Как проверить плотность бетона прибором

Обновлено: 26.01.2025

Приборы контроля бетона

Контроль бетона – разновидность неразрушающего контроля. Применяется для обнаружения поверхностных и внутренних дефектов бетона, конструкций, бетонных зданий и сооружений. При контроле бетона также получают данные о прочности его на сжатие, однородности, наличии и расположении арматуры и других показателей.

Бетон относится к хрупкому материалу. По законам физики, хрупкие изделия обладают сильным сопротивлением против разрушения при их сжатии. Остальные нагрузки, такие, как проверка изгиба, растяжения, кручения и прочие воздействия, подобные изделия не выдерживают. Поэтому, для укрепления таких конструкций, их подвергают армированию, благодаря чему железобетонные сооружения сопротивляются не только сжатию, но и прочим воздействиям. Тем не менее, к основному параметру контроля бетона относится проверка прочности на сжатие.

Перечень параметров неразрушающего способа проверки:

прочность изделия;
твердость материала;
выявление пустот внутри конструкции;
глубина, качество армирования;
влагонепроницаемая степень материала;
степень устойчивости к отрицательной температуре;
величина защитного покрытия и пр.

Для проверки прочности требуются приборы неразрушающего контроля бетона, принцип функционирования которых основан на следующих способах контроля:

отламывание ребра;
вырывание со скалыванием;
вырывание стальных дисков;
упругое отскакивание;
ударный импульс;
пластическое деформирование;
ультразвуковое излучение.

Молоток Шмидта

Впервые для проверки прочности бетона был использован молоток в 1948 году, который был разработан инженером из Швейцарии Э.Шмидтом. По истечении времени появились более усовершенствованные приборы неразрушающего контроля бетона, однако данный аппарат является на сегодняшний день одним из наиболее распространенных склерометров для проверки изделий. Принцип функционирования молотка базируется на определении ударной силы, которая образуется при ударе молотком инструмента.

Благодаря молотку Шмидта обеспечивается низкая погрешность замеров, с выполнением проверки большого числа конструкций в минимальный период времени. Данное преимущество молотка Шмидта на сегодняшний день обеспечивает такому инструменту распространенное применение проверки залитых конструкций в соответствии с нормативами ГОСТ 22690.

Принцип функционирования молотка Шмидта базируется на упругом отскоке при замерах твердости поверхностной части изделия, который был взят из аналогичных замеров прочности металлических изделий. Склерометр обладает специальным ударником и системой пружин, которые позволяют после удара осуществить ударнику произвольный отскок. Твёрдость проверяемой поверхности характеризуется степенью обратного отскока. Данный склерометр, как и любые приборы контроля бетона, отображает градуированную кривую для вычисления прочности материала.

Порядок контроля бетона молотком Шмидта:

инструмент устанавливается на проверяемую поверхность конструкции;
далее с помощью обеих рук выполняется плавное нажатие на аппаратуру по направлению к поверхностной части конструкции до осуществления удара молотка;
в результате отскока на шкале отображаются значения;
для точности результатов нужно выполнить 10 замеров;
твердость материала определяется среднеарифметическим вычислением значений.

По принципу функционирования, молотки Шмидта можно условно разделить на два типа:

1.аппарат ультразвукового излучения с комплектацией вмонтированного либо наружного электронного блока. Приборы контроля бетона, функционирующие на этом принципе, отображают все замеры на дисплее и, в большинстве своем, сохраняются в памяти аппаратуры на протяжении определённого срока. Такие приборы неразрушающего контроля бетона способны регистрировать значения от 5 до 120 Мпа.

2.аппарат механического функционирования представляет собой корпус цилиндрической формы, с расположенным внутри него ударным механизмом, который состоит из отталкивающей системы пружин, индикатора со стрелкой. Подобные приборы контроля бетона обеспечивают регистрацию значений от 5 до 50 Мпа. Механический молоток Шмидта используется при проверке сооружений из железобетонных, бетонных материалов.

Молоток Кашкарова

Данная аппаратура неразрушающего контроля бетона применяется при проверке прочности железобетонных конструкций или при монолитной заливке бетона. В комплект аппаратуры входит сменный металлический стержень, в качестве эталонного, с известными параметрами, стакан, шарик, пружина, корпус с рукояткой и головка. Длина молотка Кашкарова 300 мм, масса 900 грамм, что регламентируется ГОСТ 22690-88.

Порядок выполнения исследований:

удар осуществляется молотком перпендикулярно поверхности;
для максимально правдивых результатов необходимо выполнить от 5-ти до 10-ти ударов;
один эталонный стержень может использоваться до 4-х серий образцов;
интервал между метками на стержне должен быть в пределах 10-ти – 12-ти мм;
степень прочности определяется в зависимости от величины диаметра отпечатков, полученных на поверхности и на стержне. При этом учитываются отпечатки только правильной формы. Значение прочности получается в результате среднеарифметического вычисления диаметра пятна. Диапазон проверки прочности составляет от 50 до 500 кг/см².

Минусом данного прибора контроля бетона является его большая погрешность - от 15% до 20% и то, что данная аппаратура обеспечивает проверку прочности конструкции только на поверхности изделия (до 10 мм). Нет возможности проверки качественного сцепления заполняемой части и крупных фрагментов раствора.

Ультразвуковой дефектоскоп

Приборы неразрушающего контроля бетона предназначены для обнаружения посторонних включений, трещин и пустот внутри железобетона, пластмасс, а также для замера толщины и определения структуры крупнозернистых веществ в материале. В большей части ультразвуковой дефектоскоп низкой частоты применяется при замере толщины изделия, дефектоскопии конструкций выполненных из бетонного камня, асфальта и прочих горных пород.

Прибор контроля бетона способен определить глубину поверхностных трещин в конструкции, благодаря определению расстояния, скорости ультразвукового излучения при поверхностном импульсе. Аппарат может применяться, как в лабораториях, так и на производственных участках. Ультразвуковой дефектоскоп универсален - может замерять показатели еще и для камня, графита, керамики и т.д.

Скорость излучения ультразвука, зависит от упругих и прочностных параметров бетона, от существования пустот, трещин, прочих дефектов, влияющих на качество.

Приборы контроля бетона подобного типа применяются на предприятиях стройиндустрии, на стройплощадках, на строящихся и эксплуатируемых сооружениях.

Влагомер бетона

Влагомер для бетона является компактным и простым прибором служащим для замера влажности бетонных изделий и прочих материалов.

Особенности работы влагомера:

для замера достаточно приложить аппарат на поверхность;
измерение влажности построено на изменении частоты радиоволн, проникающих в изделие глубиной до 30 мм;
исследования можно выполнять либо на постоянной основе, либо через установленные интервалы времени.

Влагомер способен замерить влажность твердых веществ (бетона, стяжки раствора, штукатурки, кирпича), как в лабораториях, так и на производственных участках.

Неразрушающая проверка обеспечивает замеры не самой влажности, а сопряженного с ней параметра с переводом впоследствии его в значение влажности.

Влагомер для бетона можно разделить на два вида по принципу действия:

1. Игольчатые, выполняющие измерения электрического сопротивления, в зависимости от влажности, между внедренными в материал контактными стержнями.

2. Бесконтактные, обеспечивающими показания с использованием затухания электромагнитных волн.

Локатор арматуры

Данные приборы неразрушающего контроля бетона обеспечивают в реальном режиме времени выявлять арматуру на заданной глубине.

для обнаружения арматурной сетки используется электромагнитная импульсная индукция;
катушки датчика через определенный промежуток подзаряжаются электромагнитными импульсами, создавая магнитное поле;
на поверхности электропроводящего изделия, расположенного в магнитном поле, образуются вихри электрических токов, индуктирующих магнитное поле в обратном направлении;
для замеров используется получаемое различие в напряжении.

Современные приборы контроля бетона обладают уникальной техникой обнаружения арматурных сеток в реальном режиме времени, обеспечивающих выявление местонахождения арматуры на глубине застывшего раствора до 180 мм и более. Аппаратура оснащена индикаторами, выявляющими расположение арматуры, а также акустическими, оптическими инструментами, обнаруживающими положение арматурной сетки.

Область применения данных приборов контроля бетона:

выявление расположения арматуры при сверлении отверстий в бетонных изделиях;
определение толщины застывшего раствора до арматурной сетки;
анализ расположения арматуры (при перестройке, перепланировке или изменению нагрузки на конструкции);
замер диаметров арматурных стержней, при необходимости;
обследование коррозии арматурной сетки и защитного слоя.

Ультразвуковой тестер

Аппарат определяет прочность материала на основании корреляции скорости излучения колебаний ультразвука с его физико-механическими параметрами и физическим состоянием. Качественные показатели определяются в результате замера времени и скорости ультразвуковых излучений в бетонных, железобетонных изделиях.

Назначение приборов неразрушающего контроля бетона сконструированных на базе ультразвуковых тестеров:

контроль качества раствора по скорости ультразвуковых волн по ГОСТ 17624-87;
замер качества раствора в эксплуатируемых конструкциях в сочетании с отрывом со сколом;
выявление несущей возможности опор, столбов;
определение уровня созревания раствора при монолитной его заливке, с использованием опалубки;
обнаружение поверхностных изъянов в бетонных изделиях, с использованием скорости или времени прохождения ультразвука в дефектном участке;
выявление параметров трещин, выходящих наружу;
вычисление пористости, наличия трещин в материале;
определение уровня анизотропии композитных веществ;
вычисление возраста застывшего раствора при изменении его характеристик со временем;
сравнивание свойств образцов или материалов друг с другом, а также срока эксплуатации изделий при изменении характеристик со временем.

