Yoga-mgn.ru

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

Определение прочности бетона различными методами

Сравнительный анализ методов оценки прочности бетона монолитных конструкций

Гейде Сергей Сергеевич

На сегодняшний день в РФ нормативной документацией предусмотрено и определено несколько методов контроля и оценки прочности бетона.

По ГОСТ «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности» они условно разделены на 3 группы:

— Прямые неразрушающие методы;

— Косвенные неразрушающие методы;

При строительстве из монолитного железобетона бетонную смесь транспортируют на значительные расстояния. При этом, на один объект смесь могут поставлять несколько производителей. Соответственно, контроль качества бетона приходится производить не только на предприятиях, но и непосредственно на объектах строительства, а специалистам — контролировать готовые бетонные конструкции. [1]. В свою очередь, контроль прочности бетона в конструкциях зачастую производится не только в проектном возрасте 28 суток, а также и в промежуточном (3 или 7 суток). Это производится для контроля темпа набора прочности бетоном и при необходимости снятия опалубки и дальнейшего нагружения конструкции. Данный подход и специфика в монолитном строительстве, а также требуемая оперативность и достоверность результатов, делает необходимым и целесообразным использовать преимущественно неразрушающие методы контроля прочности бетона в конструкциях.

Использование традиционных методов испытания контрольных образцов (далее — КО), хранившихся в н.у., согласно ГОСТ 10180, применяется широко и сейчас, несмотря на требования ГОСТ 18105 о том, что для оценки и контроля прочности монолитных конструкций необходимо использовать схемы контроля В и Г [2]. Данные схемы подразумевают использование прямых и косвенных методов неразрушающего контроля. Однако в примечании к п.4.3 ГОСТ 18105 указано: «В исключительных случаях (при невозможности проведения сплошного контроля прочности бетона монолитных конструкций с использованием неразрушающих методов) допускается определять прочность бетона по контрольным образцам, изготовленным на строительной площадке и твердевшим в соответствии с требованиями п. 5.4, или по контрольным образцам, отобранным из конструкций. » [2]. Данное допущение может трактоваться различными способами и, в общем, напрямую не запрещает использование КО для оценки прочности бетона в конструкции.

Неразрушающие методы, в свою очередь делятся на прямые и косвенные. Прямые —отрыв со скалыванием (далее — ОС) и скалывание ребра. Косвенные методы основаны на определении и косвенной характеристики прочности бетона (скорости распространения ультразвука, упругого отскока, ударного импульса). Основные нормативные документы регулирующие испытания данными методами— ГОСТ и ГОСТ 17624. Согласно п. 3.14 ГОСТ 22690, для определения прочности бетона в конструкциях предварительно устанавливают градуировочную зависимость (далее ­— ГЗ) между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности[3]. Кроме того, Согласно п. 8.3.1 и Приложению Б СП определение прочности бетона без построения ГЗ может быть выполнено только методами ОС, скалывания ребра и по испытанию образцов, отобранных из конструкции[4].

Иными словами, применять косвенные методы контроля без построения ГЗ невозможно, а построение зависимости ведет к неизбежному использованию разрушающих или прямых методов. Это вызвано большой неопределенность (погрешность) результатов измерения параметра. Помимо приборной погрешности огромную роль играют внешние факторы (обработка поверхности, дефекты, арматура и т.д.).

Кроме этого, полученный результат не может быть использован без уточнения зависимости для исследуемого бетона. Установление ГЗ, например, для ультразвукового метода, по требованиям п. 3.4 ГОСТ 17624 подразумевает испытание не менее 30 образцов или не менее 12 участков отрыва со скалыванием[5]. На большинстве объектов среднего масштаба, получить согласование заказчика на повреждение конструкций в таком объеме редко представляется возможным. На практике, при обследовании бетона, указанными требованиями, зачастую, пренебрегает большинство организаций, и применяют только косвенные методы. Это обусловлено высокой трудоемкостю и стоимостю испытаний прямыми и разрушающими методами [6].

В связи с вышесказанным для анализа применимости и справедливости использования различных методов для оценки прочности бетона тех или иных конструкций были проведены исследования степени взаимосвязи и расчет коэффициентов корреляции для результатов испытания бетона следующими методами и приборами:

1.Метод ОС — ОНИКС-ОС1;

2.Ультразвуковой метод — УКС-МГ4;

3.Испытание КО, хранящихся при н.у., и в условиях твердения конструкции;

Испытанию подвергались КО размером 100×100×100 мм, ОС производился анкером Ø 16мм, ультразвуковой метод — поверхностное прозвучивание. Классы бетонов всех испытываемых конструкций были от В25 до В35. Испытания проводились с учетом требований ГОСТ 22690 и 17624.

В первом опыте, испытанию подвергались БНС с классом бетона В25 методами КО, хранившихся в н.у., и ультразвуковым методом. Коэффициент корреляции r составил −0.38., что свидетельствует о слабой обратной взаимосвязи. Это значит, что оценить действительную прочность бетона в БНС, а также сопоставить результаты, чтобы сделать оценочную характеристику не представляется возможным, используя данные методы испытаний. В таком случае, требуется прибегнуть к методу отбора образцов из конструкции (выбуривание кернов), что также не всегда представляется возможным технологически. График взаимосвязи представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 — Взаимосвязь значений испытаний КО с УЗ

Во втором и третьем опыте испытаниям подвергались конструкции с бетоном В30, В35. Результаты расчета коэффициентов корреляции r для бетона В30 при сопоставлении результатов «КО/ультразвуковой метод» и «КО/ОС» 0,45 и 0,56. Это свидетельствует о слабой и средней прямой взаимосвязи. Графики взаимосвязи на рисунке 2.

Результаты расчета коэффициентов корреляции r для бетона В35 при сопоставлении результатов «КО/ультразвуковой метод» и «КО/ОС» 0,23 и 0,28. Это свидетельствует о слабой прямой взаимосвязи. Графики взаимосвязи на рисунке 3.

Рисунок 2 — Взаимосвязь испытаний КО с УЗ и КО с ОС

Рисунок 3 — Взаимосвязь испытаний КО с УЗ и КО с ОС

Для всех случаев, при сопоставлении результатов, полученных испытаниями контрольных образцов, хранившихся при н.у. и ультразвуковым методом, ГЗ для этого класса бетона степень взаимосвязи получилась низкая. Это говорит о том, что существующие результаты испытаний бетона одной партии одних и тех же конструкций имеют низкую прямую степень взаимосвязи. При сопоставлении аналогичных результатов для класса бетона В25 взаимосвязь имела отрицательное значение, это значит, что результаты испытаний прочности бетона вовсе противоречат друг-другу.

То есть при контроле и оценке прочности бетона в конструкциях не представляется возможным, на основе только этих данных определить, результаты каким методов наиболее приближены к действительным значениям прочности бетона в конструкции. Оценка прочности по КО возможна, только в случае, когда и неразрушающие методы и испытания «кубиков» свидетельствуют о том, что бетон набрал проектную прочность. В случае спорных ситуаций и противоречивых результатов нельзя дать однозначный ответ о прочности бетона в конструкции.

Выбор оптимальных методов определения прочности бетона при обследовании зданий и сооружений.

Основной целью технического обследования зданий и сооружений является определение фактической категории технического состояния несущих конструкций, которая зависит в т.ч. от ее несущей способности. Несущая способность железобетонной конструкции в значительной части определяется прочностью бетона, а несущая способность бетонной конструкции полностью зависит от данного параметра. Таким образом, весьма важное место при определении категории технического состояния бетонных и железобетонных несущих конструкций занимает определение прочности бетона. При этом обследования выполняются часто по отношению к объектам в процессе их эксплуатации, что часто вызывает необходимость проводить испытания с минимальными разрушениями и в минимальные сроки. Также экономическая ситуация требует выполнять испытания с минимальными расходами материальных и временных ресурсов при этом обеспечивая достоверность результатов.

