Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как определяется прочность бетонной конструкции?

Как определяется прочность бетонной конструкции?

Нормативные требования к способам определения прочности
бетона монолитных конструкций

Протоколы и заключения лабораторий, подтверждающие прочность бетона монолитных конструкций, являются неотъемлемой частью исполнительной документации.

Руководящим документом в отношении приемочного контроля прочности бетона является ГОСТ 18105-2018 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности».

В соответствии с данным документом (п.4.4 ГОСТ 18105-2018) при стрительстве монолитных конструкций контролю подлежат:

— прочность в проектном возрасте;
— прочность в промежуточном возрасте — при снятии несущей опалубки, нагружении конструкций до достижения ими проектной прочности и т.д.

Проектный возраст бетона – время, в течение которого должно быть обеспечено достижение бетоном заданных требований по маркам, классам или по другим показателям.

Таким образом, прочность бетона монолитных конструкций необходимо определять как минимум дважды – в промежуточном и в проектном возрасте.

Однако ГОСТ допускает на этот счет одно исключение — в случае, если прочность бетона в промежуточном возрасте для монолитных конструкций составляет 90% и более значения проектного класса, контроль прочности в проектном возрасте не проводят (п.4.4 ГОСТ 18105-2018).

По ГОСТ 18105-2018 прочность бетона монолитных конструкций в промежуточном возрасте допускается проводить выборочно (не менее одной констукции каждого вида — колонны, стены и т.п.), в проектном возрасте проводится сплошной контроль всех конструкций.

Здесь уже лучше определится по месту, если в промежуточном возрасте прочность конструкций при измеренениях не ниже 90%, то лучше померить сразу весь объем, чтобы потом в проектном возрасте опять не вызывать лабораторию.

Для монолитных конструкций прочность бетона определяется только неразрушающими методами ( ГОСТ 18105-2018 п.8.2.1). Определение прочности по контрольным образцам допускается только в исключительных случаях, когда нет возможности померить неразрушающим методом непосредственно в теле конструкции.

При этом определение прочности по контрольным образцам допускается использовать для входного контроля качества бетонной смеси на строительной площадке.

В СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» (измененная редакция от 17.06.2017) в разделах 5.5, 5.18 внесены аналогичные требования по определению прочности бетона, как и в ГОСТ 18105-2018. В соответствии п. 5.5.5 контроль прочности бетона монолитных конструкций в промежуточном и проектном возрасте следует проводить применяя неразрушающие методы определения прочности бетона или по образцам отобранным из конструкций (ГОСТ 28570). В ввязи с этим изменилась форма журнала бетонных работ (приложение Ф СП 70.13330.2012).

Таким образом, монолитная конструкция подлежит приемке по прочности бетона при выполнении одного из условий:

— фактический класс прочности бетона монолитной конструкции по результатам сплошного неразрушающего контроля или по образцам отобранным из конструкций (ГОСТ 28570) в проектном возрасте не ниже проектного класса;

— прочность бетона монолитной конструкции в промежуточном возрасте по результатам неразрушающего контроля или по образцам отобранным из конструкций (ГОСТ 28570) составляет 90% и более значения от проектного класса.

Соответственно, при отсутствии в исполнительной документации протоколов с данными показателями, монолитные конструкции приемке по прочности не подлежат.

«ПРАВИЛА ОБСЛЕДОВАНИЯ НЕСУЩИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. СП 13-102-2003» (утв. Постановлением Госстроя РФ от 21.08.2003 N 153)

8.3 Определение характеристик материалов бетонных и железобетонных конструкций

8.3.1 В бетонных и железобетонных конструкциях прочность бетона определяют механическими методами неразрушающего контроля по ГОСТ 22690, ультразвуковым методом по ГОСТ 17624, а также методами определения прочности по образцам, отобранным из конструкций, по ГОСТ 28570 и приложению 10 ГОСТ 22690.

8.3.2 До определения прочности бетона по 8.3.1 целесообразно предварительно любым оперативным (экспертным) методом (молотком Физделя, ультразвуковым поверхностным прозвучиванием и пр.) обследовать бетон по его поверхности в расчетных сечениях конструкций и их элементов с целью выявления возможного наличия зон с различающейся прочностью бетона.

8.3.3 Участки испытания бетона при определении прочности в группе однотипных конструкций или в отдельной конструкции должны располагаться:

в местах наименьшей прочности бетона, предварительно определенной экспертным методом;

в зонах и элементах конструкций, определяющих их несущую способность;

в местах, имеющих дефекты и повреждения, которые могут свидетельствовать о пониженной прочности бетона (повышенная пористость, коррозионные повреждения, температурное растрескивание бетона, изменение его цвета и пр.).

8.3.4 Число участков при определении прочности бетона следует принимать не менее:

3 — при определении прочности зоны или средней прочности бетона конструкции;

6 — при определении средней прочности и коэффициента изменчивости бетона конструкции;

9 — при определении прочности бетона в группе однотипных конструкций.

Число однотипных конструкций, в которых оценивается прочность бетона, определяется программой обследования и принимается не менее трех.

8.3.5 Фактическая прочность бетона в конструкциях, определенная неразрушающими методами или испытанием отобранных от конструкции образцов, является необходимым фактором для получения расчетных характеристик бетона.

Расчетные и нормативные характеристики бетона определяют согласно разделу 2 СНиП 2.03.01 в зависимости от условного класса бетона по прочности на сжатие. Значение условного класса бетона по прочности на сжатие определяют для тяжелого бетона по формуле , для легкого — , где — средняя кубиковая прочность бетона в группе однотипных конструкций, в конструкции или отдельной ее зоне, полученная по результатам испытаний неразрушающими методами или испытаниями отобранных из конструкций образцов бетона.

При больших объемах работ по оценке прочности бетона целесообразно применить статистические методы оценки. Оценка прочности бетона с применением статистических методов приведена в приложении Б.

8.3.6 В практике обследования в ряде случаев, помимо оценки прочности бетона, может потребоваться определение и других его характеристик.

Определение плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости бетона следует проводить по ГОСТ 12730.0 — ГОСТ 12730.5.

Морозостойкость бетона определяют испытанием отобранных от конструкций образцов по ГОСТ 10060.0 — ГОСТ 10060.4.

Щелочность бетона определяют по значению рН поровой жидкости в соответствии с ГОСТ 5382.

Состав и структуру бетона определяют специальными методами химического, физико-химического и микроскопического анализа бетона.

Для определения температуры нагрева бетона при пожаре используют методы дифференциально-термического анализа и контроля изменения пористости цементного камня и его цвета.

8.3.7 Для проверки и определения системы армирования железобетонной конструкции (расположения арматурных стержней, их диаметра, толщины защитного слоя бетона) используют:

магнитный метод по ГОСТ 22904;

радиационный метод по ГОСТ 17625 (применяемый в случаях необходимости);

контрольное вскрытие бетона с обнажением арматуры для непосредственного замера диаметра и количества стержней, оценки класса арматурной стали по рисунку профиля и определения остаточного сечения стержней, подвергшихся коррозии.

Число конструкций, в которых определяются диаметр, количество и расположение арматуры, определяется программой обследования и принимается не менее трех.

Размеры повреждений арматуры и закладных деталей определяют по снимкам, полученным с помощью радиационного метода или после вскрытия арматуры.

8.3.8 Для определения фактической прочности арматуры из конструкции, где это возможно без ее ослабления, вырезают образцы и испытывают по ГОСТ 12004.

При определении прочности арматуры по данным механических испытаний число стержней одного диаметра и одного профиля, вырезанное из однотипных конструкций, должно быть не менее трех. Стержни должны вырезаться из сечений конструкций, в которых несущая способность без вырезанных стержней обеспечивается.

8.3.9 Допускается ориентировочное определение прочности арматуры по рисунку профиля стержней, определяемому после ее вскрытия или по данным испытаний радиационным методом по ГОСТ 17625.

При ориентировочном определении прочности арматуры по рисунку профиля стержней количество участков, в которых определяется профиль стержней одного и того же диаметра в однотипных конструкциях, должно быть не менее пяти.

8.3.10 В связи с тем, что арматурные стали одной марки или класса имели в действовавших в разные годы нормативных документах разные величины нормативных и расчетных сопротивлений, при обследовании необходимо определять годы проектирования и постройки здания или сооружения.

Читать еще:  ИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Если определение класса арматуры проводится по проектным данным (имеются чертежи конструкций с данными по классу арматуры или маркам примененной стали) без отбора и испытания образцов арматуры, то нормативные и расчетные сопротивления арматуры конструкций определяют согласно действовавшим ранее нормативным документам (НиТу 123-55, СНиП II-13.1-62, СНиП II-21-75) — см. таблицу В.2 приложения В и по СНиП 2.03.01. При обследовании конструкций, возведенных до 1986 г., нормативные и расчетные сопротивления арматуры можно определять по таблице В.2 приложения В, а конструкций, возведенных после 1986 г., — по СНиП 2.03.01.

При этом должно соблюдаться условие: арматура в обследованных конструкциях должна совпадать с проектными данными по классу, диаметрам стержней, их количеству и расположению.

При отсутствии проектных данных и невозможности отбора и испытания образцов нормативные и расчетные сопротивления допускается принимать в зависимости от профиля арматуры в соответствии с п.6.21 СНиП 2.03.01 или по таблице В.2 приложения В.

При выполнении поверочных расчетов по данным испытаний образцов арматуры, отобранной от обследованных конструкций, нормативные и расчетные сопротивления арматуры принимаются согласно п.6.19 СНиП 2.03.01.

Если марку арматурной стали определяют на основании химического или спектрального анализа, то нормативные и расчетные сопротивления арматуры назначают в соответствии с нормами, действовавшими на момент постройки или изготовления конструкций (см. таблицу В.2 приложения В).

8.3.11 Определение типов и контроль качества сварных соединений арматуры на соответствие их ГОСТ 14098 производятся после вскрытия арматуры путем визуального осмотра и измерения геометрических параметров ультразвуковым методом по ГОСТ 23858 или радиационным методом по ГОСТ 17625, а также путем механических испытаний вырезанных образцов по ГОСТ 10922.

Контроль сварных соединений закладных деталей производится в соответствии с ГОСТ 10922, радиационным методом по ГОСТ 17625, ультразвуковым методом или визуально.

8.3.12 При обследовании конструкций, подвергшихся воздействию пожара, для получения достоверных данных рекомендуется установить:

время обнаружения пожара;

зону распространения пожара и время интенсивного горения;

температуру в помещениях во время пожара;

место нахождения очага пожара;

средства тушения пожара;

максимальную температуру нагрева бетона, арматуры, закладных деталей и сварных соединений;

распределение температуры по участкам конструкций во время пожара.

Признаки, определяющие температуру нагрева бетона при пожаре, приведены в таблице Г.1 приложения Г. Возможное снижение прочности бетона и арматуры в зависимости от температуры нагрева приведено соответственно в таблицах Г.2 и Г.3 приложения Г.

Прочность бетона – способы определения

Прочность бетона на сжатие, является важнейшей технической характеристикой, регламентируемой действующими нормативными документами: ГОСТ и СНиП. В соответствии с практическими исследованиями 80-85% марочной прочности бетон приобретает на 28 сутки после затворения водой.

  • Оценка прочности бетона различными методами
  • Определение прочности бетона неразрушающими методами
  • Определение прочности бетона с помощью ультразвука
  • Разрушающие методы определения прочности бетона
  • Определения прочности бетона своими руками
  • Класс прочности всех марок бетонов
  • Заключение

Конечно, при этом температура окружающего воздуха должна находиться в пределах 20-25 градусов Цельсия. Максимально же возможная прочность бетонной конструкции достигается через 3-4 года после заливки.

Оценка прочности бетона различными методами

Так как прочность бетона является самой важной характеристикой, от которой зависит прочность сооружения, конструкторами и технологами разработаны и активно применяются следующие варианты испытаний бетона на прочность:

  • Неразрушающие механические методы контроля. Основаны на опосредственной оценке технической характеристики, полученной методами: упругого отскока, удара, и отрыва со скалыванием.
  • Определение прочности бетона ультразвуковым методом. В этом случае используется специальная ультразвуковая установка, которая «просвечивает» проверяемую конструкцию и определяет прочность бетона в зависимости от скорости распространения ультразвуковых волн.
  • Метод разрушающего контроля прочности. Согласно существующим СНиПам разрушающий контроль является обязательным при приемке здания или сооружения в эксплуатацию.
  • Самостоятельный метод определения прочности бетона с помощью подручных материалов и инструментов: молотка, зубила и штангенциркуля.

Перечисленные способы имеют различную степень точности, находящуюся в пределах допускаемой погрешности.

Определение прочности бетона неразрушающими методами

  • Определение прочности с помощью молотка Физделя. При ударе рабочей частью молотка Физделя на поверхности бетона очищенной от посторонних материалов образуется отпечаток в виде лунки определенного диаметра. Величина диаметра, измеренная штангенциркулем, характеризует прочность бетона. Для достоверности результатов производится 12-15 ударов. Для расчета прочности принимается средний диаметр лунки.
  • Определение прочности с помощью молотка Кашкарова. Удар молотком Кашкарова оставляет на поверхности бетона два отпечатка. Один отпечаток остается на исследуемом объекте, второй отпечаток остается на эталоне (бетонном стержне известной прочности). В зависимости от соотношений диаметров отпечатков определяется прочность проверяемого объекта.
  • Прочность бетона неразрушающими методами определяемая с помощью: пистолета ЦНИИСКа, молотка Шмидта и склерометра. Указанные методы основаны на принципе упругого отскока рабочего органа от испытываемого объекта. Величина прочности бетона оценивается по шкале прибора, на которой фиксируются полученные данные.
  • Отрыв со скалыванием. Для проведения испытаний выбирается участок поверхности в теле, которого нет арматурного пояса. Для проверки прочности используются специальные анкерные устройства, внедряемые в толщу бетона. Оценка прочности производится по шкале анкерного устройства.

Определение прочности бетона с помощью ультразвука

Технология использует связь, которая существует между скоростью распространения ультразвуковых импульсов и прочностью бетонной конструкции. Для реализации метода необходимо специальное оборудование, состоящее из генератора ультразвуковых волн, блока управления и датчиков.

Кроме прочности бетона, приборы ультразвукового исследования позволяют определять дефекты, однородность, модуль упругости и плотности толщи исследуемого объекта.

Разрушающие методы определения прочности бетона

В соответствии с требованиями действующего СП 63.13330.2012 г., проверка конструкций разрушающими методами являются обязательными, застройщикам остается выбрать приемлемый способ определения прочности бетона по контрольным образцам из следующего списка:

  • Контроль прочности, осуществляемый специальными прессами, разрушающими контрольные образцы, залитые в специальные формы. Аналогичным способом осуществляется проверка отпускной прочности бетона ГОСТ 18105-2010. «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности».
  • Контроль прочности бетона разрушением образцов выпиленных или высверленных из толщи проверяемой конструкции.
  • Контроль прочности методом разрушения образцов изготовленных непосредственно на строительной площадке. В связи с тем, что время и условия набора прочности образцами и время и условия набора прочности залитой конструкцией существенно различаются, данный метод считается относительно достоверным.

Определения прочности бетона своими руками

Более-менее достоверные сведения о прочности залитого бетона можно получить без использования специального оборудования. Для самостоятельных испытаний потребуется следующий инструмент:

  • Слесарный молоток массой ударной части 400-600 граммов.
  • Штангенциркуль с глубиномером.
  • Слесарное зубило средней величины.

При этом показатель прочности бетона – размер следа и глубина проникновения зубила после нанесения удара молотком средней силы.

  • Если след от зубила едва виден, прочность бетона соответствует классу В25.
  • Более глубокая и хорошо видная отметина идентифицирует бетон класса В15-В25.
  • Проникновение зубила в тело материала более чем на 0,5 мм говорит о том, что перед нами бетон класса В10,
  • Проникновение зубила в толщу бетона более чем на 10 мм идентифицирует бетон класса прочности В5.

Несмотря на то, что самостоятельный метод определения прочности бетона весьма простой и очень экономичный, прочность материала особо ответственных конструкций лучше всего определять «научными» способами привлекая соответствующих специалистов оснащенных соответствующим оборудованием.

Класс прочности всех марок бетонов

Заключение

Показатели марки и класса бетонных материалов – это самые важные показатели их сопротивления сжатию и осевой растяжке. В отличии от качеств относительно стойкости к низким температурам, влаге, именно они учитываются в первую очередь при покупке материалов.

Как определить прочность бетона?

Прочность бетона – одна из важнейших характеристик этого строительного материала. Бетон лучше всего сопротивляется усилиям на сжатие. Поэтому проектирование осуществляется таким образом, чтобы на конструкцию действовали в основном силы сжатия. Если конструкция будет испытывать усилия на растяжение и изгиб, то при расчете проекта учитывают прочность на растягивающие усилия и растяжение при изгибе.

Читать еще:  Выбор грунтовки глубокого проникновения для бетона

Характеристики прочности бетона

Порочность бетона на сжатие характеризуют марка или класс прочности, которые определяются в стандартном варианте в возрасте 28 суток. В зависимости от эксплуатационных особенностей строительной конструкции, момент определения прочности материала на сжатие может устанавливаться индивидуально. Это могут быть 3,7, 60, 90, 180 суток.

В проекте на строительную конструкцию пользуются понятием класса прочности и только в особых случаях – марки.

Таблица зависимости между классами и марками бетонов

Технологические факторы, влияющие на прочность бетона

Прочность бетона зависит от ряда факторов, среди которых:

  • Активность цемента. Между прочностными характеристиками бетонного продукта и активностью вяжущего существует линейная зависимость. Чем выше активность, тем лучше прочностные показатели.
  • Количество вяжущего. Повышение содержания вяжущего положительно влияет на прочностные характеристики только до определенного процентного содержания. Выше – прочностные показатели растут незначительно, а другие технические параметры ухудшаются – растут усадка и ползучесть.
  • Водоцементное соотношение. Оптимальная величина определяется необходимой маркой удобоукладываемости. Обычно в смеси содержится 40-70% воды. Превышение оптимального количества жидкости инициирует образование пор, снижающих прочность конечного продукта.
  • Гранулометрический и минералогический состав заполнителей. На прочность бетонного продукта отрицательно влияют: неоптимальный состав мелкого и крупного заполнителей, наличие в них пылевидных и глинистых частиц.
  • Качество воды. Вода, используемая для затворения смеси, берется из водопровода питьевого назначения или проверяется в лаборатории на присутствие в ней примесей, отрицательно влияющих на качество конечного продукта.
  • Вибрирование бетонной смеси при укладке. При вибрировании из смеси выходит лишний воздух, снижающий прочностные характеристики. Однако излишнее вибрирование приводит к расслаиванию смеси.
  • Соблюдение оптимальных условий твердения.

Способы определения прочности

ГОСТ 10180-2012 регламентирует правила подготовки образцов и проведения испытаний прочности на сжатие в лабораторных условиях В соответствии со стандартом образцами могут быть:

  • куб с длиной ребра 100, 150, 200, 250, 300 мм;
  • цилиндр с диаметром основания 100, 150, 200, 250, 300 мм, высотой не менее диаметра основания.

Образцы изготавливают с соблюдением условий, соответствующих реальным условиям твердения смеси. Твердение продукта может происходить в нормальных условиях или с использованием тепловой обработки. Испытания проводят на испытательной машине-прессе. Образец нагружают со стабильной скоростью нарастания усилия до его разрушения.

Существуют неразрушающие способы контроля прочности бетона, позволяющие контролировать этот параметр в уже готовой конструкции:

  • Механические. Эти испытательные технологии основаны на показаниях приборов. Основные методы – упругий отскок, ударный импульс, отрыв, скалывание, отрыв со скалыванием.
  • Ультразвуковой. Основой этого способа является зависимость скорости прохождения ультразвуковых волн через материал от его прочностных характеристик. Технология востребована для определения прочностных характеристик длинномерных строительных конструкций – ригелей, колонн, балок.

Области применения бетона различных классов прочности

  • В7,5. Такие бетоны содержат малое количество вяжущего и относятся к категории «тощих». Применяются в основном при проведении подготовительных строительных работ. С их помощью изготавливают подбетонки, на которых устраивается железобетонный фундамент. Такой подготовительный бетонный слой не допускает протекания цементного молочка из фундаментной бетонной смеси в грунт.
  • В10-В12,5. Такие материалы также обладают невысокой прочностью. Применяются для устройства подбетонного слоя, тонкослойных стяжек, фундаментов легких строительных конструкций.
  • В15-В20. Бетонные смеси этих классов прочности востребованы в малоэтажном индивидуальном строительстве при возведении небольших строений, для устройства внутренних перегородок, лестничных маршей.
  • В22,5. Широко востребованы в малоэтажном жилом и промышленном строительстве, при производстве ЖБИ.
  • В25-В22,7. Применяются при сооружении высоконагружаемых строительных конструкций – несущих балок, плит, колонн в многоэтажных зданиях.
  • В30 и выше. Такие бетоны, обладающие высокой прочностью, применяют в промышленном строительстве и для сооружения объектов высокой опасности и ответственности. Из-за высокой схватываемости применяются с добавками, регулирующими скорость твердения смеси.

  • Строитель с 20-летним стажем
  • Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Проверка прочности бетона

Бетон – один из самых популярных материалов в строительстве, его качество и прочностные характеристики влияют на целостность всей конструкции. Под влиянием внешних факторов и деформационных нагрузок проектная прочность обычно не совпадает с фактическими результатами. Существует несколько методов диагностики качества бетона. Большое распространение на практике получил метод отрыва со скалыванием, но специалисты используют и другие способы проверки.

Предел прочности

Каждому классу бетона соответствуют свои показатели, требуемая прочность по нормам СНиП занесена в таблицу:

Сопротивления бетона по нормативам, МПа
Класс бетонаПризменная прочность (сжатие осевое), RbnРастяжение осевое, Rbtn
В53,50,55
В7,55,50,7
В107,50,85
В12,59,51,00
В1511,01,15
В2015,01,40
В2518,51,60
В3022,01,80
В3525,51,95
В4029,02,10

Существует такое понятие как передаточная прочность бетона – по факту, это кубиковая прочность в период обжатия, она изначально имеет меньшую величину, чем проектная (марочная прочность). В масштабах завода ждать пока бетон наберёт 100% результат проектной прочности достаточно нерационально, поэтому применяют эту минимальную величину, предполагая, что бетон впоследствии наберёт проектную прочность.

Проявление проектной прочности наступает лишь на 28 день, если соблюдены все технологии и температурный режим (от 30° С и выше), очень важный показатель для бетонного раствора – критическая прочность. Опытным путём специалисты сделали вывод, что образцы бетона, набравшие критическую прочность (вызрели до определённого состояния), в условиях зимнего бетонирования не подлежат разрушению после оттаивания, а продолжают набор прочности одновременно с процессом вызревания.

Показатели критической прочности

Марки бетонаПроцент критической прочности от марочной
М15 – М150Более 50%
М200 – М300Более 40%
М400 – М500Более 30%
Для предварительно нагруженных конструкцийБолее 70%

Неразрушающий контроль

Метод неразрушающего контроля используется при измерении в процессе эксплуатации объекта. Это очень важный показатель во время возведения конструкций. Целостность бетона при осуществлении такого контроля не нарушается, он полностью готов к использованию. У каждого метода свои плюсы и минусы, если лаборатория владеет приборами для проведения каждого из них, то получится реализовать комплексный контроль качества бетона.

Как определить среднюю прочность в уже готовых постройках после заливки бетонной смеси? Для этого применяют один из двух способов:

  • Определение несущей способности по максимуму, путём передачи нагрузки на конструкции вплоть до полного её разрушения. Метод не выгоден с экономической стороны, из-за дороговизны – ведь после проверки бетон становится непригодным;
  • Состояние строений определяется с помощью специальных аппаратов, не разрушая конструкции. Конечные результаты обрабатываются с помощью специализированного программного обеспечения на компьютере с высокой точностью. Эти методы получили название «неразрушающие» и рассчитываются, базируясь на косвенных признаках: энергии, затрачиваемой на осуществление удара, напряжении, которое приводит к локальным (частичным) повреждениям системы, отпечатке.

Метод локальных разрушений

Такая методика относится к самой точной из всех, поскольку подразумевает использование градуировочной зависимости, учитывающей изменение прочности двух показателей: степени масштабности заполнителя и его типа.

  • Метод отрыва со скалыванием – самый распространённый и наиболее точный, основан на определении усилий, приложенных при скалывании частичной конструкции (её ребра), но трудозатратный, поскольку основной закон предусматривает бурение шпуров и размещение в конструкции анкеров, которые впоследствии выдёргиваются. Недостаток метода: нельзя применять при тонких стеновых панелях и заливке, имеющей частое армирование;
  • Метод отрывания металлических дисков – рассчитан на меньшие трудозатраты, чем предыдущий способ, но на практике применяется намного реже, подходит для сооружений с густым армированием. Суть метода состоит в наклеивании на поверхность дисков из металла (за несколько часов до проведения контрольных испытаний), а затем в отрывании этих дисков от конструкции.
Читать еще:  КТП ТО-80. Трансформаторная подстанция обогрева бетона.

Ударные способы контроля прочности

Довольно популярный метод неразрушающего контроля. От чего зависит выбор строителей в пользу того или иного метода – вопрос открытый, часто на это влияют особенность конструкций, толщина, степень армированности и другие параметры.

Эти способы фиксируют и регистрируют ударную энергию в момент соприкосновения оборудования с поверхностью. Определяется прочность бетона данными методами просто, с использованием тех же единиц измерения, что и при определении прочности бетона на сжатие.

Алгоритм проведения контроля:

  1. определение класса бетона путём проведения замеров;
  2. проведение манипуляций измерения характеристик прочности под разным наклоном к поверхности конструкции;
  3. обработка полученных результатов на компьютере.

Метод упругого отскока. Определяются параметры величины обратного отскока, который возникает при ударе оборудования о бетонную плоскость. Широко распространён при определении прочности склерометр Шмидта. Каждый удар в процессе контроля измеряется по специальной шкале, показания фиксируются в журнале.

Метод пластической деформации. Особенность этого способа: сначала осуществляют удар шариком по бетону, далее измеряют отпечаток, оставшийся на поверхности. Способ довольно древний, но он пользуется популярностью по сей день, поскольку не требует наличия специального оборудования и является не слишком дорогостоящим. Для контроля применяют молоток Кашкарова.

Определений прочности ультразвуковым методом

Ультразвуковое исследование бетона на прочность – самый удобный и современный способ. Для реализации используется специальный датчик, проводящий волны сквозь толщу бетонного слоя. Сравниваются характеристики скорости прохождения волн. Недостаток: для высокопрочных классов бетона такой метод не подходит.

Разрушающие методы

СНиП обязывает строительные организации проводить контроль разрушающими методами.

Способы разрушающего контроля:

  • проведение испытаний на специальных образцах;
  • выпиливание образцов из самой конструкции в разных местах (где брать пробы прописывает проектная документация или проектировщик на месте проведения работ);
  • • использование кубиков, изготовленных на строительном объекте по специальному регламенту с учётом всех технологических характеристик.

Проведение лабораторных исследований – дорогостоящий процесс, не всегда есть возможность его осуществления. Можно произвести контроль самостоятельно. Следует запастись простыми инструментами: молотком, весом около 800 грамм, и зубилом.

Прочность бетона

Классы бетона по прочности

Основная классификация бетона базируется именно на этой характеристике. Марка М15 отличается самой низкой прочностью, М800 наоборот самой высокой. Такая система дает возможность заранее спрогнозировать поведение той или иной марки, и выбрать материал, который будет полностью соответствовать расчетным нагрузкам.

Например, легкие ограждения и теплоизоляционные перегородки могут выполняться из марок М15-М50, М100-150 оптимальны для укладки монолитных оснований, а для ответственных ЖБ сооружений используют бетон не ниже М300.

Сегодня широко применяется также классификация бетона по прочности на сжатие В1 – В22. Различаются эти системы тем, что марки бетона рассчитываются по среднему, а классы по гарантированному фактическому значению прочности. Разрабатывая инженерно-проектную документацию, специалисты, как правило, оперируют понятием классов В. Среди строителей и в быту более понятной и привычной считается система марок.

Легко разобраться в соотношениях марок и классов можно, воспользовавшись следующей таблицой «Соотношение прочности бетона, соответствующих марок и классов по прочности на сжатие»:

Соотношение прочности бетона, соответствующих марок и классов бетона по прочности на сжатие

Марка бетона по прочности на сжатиеКласс бетона по прочности на сжатиеУсловия марка бетона*, соответствующая классу бетона по прочности на сжатие
Бетон всех видов, кроме ячеистогоОтличия от марки бетона (в %)Ячеситый бетонОтличие от марки бетона (в %)
М 15В 114,47-3,5
М 25В 1,521,7-13,2
М 25В 228,9415,7
М 35В 2,532,74-6,536,173,3
М 50В 3,545,84-8,150,641,3
М 75В 565,48-12,772,34-3,5
М 100В 7,598,23-1,8108,518,5
М 150В 10130,97-12,772,34-3,55
М 150В 12,5163,719,1180,85
М 200В 15196,45-1,8217,02
М 250В 20261,934,8
М 300В 22,5294,68-1,8
М 300В 25327,429,1
М 350В 25327,42-6,45
М 350В 27,5360,182,9
М 400В 30392,9-1,8
М 450В 35459,391,9
М 500В 40523,874,8
М 600В 45589,351,8
М 700В 50654,84-6,45
М 700В 55720,322,9
М 800В 60785,81-1,8
*Условная марка бетона — среднее значение прочности бетона серии образцов (кгс/см 2 ), приведенной к прочности образца базового размера куба с ребром 15 см, при номинальном значении коэффицента вариации прочности бетона.

От чего зависит прочность бетона

При выполнении любых строительно-монтажных работ очень важно соблюдать все условия, влияющие на прочность бетона в будущем сооружении. Основные факторы, задающие прочностные характеристики бетону:

  • Качество цемента. Из более прочного, быстро твердеющего и качественного цемента получается бетон с аналогичными показателями;
  • Объем цемента. Его количество на один кубометр должно быть таким, чтобы не оставалось пустот в песке, щебне или другом заполнителе. Образованию пустот способствует также и избыточное количество жидкости, которая при засыхании испаряется и понижает прочность бетона;
  • Заполнитель. От того, насколько качественный наполнитель напрямую зависит прочность готового материала. Однородность, чистота и правильная геометрическая форма гранул значительно упрочняют бетон;
  • Замешивание. Чем дольше и интенсивней замешивание, тем прочнее будет конечный результат;
  • Соблюдение правил и норм укладки смеси. Работая с цементным раствором, важно четко придерживаться технологии его нанесения. Использование специальных профессиональных вибраторов способно на 20-30% увеличить прочность бетона.

Методика определения прочности бетона

При промышленном производстве бетона или ЖБИ проводятся лабораторные исследования, выясняющие точную прочность бетона. Методы определения прочности регламентируются ГОСТами и СНиПами. Различают методы разрушающего и неразрушающего контроля. Первые считаются более точными, но их далеко не всегда можно применить на практике.

Связано это с тем, что разрушающие испытания требуют наличия анализируемого образца, извлечь который без нарушения целостности конструкции не представляется возможным. Поэтому чаще используют неразрушающие способы, основывающиеся на анализе показаний измерительных приборов.

Основные методы неразрушающего контроля

  • Анализ пластической деформации. Стальной шарик ударяется с поверхностью, оставляя на ней отпечаток. На измерении его размеров основывается вычисление прочности. Способ считается самым старым, дешевым и одновременно популярным. Зачастую испытания ведутся с помощью специального инструмента – молотка Кашкарова;
  • Определение упругого отскока. Определяется при помощи склерометра. При ударе рабочего тела по поверхности измеряется величина возвратного отскока;
  • Энергия удара. Это самый распространенный импульсный метод, использующийся в приборах, выпускаемых отечественными производителями;
  • Отрыв со сколом. Определяется уровень усилия, которое нужно приложить для отрыва анкера из куска бетона. Полученные показатели вписываются в паспорт на бетон.

Для готовых конструкций, которые эксплуатировались в определенный промежуток времени, используют ультразвуковой контроль прочности. Принцип измерения основан на определении скорости распространения ультразвуковой волны сквозь материал. Для этого с двух противоположных сторон устанавливают специальные преобразователи, передающие акустический контакт.

По существующим отечественным нормативам организации, изготавливающие бетон, должны использовать разрушающий контроль для проверки каждой партии на прочность. Застывший образец устанавливается под пресс и постепенно разрушается. Полученный показатель измеряется в кгс/см 2 и определяет основную марку материала.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×