Міцність є, мабуть, одним з основних параметрів бетону, який визначає його експлуатаційні властивості. Виходячи з цього при зведенні серйозних несучих конструкцій, будівельники шепетильно стежать за цим показником. Найбільш поширеним методом контролю є визначення міцності бетону способом відриву зі сколюванням. Але, існує і маса інших способів.
Виходячи з цього в даній статті ми детально розглянемо, як з’ясувати міцність бетону найбільш поширеними сучасними способами.
Види способів перевірки міцності
Найбільш точним методом контролю якості бетону є випробування цементної конструкції, по закінченні того, як матеріал набере свою проектну міцність.
Що стосується випробування окремо виконаних контрольних зразків, то воно дозволяє з’ясувати тільки рівень якості цементної суміші, але не міцності матеріалу в конструкції. Це пов’язано з неможливістю забезпечення одноманітних умов комплекту міцності дослідного зразка (вібрація, нагрівання тощо) і цементного вироби.
Всі існуючі способи контролю поділяються на три групи:
- Прямі неруйнівні;
- Руйнують;
- Непрямі неруйнівні.
Часто застосовують неруйнівні методи контролю, але, значно частіше роботу роблять непрямими способами. До останньої групи належить випробування контрольних зразків, відібраних зразків із цементного конструкції.
Зверніть увагу! За показником міцності при стискуванні визначають клас бетону. Для цього цементні кубики розчавлюють за допомогою гідравлічного преса, який видає підсумок.
Потрібно заявити, що руйнують методи крім цього широко поширені в будівельних роботах, але використовують їх рідше, оскільки вони порушують цілісність конструкції. Крім цього, ціна таких опробований досить висока.
Виходячи з цього на сьогодні найбільш розповсюдженими є наступні способи визначення міцності:
- Метод пружного відскоку;
- Ультразвуковий спосіб;
- Метод ударного імпульсу.
Потрібно заявити, що різні методи перевірки мають різну похибка:
Найменування методу Похибка вимірювання Діапазон застосування МПа Ударний імпульс ±50% 10-70 Пластична деформація ±30-40% 5-50 Відрив Дані відсутні 5-60 Пружний відскік ±50% 5-50 Сколювання ребра Дані відсутні 10-70 Відриву зі сколюванням Дані відсутні 5-100 Ультразвуковий спосіб ±30-50% 10-40
Основні вимоги до перевірки міцності
У відповідності з вимогами, викладеними в СП 13-102-2003, вибірку бетону для вивчення непрямим і прямим способами потрібно робити більш ніж на 30 дільницях, але цього не вистачає для побудови та застосування градуювальної залежності.
Ще потрібно, щоб залежність, отримана парним кореляційно-регресивним вивченням, мала коефіцієнт кореляції не менше 0,7, і середньоквадратичне відхилення становило менше 15 відсотків середньої міцності. Для виконання цих умов, точність вимірювань повинна бути високою, поряд з цим міцність бетону зобов’язана змінюватися в широкому діапазоні.
Потрібно заявити, що при вивченні конструкцій, ці умови дотримуються досить рідко. Справа в тому, що базовий спосіб опробований супроводжується великою похибкою.
Крім цього, міцність бетону на поверхні може відрізнятися від міцності на деякій глибині. Але, у разі якщо виконано бетонування як слід і бетон відповідає своєму проектного класу, то параметри однотипних конструкцій не змінюються в широкому діапазоні.
Щоб з’ясувати міцність без порушення діючих норм, направлятися скористатися прямими неруйнівними або руйнівними методами.
По ГОСТ 22690-88 до прямих методів належать:
- Спосіб відриву;
- Відрив бетону зі сколюванням;
- Сколювання ребра.
Зараз детальніше розглянемо найбільш поширені технології визначення якості бетону.
Технологія визначення міцності
Метод відриву
Принцип даного способу базується на вимірюванні зусилля, яке необхідно прикласти для відриву ділянки цементної конструкції. Отрывающую навантаження використовують до рівної поверхні цементної конструкції. Для цього до неї приклеюється сталевий диск, який за допомогою тяги з’єднується з вимірювальним приладом.
Диск приклеюють за допомогою клею на епоксидній смолі. ГОСТ 22690-88 рекомендує застосовувати клей ЭД20 з цементним наповнювачем. Дійсно, в наш час існують якісні двокомпонентні клеї.
Дана технологія передбачає приклеювання диска без додаткових заходів по обмеженню ділянки відриву. Що стосується площі відриву, то вона непостійна і визначається по закінченні кожного випробування.
Дійсно, в зарубіжній практиці ділянка відриву попередньо обмежується борозною, делаемой кільцевими свердлами. У цьому випадку площа відриву постійна і пізнавана.
По закінченні визначення потрібного для відриву зусилля, отримують стійкість матеріалу до розтягування.
За нього, за допомогою емпіричної залежності обчислюють міцність на стиск за допомогою такої формули – Rbt = 0,5?(R^2 ), де:
- Rbt – міцність на розтяг.
- R – міцність на стиск.
Для вивчення бетону способом відриву використовуються ті ж пристрої, що і для способу відриву зі сколюванням, це:
- ПІБ;
- ОНІКС-ОС;
- ПОС-50МГ4;
- ГПНС-5;
- ГПНВ-5.
Зверніть увагу! Щоб виконати випробування, крім цього знадобиться захоплювальний пристрій, зокрема – диск із закріпленою на ньому тягою.
Відрив зі сколюванням
Даний метод має велику кількість неспеціалізованого з вищеописаним способом. Головна його відмінність міститься в методі монтажу пристрою до цементної конструкції. Щоб прикласти до неї відриваюче зусилля використовують пелюсткові анкери, які зможуть бути різних розмірів.
Анкери вставляються в отвори, пробурені в області вимірювання. Як і в минулому випадку, прилад вимірює руйнівне зусилля.
Обчислення міцності на стиск здійснюється за допомогою залежності, вираженої формулою R=m1*m2*P, де:
- m1 позначає коефіцієнт великого розміру великого наповнювача;
- m2 позначає коефіцієнт переходу до міцності на стиск. Він залежить від умов виду бетону, і умов комплекту міцності.
- P – руйнівне зусилля, отримане внаслідок вивчень.
У нас цей спосіб є одним з найбільш популярних, оскільки він досить універсальний. Він надає можливість виконати випробування на будь-якій ділянці конструкції, оскільки не вимагає наявності рівної поверхні. Крім цього, закріпити пелюстковий анкер своїми руками в товщі бетону дуже просто.
Дійсно, є і деякі обмеження, які полягають у наступних моментах:
- Густе армування конструкції – в цьому випадку вимірювання будуть недостовірними.
- Товщина конструкції – вона повинна бути вдвічі більше довжини анкера.
Сколювання ребра
Дана технологія є останнім прямим способом неруйнуючої перевірки контролю. Основний її родзинкою є визначення зусилля, яке прикладається для сколювання ділянки бетону, розташованого на ребрі конструкції.
Конструкція приладу, який можливо встановити на цементне виріб з одним зовнішнім кутом, була створена недавно. Монтаж пристрою до однієї з сторін здійснюється за допомогою анкера з дюбелем.
По закінченні отримання даних з приладу, визначають міцність на стиск по наступній залежності нормованої, вираженої формулою R=0,058*m*(30P+P2), де:
- m – коефіцієнт, що враховує крупність заповнювача.
- P — зусилля, прикладене для сколювання бетону.
Ультразвукове визначення
Ультразвуковий спосіб визначення міцності бетону заснований на взаємозв’язку між швидкістю поширення і міцністю матеріалу в ньому ультразвукових хвиль.
Причому існує два градуювальні залежності:
- Часу поширення хвиль ультразвуку та міцності матеріалу.
- Швидкості поширення хвиль ультразвуку та міцності матеріалу.
Будь-який метод рекомендований для певного типу конструкцій:
- Наскрізне прозвучивание в поперечному напрямку – використовують для лінійних збірних конструкцій. При таких изучениях пристрої встановлюють з двох сторін випробовуваної конструкції.
- Поверхневе прозвучивание – використовують для вивчення ребристих, плоских, багатопустотних плити перекриття і стінових панелей. У цьому випадку пристрій встановлюється лише з одного боку конструкції.
Для забезпечення якісного акустичного контакту між випробовуваної конструкцією і ультразвуковим перетворювачем, використовують в’язкі матеріали, наприклад, солідол. Крім цього поширений «сухий контакт», але в цьому випадку застосовують конусні насадки і протектори.
Пристрої для ультразвукового вивчення складаються з двох основних елементів:
- Датчиків;
- Електронного блоку.
Датчики можуть бути:
- Окремими ліжками – для наскрізного прозвучання.
- Об’єднаними – призначені для поверхневого прозвучання.
До переваг даного методу перевірки відноситься простота і універсальність.
Вивчення молотком Кашкарова
Процес випробування бетону молотком Кашкарова регламентований Дсту 22690.2-77. Даний метод застосовують для визначення міцності матеріалу в діапазоні 5-50 МПа.
Інструкція з вивчення бетону даними способом виглядає наступним чином:
- Спочатку підшукується рівна ділянка конструкції.
- У разі якщо на його поверхні є шорсткість або фарба, то потрібно виконати зачистку ділянки залізною щіткою.
- Після цього на поверхню бетону направлятися покласти копіювальний папір і зверху аркуш простий білої папери.
- Потім по цементній поверхні наноситься удар молотком Кашкарова середньої сили перпендикулярно до площини бетону. В слідстві удару залишається два відбитка – на еталонному стержні і аркуші паперу.
- Потім залізний стрижень зсувається не менше ніж на 10 мм і наноситься удар. Для більшої точності вивчення, процедуру необхідно повторити пара разів.
- Після цього направлятися виміряти відбитки на еталонному стержні і папері з точністю до 0,1 мм.
- Вимірявши відбитки, направлятися скласти окремо діаметри, отримані на папері, і діаметри на еталонному стрижні.
Непрямим параметром міцності бетону є середня величина відносини відбитків на еталонному стержні та на бетоні.
Спосіб відскоку
Даний метод вивчення є найбільш нескладним. Випробування виконується за допомогою особливого електронного приладу. У ньому є молоток, вдавливающий кулька у бетон. Електроніка визначає міцність матеріалу по відскоку кульки по закінченні вдавлювання.
Для випробування бетону потрібно уперти пристрій в цементну поверхню і натиснути відповідну кнопку. Результати висвітлюються на екрані приладу. Потрібно заявити, що фактично так само відбувається процес випробування матеріалу за допомогою пристрою ударно-імпульсного типу.
Ось і всі основні методи визначення якості бетону, які значно частіше використовуються в сучасному будівництві.
Висновок
Як ми дізналися, існує багато способів визначення міцності бетону. Причому назвати якийсь із них кращим нереально, оскільки різні методи, в більшості випадків, призначені для різних типів дерев’яних конструкцій та мають різні похибки.
З відео в цій статті можливо взяти додаткову дані по даній темі.