Наиболее распространенные методы определения прочности бетона подразделяются на три группы:

1 – Разрушающие методы – определение прочности бетона путем испытания отобранных из конструкций образцов, установленные ГОСТ 28570-90 [1];

2 – Неразрушающие прямые методы – механические методы испытания бетона: отрыв со скалыванием и скалывание ребра при стандартной схеме испытаний в ограниченно диапазоне прочности бетона, установленные ГОСТ 22690-2015 [2];

3 – Неразрушающие косвенные методы – механические методы испытания бетона: метод упругого отскока, метод пластической деформации, метод ударного импульса, метод отрыва, установленные ГОСТ 22690-2015 [2], а также ультразвуковой метод, установленный ГОСТ 17624-2012 [3].

Читать еще:  Как приготовить раствор для тротуарной плитки дома

При этом правила контроля и оценки прочности бетона устанавливаются ГОСТ 18105-2010[4], объединяющим все вышеуказанные методы определения прочности бетона в единую систему.

ГОСТ 18105-2010 [4] устанавливает четыре схемы испытаний: А, Б, В и Г. Из них на практике при обследовании зданий и сооружений реализуемыми являются схемы В и Г. Обе схемы требуют использования градуировочной зависимости при обработке результатов испытаний косвенными методами, что требует проведения параллельных испытаний с применением прямых или разрушающих методов : для схемы В не мене чем на 12 участках, для схемы Г не менее чем на 3-х участках [2, 3]. Таким образом, действующие нормы не допускают использования только косвенных методов для определения прочности бетона.

В виду вышеуказанного, выбор оптимального метода определения прочности означает выбор комбинации методов, состоящей из прямого или разрушающего метода и косвенного. В большинстве случаев, на практике, в силу высокой стоимости оборудования, выбор прямого или разрушающего метода ограничен наличием всего лишь одного прибора, как правило, отрыва со скалыванием как наиболее доступного из них, и весь выбор сводится к выбору прибора для косвенного метода. Тем не менее, в рамках данной статьи рассмотрим также разрушающие методы определения прочности бетона.

Рассмотрим стоимость необходимого оборудования для испытания бетона различными методами (см. Табл.1). Стоимость оборудования получена путем анализа предложения на рынке и отражает порядок текущих цен.

Испытания отобранных из конструкции образцов (кернов), включая:

Определение прочности бетона

Определение прочности бетона – это обязательное условие контроля качества железобетонных изделий при их производстве. От прочности бетона зависит безопасность и срок эксплуатации любой железобетонной конструкции. На прочность бетона влияет много факторов, начиная от качества используемых для изготовления материалов, заканчивая соблюдением технологических требований к процессу производства. Прочность бетона определяет его маркировку, под которой состав поступает в продажу. Например, марка М400 свидетельствует о том, что максимальная нагрузка, выдерживаемая материалом, составляет 400 кг/см2.

Испытание бетона на прочность подразумевает приложение к нему контрольной нагрузки, направленной на разрушение целостности его структуры. Для данных испытаний используют контрольные образцы либо производят отбор проб бетона непосредственно из обследуемой конструкции.

Методы определения прочности бетона

Проводить определение прочности бетона в России можно только с учетом нормативов, установленных стандартом ГОСТ 18105-2010. Классификация используемых методов подразумевает деление на три подгруппы.

  • Разрушающие. Испытание бетона в этом случае проводят с использованием контрольных образцов, подвергающихся твердению в одинаковых с конструкцией условиях, либо изымаемых непосредственно из бетонного монолита после достижения им необходимых показателей твердости. Эти методы определения прочности бетона считаются наиболее точными.
  • Неразрушающие косвенные. К этой категории относят ультразвуковые исследования (по ГОСТ 17624-2012), методы упругого отскока и ударного импульса (ГОСТ 22690-2015). Важно отметить, что эти методы названы так потому что прочность оценивают косвенно, через другой параметр, измеряя, например скорость ультразвука, а по ней вычисляя прочность на основании установленных экспериментально зависимостей. Эти методы определения прочности бетона без предварительно градуировки могут дать погрешность до 30…50%, их нельзя использовать для вычислений, требующих достоверности и точности получаемых значений без корректировок результатов на основе прямых методов.
  • Неразрушающие прямые. Испытание бетона в этом случае можно выполнять одним из двух методов. Первый из них предусматривает отрыв заделанного в бетон металлического анкера и измерение необходимой для этого нагрузки создаваемой при помощи специального оборудования. Второй (в данной подгруппе) метод определения прочности бетона основан на измерении усилия, прилагаемого для скалывания участка внешнего ребра бетонной конструкции.