Тестер проницаемости бетона

Инструмент обеспечивает измерение коэффициента проницаемости сооружений из бетона воздухом. Приборы контроля бетона данного типа обеспечивают проверку проникновения воздуха в глубь бетонных конструкций с целью выявления факторов, влияющих на коррозию арматуры. Благодаря такому анализу определяется потенциальная долговечность сооружения, его способность сопротивляться воздействию агрессивной среде. Продолжительность испытаний составляет от 2-х до 12-ти минут и зависит от проницаемости материала.

Измеритель защитного слоя бетона

Аппаратуру такого типа используют для замера толщины раствора до расположения арматурной сетки в конструкциях из железобетона. Принцип функционирования измерителя заключается в выявлении изменения электромагнитного поля прибора при его «встрече» с арматурными стержнями, расположенными в глубине железобетонного изделия. Показатели отображаются на индикаторе измерителя.

Подобные приборы контроля бетона применяются в:

локаторах арматуры, обеспечивающих выявление расположения стальных прутьев и вычисление размера армирования;
профометрах, обнаруживающих место нахождения прутьев, их диаметр, а также фактическое удаление от поверхности;
измерителях, помогающих обнаружить размещение, габаритные параметры арматурной сетки, а также глубину нахождения арматуры в слое раствора.

Анализатор коррозии

Данная аппаратура оценивает уровень коррозии арматурной сетки. Анализатор осуществляет замер потенциала гальванической пары и удельного электросопротивления раствора. Приборы контроля бетона такого типа не имеют альтернатив при обследовании огромных зданий. Роликовый электрод и получение результатов замеров в реальном режиме времени обеспечивает оперативное наблюдение за уровнем коррозии арматуры.

Данные приборы неразрушающего контроля бетона поставляются в 3-х вариантах:

Со стержневым электродом, обеспечивающим измерение потенциала. Принцип действия заключается в замере потенциалов на поверхности бетонной конструкции для выявления коррозии на поверхности стали, расположенной внутри застывшего раствора. Для этого к электроду вольтметра с высоким входным сопротивлением подключают стальную арматуру. Электрод передвигается по обследуемой решетке на поверхности конструкции. Электрод представляет собой медь/медно-сульфатная полуячейка (Cu/CuSO4), состоящая из медного штока, которые погружается в концентрированный раствор медного купороса, с известным постоянным потенциалом.
С роликовым и стержневым электродом, измеряющим потенциал. В этом варианте замер потенциалов на поверхности бетонной конструкции выявляет характерную картину коррозии стальной поверхности арматуры внутри материала. Здесь, как и в первом варианте, электрод системы подключается через вольтметр с высоким сопротивлением на входе к стальной арматуре. Электрод выполнен из такого же материала – меди/медно-сульфатной полуячейки (Cu/CuSO4), состоящей из медного штока, погружаемого в концентрированный раствор медного купороса, с известным постоянным потенциалом. Процедура замера потенциала осуществляется аналогично процессу, описанному в первом варианте.
С датчиком Веннера, осуществляющим фиксирование сопротивления. Для определения удельного электросопротивления бетонной конструкции применяется датчик Веннера. К двум внешним стержням подключается ток и выполняется замер разности потенциалов между двумя внутренними стержнями.

Приборы контроля бетона являются неотъемлемым элементом современного строительства. Благодаря контролю качественных показателей можно значительно продлить срок эксплуатации бетоноконструкций, сделать их максимально безопасными.

Методы определения прочности бетона

Содержание

Что влияет на прочность?

Затвердевшая в условиях строительной площадки бетонная смесь может давать отличные от лабораторных результаты. Помимо качества цемента и заполнителей на характеристику влияют:

условия транспортировки;
способ укладки в опалубку;
размеры и форма конструкции;
вид напряженного состояния;
влажность, температура воздуха на всем протяжении твердения смеси;
уход за монолитом после заливки.

Качество смеси и ее прочностные характеристики ухудшаются, если при производстве работ совершались грубые нарушения технологии:

доставка производилась не в миксере;
время в пути превысило допустимое;
при заливке смесь не уплотнялась вибраторами или трамбовками;
при монтаже была слишком низкая или высокая температура, ветер;
после укладки в опалубку не поддерживались оптимальные условия твердения.

Неправильная транспортировка приводит к схватыванию, расслоению и потере подвижности смеси. Без уплотнения в толще конструкции остаются пузырьки воздуха, которые ухудшают качество монолита.

При температуре 15°-25°С и высокой влажности в первые 7-15 суток бетон достигает прочности 70%. Если условия не выдерживаются, то сроки затягиваются. Опасно как охлаждение смеси, так и ее пересушивание. Зимой опалубку утепляют или прогревают, летом поверхность монолита увлажняют, накрывают пленкой.

На заводах ЖБИ осуществляют пропаривание или автоклавную обработку конструкций, чтобы уменьшить время набора прочности. Процесс занимает от 8 до 12 часов.

Чтобы определить, насколько характеристики конструкции соответствуют проектным, а также при обследованиях и мониторинге технического состояния зданий проводят проверку прочности бетона. Она включает лабораторные испытания образцов, неразрушающие прямые и косвенные методы исследования объектов.

Факторы, влияющие на погрешность измерений при контроле и оценке прочности бетона:

Требования к проверке

С точки зрения заказчика наиболее предпочтительно проводить испытания неразрушающими методами контроля фактической прочности бетона. Сегодня созданы приборы, которые позволяют быстро получить результаты без бурения, высверливания или вырубки образца, портящих целостность конструкции.

Для осуществления контроля и оценки прочности бетона рассматривают три показателя:

точность измерений;
стоимость оборудования;
трудоемкость.

Наиболее дорогими являются испытания кернов на лабораторном прессе и отрыв со скалыванием. Исследования по величине ударного импульса, упругого отскока, пластических деформаций или с помощью ультразвука имеют меньшую затратную часть. Но применять их рекомендуется после установления градуировочной зависимости между косвенной характеристикой и фактической прочностью.

Параметры смеси могут существенно отличаться от тех, при которых была построена градуировочная зависимость. Чтобы определить достоверную прочность бетона на сжатие, проводят обязательные испытания кубиков на прессе или определяют усилие на отрыв со скалыванием.

Если пренебречь этой операцией, неизбежны большие погрешности при контроле и оценке прочности бетона. Ошибки могут достигать 15-75 %.

Целесообразно пользоваться косвенными методами при оценке технического состояния конструкции, когда необходимо выявить зоны неоднородности материала. Тогда правила контроля допускают применение неточного относительного показателя.

Как определить прочность бетона?

В производстве материалов и строительстве применяются методы для испытания бетона на прочность:

разрушающие;
неразрушающие прямые;
неразрушающие косвенные.

Они позволяют с той или иной точностью проводить контроль и оценку фактической прочности бетона в лабораториях, на площадках или в уже построенных сооружениях.

Разрушающие методы

Из готовой смонтированной конструкции выпиливают или выбуривают образцы, которые затем разрушают на прессе. После каждого испытания фиксируют значения максимальных сжимающих усилий, выполняют статистическую обработку.

Этот метод, хотя и дает объективные сведения, часто не приемлем из-за дороговизны, трудоемкости и причинения локальных дефектов.

На производстве исследования проводят на сериях образцов, заготовленных с соблюдением требований ГОСТ 10180-2012 из рабочей бетонной смеси. Кубики или цилиндры выдерживают в условиях, максимально приближенным к заводским, затем испытывают на прессе.

Неразрушающие прямые

Неразрушающие методы контроля прочности бетона предполагают испытания материала без повреждений конструкции. Механическое взаимодействие прибора с поверхностью производится:

при отрыве;
отрыве со скалыванием;
скалывании ребра.

При испытаниях методом отрыва на поверхность монолита приклеивают эпоксидным составом стальной диск. Затем специальным устройством (ПОС-50МГ4, ГПНВ-5, ПИВ и другими) отрывают его вместе с фрагментом конструкции. Полученная величина усилия переводится с помощью формул в искомый показатель.

При отрыве со скалыванием прибор крепится не к диску, а в полость бетона. В пробуренные шпуры вкладывают лепестковые анкеры, затем извлекают часть материала, фиксируют разрушающее усилие. Для определения марочной характеристики применяют переводные коэффициенты.

Внимание! Способ не применяют при толщине защитного слоя менее 20 мм.

Неразрушающие косвенные методы

Уточнение марки материала неразрушающими косвенными методами проводится без внедрения приборов в тело конструкции, установки анкеров или других трудоемких операций. Применяют:

исследование ультразвуком;
метод ударного импульса;
метод упругого отскока;
пластической деформации.

При ультразвуковом методе определения прочности бетона сравнивают скорость распространения продольных волн в готовой конструкции и эталонном образце. Прибор УГВ-1 устанавливают на ровную поверхность без повреждений. Прозванивают участки согласно программе испытаний.

Данные обрабатывают, исключая выпадающие значения. Современные приборы оснащены электронными базами, проводящими первичные расчеты. Погрешность при акустических исследованиях при соблюдении требований ГОСТ 17624-2012 не превышает 5%.

При определении прочности методом ударного импульса используют энергию удара металлического бойка сферической формы о поверхность бетона. Пьезоэлектрическое или магнитострикционное устройство преобразует ее в электрический импульс, амплитуда и время которого функционально связаны с прочностью бетона.

Метод пластических деформаций предполагает измерение на бетоне размеров следа после удара металлическим шариком и сравнение его с эталонным отпечатком. Способ разработан давно. Наиболее часто на практике используется молоток Кашкарова, в корпус которого вставляют сменный стальной стержень с известными характеристиками.

По поверхности конструкции наносят серию ударов. Прочность материала определяется из соотношения полученных диаметров отпечатков на стержне и бетоне.

Заключение

Способы проверки марки бетона

Строительство достаточно трудоемкий процесс. Чтобы исключить лишние затраты и не растрачивать время, стоит хорошо позаботиться о качестве материалов. В первую очередь необходимо задуматься о том, как проверить марку бетонной смеси.

Заказанный раствор не всегда соответствует прописанным в документе характеристикам. Если добавленное сырье для изготовления бетона не отвечает должным пропорциям, автоматически меняется качество раствора. Чтобы точно узнать марку необходимо провести оценку качества.

Как определить марку бетона

Определение марки бетона может производиться разными методами:

Лабораторная экспертиза;
Ультразвуковой метод;
Самостоятельная проверка.

Каждый способ различается по проценту точности и имеет определенные тонкости.

Контактные способы проверки

Второй метод предполагает отправку пробы в лабораторию. Сначала необходимо провести ряд манипуляций:

Подготовить деревянный ящик объемом 15 см³;
Приобретенный раствор залить в форму непосредственно с лотка бетоносмесителя, ящик предварительно смочить водой. Залитый раствор уплотнить, сделав несколько проколов арматурой;
Поместить пробу на 28 дней в такие же условия, в каких находится основная конструкция;
Застывший образец отвозится в лабораторию для исследования. Оценку можно производить на промежуточных этапах схватывания (3, 7 и 14 дней).

Экспертиза выдаст заключение об исследовании образца этой марки, ее соответствие установленным нормам.

Ультразвуковая методика

Ультразвуковые приборы, помимо исследования прочности, используются для дефектоскопии. Скорость распространения ультразвука в бетоне достигает 4500 м/с.

Способ изготовления бетонного раствора;
Количество и зерновой состав;
Изменение расхода цемента более, чем на 30%;
Возможные полости, трещины и дефекты в готовой конструкции;
Уровень уплотнения бетона.

Способы самостоятельной проверки

Проверка в лаборатории или специальными средствами не всегда оправдывает себя. Это касается тех случаев, когда возводится небольшая постройка на частной территории. Залитый и застывший раствор можно проверить в домашних условиях несколькими способами. Если он не будет соответствовать необходимым требованиям, можно воспользоваться платной экспертизой и возместить ущерб с поставщика.

Проверка на гладкость

Внимательно рассмотрите застывшую конструкцию. Она должна быть гладкой, наличие узоров говорит о несоблюдении правил заливки. Такой раствор скорей всего промерзал, что значительно снизит его прочность. Фактически, бетон марки М300, станет по своим свойствам как М200-250.

Тест на звонкость

Можно провести проверку по звуку удара. Для этого берется молоток или кусок металлической трубы, весом не более 0,5 кг. Здесь важна звенящая тональность при нанесении удара. Глухой звук говорит о низкой прочности и плохом уплотнении. А при появлении трещин, крошек необходимо полностью или частично заменять конструкцию.

Визуальная оценка

Способ подразумевает проверку характеристик раствора при приемке. Можно выделить такие моменты, как:

Если доставлен миксер, определить качество бетона без осмотра можно только по предоставленным документам. В данном случае все зависит от добросовестности продавца.

Проверка бетона молотком и зубилом

Необходимо брать молоток весом 300-400 гр.

Все описанные способы имеют свои достоинства и недостатки, для точности результата стоит обратиться за помощью к специалистам. Лабораторное, ультразвуковое и ударно-импульсивное исследования более достоверные и исчерпывающие. Качество напрямую зависит от характеристики составных компонентов, соблюдения пропорций, условий хранения и транспортировки. Поэтому обезопасить себя можно выбором проверенного поставщика с хорошей репутацией, это значительно снизит риск возникновения проблем в будущем.

Как проверить плотность бетона прибором

Для оценки состояния бетонных конструкций необходим всесторонний анализ факторов, влияющих на их эксплуатационные характеристики, такие как прочность, толщина защитного слоя, диаметр арматуры, теплопроводность, влажность, адгезия покрытий и т.д. Неразрушающие методы контроля особенно актуальны, когда характеристики бетона и арматуры неизвестны, а объёмы контроля значительны. Методы НК дают возможность контроля как в лабораторных условиях, так и на строительных площадках в процессе эксплуатации.

В чём плюсы неразрушающего контроля:

Возможность не организовывать на площадке лабораторию оценки бетона.
Сохранение целостности проверяемой конструкции.
Сохранение эксплуатационных характеристик сооружений.
Широкая сфера применения.

Лаборатория НТЦ «Эксперт» оказывает услуги по контролю бетона методами УЗК, магнитной индукции и методом упругого отскока. Данные методы дают возможность определять прочность бетона, наличие внутренних дефектов, глубину и диаметр арматуры. Неразрушающие методы применимы, когда нет возможности изъятия образцов для контроля прямыми методами, особенно в процессе строительства и реконструкции. Процедура обследования бетонных конструкций регламентирована ГОСТ 22690-2015 и ГОСТ 17624-2012. Общие правила проверки качества бетона изложены в ГОСТ 18105-2010.

При всем многообразии контролируемых параметров контроль прочности бетона занимает особое место, поскольку при оценке состояния конструкции определяющим фактором является соответствие фактической прочности бетона проектным требованиям.

Процедура обследований регламентирована ГОСТ 22690-2015 и ГОСТ 17624-2012. Общие правила проверки качества бетона изложены в ГОСТ 18105-2010. Неразрушающий контроль прочности бетона подразумевает применение механических методов (удар, отрыв, скол, вдавливание) и ультразвукового сканирования.

Контроль прочности готовых бетонных конструкций как правило проводится по графику, в установленном проектом возрасте, либо при необходимости, например, когда планируется реконструкция. Контроль прочности строящихся конструкций даёт возможность оценить распалубочную и отпускную прочность, сравнить реальные характеристики материала с паспортными.

Методы неразрушающего контроля прочности бетона делят на две группы

Прямые методы испытания бетона (методы местных разрушений)

Методы местных разрушений относят к неразрушающим условно. Их основное преимущество – достоверность. Они дают настолько точные результаты, что их используют для составления градуировочных зависимостей для косвенных методов. Испытания проводятся по ГОСТ 22690-2015.

Основные недостатки методов местных разрушений – высокая трудоёмкость, необходимость расчёта глубины прохождения арматуры, её оси. При испытаниях частично повреждается поверхность конструкций, что может повлиять на их эксплуатационные характеристики.

Косвенные методы испытания бетона

В отличие от методов местных разрушений, методы, основанные на ударно-импульсном воздействии на бетон, имеют большую производительность. Однако, контроль прочности бетона ведется в поверхностном слое толщиной 25-30 мм, что ограничивает их применение. В упомянутых случаях необходима зачистка поверхности контролируемых участков бетона или удаление поврежденного поверхностного слоя.

Неразрушающий контроль прочности бетона на заводах ЖБИ и в строительных лабораториях осуществляется после приведения градуировочных зависимостей приборов в соответствие с фактической прочностью бетона по результатам испытания контрольных партий в прессе.

Метод ударного импульса

Метод ударного импульса – самый распространённый среди неразрушающих методов из-за простоты измерений. Он позволяет определять класс бетона, производить измерения под разными углами к поверхности, учитывать пластичность и упругость бетона.

Суть метода. Боёк со сферическим ударником под действием пружины ударяется о поверхность. Энергия удара расходуется на деформации бетона. В результате пластических деформаций образуется лунка, в результате упругих возникает реактивная сила. Электромеханический преобразователь превращает механическую энергию удара в электрический импульс. Результаты выдаются в единицах измерения прочности на сжатие.

К достоинствам метода относят оперативность, низкие трудозатраты, отсутствие сложных вычислений, слабую зависимость от состава бетона. Недостатком считается определение прочности в слое глубиной до 50 мм.

Метод упругого отскока

Метод упругого отскока заимствован из практики определения твёрдости металла. Для испытаний применяют склерометры – пружинные молотки со сферическими штампами. Система пружин допускает свободный отскок после удара. Шкала со стрелкой фиксирует путь ударника при отскоке. Прочность бетона определяют по градуировочным кривым, которые учитывают положение молотка, так как величина отскока зависит от его направления. Среднюю величину вычисляют по данным 5-10 измерений, выполненных на определённом участке. Расстояние между местами ударов – от 30 мм.

Диапазон измерений методом упругого отскока – 5-50 МПа. К достоинствам метода относят простоту и скорость измерений, возможность оценки прочности густоармированных конструкций. Ключевые недостатки такие же, как у других ударных методов: контроль прочности в поверхностном слое (глубина 20-30 мм), необходимость частых поверок (каждые 500 ударов), построение градуировочных зависимостей.

Ниже представлены измерители прочности бетона, работающие по принципу ударного импульса, из ассортимента нашей компании

Метод пластической деформации

Метод пластической деформации считается одним из самых дешёвых. Его суть – в определении твёрдости поверхности посредством измерения следа, который оставляет стальной шарик/стержень, встроенный в молоток. При проведении испытаний молоток располагают перпендикулярно поверхности бетона и совершают несколько ударов. С помощью углового масштаба измеряют отпечатки на бойке и бетоне. Для облегчения измерений диаметров используют листы копировальной или белой бумаги. Полученные характеристики фиксируют и вычисляют среднее значение. Бетонная прочность определяется по соотношению размеров отпечатков.

Принцип действия приборов для испытаний методом пластических деформаций основан на вдавливании штампа при помощи удара либо статического давления. Устройства статических давлений применяются ограниченно, более распространены приборы ударного действия – ручные и пружинные молотки, маятниковые устройства с шариковым/дисковым штампом. Твёрдость стали штампов минимум HRC60, диаметр шарика — минимум 10 мм, толщина диска — не меньше 1 мм. Энергия удара должна быть равна или больше 125 H.

Метод прост, может применяться в густоармированных конструкциях, отличается быстротой, но подходит для оценки прочности бетона не больше М500.

Ультразвуковое обследование

Ультразвуковой метод – это регистрация скорости прохождения ультразвуковых волн. По технике проведения испытаний можно выделить сквозное ультразвуковых прозвучивание, когда датчики располагают с разных сторон тестируемого образца, и поверхностное прозвучивание, когда датчики расположены с одной стороны. Сквозной метод позволяет, в отличие от всех остальных методов НК прочности, контролировать прочность в приповерхностных и глубоких слоях конструкции.

Ультразвуковые приборы неразрушающего контроля бетона могут использоваться не только для контроля прочности бетона, но и для дефектоскопии, контроля качества бетонирования, определения глубины и поиска арматуры в бетоне. Они позволяют многократно проводить массовые испытания изделий любой формы, вести непрерывный контроль нарастания или снижения прочности.

На зависимость «прочность бетона – скорость ультразвука» влияют количество и состав заполнителя, расход цемента, способ приготовления бетонной смеси, степень уплотнения бетона. Недостатком метода считается довольно большая погрешность при переходе от акустических характеристик к прочностным.

Ниже даны ссылки на приборы неразрушающего контроля бетона, представленные в ассортименте нашей компании

Кроме перечисленных способов контроля прочности существуют менее распространённые. На стадии экспериментального использования метод электрического потенциала, инфракрасные, вибрационные, акустические методы.

Опыт ведущих специалистов по неразрушающему контролю прочности бетона показывает, что в базовый комплект специалистов, занятых обследованием, должны входить приборы, основанные на разных методах контроля: отрыв со скалыванием (скалывание ребра), ударный импульс (упругий отскок, пластическая деформация), ультразвук, а также измерители защитного слоя и влажности бетона, оборудование для отбора образцов.

Погрешность методов неразрушающего контроля прочности бетона

Процедура оценки

Общие правила контроля прочности бетона изложены в ГОСТ 18105-2010. Требования к контрольным участкам приведены в следующей таблице

Наиболее сложными для контроля бетонных конструкций являются случаи воздействия на них агрессивных факторов: химических (соли, кислоты, масла), термических (высокие температуры, замораживание в раннем возрасте, переменное замораживание и оттаивание), атмосферных (карбонизация поверхностного слоя). При обследовании необходимо визуально, простукиванием, либо смачиванием раствором фенолфталеина (случаи карбонизации бетона), выявить поверхностный слой с нарушенной структурой. Подготовка бетона таких конструкций для испытаний неразрушающими методами заключается в удалении поверхностного слоя на участке контроля и зачистке поверхности наждачным камнем. Прочность бетона в этих случаях необходимо определять преимущественно методами местных разрушений или путём отбора образцов. При использовании ударно-импульсных и ультразвуковых приборов шероховатость поверхности не должна превышать Ra 25.

Прочность бетона по маркам

Измерение защитного слоя и диаметра арматуры

Основная задача защитного слоя – обеспечить надежное сцепление бетона с арматурой на этапах монтажа и эксплуатации бетонной конструкции. Кроме того, он выполняет функцию защиты от перепадов температур, повышенной влажности, агрессивных химических реагентов. Толщина защитного слоя бетона диктуется условиями эксплуатации конструкции, видом и диаметром используемой арматуры.

При создании защитного слоя бетона руководствуются указаниями СНиП 2.03.04-84 и СП 52-101-2003. Контроль толщины защитного слоя проводится по ГОСТ 22904-93.

Для оперативного контроля качества армирования железобетонных конструкций и определения толщины защитного бетонного слоя используют приборы для поиска арматуры в бетоне - локаторы арматуры. Они работают по принципу импульсной магнитной индукции. Помимо измерения толщины защитного слоя, измеритель способен поиск арматуры в бетоне и определять наличие арматуры на определенном участке, фиксировать сечение, диаметр и другие параметры арматурных включений.

Оборудование для измерения толщины защитного слоя и оценки расположения арматуры

Неразрушающий контроль влажности

Влажность бетона оценивают по ГОСТ 12730.0-78: Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости. Некоторое количество влаги (в ячеистом бетоне до 30–35%) остаётся в стройматериалах в ходе производственного процесса (технологическая влага). В нормальных условиях содержание влаги в бетонных конструкциях в течение первого отопительного периода сокращается до 4-6% по весу.

Для получения полной картины целесообразно использовать несколько различных по физическому принципу методов оценки. Для измерения влажности бетона применяют влагомеры или измерители влажности. Принцип действия влагомера основан на зависимости диэлектрической проницаемости материала и содержания в нем влаги. Следует учитывать, что содержание влаги в бетоне отличается от ее содержания на поверхности. Методы измерения на поверхности дают результат для глубины до 20 мм и не всегда отражают реальное положение вещей.

Оборудование для измерения влажности и проницаемости бетона

Адгезия защитных и облицовочных покрытий

Адгезия измеряется при помощи прямых (с нарушением адгезионного контакта), неразрушающих (с измерением ультразвуковых или электоромагнитных волн) и косвенных (характеризующих адгезию лишь в сопоставимых условиях) методов. Наиболее распространен метод оценки с помощью адгезиметра. Методика оценки установлена ГОСТ 28574-2014: Защита от коррозии в строительстве. Конструкции бетонные и железобетонные. Методы испытаний адгезии защитных покрытий.

Оценка бетона с помощью адгезиметра проводится при диагностике повреждений покрытия, контроле качества антикоррозийных работ, а также при проверке качества строительных материалов. Интенсивность адгезии определяется давлением отрыва, которое следует приложить к покрытию (штукатурке, краске, герметику и т.д.), чтобы отделить его от бетонной основы.

Оборудование для измерения адгезии

Морозостойкость

В большинстве нормативных документов устойчивость покрытий и изделий из застывшей смеси определяется количеством переходов через нулевую отметку, после которого начинается падение эксплуатационных характеристик. Морозостойкость бетона – способность выдерживать температурные перепады, а также количество циклов заморозки и оттаивания бетонной смеси. В ГОСТ 10060-2012 выделяют 11 марок бетона с различной морозостойкостью, которая имеет градацию на циклы от F50 до F1000.

Группы бетонов по морозостойкости

Дополнительная информация

Морозостойкость бетона оценивают ультразвуковыми методами по ГОСТ 26134-2016. Ультразвуковая диагностика отличается невысокой стоимостью, даёт возможность проводить обследования неограниченное число раз. При этом предъявляются высокие требования к качеству бетонной поверхности и квалификации сотрудника.

Оборудование для неразрушающего контроля бетона можно купить с доставкой до двери либо до терминалов транспортной компании в городах: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Саратов. Амурск, Ангарск, Архангельск, Астрахань, Барнаул, Белгород, Бийск, Брянск, Воронеж, Великий Новгород, Владивосток, Владикавказ, Владимир, Волгоград, Волгодонск, Вологда, Иваново, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Калининград, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курск, Липецк, Магадан, Магнитогорск, Мурманск, Муром, Набережные Челны, Нальчик, Новокузнецк, Нарьян-Мар, Новороссийск, Новосибирск, Нефтекамск, Нефтеюганск, Новочеркасск, Нижнекамск, Норильск, Нижний Новгород, Обнинск, Омск, Орёл, Оренбург, Оха, Пенза, Пермь, Петрозаводск, Петропавловск-Камчатский, Псков, Ржев, Ростов, Рязань, Самара, Саранск, Смоленск, Сочи, Сыктывкар, Таганрог, Тамбов, Тверь, Тобольск, Тольятти, Томск, Тула, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Ханты-Мансийск, Чебоксары, Челябинск, Череповец, Элиста, Ярославль и другие города. А так же Республики Казахстан, Белоруссия и другие страны СНГ.

Читайте также: