

Для определения этой характеристики, специалисты лаборатории применяют вискозиметр. Этот прибор позволяет измерить время в секундах, которое требуется для укладки материала.

Используя вискозиметр, начинают укладку, одновременно запуская отсчет времени. По окончании процесса фактическое время фиксируют. Качество бетона определяется временем, потраченным на укладку данным методом. Чем меньше времени проходит, тем выше качество материала.

Порядок проведения испытаний на растяжение

Для производства испытаний на растяжение потребуется приготовить образец вытянутой формы типа призмы. Этот образец помещают в специальный прибор в горизонтальном положении, далее на середину образца оказывается силовое воздействие с нарастанием нагрузки. Шаг оказываемого воздействия на образец – 0,5 МПа/с.

Фиксация результата происходит после разрушения структуры бетона в центральной части образца.

Порядок проведения испытаний на сжатие

Данный способ испытания позволяет определить марку материала. Для проведения испытания отливают кубики из бетона, применяемого в строительстве, или вырезают образцы из уже отлитого изделия. Размер кубиков для испытания бетона варьируется от 100 до 300 мм по грани. Помимо кубической формы, образцы можно изготавливать в виде цилиндров или призм.

При отливке образцов в лабораторных условиях, используют вибростол, чтобы смесь получила максимальную плотность. Испытания проводятся на 3, 7 и 28 сутки после приобретения образцом прочности. Основные испытания проводят на 28 день после полного набора прочности материала.

Образец помещают под пресс, который давит на кубик с мощностью в 140 кгс/м2 с шагом в 3,5 кгс/м2. Вектор силы строго перпендикулярен основанию образца. По показаниям определяется возможность сопротивления материала сжатию, и в протокол испытания записывается марка бетона.

Образец протокола испытаний.

Марки прочности бетона и сфера их применения

Для определения характеристик бетона ему присваивают маркировку согласно ГОСТ: букву М и цифру, обозначающую сопротивление материала на сжатие. Чем выше значение, тем более прочным является изделие из данного материала — прочность зависит от количества цемента в составе смеси.

По прочностным характеристикам бетон делят на марки от М100 до М500 с шагом значения 50. Еще одна характеристика — класс бетона —, определяет способность материала работать в агрессивных средах.

Бетоны марки М100, М150, М200 и М250 относят к категории легких и ячеистых. Их используют для заливки конструкций, которые не несут значительной нагрузки. Применяют при устройстве бордюров, фундаментов для малых строений, пешеходных дорожек.

Бетон М300 и М350 можно использовать для отливки плит перекрытия, устройства фундамента в многоэтажном строительстве, отливке монолитных стен.

Самые прочные бетоны марок, М400, М450 и М500, находят применение в производстве железобетонных конструкций, работающих в сложных условиях с повышенной нагрузкой (например, для возведения гидротехнических сооружений).

Определение прочности бетона: методы определения, ГОСТ

При обследовании конструкций, сооружений и зданий обязательным этапом является определение прочности бетона. От этого значения напрямую зависит безопасность и срок эксплуатации любой изготовленной с применением бетона конструкции или отдельных элементов строительных сооружений.

Зная прочностные показатели бетона можно избежать ряда проблем и предотвратить ухудшение эксплуатационных качеств построек и преждевременное их разрушение. Кроме этого определение класса прочности бетона является неизбежной процедурой при сдаче здания в эксплуатацию.

От чего зависит прочность

Бетон набирает прочность вследствие происходящих при взаимодействии бетонной смеси с водой химических процессов. При этом скорость химических реакций под влиянием некоторых факторов может ускоряться или замедляться, что непосредственно влияет на прочностные характеристики конечного продукта.

К числу основных технологических факторов относят:

  • размеры и форма конструкции;
  • коэффициент усадки бетона при заливке;
  • степень активности цемента;
  • процент вместительности в смеси цемента;
  • пропорции в используемом растворе цемента и воды;
  • типы и качество применяемых наполнителей, и правильность их смешивания;
  • степень уплотнения;
  • время застывания раствора;
  • условия, в которых происходит отверждение: показатели влажности и температуры;
  • применение повторного вибрирования;
  • условия транспортировки раствора;
  • уход за монолитной конструкцией после заливки.

От каждого из этих критериев зависит какой прочностью будет обладать бетон и надежность возведенных из него сооружений или отдельных конструктивных элементов.

Прочностные характеристики бетона могут ухудшиться если нарушены производственные технологии. Как пример грубых нарушений можно привести превышение допустимого времени пребывания в пути бетонной смеси, не выполнение уплотнения и трамбовки при заливке и другие.

Виды прочности бетона

Чтобы определить безошибочно прочность бетона необходимо знать какой она бывает:

  • проектная. Предполагает полную нагрузку на конкретную марку бетона. Значение получить можно того, как проведено определение прочности по контрольным образцам. Испытанию подлежат образцы при естественной выдержке в течение 28 суток;
  • нормированная. Значения определяются по нормативным документам и ГОСТам;
  • требуемая. Принимаются минимальные показатели, допускаемые указанными в проектной документации нагрузками. Получить такие значения можно только в специализированных строительных лабораториях;
  • фактическая. Получается величина в ходе проведения испытаний. Число должно составлять не менее 70% от проектной. Прочность такого вида является отпускной;
  • разопалубочная. Обозначает, когда можно разопалубливать конструкции или испытательные образцы без из деформаций.

Обычно в первые 7-15 суток при условии оптимальной влажности и температуре 15-25 бетон достигает прочности до 70%. Если такие условия не выдерживаются, то соответственно затягиваются и сроки.

Обычно говоря о прочности, под этим понятием подразумевают кубиковую на сжатие. Но профессиональные бетонщики в обязательном порядке уточняют следующие характеристики:

  • на сжатие. Основой маркировки здесь выступает кубиковая прочность, получаемая при испытании образцов на прессе. Определение прочности бетона на сжатие с образцами кубической формы и 28-суточного возраста считается эталонным. Но довольно часто проводят также испытания бетона на 7 сутки после заливки;
  • на изгиб. Как правило рассчитывается при проектных работах;
  • на осевое растяжение. В лабораторных условиях достаточно трудно создать для образца требуемы нагрузки, поэтому проектировщики применяют конкретные величины, введенные в проектных институтах;
  • передаточная. Обозначает прочность в момент обжатия, когда бетону передается напряжение арматуры. Величина указана в технических и проектных документах.

От того, насколько точно вычислена прочность, зависит надежность изготавливаемых из материала конструкций. Поэтому в расчетах важен каждый исчисляемый показатель.

Какие требования к проверке предъявляет ГОСТ

Качество бетона на прочность проверяют как сами производители, так и контролирующие органы, руководствуясь при этом требованиями ГОСТов. Методика проведения испытаний и порядок обработки полученных результатов регламентированы ГОСТами 22690-88, 10180-2012, 18105-2010, 7473-2010, 13015-2003, 17621-87, 27006-86, 28570-90.

Указанные стандарты распространяются на все виды бетона и четко определяют правила проведения испытаний всеми существующими методами и оценки прочности. Основными нормируемыми и контролируемыми значениями в ходе проверок являются:

  • прочность на сжатие в конструкциях или отобранных образцах. Обозначается буквой В, определяется в классах;
  • прочность на осевое растяжение (Bt) – устанавливается класс;
  • водонепроницаемость (W) – проводится определение марки бетона;
  • морозостойкость (F) – рассчитывается марка;
  • средняя плотность (D) – исчисляется в марках.

Проводятся испытания разными методами, при этом исследуются вырубленные из монолита или только что залитые образцы площадью от 100 до 900 см².  Расстояние от края конструкции и между проверяемыми местами, и количество измерений четко регламентированы нормативными документами.

Все полученные значения записываются в протокол определения прочности бетона, согласно которого определяются прочностные свойства сооружений на предмет соответствия всем действующим нормативам.

Определяются прочностные значение в Мпа или кгс/см². Ниже приведена таблица определения прочности бетона разных классов и марок.

Какие существуют методы испытаний

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

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

Разрушающие методы

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

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

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

Неразрушающие прямые

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

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

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

Неразрушающие косвенные

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

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

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

Заключение

Испытание бетона – неотъемлемый этап контроля и определения прочности материала. Среди существующих методов исследования наиболее целесообразным считается неразрушающий контроль бетона.  Входящие в данную категорию способы более доступны в финансовом плане в отношении к лабораторным испытаниям. Но для получения точных результатов необходимо правильно выстроить градуировочную зависимость приборов, а также устранить все искажающие результаты измерений факторы.

 

Испытание на прочность на сжатие бетонных стержней

Испытания на прочность на сжатие на просверленных бетонных стержнях требуется для определения прочности затвердевшего бетона в конструкции. Ниже приведены спецификации просверленных бетонных стержней, которые подходят для испытания на прочность на сжатие:

Диаметр бетонного сердечника

Диаметр образца сердечника для определения прочности на сжатие в несущих конструктивных элементах должен быть не менее 3.70 дюймов [94 мм].

Для бетона с номинальным максимальным размером заполнителя, превышающим или равным 1,5 дюйма [37,5 мм], предпочтительный минимальный диаметр сердцевины должен быть в три раза больше номинального максимального размера крупного заполнителя, но он должен быть как минимум в два раза больше номинального максимального размера. грубых заполнителей.

Длина бетонного сердечника

Предпочтительная длина закрытого образца составляет от 1,9 до 2,1 диаметра. Можно обрезать большие длины, а для образцов малой длины необходимо применить поправочный коэффициент при испытании на сжатие.

Кондиционирование бетонного сердечника

После высверливания керна сотрите поверхность просверленной водой и дайте поверхностной влаге испариться. Когда поверхность кажется сухой, но не более чем через 1 час после сверления, поместите керны в отдельные пакеты или неабсорбирующие емкости и закройте, чтобы предотвратить потерю влаги.

Храните жилы при температуре окружающей среды и защищайте от воздействия прямых солнечных лучей. Как можно скорее доставьте ядра в лабораторию.Керны можно вынуть из пакетов максимум на 2 часа, чтобы их можно было укупорить перед тестированием.

Если вода используется для шлифования или распиливания концов керна, завершите эти операции как можно скорее, но не позднее, чем через 2 дня после сверления. Сведите к минимуму продолжительность контакта с водой во время конечной подготовки.

Позвольте ядрам оставаться в запечатанных пластиковых пакетах или неабсорбирующих контейнерах не менее 5 дней после последнего смачивания и перед тестированием.

Распиловка торцов бетонного стержня

Концы образца керна должны быть плоскими и перпендикулярными продольной оси.Распиловка должна быть такой, чтобы перед укупоркой выполнялись следующие требования:

a) Выступы, если таковые имеются, не должны выступать более чем на 0,2 дюйма [5 мм] над торцевыми поверхностями

b) Торцевые поверхности не должны отклоняться от перпендикулярности к продольной оси на наклон более 1,8 d или 1: 0,3d, где d — средний диаметр сердечника.

Облицовка бетонного ядра

  • Если концы жил не соответствуют требованиям перпендикулярности и плоскостности, их следует распилить, отшлифовать или закрыть.
  • Если сердечники закрыты крышками, укупорочное устройство должно соответствовать действительному диаметру сердечников и создавать колпачки, концентрические концам сердечников.
  • Материал, используемый для облицовки, должен быть таким, чтобы его прочность на сжатие была выше, чем у бетона в сердечнике.
  • Колпаки должны быть максимально тонкими и не должны течь или ломаться до разрушения бетона при испытании образца.
  • Покрытая поверхность должна располагаться под прямым углом к ​​оси образца и не должна отклоняться от плоскости более чем на 0 °.05 мм.
  • Перед укупоркой измерьте длину жилы с точностью до 0,1 дюйма [2 мм].

Измерение бетонного ядра

  • Перед испытанием измерьте длину закрытого или отшлифованного образца с точностью до 0,1 дюйма [2 мм] и вычислите это, чтобы рассчитать отношение диаметра длины [L / D].
  • Определите средний диаметр путем усреднения результатов двух измерений, выполненных под прямым углом друг к другу на средней высоте образца.
  • Измерьте диаметр сердечника с точностью до нуля.01 дюйм [0,2 мм], когда разница в диаметрах сердечника не превышает 2% от их среднего значения, в противном случае измеряйте с точностью до 0,1 дюйма [2 мм].
  • Не проверяйте жилы, если разница между наименьшим и наибольшим диаметром жил превышает 5% от их среднего значения.

Испытания бетонного ядра

Испытайте образец в течение 7 дней после отбора керна.

Расчет прочности бетона на сжатие

Рассчитайте испытание образца на сжатие, используя вычисленную площадь поперечного сечения на основе среднего диаметра образца.Если отношение L / D составляет 1,75 или меньше, исправьте результат, полученный умножением на поправочные коэффициенты
, как указано ниже:

Соотношение L / D Поправочный коэффициент
1,75 0,98
1,5 0,96
1,25 0,93
1,0 0,87

Значение, полученное после умножения на поправочный коэффициент, называется скорректированной прочностью на сжатие, это эквивалентная прочность цилиндра с отношением L / D, равным 2.Эквивалентную прочность куба можно рассчитать, умножив скорректированную прочность цилиндра на 5/4.

Отчет об испытании на прочность при сжатии

Сообщите о результатах с добавлением следующей информации:

a) Длина керна, просверленная с точностью до 5 мм

b) Длина образца до и после укупорки с точностью до 2 мм и средний диаметр сердцевины с точностью до 0,2 мм или 2 мм.

c) Прочность на сжатие с точностью до 0,1 МПа при измерении диаметра с точностью до 0.2 мм и с точностью до 0,5 МПа при измерении диаметра с точностью до 2 мм после корректировки отношения L / D.

d) Направление приложения нагрузки относительно горизонтальной плоскости бетона при размещении

e) История кондиционирования влаги

f) Если во время конечной подготовки использовалась вода, дата и время конечной подготовки были завершены и сердцевина была помещена в скрытые пакеты.

г) Дата и время при испытании

ч) Максимальный номинальный размер агрегатов.

Также читают:

Почему мы проверяем бетон на прочность на сжатие через 28 дней?

Прочность бетонных кубов на сжатие, процедура, результаты

Испытание бетонных цилиндров на сжатие

Советы по извлечению керна и испытанию бетона

Так инженеры проверяют бетонные конструкции на прочность | Наука | Углубленный отчет о науке и технологиях | DW

Бетонные конструкции, такие как мосты или большие залы, должны выдерживать большие нагрузки: все более тяжелые грузовики гремят по улицам, фабричные здания должны нести вес огромных машин.Полы танцевальных залов должны выдерживать ритмичные прыжки сотен и даже тысяч людей одновременно. Погода также повреждает здания.

Железобетон или предварительно напряженный бетон на самом деле довольно устойчивы и могут выдерживать большие нагрузки. Но есть определенные влияния, которые разрушают эту стабильность.

Вода, кислота, ржавчина и нагрузки

Сюда входит вода, в частности, если она проникает в здание и разъедает стальную арматуру, придающую бетону прочность.Еще хуже, когда добавляется дорожная соль или другие агрессивные химикаты, потому что арматура ржавеет намного быстрее.

Кислоты разъедают не только металл, но и сам бетон. Известковые соединения цемента растворяются — бетон выщелачивается и становится хрупким. Даже дождевая вода может вызвать нечто подобное, особенно если бетон шероховатый, а поверхность имеет трещины, что позволяет проникать воде.

Экстремальные физические нагрузки, вызывающие осыпание конструкции бетона, также представляют большую опасность.Это могут быть вибрации, большие массы, влияющие на конструкцию, например горы снега и льда на крышах, или периодические колебания, вызываемые грузовиками на мостах.

Подробнее: MoMA демонстрирует бруталистскую архитектуру бывшей Югославии

Одного визуального осмотра недостаточно

Во время осмотра инженеры сначала внимательно осматривают здание снаружи: есть ли явные водяные знаки ? Под зданием образовались сталактиты? Это будет означать, что вода долго проникала в бетон и смывала известь.Есть ли сколы в бетоне? Есть ли видимые заржавевшие арматурные детали? Покрыта ли поверхность водорослями или мхом?

Затем инженерам предстоит выяснить, где находится подкрепление. Для этой цели пригодятся старые строительные планы, если они есть. Затем используются магнитно-индукционные измерительные устройства — похожие на металлоискатели, которые энтузиасты используют для поиска кабелей и труб в стене или которые охотники за сокровищами используют для поиска старых монет. Устройства могут обнаруживать металлы на глубине около десяти сантиметров в бетоне.Более глубокие стальные арматуры также могут быть размещены с помощью радаров. Они также могут обнаруживать скопления воды.

Взятие образцов из здания

Инженеры должны знать, где находится арматура, прежде чем сверлить керн в качестве образца. Они не хотят ударить по стали во время сверления. Позже буровые керны могут быть испытаны в лаборатории на прочность на излом и сжатие.

Состояние коррозии стальной арматуры в здании можно сначала оценить неразрушающим методом.Для этого используется метод измерения потенциального поля. Он основан на том факте, что стальная проволока арматуры ведет себя так же, как аккумулятор, когда она корродирует, например, через проникновение соленой воды.

Одна часть арматуры автоматически становится анодом, другая — катодом. Когда инженеры помещают измерительный прибор на бетонный пол и перемещают его по всей поверхности, они могут измерить электрическое поле. Там, где становится заметен сильный анодный потенциал, арматура может глубоко корродировать в бетоне.Затем инженеры должны изучить эти моменты более подробно.

Бетон должен защищать железную арматуру от воды и воздуха. Это возможно только в том случае, если он прочный и с хорошей поверхностью.

Для этого они также могут вскрыть бетон и испытать арматурную сталь на пробной основе или удалить их. Однако это возможно только в том случае, если инженер-строитель удостоверился, что вынос здания не подвергнет опасности устойчивость. Эти кусочки длиной около 35 сантиметров отправляются в лабораторию.Затем специалисты определяют, какое усилие натяжения они еще могут выдержать до разрыва. Например, можно определить, стал ли металл уже нестабильным из-за микротрещин.

Натяжные тросы уже порваны?

Армирование играет особенно важную вспомогательную роль в предварительно напряженных бетонных конструкциях. Натяжные тросы обеспечивают устойчивость длинных секций моста.

Инженеры используют аналогичную процедуру, чтобы выяснить, не сломаны ли такие натяжные проволоки: они пользуются преимуществом того факта, что каждая проволока действует как стержневой магнит, и измеряют его магнитное поле с помощью устройств, которые они перемещают по поверхности.Там, где заканчивается магнитное поле и начинается новое с другой полярностью, определенно происходит разрыв стали.

Ударом по стене

Не только арматура, но и бетон сначала испытывают без его повреждения. Самый распространенный и универсальный метод — измерение прочности бетона на сжатие с помощью отбойного молотка.

Это болт с пружинным приводом, который ударяет по поверхности бетона с определенной скоростью.Потом более-менее сильно отскакивает. Сила отскока показывает, сколько энергии бетон поглощает от удара.

Лакмусовая бумажка: каков показатель pH в бетоне?

Помимо физической прочности, хороший бетон должен быть достаточно химически устойчивым, чтобы защитить стальную арматуру, которую он содержит. Когда бетон контактирует с водой, он вступает в реакцию с двуокисью углерода из воздуха. Это приводит к так называемой карбонизации бетона.

Для самого бетона это не будет проблемой, потому что это делает его еще прочнее, чем раньше. Но от этого страдают бронежилеты: они быстрее ржавеют. Степень карбонизации определяется путем разбрызгивания индикаторного раствора фенолфталеина — аналогично лакмусовой индикаторной полоске pH из уроков химии. Конечно, инспекторы по строительству также могут сделать это в лаборатории.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Старк контрастирует

    Построенный в 1971 году памятник Миодрагу Живковичу в честь битвы при Сутьеске расположен в национальном парке Сутьеска, Босния и Герцеговина.Он был воздвигнут в память о 20 000 партизан, которые сражались против наступающих немецких войск в мае и июне 1943 года. Работа представлена ​​на выставке МоМА «К конкретной утопии: архитектура в Югославии, 1948-1980».

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    Центр обучения

    Национальная и университетская библиотека Косово была спроектирована Андрией Мутняковичем и открыта в Приштине в 1982 году. Ее миссия — «собирать, сохранять и продвигать документальное и интеллектуальное наследие Косово.«По словам архитектора, само здание предназначено« представлять стиль, сочетающий византийские и исламские архитектурные формы ». Это также изображено на выставке MoMA. на основе бетона

    Бруталистская архитектура отличается, прежде всего, открытым сырым бетоном — по-французски «béton brut», который и дал этому стилю название. Пионером движения был знаменитый швейцарско-французский архитектор Ле Корбюзье.Здесь изображена часть его жилого дома в Марселе, Франция. Многие бруталистские здания сегодня находятся под угрозой, повреждены из-за небрежности или сносятся.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Международная тенденция

    Брутализм был популярен с 1950-х по 1970-е годы, когда по всему миру возводили бетонные гиганты. Влияя на все архитектурное движение на Индийском субконтиненте, Ле Корбюзье спроектировал уникальные здания в Ахмедабаде и Чандигархе в начале 1950-х годов, такие как здание Секретариата, показанное здесь.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    От магазинов до центра заключения

    Здание El Helicoide в Каракасе, Венесуэла, изначально планировалось как огромный торговый центр, но его строительство было остановлено в 1960 году из-за к недостатку средств и политическим конфликтам. Он был незаконно оккупирован в 1970-х годах, а позже стал штаб-квартирой разведки страны. Сегодня запчасти используются как следственный изолятор.Остальные участки заброшены, окружены трущобами.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Горячие дебаты в США и Великобритании

    Бруталистские здания вызывают особые споры в Соединенных Штатах и ​​Великобритании. Принц Чарльз, как один из самых известных критиков архитектурного стиля, определенно не прочь избавиться от некоторых из них. Тем не менее, The Egg в Олбани, штат Нью-Йорк, определенно никуда не денется. Построенный в 1978 году, это заведение для исполнительских видов искусства теперь является символом столичного округа Нью-Йорка.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Классикам грозит снос Сады в Лондоне подлежат сносу с 2015 года. Два многоквартирных дома были спроектированы архитекторами Элисон и Питером Смитсоном и построены в начале 1970-х годов.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    Сложное наследие

    Другие бруталистские здания получили статус внесенных в список, защищая их от сноса, но иногда их использование остается проблематичным. Автовокзал Престона на севере Великобритании слишком велик для автобусов, которые в настоящее время проходят через этот транспортный узел. Архитектурная фирма из Нью-Йорка отвечает за реконструкцию станции и планирует превратить часть ее в молодежный центр и спортивные сооружения.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Немецкий брутализм под угрозой

    Бруталистские здания находятся под угрозой и в Германии. Проект #SOSBrutalism, инициированный Немецким архитектурным музеем (DAM) в сотрудничестве с фондом Wüstenrot Foundation, призван привлечь внимание к разрушающимся зданиям. Среди них Центральная лаборатория животных Свободного университета Берлина, также называемая «Мышиным бункером».

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    Успешное преобразование

    Очень часто не хватает средств, необходимых для обслуживания и восстановления, необходимых для спасения находящихся под угрозой зданий.Церковь Святой Агнесы в Берлине была одним из этих зданий, находящихся в опасности — до тех пор, пока в 2011 году здание бруталистов не было арендовано владельцем галереи Иоганном Кенигом, который вложил средства в его реставрацию. Его характерная архитектура была сохранена, но сейчас он используется как галерея.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    Восточноевропейский стиль

    Отель Thermal был построен в 1960-х годах, чтобы продемонстрировать передовую чешскую архитектуру и внести свой вклад в создание репутации Международного кинофестиваля в Карловых Варах.Теперь, когда перед лицом возможного сноса, семьи архитекторов начали кампанию «Respekt Madam», чтобы спасти здание.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Брутализм с изюминкой

    Habitat 67 в Монреале, Канада, является одним из самых известных в мире бруталистских зданий. Тем не менее, когда архитектор Моше Сафди спроектировал его для международной выставки Expo 67, он фактически заявил, что это реакция на брутализм.У каждой из этих замысловатых квартир есть собственный сад на крыше. Жилой комплекс был внесен в список наследия в 2009 году.

    Автор: Юлия Хитц (например), Луиза Шефер (rls)

Развитие прочности бетона

На скорость увеличения прочности бетона после смешивания влияют многие факторы. Некоторые из них обсуждаются ниже. Во-первых, хотя несколько определений могут быть полезны:

Часто путают процессы «настройки» и «упрочнения»:

Параметр — это укрепление бетона после его укладки.Бетон можно «затвердеть» в том смысле, что он больше не жидкий, но все еще может быть очень слабым; например, вы не сможете ходить по нему. Отверждение связано с образованием эттрингита и гидрата силиката кальция на ранних стадиях. Обычно используются термины «начальный набор» и «окончательный набор»; это произвольные определения раннего и позднего множества. Существуют лабораторные процедуры для их определения с помощью утяжеленных игл, проникающих в цементное тесто.

Отверждение — это процесс увеличения прочности, который может продолжаться в течение недель или месяцев после того, как бетон был замешан и уложен.Затвердевание происходит в основном из-за образования гидрата силиката кальция по мере того, как цемент продолжает гидратировать.

Скорость схватывания бетона не зависит от скорости его затвердевания. Быстротвердеющий цемент может иметь такое же время схватывания, как и обычный портландцемент.

Измерение прочности бетона

Обычно это делается путем изготовления бетонных кубов или призм, затем
отверждать их в течение указанного времени. Обычное время отверждения: 2, 7, 28 и 90.
дней.Температура отверждения обычно составляет 20 градусов по Цельсию. После
по достижении возраста, необходимого для испытаний, кубики / призмы измельчаются в
большой пресс.

Единицей измерения прочности бетона в системе СИ является мегапаскаль, хотя «ньютоны на квадратный миллиметр» все еще широко используются, поскольку числа более удобны. Таким образом, «бетон на пятьдесят ньютонов» означает бетон, плотность которого составляет 50 ньютонов на квадратный миллиметр или 50 мегапаскалей.

В то время как измерения на основе бетонных кубиков широко используются в строительной отрасли, европейский стандарт для производства цемента EN 197 определяет процедуру испытаний, основанную на призмах из раствора, а не на бетонных кубах.Например, можно ожидать, что цемент, описанный как соответствующий стандарту EN 197-1 CEM I 42,5 N, достигнет не менее 42,5 МПа за 28 дней при использовании указанного испытания призмы из строительного раствора. Будет ли «настоящий бетон», изготовленный из этого цемента, достичь 42,5 МПа при испытаниях бетонных кубов, зависит от ряда других факторов, помимо каких-либо внутренних свойств цемента.

Факторы, влияющие на прочность бетона

Есть много важных факторов; Вот некоторые из наиболее важных:

Пористость бетона: Пустоты в бетоне можно заполнить воздухом или водой.Воздушные пустоты — очевидный и легко видимый пример пор в бетоне. Вообще говоря, чем пористее бетон, тем он слабее. Вероятно, наиболее важным источником пористости в бетоне является соотношение воды и цемента в смеси, известное как соотношение воды и цемента. Этот параметр настолько важен, что мы обсудим его отдельно ниже.

Соотношение вода / цемент: определяется как масса воды, деленная на массу цемента в смеси. Например, бетонная смесь, содержащая 400 кг цемента и 240 литров (= 240 кг) воды, будет иметь отношение вода / цемент 240/400 = 0.6. Соотношение вода / цемент может быть сокращено до «вод / цементное соотношение» или просто «вод / цемент». В смесях, в которых соотношение воды к воде больше примерно 0,4, весь цемент теоретически может реагировать с водой с образованием продуктов гидратации цемента. При более высоких соотношениях w / c отсюда следует, что пространство, занятое дополнительной водой выше w / c = 0,4, останется как поровое пространство, заполненное водой или воздухом, если бетон высохнет.

Следовательно, с увеличением соотношения вода / цемент пористость цементного теста в бетоне также увеличивается.По мере увеличения пористости прочность бетона на сжатие будет снижаться.

Прочность заполнителя: будет очевидно, что если заполнитель в бетоне слабый, бетон также будет слабым. По своей природе слабые породы, такие как мел, явно не подходят для использования в качестве заполнителя.

Связка заполнителя и пасты: Целостность связи между пастой и заполнителем имеет решающее значение. Если облигации нет, совокупность фактически представляет собой пустоту; Как уже говорилось выше, пустоты являются источником слабости в бетоне.

Параметры, связанные с цементом: Многие параметры, относящиеся к составу отдельных минералов цемента и их пропорциям в цементе, могут влиять на скорость роста прочности и конечную достигнутую прочность. К ним относятся:

  • Содержание алита
  • Реактивность алита и белита
  • Содержание сульфата цемента

С
алит — самый реактивный цементный минерал, который способствует
значительно влияет на прочность бетона, большее количество алита должно давать лучшее начало
сильные стороны («рано» в этом контексте означает примерно до 7 дней).Однако,
это утверждение должно быть тщательно оговорено, так как многое зависит от записи
условия в печи. Возможно, что более легкое горение
конкретный клинкер может привести к более высокой начальной прочности из-за
образование более реактивного алита, даже если его немного меньше.
Не все алиты созданы равными!

Для конкретного цемента существует
будет то, что называется «оптимальным содержанием сульфата» или «оптимальным содержанием гипса».
содержание. ‘ Сульфат в цементе, сульфат клинкера и добавленный гипс,
замедляет гидратацию алюминатной фазы.Если недостаточно
сульфат, может произойти мгновенное схватывание; и наоборот, слишком много сульфата может вызвать
ложная установка.

Следовательно, требуется баланс между
способность основных минералов клинкера, особенно алюминатной фазы,
вступать в реакцию с сульфатами на ранних стадиях после смешения и способности
цемента для подачи сульфата. Оптимальное содержание сульфатов будет
зависит от многих факторов, включая содержание алюмината, алюминат
размер кристаллов, реакционная способность алюмината, растворимость различных
источники сульфата, размеры частиц сульфата и наличие примесей
используемый.

Если это не было достаточно сложно, сумма
сульфат, необходимый для оптимизации одного свойства, например прочности, может
не должно быть таким же, как требуется для оптимизации других свойств, таких как
усадка при высыхании. Бетон и раствор также могут иметь разные оптимальные
сульфатное содержание.

Эта увлекательная область обсуждается далее в разделе «Изменчивость прочности бетона, связанная с цементом».

В дополнение к параметрам состава, рассмотренным выше, также важны физические параметры, в частности площадь поверхности цемента и гранулометрический состав.

Тонкость помола цемента, очевидно, повлияет на скорость гидратации цемента и, следовательно, на скорость роста прочности; Более мелкий помол цемента приведет к более быстрой реакции. Если производитель цемента обнаруживает, что его сила уменьшается, часто первое, что он делает, чтобы исправить проблему, — это измельчать цемент более мелко.

Тонкость частиц часто выражается через общую площадь поверхности частиц, например: 400 квадратных метров на килограмм.Однако не менее, если не больше, важен гранулометрический состав цемента; полагаться только на измерения площади поверхности может ввести в заблуждение. Некоторые минералы, например, гипс, могут измельчаться, в результате чего получается цемент с большой площадью поверхности. Такой цемент может содержать очень мелкоизмельченный гипс, а также относительно крупные частицы клинкера, приводящие к более медленной гидратации.

Более подробная информация о прочности бетона

Мы только что рассмотрели некоторые из основных факторов, влияющих на прочность бетона.Конечно, есть еще много других, некоторые из которых связаны с внутренними проблемами с цементом, а некоторые из них довольно тонкие. Другие относятся к тому, как используется цемент, очевидным примером является то, что в смеси недостаточно цемента, но есть много других, которые менее очевидны.

Я написал книгу именно по этой теме — чтобы получить более подробную информацию, просто щелкните кубик ниже.

Дополнительные статьи по этой или смежным темам можно найти в Каталоге статей.

Прочность бетона на сжатие | Определение, важность, приложения

Перейти к основному содержанию

Дополнительное меню

  • Насчет нас
  • Контактная информация
  • Дом

О гражданском строительстве

  • Дом

  • Гражданские ноты

    • Банкноты

      • Строительные материалы
      • Строительство зданий
      • Механика грунта
      • Геодезия и выравнивание
      • Ирригационная техника
      • Инженерия окружающей среды
      • Дорожное строительство
      • Инфраструктура
      • Строительная инженерия
    • Лабораторные заметки

      • Инженерная механика
      • Механика жидкости
      • Почвенные лабораторные эксперименты
      • Экологические эксперименты
      • Материалы Испытания
      • Гидравлические эксперименты
      • Дорожные / шоссе тесты
      • Стальные испытания
      • Практика геодезии
  • Загрузки

  • Исследование

  • Учебники

    • Учебные пособия

      • Primavera P3
      • Primavera P6
      • SAP2000
      • AutoCAD
      • VICO Constructor
      • MS Project
  • Разное

  • Q / Ответы

  • Дом
  • Гражданские ноты

    • Строительство зданий
    • Строительные материалы
    • Механика грунта
    • Геодезия и выравнивание
    • Ирригационная техника
  • Учебники

      Как проверить качество строительства здания

      В то время, когда несколько застройщиков конкурируют на рынке, предлагая несколько жилых единиц по интересным ценам, для покупателя важно убедиться, что строительство хорошего качества.

      Если вы покупатель жилья и планируете инвестировать в строящийся проект, проверка и измерение качества строительства проекта должны иметь первостепенное значение. При инвестировании в такую ​​недвижимость желательно совершить неожиданный визит на строительную площадку и проверить качество строительства. Хотя проверка качества конструкции — непростая задача, MakaaniQ расскажет, как пройти тест качества.

      Исследование почвы

      Качество и тип почвы, на которой построено здание, очень важны.Тип почвы отличается от места к месту, и тип почвы определяет, сможет ли она выдержать фундамент высотки. Богатая глиной почва и чернохлопковая почва являются примерами некоторых форм почв, которые не рекомендуются для строительства, поскольку они имеют тенденцию расширяться, набухать и сжиматься в зависимости от влажности или воды. Перед началом строительства проводится испытание грунта. Вы можете попросить копию теста у своего разработчика.

      Определите конструкцию конструкции

      Будучи неспециалистом, вам может быть трудно правильно понять конструкцию здания.Воспользуйтесь помощью эксперта, чтобы определить дизайн, созданный архитектором. Важно тщательно оценить недвижимость на предмет прочности, чтобы выдержать землетрясение определенной силы.

      Проверьте бетонную смесь

      Прочность бетона определяет нагрузку, которую может выдержать и выдержать конструкция. Обычно застройщики следят за качеством и прочностью бетона, но иногда бывает сложно приготовить смесь и каждый раз проверять бетон. В таких случаях всегда лучше выбрать товарный бетон в качестве альтернативы.

      Проверить толщину стен

      В договорах планировки разработчики указывают ширину стен. Совершите экскурсию на строительную площадку, чтобы проверить, действительно ли он применяет их на практике. Во время проверки используйте любую клавишу и попробуйте прижаться к стене. Если им легко проделать дырку, видно, что проявитель использовал некачественный материал. Также, чтобы проверить пустоту стены, постучите костяшками пальцев, чтобы услышать звук, который она издает.

      Обеспечение функций безопасности

      Проверьте меры безопасности, принятые застройщиком, такие как сейсмостойкость, аварийная эвакуация или пожарный выход.Проверьте размер и пространство лестницы. Он должен быть достаточно широким, чтобы два человека могли бежать рядом в случае опасности.

      Проверить качество краски и штукатурки

      Проверить штукатурку на внешних стенах. Неровные трещины на штукатурке стен — показатель плохого фундамента или качества конструкции здания. Точно так же качественная краска на стенах улучшает внешний вид и увеличивает долговечность стен и деревянных помещений.

      Осмотрите лифты

      Были случаи, когда лифты падали в зданиях из-за плохого обслуживания или неправильной установки.Проверить лицензию и техническое обслуживание лифта, принятые застройщиком. Также проверьте коэффициент лифтов в жилом проекте. Как правило, для одной башни идеально подходят три лифта и один служебный лифт. Обязательно проверьте его вместимость, особенно в случае многоэтажных домов, поскольку он должен быть в состоянии разместить больше людей за одну поездку.

      Почему до сих пор возникают проблемы с принятием конкретных результатов испытаний?

      Рассмотрим следующие сценарии для проекта, в котором указанная прочность на сжатие (fc ’) составляет 3500 фунтов на квадратный дюйм в течение 28 дней.

      • Одиночный цилиндр семидневной давности ломается при давлении 2250 фунтов на квадратный дюйм. Архитектор говорит, что это менее 70 процентов от fc 1 , а прочность бетона является сомнительной.
      • Результат 28-дневного испытания составляет 3150 фунтов на квадратный дюйм, и испытательная лаборатория заявляет в своем отчете, что этот результат не соответствует техническим требованиям проекта.
      • Среднее значение трех последовательных 28-дневных испытаний на прочность составляет 3400 фунтов на квадратный дюйм, и Заказчик требует, чтобы бетон был удален и заменен.

      Это все примеры неправильной интерпретации критериев приемлемости результатов испытаний на прочность бетона в соответствии с ACI 318 «Требования строительных норм для конструкционного бетона» и ACI 301 «Технические требования для конструкционного бетона.”

      Оба этих документа определяют испытание на прочность как среднюю прочность двух 6×12 дюймов. или три 4×8-дюйм. баллоны прошли испытания в 28 дней или в испытательном возрасте, обозначенном для fc 1 .

      Критерии приемки ACI
      Критерии приемки для испытаний прочности бетона были одинаковыми с начала 1970-х годов, но на протяжении более 40 лет они часто интерпретировались неверно. К счастью, комитет ACI E702 опубликовал в марте 2007 года «Проектирование бетонных конструкций: Принятие результатов испытаний», чтобы предоставить пошаговый пример оценки результатов конкретных испытаний и объяснение критериев приемлемости.Этот документ можно бесплатно загрузить с веб-сайта ACI. Данные, используемые в этой статье, основаны на этом документе ACI.

      ACI имеет два требования для принятия результатов испытаний бетона, как показано ниже:
      Уровень прочности бетонной смеси должен быть приемлемым, если выполняются (1) и (2):

      1. Каждое среднее арифметическое любых трех последовательных испытаний на прочность равно или превышает fc 1 .
      2. Ни одно испытание на прочность не падает ниже fc 1 более чем на 500 фунтов на квадратный дюйм, если fc 1 составляет 5000 фунтов на квадратный дюйм или меньше; или более чем на 0.10 fc 1 если fc 1 превышает 5000 psi.

      Обратите внимание, что ACI не требует:

      • Минимальная сила в семь дней
      • Минимальная прочность отдельного цилиндра, участвующего в испытании
      • Все результаты испытаний на прочность должны превышать fc 1 .

      ACI 318 учитывает прочность бетона менее fc 1 путем умножения расчетной прочности элемента на коэффициент снижения прочности, который всегда меньше 1.В комментарии ACI 318 говорится, что одна из целей коэффициента снижения прочности состоит в том, чтобы «учесть вероятность недопрочности элементов из-за различий в прочности материалов». Таким образом, ACI уже посчитал, что бетон может быть менее fc 1 , и поэтому результат индивидуального испытания на прочность может быть ниже fc 1 на 500 фунтов на квадратный дюйм или не более чем на 0,10 fc 1 , когда fc 1 превышает 5000 фунтов на кв. Дюйм.

      Перед проверкой критериев приемки
      Не отклоняйте бетон, представленный результатами испытаний на прочность, пока не подтвердите, что результаты испытаний действительны. Используйте приведенный ниже контрольный список, чтобы убедиться, что результаты испытаний на прочность соответствуют требованиям испытаний ACI.

      • Соответствующая частота отбора проб (один раз в день, каждые 150 кубических ярдов, один раз на каждые 5000 квадратных футов площади поверхности для плит или стен) [ ACI 318: 26.12.2.1 ]
      • Образцы, взятые на случайной основе (бетон не отбирался из-за внешнего вида, удобства или другого, возможно, необъективного критерия) [ ACI 318: R26.12.2.1 (а) ]
      • Каждый комплект цилиндров изготовлен из разных партий бетона [ ACI 318: R26.12.2.1 (a) ]
      • Для каждого испытания на прочность — среднее значение не менее двух цилиндров 6×12 дюймов или трех цилиндров 4×8 дюймов [ ACI 318: 26.12.1.1 (a) ]
      • В бетон не добавлялась вода [ ACI 318: R26.12.2.1 (a) ]
      • Испытательное агентство, проводящее приемочные испытания, соответствовало ASTM C1077. [ ACI 318: 26.12.1.1 (b) ]
      • Квалифицированные специалисты по полевым испытаниям провели испытание свежего бетона [ ACI 318: 26.12.1.1 (c) ]
      • Квалифицированные лаборанты провели лабораторные испытания на прочность [ ACI 318: 26.12.1.1 (d) ]
      • Отбор проб, изготовление и отверждение, а также испытания цилиндров проводились в соответствии с ASTM C172, C31 и C39. [ ACI 318: 26.12.3.1 ]

      Вычисления, необходимые для принятия результатов испытаний на прочность
      Лучше всего разработать табличный формат, в котором значения прочности отдельных цилиндров усредняются для расчета результата испытания на прочность.После расчета результатов испытаний можно рассчитать среднее значение любых трех последовательных испытаний на прочность. В таблице показан один формат для этого.

      После расчета необходимой информации иногда легче определить тенденции, построив график. На графике ниже показаны результаты испытаний на прочность и среднее значение трех последовательных результатов испытаний на прочность. График показывает, что проект начинался хорошо, но затем сила начала снижаться. Испытание № 14 будет считаться результатом испытания на низкую прочность, и потребуется провести расследование.Среднее значение трех последовательных испытаний на прочность, представленных номерами испытаний 13, 14 и 15, указывает на то, что необходимо предпринять шаги для увеличения средних значений последующих результатов испытаний на прочность.

      Что делать, если критерии приемки не соблюдены?
      Если среднее значение трех последовательных испытаний на прочность упало ниже fc 1 , но ни один результат испытания на прочность не оказался более чем на 500 фунтов на кв. Дюйм ниже fc 1 , необходимо предпринять шаги для увеличения среднего значения последующих результатов прочности.Обратите внимание, что с результатами предыдущих тестов ничего делать не нужно. Необходимо предпринять шаги для улучшения результатов испытаний на прочность в будущем.

      Рекомендации ACI по увеличению среднего значения последующих результатов испытаний на прочность
      Шаги, предпринятые для повышения среднего уровня результатов последующих испытаний на прочность, будут зависеть от конкретных обстоятельств, но могут включать одно или несколько из (a) — (g):
      a . Увеличение содержания вяжущих материалов;
      г. Снижение или лучший контроль содержания воды;
      г.Использование водоредуцирующих добавок для улучшения диспергирования вяжущих материалов;
      г. Прочие изменения в пропорциях смеси;
      e. Сокращение сроков доставки;
      ф. Более тщательный контроль содержания воздуха;
      г. Повышение качества испытаний, включая строгое соответствие ASTM C172, ASTM C31 и ASTM C39.

      Такие изменения в рабочих процедурах или небольшие изменения содержания вяжущих материалов или содержания воды не должны требовать официального повторного представления пропорций смеси; однако изменения в источниках цемента, заполнителей или добавок должны сопровождаться доказательствами того, что средний уровень прочности будет улучшен.

      Кроме того, если результат индивидуального испытания на прочность падает ниже fc 1 более чем на 500 фунтов на квадратный дюйм, если fc 1 составляет 5000 фунтов на квадратный дюйм или меньше; или более чем на 0,10 fc 1 , если fc 1 превышает 5000 фунтов на кв. дюйм, требуется проведение испытания на низкую прочность, как описано.

      Требования ACI для исследования результатов испытаний на низкую прочность
      a. Если какое-либо испытание на прочность цилиндров стандартного отверждения падает ниже fc 1 более чем на предел, разрешенный для приемки, или если испытания цилиндров после отверждения в полевых условиях показывают недостатки в защите и отверждении, должны быть приняты меры для обеспечения соответствия конструкции конструкции баллонов. конструкция не подвергается опасности.

      г. Если вероятность низкопрочного бетона подтверждена и расчеты показывают, что конструктивная адекватность значительно снижается, разрешаются испытания кернов, пробуренных в рассматриваемой области в соответствии с ASTM C42. В таких случаях должны быть взяты три сердечника для каждого испытания на прочность, которое ниже fc ‘больше, чем предел, разрешенный для приемки.

      г. Керны должны быть получены, обработаны влажностью путем хранения в водонепроницаемых мешках или контейнерах, доставлены в испытательную организацию и испытаны в соответствии с ASTM
      C42.Ядра должны быть испытаны в период от 48 часов до семи дней после отбора керна, если иное не одобрено лицензированным специалистом по проектированию. Специалистом по испытаниям, указанным в
      ASTM C42, должен быть лицензированный специалист по проектированию или должностное лицо, ответственное за строительство.

      г. Бетон в области, представленной испытаниями керна, считается структурно адекватным, если выполняются (1) и (2):
      1. Среднее значение трех стержней равно не менее 85 процентам от fc 1 .
      2.Ни одно ядро ​​не может быть меньше 75 процентов от fc 1 .

      e. Допускаются дополнительные испытания стержней, извлеченных из мест, представленных ошибочными результатами прочности стержня.

      ф. Если критерии оценки структурной адекватности на основе результатов прочности сердечника не соблюдены, и если структурная адекватность остается под сомнением, ответственному органу должно быть разрешено заказать оценку прочности в соответствии с главой 27 для сомнительной части конструкции или принять другие меры. соответствующее действие.

      Для примера, показанного на графике, потребуются шаги для увеличения среднего значения последующих результатов прочности, а результат теста номер 14 потребует исследования.

      Борьба продолжается
      К сожалению, после 40 лет использования положения о приемке результатов испытаний на прочность все еще неправильно интерпретируются. Подрядчикам пришлось отремонтировать или удалить и заменить бетон, что было приемлемо, поскольку участвующие стороны не понимали критериев приемлемости ACI.Возможно, эта борьба закончится, если бетонные подрядчики будут использовать документ ACI E702.3 и эту статью для объяснения требований Кодекса и спецификации для принятия результатов испытаний на прочность.

      Изд. Примечание: Текущие «Требования Строительных норм для конструкционного бетона (ACI 318)» и «Спецификации для конструкционного бетона (ACI 301)» можно приобрести на сайте www.concrete.org.
      ACI E702.

    Want to say something? Post a comment

    Ваш адрес email не будет опубликован.