Все замеры и испытания, в рамках которых производится определение прочности бетона, подразумевают использование специальных инструментов и приборов (измерители прочности бетона), позволяющих гарантировать точность выполняемых процедур. Именно аппаратные измерения дают наиболее достоверный результат и позволяют выполнять все необходимые манипуляции в кратчайшие сроки и без остановки процессов строительства и ведения других работ на объекте.

Приборы серии ОНИКС для определения прочности бетона

Современные приборы для определения прочности бетона серий ОНИКС и ПУЛЬСАР, выпускаемые компанией «Интерприбор», ориентированы на использование всех имеющихся методов определения прочности и прекрасно подходят для проведения испытаний и в лаборатории и на строительной площадке методами скола ребра, отрыва со скалыванием, по скорости прохождения ультразвука и методом ударного импульса.

Использование высокоточных технических средств гарантирует высокую скорость и точность при фиксации параметров прочности. Это позволяет быстро получать достоверные результаты при определении прочности бетона непосредственно на исследуемом объекте без разрушения бетонного монолита.

Популярные товары

Электронный склерометр ОНИКС-2.5 предназначен для оперативного измерения прочности и однородности бетона методом ударного импульса по ГОСТ 22690. Прибор широко .

Электронный склерометр ОНИКС-2.6 предназначен для контроля прочности бетона и однородности бетона методом ударного импульса по ГОСТ .

Наиболее функционально насыщенная версия ультразвукового прибора. Содержит полностью цифровой тракт с функцией визуализации принимаемого сигнала. Прибор незамен.

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.

Читать еще:  Известковый щебень (известняковый, доломитовый)

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.

Определение прочности бетона

Лабораторное определение прочности бетона

Бетонные смеси широко используются в процессе возведения жилых объектов, во время капитального ремонта или частичной реконструкции строений. Даже незначительное нарушение технологии приводит к изменению качественных характеристик материала.

Надежность конструкции и продолжительность эксплуатации бетонных поверхностей зависит от своевременно проведенного измерения прочности материала. Самым эффективным на сегодня диагностическим исследованием является определение прочности бетона неразрушающим методом – работа построена на изучении данных переданных специальными приборами.

Этапы испытания бетона неразрушающими методами

Исследования ультразвуком

Определение прочности бетона ультразвуковым методом проводится путем вычисления и последующей регистрации скоростных показателей УЗ импульсов. Главным достоинством ультразвукового исследования является то, что косвенная характеристика определяется только опытным путем, без разрушения материала. Благодаря такой отличительной особенности испытания можно проводить многократно на одном и том же месте – это дает полный контроль нарастания прочности и наиболее точную оценку качества. Кроме этого во время сквозного прозвучивания ультразвук проводит полную диагностику по всей толщине конструкции.

Главным измерительным оборудованием считается Пульсар 2.1. Современный высокоточный прибор предназначен для быстрой оценки качественных характеристик бетонных поверхностей. Показатели могут определяться в процессе сквозного или поверхностного прозвона.

Измеритель времени распространения ультразвука Пульсар 2.1 помогает выявить все имеющиеся на данный момент отклонения:

  • оценка глубины расщелин;
  • уровень пористости композитных материалов;
  • вычисление модуля упругости;
  • расчет степени прочности;
  • определение реальной плотности.

Диагностика проводится путем вычисления скоростных показателей прохождения и формы принимаемых УЗ импульсов.

Отрыв со скалыванием

Современное определение прочности бетона методом отрыва со скалыванием занимает лидирующие позиции. Несмотря на то, что способ диагностики считается неразрушающим, в ходе исследований показатели бетона проверяются с помощью разрушения небольшого участка. По итогам проведенной работы оценивается характер применяемых усилий, и наиболее точно определяются все фактические показатели.

Для измерения прочности сцепления в бетоне и кирпичной кладке используется Оникс-ОС. Оборудование идет вместе с комплектом приспособлений необходимых для вырыва анкерных устройств. Измеритель используется для вычисления усилий направленных на извлечение монтажных анкерных устройств на различных объектах строительства. В ходе испытаний бетонных конструкций используются специальные анкера трех типов, предварительно установленные в бетонное основание.

В ходе работы пресса усилие на скобе возрастает до предельных показателей, при которых возможна беспрепятственная выемка необходимого куска бетонной поверхности, после этого усилие опускается до нулевых показателей. Установленный в приборе электронный агрегат самостоятельно контролирует всю работу устройства и отмечает критичные точки разрушения базового основания.

Склерометрический метод или методика ударного импульса

Импульсный метод основан на принципе образования волны малой энергии, вызванной ударом прибора или его отдельных частей по поверхности бетонной конструкции. Определение прочности бетона импульсным методом позволяет учитывать пластичные свойства материала при упругом отскоке.

Для этого необходимо осуществить ряд ударов на одном, заранее выбранном участке. В ходе диагностики проводится регистрация энергии и ее волны, возникающей в момент соприкасания бойка с бетоном. После этого компактный прибор производит пересчет данных и вычисляет средний показатель.

Чаще всего для проведения диагностики выбирается измеритель ИПС-МГ4.03. Современное измерительное оборудование производители наделили энергонезависимой памятью и режимом передачи полученных в ходе испытания прочности бетона данных непосредственно на компьютер.

Основной сферой деятельности прибора является контроль прочности бетона на различных строительных площадках. Кроме этого оборудование активно используется во время запланированного обследования уже эксплуатируемых жилых или промышленных зданий и инженерных сооружений. Электронное устройство может применяться в процессе лабораторных исследований прочности кирпичной кладки или отделочных материалов из керамики.

Услуги по испытанию бетона от компании АЕГРО

Строительная лаборатория ООО «АЕГРО» оказывает услуги по испытанию бетона (определению прочности, морозостойкости, влагостойкости, выявлению и определению глубины трещин). Стоимость испытания бетона на одном участке косвенным методом начинается от 130 рублей.

Лаборатория АЕГРО, проводящая проверку монолитных конструкций и железобетонных изделий, после завершения всех работ выдает протокол испытаний бетона в день испытаний или на следующий день. В протоколе присутствуют все полученные опытным путем результаты, подтверждающие качественные характеристики материала.

Определение прочностных свойств бетона методами разрушающего и неразрушающего контроля при обследовании

Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Факультет: Строительный Кафедра: СК Специальность: ПГС Семестр: 9

Реферат на тему:

Определение прочностных свойств бетона методами разрушающего и не разрушающего контроля при обследовании сильноармированных железобетонных конструкций. Проблемы. Методы и примеры преодоления проблем.

Реферат 25с., 10ч., 6 рис., 10 источников.

Определение прочностных свойств бетона методами разрушающего и не разрушающего контроля при обследовании сильноармированных железобетонных конструкций. Проблемы. Методы и примеры преодоления проблем.

Цель работы:- Ознакомится с методами определения прочностных свойств бетона при обследовании сильно армированных конструкций разрушающим и неразрушающим контролем.

В результате реферирования исследованы:

— методы разрушающего и неразрушающего контроля определения прочности бетона;

— приборы для проведения контроля;

— проблемы определения прочностных свойств бетона.

1.Прочность бетона. Классификация методов.…………………. …….…….7

2.Разрушающий метод контроля.…………………………………. ………. 8 3.Методы местного (локального) разрушающего контроля……………. …..9 4.Неразрушающие методы определения прочности бетона…………. ……11

5.Анализ проблем определения прочности бетона……………….……..…. 15

6.Развитие современных методов и технических средств развития неразрушающего контроля………………………..…………………………..17

Список использованной литературы.………..…………………. …….……..19

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Прежде чем перейти к изложению основного материала, представляется необходимым вспомнить некоторые понятия, характеризующие прочностные свойства бетона.

Читать еще:  Что такое кирпич в стиле лего? Характеристики и отзывы

Бетон — искусственный материал, полученный в результате твердения смеси из песка, щебня, цемента и воды, составленной в определенной пропорции. В некоторых случаях в состав бетона вводят дополнительные материалы, называемые добавками [8].

Одной из основных характеристик бетона, позволяющей стать ему основным строительным материалом, является высокая прочность на сжатие.

Прочность — свойство материала воспринимать, не разрушаясь, внешние механические нагрузки и воздействия (сжатие, растяжение, сдвиг и др.) [8].

Предел прочности — максимальное значение механической нагрузки, приведенной к единице площади рабочего сечения, при достижении которой материал разрушается [8].

Предельное значение прочности обозначается R и имеет размерность МПа или кгс/см 2 . Прочность бетона зависит от его состава, прочностных и геометрических характеристик исходного материала, активности цемента и других факторов.

Класс бетона по прочности — показатель, характеризующий прочность бетона, устанавливаемый техническими нормами в зависимости от основных эксплуатационных характеристик или свойств материалов [8].

Железобетонная конструкция — часть здания или сооружения,

имеющая определенные размеры, форму и назначение, а также необходимые соединения с другими частями и образующая вместе с ними само здание (сооружение), выполненная (изготовленная, возведенная) из железобетона [8].

Зона конструкции — часть конструкции, имеющая конечные размеры.

В качестве зоны рассматривают части конструкции:

отличающиеся от других зон условиями (например, густое армирование) или качеством (например, плохо уплотненный бетон) укладки бетона, его твердения (например, замороженный в раннем возрасте) или эксплуатации (например, интенсивное нагружение, наличие повреждений);

однотипные конечных размеров части конструкций, имеющие большие размеры (например, плитные фундаменты, дорожные покрытия и т.д.) [8 ].

Участок испытания конструкции — часть объема, площади или длины конструкции, имеющая ограниченные размеры (например, 20х20 см по поверхности или 50 см по длине ребра), для которой определяют единичные значения прочности бетона [8].

Степень армирования конструкций определяется коэффициентом армирования, принимаемым равным отношению площади сечения арматуры к площади сечения бетона. (СНиП 2.03.01-84 Примечание к Табл.

Минимальные коэффициенты армирования приведены в СНиП

2.03.01-84* и СП 52-101-2003.

Разрушающие методы определения прочности бетона — определение прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным из бетонной смеси по ГОСТ 10180 или отобранным из конструкций по ГОСТ 28570.

Неразрушающий контроль (НК) — контроль надежности и основных рабочих свойств и параметров объекта или отдельных его элементов/узлов, не требующий выведение объекта из работы либо его демонтажа.

Прямые неразрушающие методы определения прочности бетона: —

определение прочности бетона по «отрыву со скалыванием» и «скалыванию ребра» по ГОСТ 22690.

Косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона: —

определение прочности бетона по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью бетона, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов, и косвенными характеристиками прочности, определяемыми по ГОСТ 22690

При обследовании строительных конструкций одним из показателей их состояния является фактическая, или остаточная, прочность материала, из которого они изготовлены. Как правило, фактическая прочность не совпадает с проектной и с начальной. Железобетон изменяет свои прочностные и деформационные характеристики под нагрузкой и во времени, кроме того, это может произойти под воздействием особых условий эксплуатации и случайных факторов.

Определение фактический прочности железобетона производится различными методами разрушающего и не разрушающего контроля, в зависимости от вида конструкции. Особую сложность представляет собой работа с сильно- (густо-) армированными конструкциями. Однако четкого разделения на сильно- и слабоармированные конструкции в нормативах нет. Степень армирования для каждой конструкции определяется индивидуально. Например, рассмотрим колонны: минимальный процент армирования от 0,05 до 0,25% в зависимости от характера нагрузки и гибкости, рекомендуемый максимальный в рабочем сечении 5%, 10% в зоне стыковки. Если превышают эти цифры можно считать, что элемент переармирован. Далее рассмотрим армированные конструкции.

1.ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ

Определение фактической прочности бетона непосредственно в строительных конструкциях является сложной технической задачей. Сложность проблемы заключалась в том, что в природе отсутствует такая физическая величина, как прочность. Эту задачу можно решить только путем использования косвенных величин, связанных с прочностью. Одной из первых косвенных величин было усилие (Р), при достижении которого разрушался бетонный кубик или цилиндр. Данную величину можно замерить различными способами. [10]

Развитие теоретических и экспериментальных исследований в области контроля качества привело к появлению значительного количества методов оценки прочности бетона. Каждый из существующих методов имеет определенную область применения, свои достоинства и недостатки. Контроль прочности бетона по результатам испытаний на сжатие образцовкубов не может полностью удовлетворять работников лабораторий, проектировщиков и строителей, потому что результаты испытаний образцов не всегда отражают действительную прочность бетона в изделиях

и конструкциях. [8]

В ряде случаев контроль прочности бетона путем испытания стандартных образцов создает определенные трудности. Например, часто возникает необходимость дополнительно определить прочность бетона в более поздние сроки, чем предполагалось ранее; однако отсутствие контрольных образцов не позволяет это сделать. Не представляется возможным оценить прочность бетона ранее возведенных железобетонных конструкций и сооружений. В таких случаях прочность бетона конструкции проверяют путем высверливания из нее цилиндров (кернов) с последующим испытанием их на сжатие. Обычно в лабораторию доставляют керны с неправильными основаниями, поэтому перед испытаниями на сжатие их необходимо выровнять, залить цементным раствором и подшлифовать. Подготовленные цилиндры испытывают на сжатие на гидравлическом прессе.

Для определения марки бетона полученную прочность цилиндров размером d=h=50 мм умножают на коэффициент 0,8. Однако этот метод нельзя применять для испытания бетона некоторых сборных железобетонных конструкций из-за малой толщины и высокого процента армирования. Такие конструкции надо испытывать неразрушающими методами. [8]

Существует ряд механических и физических методов, позволяющих определить прочность бетона в различных местах железобетонных изделий и конструкций без их разрушения. В этих методах используются различные приборы, основанные на принципе получения пластической деформации поверхности бетона путем заглубления в него бойка (шарика) при ударе с

определенной силой, а также на принципе упругого отскока от поверхности бетона и получения значения упругой деформации.

Исследования прочности бетона должны выполняться по требованиям ГОСТ 28570 [1], 22690 [2], 17624 [3], ГОСТ Р 53231 [4], СТО [5].

По способу воздействия на конструкцию методы принято разделять на:

 с местным разрушением;

Если после испытаний образец разрушен и не пригоден для дальнейшего использования по своему назначению, такой метод классифицируется как разрушающий.

Если конструкция остается пригодной к эксплуатации, но после испытания требуется ее ремонт, такой метод следует отнести к методам с местным (локальным) разрушением.

Неразрушающие методы предусматривают воздействие на конструкцию, которое не отражается на ее эксплуатационной способности.

Обследование начинается с предварительного изучения проектнотехнической документации, актов скрытых работ, актов приемной комиссии, заключений по предыдущим обследованиям, режимов эксплуатации и наличия агрессивных сред. Определяются проектная прочность бетона в конструкциях, способы их изготовления, используемая технология и, если это возможно, архивные документы по составу бетона и результаты его испытания, состояние бетона и наличие коррозии.

Получив некоторые сведения о бетоне и способах изготовления конструкций, можно приступать непосредственно к определению прочности бетона. [8]

На выбор метода влияют несколько факторов, к основным из которых можно отнести:

 полноту собранной информации,

 отличается ли прочность бетона в поверхностном слое от прочности бетона, расположенного в середине сечения.

2.РАЗРУШАЮЩИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ

Сущность методов: прочность бетона определяют измерением минимальных усилий, разрушающих выбуренные или выпиленные из конструкций образцы бетона при их статическом нагружении с постоянной скоростью роста нагрузки, и последующем вычислении напряжений при этих усилиях в предположении упругой работы материала.[1]

Форма и номинальные размеры образцов в зависимости от вида испытаний бетона должны соответствовать ГОСТ 10180:

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector