Определение класса бетона неразрушающим методом контроля

Обновлено: 25.01.2025

Неразрушающий контроль бетона

На сегодняшний день все большей популярностью, в первую очередь, у потребителей бетона пользуются так называемые неразрушающие методы исследований. Чаще всего речь идет об ультразвуковых и механических технологиях.

В первом случае, для ультразвуковых испытаний актуален ГОСТ 17624, во втором – ГОСТ 22690. Если речь идет о монолитных конструкциях, то по достижении проектного возраста все типы изделия проходят неразрушающий контроль бетона в обязательном порядке. Не менее одного изделия каждого типа (плиты, колонные конструкции, потолочные перекрытия и так далее) проходят контроль прочности.

При этом может варьироваться количество участков контроля.

Для плоских конструкций – три.
Для линейных горизонтальных форм не менее одного на каждые 4 погонных метра.
На колонну или пилон (иные вертикальные конструкции) – не менее шести.

При этом на всю партию изделий число замеров не должно быть меньше 20.

Методы неразрушающего контроля бетона

Упругого отскока и пластической деформации.
Ударного импульса.
Ультразвук

Отрыва со калыванием.
Скалывания ребра.

Целесообразность применения того или иного метода обуславливается предельными значениями прочности бетона, выраженные в МПа. Конкретные значения приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Методы в разрезе предельных значений прочности

Предельные значения прочности бетона, МПа

Упругого отскока и пластической деформации

Отрыва со скалыванием

Применяется еще один метод косвенного контроля – ультразвуковой, согласно ГОСТ 17624-2012. С помощью измерительного оборудования определяется скорость распространения ультразвуковой волны в материале. Известно, чем выше плотность, тем быстрее идет распространение.

Большинство приборов неразрушающего контроля работают при температуре наружного воздуха от – 10 °С до +50 °С.

Испытания бетона конструкций проводятся при положительной температуре бетона.

Допускается определять прочность бетона конструкций при отрицательной температуре, но не ниже минус 10 °С, при условии, что к моменту замораживания, конструкций находилась не менее одной недели при положительной температуре и относительной влажности воздуха не более 75 % (ГОСТ 22690-88, п. 1.4).

СТОИМОСТЬ

НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ БЕТОНА

Сплошной контроль монолитных конструкций ультразвуковым методом с построением градуировочной зависимости на (7 и 28 сутки)

Установление градуировочной зависимости (12 отрывов со скалыванием параллельно с ультразвуком) на контролируемый возраст бетона.

8 800 руб./без НДС

Корректировка градуировочной зависимости (3 отрыва со скалыванием параллельно с ультразвуком) на контролируемый возраст бетона.

2 500 руб./без НДС

Определение фактического класса бетона 1 (одной) вертикальной конструкции (колонна, пилон, балка, ригель).

5 400 руб./без НДС

Определение фактического класса бетона 1 (одной) плоской конструкции (стена, перекрытие, фундаментная плита).

Определение класса бетона неразрушающим методом контроля

Министерство регионального развития и строительства

5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения европейского стандарта ЕН 206-1:2000* "Бетон - Часть 1. Общие технические требования, эксплуатационные характеристики, производство и критерии соответствия" (EN 206-1:2000 "Concrete - Part 1: Specification, performance, production and conformity", NEQ) в части контроля и оценки прочности бетона

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2018 г.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на все виды бетонов, для которых нормируется прочность, и устанавливает правила контроля и оценки прочности бетонной смеси, готовой к применению (далее - БСГ), бетона монолитных, сборно-монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций при проведении производственного контроля прочности бетона.

Правила настоящего стандарта могут быть использованы при проведении обследований бетонных и железобетонных конструкций, а также при экспертной оценке качества бетонных и железобетонных конструкций.

Выполнение требований настоящего стандарта гарантирует обеспечение принятых при проектировании расчетных и нормативных сопротивлений бетона конструкций.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте приведены ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 13015-2003 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 17624-87 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора состава

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 нормируемая прочность бетона: Прочность бетона в проектном возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в нормативном или техническом документе, по которому изготавливают БСГ или конструкцию.

Примечание - В зависимости от вида прочности в проектном возрасте устанавливают следующие классы бетона по прочности:

- класс бетона по прочности на сжатие;

- класс бетона по прочности на осевое растяжение;

- класс бетона по прочности на растяжение при изгибе.

3.1.2 требуемая прочность бетона: Минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях БСГ или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности.

3.1.3 фактический класс бетона по прочности: Значение класса бетона по прочности монолитных конструкций, рассчитанное по результатам определения фактической прочности бетона и ее однородности в контролируемой партии.

3.1.4 фактическая прочность бетона: Среднее значение прочности бетона в партиях БСГ или конструкций, рассчитанное по результатам ее определения в контролируемой партии.

3.1.5 проба бетонной смеси: Объем БСГ одного номинального состава, из которого одновременно изготавливают одну или несколько серий контрольных образцов.

3.1.6 серия контрольных образцов: Несколько образцов, изготовленных из одной пробы БСГ или отобранных из одной конструкции, твердеющих в одинаковых условиях и испытанных в одном возрасте для определения фактической прочности одного вида.

3.1.7 партия бетонной смеси: Объем БСГ одного номинального состава, изготовленный или уложенный за определенное время.

3.1.8 партия монолитных конструкций: Часть монолитной конструкции, одна или несколько монолитных конструкций, изготовленных за определенное время.

3.1.9 партия сборных конструкций: Конструкции одного типа, последовательно изготовленные по одной технологии в течение не более одних суток из материалов одного вида.

3.1.10 контролируемый участок конструкции: Часть конструкции, на которой проводят определение единичного значения прочности бетона неразрушающими методами.

3.1.11 зона конструкции: Часть контролируемой конструкции, прочность бетона которой отличается от средней прочности этой конструкции более чем на 15%.

3.1.12 анализируемый период: Период времени, за который вычисляют среднее значение коэффициента вариации прочности бетона для партий БСГ или конструкций, изготовленных за этот период.

3.1.13 текущий коэффициент вариации прочности бетона: Коэффициент вариации прочности бетона в контролируемой партии БСГ или конструкций.

3.1.14 средний коэффициент вариации прочности бетона: Среднее значение коэффициента вариации прочности бетона за анализируемый период при контроле по схемам А и В.

3.1.15 скользящий коэффициент вариации прочности бетона: Коэффициент вариации прочности бетона, рассчитываемый как средний для текущей партии и предыдущих проконтролированных партий БСГ или конструкций при контроле по схеме Б.

3.1.16 контролируемый период: Период времени, в течение которого требуемая прочность бетона принимается постоянной в соответствии с коэффициентом вариации за предыдущий анализируемый период.

3.1.17 текущий контроль: Контроль прочности бетона партии БСГ или конструкций, при котором значения фактической прочности и однородности бетона по прочности (текущего коэффициента вариации) рассчитывают по результатам контроля этой партии.

3.1.18 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.

3.1.19 прямые неразрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по "отрыву со скалыванием" и "скалыванию ребра" по ГОСТ 22690.

3.1.20 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 и ГОСТ 17624.

3.1.21 захватка: Объем бетона монолитной конструкции или ее части, уложенный при непрерывном бетонировании одной или нескольких партий БСГ за определенное время.

3.1.22 единичное значение прочности: Значение фактической прочности бетона нормируемого вида, учитываемое при расчете характеристик однородности бетона:

- для БСГ - среднее значение прочности бетона пробы бетонной смеси;

- для сборных конструкций - среднее значение прочности бетона пробы бетонной смеси или среднее значение прочности бетона участка конструкции, или среднее значение прочности бетона одной конструкции;

- для монолитных конструкций - среднее значение прочности бетона участка конструкции или бетона одной конструкции.

3.2 Обозначения

- проектный класс прочности бетона, МПа;

- фактический класс прочности бетона, МПа;

, , - единичное, минимальное и максимальное значения прочности бетона в партии, МПа;

как обработать результаты испытаний бетона неразрушающим методом?

На данный момент есть два варианта (ИМХО):
1) Вы проводите испытания неразрушающим методом и методом отрыва со скалывания и строите свою зависимость одного от другого. Это самый точный вариант, но не всегда осуществимый так как сложно выполнить достаточное количество отрывов.

2)Вы проводите испытания неразрушающим методом и применяете универсальную зависимость (либо зависимость с другого объекта или от производителя), так же проводите не менее 3-х испытаний отрыва для определения Кс по прил.9 ГОСТ 22690.

А дальше темный лес - идет статистическая обработка прочности бетона и тут мнения сильно расходятся есть методика по СП 13-102-2003 и по ГОСТ 18105, они в принципе схожи, но есть пара нюансов от которых кипит мозг.

Уважаемы форумчане предлагаю закрепить эту тему в топике и все обсуждения вопросов испытания прочности бетона неразрушающими методами обсуждать здесь. Что бы повысить качество работ и улучшить помощь инженерам.

по поводу темного леса соглашусь! и все-таки немного покапавшись, решил обработку данных вести по ГОСТ18105(считаю, что именно этот документ является основным в данном вопросе)

Вопрос на самом деле достаточно интересный.

Вообще в чем суть зависимости? Как я понимаю, это определенная тенденция неких абстрактных показаний разных приборов от реального положения вещей. К примеру есть точные данные о прочности 10 образцов бетона (читай пресс) и данные о прочности этих же образцов, скажем, методом ударного импульса. Тогда все просто - строим зависимость импульса от пресса и далее конструкции проверяем импульсом и корректируем показания с помощью построенной зависимости. Опять же есть область определения функции для свежепостроенной зависимости, то есть не все значения импульса могут быть правильно скорректированы этой самой зависимостью, но это уже частности. В целом, вот этот случай - импульс от пресса - мне понятен.

Теперь другая ситуация. Есть только отрыв. Он считается за эталон прочности? Если да, то какая тут может требоваться градуировочная зависимость? А если нет, то как можно применять некую универсальную зависимость или проводить

испытания неразрушающим методом и методом отрыва со скалывания и строите свою зависимость одного от другого.

, если оба метода по сути косвенные?

И еще вопрос: что брать за единичное значение с той и с другой стороны, когда строится зависимость? Какие значения сравнивать от разных приборов?
Допустим, есть некая конструкция. Есть приборы на ультразвук и отрыв.
10 раз оторвал, 10 раз ультразвучишь и берешь среднее значение? Или 10 раз оторвал, 10 раз ультразвучишь, потом ко всему этому применил статистическую обработку и только потом сравнивать? Или может еще как-то?

Реально хочется разобраться, потому что складывается впечатление, что вопросов не вызывает только пресс, а в остальном чуть ли не у каждого своя методика.

Темиртау, Казахстан Реально хочется разобраться, потому что складывается впечатление, что вопросов не вызывает только пресс, а в остальном чуть ли не у каждого своя методика. Лишь поверенный пресс безупречен
Все остальные методики являются косвенными. начиная от стрельбы с нагана и заканчивая ультразвуком. все они требуют калибровки по каждому новому бетону, кстати с учетом его обжатия в конструкциях!
Так что пресс - идеал определения прочности.

Обследование зданий и сооружений

Вот какая штука получается, для удобства описания разделю на пункты:

1) Когда при обследование все клёво и можно выбурить керны и их раздавить и по ГОСТу 10180 провести отбраковку результатов, получить среднее значение прочности испытанной конструкции (особо выделю, что одной конструкции). Допустим мы имеем несколько фундаментных опор одной прочности, по проекту прочность В20. То в прицепе испытав керны нам больше ничего и не нужно. Статистическую обработку допускается не проводить при прямых испытаниях.

2) Когда все не так радужно, возьмем те же фундаментные опоры (5 шт). Мы не можем провести выбуривания, или можем но только одной конструкции. Зная из проекта, что класс у всех одинаков (В20), Выбуриваем керны пихаем их под пресс и пока они зажаты в пресс проводим испытание кернов косвенным неразрушающим методом, для построения тарировочной (градуировочной) зависитмости по ГОСТ 22690. После чего мы оставшиеся фундаменты испытываем косвенным методом и при достаточном количестве испытаний проводим статистическую обработку по ГОСТ 18105

3) Когда все еще хуже, но не так уж и плохо, у нас есть проект есть 5 опор одинакового класса по проекту, но нет места для выбуривания. тогда мы проводим серию параллельный испытаний методом отрыва со скалывания и косвенным методом, и по ГОСТ 22690 или по СП 13-102-2003 строим зависимость. Отдельно отмечу что в наших нормах отрыв или скол ребра является прямым неразрушающим методом, его тарировка приведена в ГОСТ 22690 и состоит в основном из табличных коэффициентов зависящих от крупности заполнителя и типа анкера с учетом ТВО бетона. После получения зависимости применяем её для всех конструкций и проводим статистическую обработку при достаточном кол-во испытаний.

4) И наконец таки мы добрались до реалий обследования, проекта нет, максимум 3-6 мест под отрыв, срок сдачи позавчера и т.д. Что мы можем в этом случае: попытаться построить зависимость как и в п.3 или имея ранее построенную зависимость в широком диапазоне прочности бетона (допустим у нас есть зависимость построена заводом изготовителем для бетонов от В 10 до В40) или ранее построенная зависимость для бетона примерной того же класса или отличного от него на 30%. Мы проводим косвенные испытания на конструкциях и в соответствии с прил. 9 ГОСТ 22690 по результатом отрывов находим коэффициент уточнения градуировочной зависимости Кс, после чего уточняем значения прочности по заводской или старой нашей зависимостью. И проводим статистическую обработку по результатам которой возможно разобьем наши фундаменты на несколько классов, что возможно приведет к дополнительным испытания.

для п.3 и 4 очень важно знать коэффициент корреляции зависимости и её ошибку иначе статистику не проведете ни по СП, ни по ГОСТ. Хотя есть один момент при применения универсальной зависимости можно по ГОСТ 18105 принять условный класс бетона по схеме Г = R*0,8 , но не менее минимальной прочности.

Определение класса бетона неразрушающим методом контроля

Правила контроля и оценки прочности

Concretes. Rules for control and assessment of strength

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 18105-2018 с ГОСТ 18105-2010 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2020-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева) - структурным подразделением АО "НИЦ "Строительство"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 ноября 2018 г. N 54)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 апреля 2019 г. N 130-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 18105-2018 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2020 г.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на все виды бетонов по ГОСТ 25192, для которых нормируется прочность, и устанавливает правила контроля и оценки прочности бетона при контроле качества бетонных смесей, бетонных и железобетонных изделий и конструкций, в том числе монолитных и сборно-монолитных.

Настоящий стандарт устанавливает общие правила контроля и оценки прочности бетона. Стандарты на отдельные виды бетонов, изделий или конструкций могут содержать дополнительные требования к правилам настоящего стандарта (массивные конструкции, подземные сооружения, торкрет-бетоны, аэродромные и дорожные покрытия, фибробетоны и т.п.).

Настоящий стандарт может быть использован при инспекционном контроле и проведении обследований бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 25192-2012 Бетоны. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора состава

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 31914-2012 Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций. Правила контроля и оценки качества

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 анализируемый период: Период времени, в течение которого вычисляют среднее значение коэффициента вариации прочности бетона для партий бетонной смеси или изделий, изготовленных за этот период.

3.1.2 градуировочная зависимость: Графическая или аналитическая зависимость между косвенной характеристикой прочности и прочностью бетона, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов.

3.1.3 группа конструкций: Несколько монолитных конструкций из бетона одного проектного класса, объединенных по общим принципам (технологии возведения и формования), изготовленных в течение определенного интервала времени.

3.1.4 единичное значение прочности: Значение фактической прочности бетона нормируемого вида, учитываемое при расчете характеристик однородности бетона:

- для бетонных смесей - среднее значение прочности бетона серий контрольных образцов одной пробы;

- сборных конструкций - среднее значение прочности бетона серий контрольных образцов одной пробы или значение прочности бетона контролируемого участка конструкции, или среднее значение прочности бетона одной конструкции;

- монолитных конструкций - значение прочности бетона контролируемого участка конструкции или среднее значение прочности бетона серий контрольных образцов одной пробы.

3.1.5 захватка: Объем бетона монолитной конструкции или ее части, уложенный при непрерывном бетонировании, ограниченный рабочими швами бетонирования или гранями конструкции.

3.1.6 зона конструкции: Часть контролируемой конструкции, прочность бетона которой отличается от средней прочности бетона этой конструкции более чем на 15%.

3.1.7 инспекционный контроль: Контроль, осуществляемый специально уполномоченными лицами с целью проверки эффективности ранее выполненного контроля.

3.1.8 контролируемый период: Период времени, в течение которого требуемая прочность бетона принимается постоянной и назначается в соответствии со средним коэффициентом вариации за предыдущий анализируемый период.

3.1.9 контролируемый участок: Часть изделия или конструкции размерами, обеспечивающими возможность определения единичного значения прочности бетона.

3.1.10 косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона: Неразрушающие методы определения прочности бетона по предварительно устанавливаемым градуировочным зависимостям.

3.1.11 косвенные характеристики прочности (косвенный показатель): Показание прибора при измерении прочности бетона неразрушающими методами.

3.1.12 неразрушающие методы определения прочности бетона: Методы определения прочности бетона при локальном воздействии на бетон конструкций или образцов без их общего разрушения, основанные на связи косвенных показателей и прочности бетона.

3.1.13 нормируемая прочность бетона: Прочность бетона в проектном возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в нормативном или техническом документе, по которому изготовляют бетонную смесь, изделие или конструкцию.

Примечание - В зависимости от требований нормативных или технических документов к нормируемым и контролируемым показателям качества бетона по прочности в проектном возрасте устанавливают класс бетона по прочности:

- осевое растяжение - ;

- растяжение при изгибе - .

3.1.14 партия бетонной смеси: Объем бетонной смеси одного номинального состава, изготовленный за определенное время.

3.1.15 партия изделий: Бетонные и железобетонные изделия одного типа, изготовленные по одной технологии из бетонной смеси одного вида в течение определенного интервала времени.

3.1.16 проба бетонной смеси: Объем бетонной смеси одного номинального состава, из которого одновременно изготовляют одну или несколько серий контрольных образцов.

3.1.17 прямые неразрушающие методы определения прочности бетона: Методы по ГОСТ 22690, предусматривающие стандартные схемы испытаний и допускающие применение известных градуировочных зависимостей без их привязки и корректировки.

3.1.18 разрушающие методы определения прочности бетона: Методы определения прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным из бетонной смеси по ГОСТ 10180 или отобранным из конструкций по ГОСТ 28570.

3.1.19 серия контрольных образцов: Несколько образцов, изготовленных из одной пробы бетонной смеси или отобранных из одной конструкции, твердеющих в одинаковых условиях и испытанных в одном возрасте для определения одного вида фактической прочности.

3.1.20 скользящий коэффициент вариации прочности бетона: Коэффициент вариации прочности бетона, рассчитываемый как средний для текущей контролируемой партии и предыдущих проконтролированных партий бетонных смесей или изделий при контроле по схеме Б.

3.1.21 средний коэффициент вариации прочности бетона: Среднее значение коэффициента вариации прочности бетона за анализируемый период при контроле по схеме А.

3.1.22 текущий контроль: Контроль прочности бетона партии бетонной смеси или изделий, а также отдельных монолитных конструкций или их групп, при котором значения фактической прочности и однородности бетона по прочности (текущего коэффициента вариации) рассчитывают по результатам проводимого контроля.

3.1.23 текущий коэффициент вариации прочности бетона: Коэффициент вариации прочности бетона в контролируемой партии бетонных смесей, изделий, зоне конструкции, отдельной конструкции или группе конструкций.

3.1.24 требуемая прочность бетона: Минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях бетонной смеси или изделий, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности.

3.1.25 фактическая прочность бетона: Среднее значение прочности бетона, рассчитанное по результатам ее определения в партиях бетонной смеси, изделий или монолитных конструкциях.

3.1.26 фактический класс бетона по прочности: Оценочное значение класса бетона по прочности, рассчитанное по результатам определения фактической прочности бетона и ее однородности.

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

- нормируемая прочность бетона, МПа;

- фактический класс прочности бетона, МПа;

- число единичных значений прочности бетона в контролируемой партии, зоне, конструкции или группе конструкций;

Неразрушающий контроль прочности бетона: методы измерения, проверки

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

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

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

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

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

Основные методы испытания бетона на прочность: Разрушающие методы Неразрушающие косвенные методы Неразрушающие прямые методы При определении прочности бетона используют разнообразные приборы, специальные инструменты, таблицы данных и т.д. Благодаря этому удается получать точную информацию и достоверные результаты исследований.

Неразрушающие технологии контроля прочности бетона

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

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

Главные преимущества неразрушающего контроля:

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

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

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

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

Используемые методы неразрушающего контроля: Прямые (местные разрушения) Местные разрушения условно относятся к неразрушающим методам. Их главный плюс – достоверность и точность результатов. Испытания регламентирует ГОСТ 22690-2015.

Прямые неразрушающие методы контроля прочности бетона: Отрыв со скалыванием Скалывание ребра Отрыв металлического диска

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

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

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

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

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

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

Особенности метода упругого отскока:

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

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

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

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

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

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

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

Испытание бетона методом неразрушающего контроля ГОСТ 17624-2012

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

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

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

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

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

Виды испытаний: таблица значений

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

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

Заключение

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

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

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

Необходимость оценки прочности бетона

Прежде чем начать строительство здания или сооружения из бетонных конструкций, проводится испытание бетона на прочность. Эта характеристика влияет на целостность как отдельной бетонной конструкции, так и здания или сооружения.

Испытания бетона на прочность, например определение прочности бетона на сжатие, осуществляются при проведении контроля во время строительства. Цемент проходит проверку на активность – вступает в реакцию с влагой, которая находится в воздухе, при этом образуется твердый цементный камень. Проверяют прочность цемента после 28 суток для продолжения строительства. Обычно, если завод далеко, и машина долго едет, цемент разбавляют водой, от этого прочность не набирается до указанной предприятием.

Технадзор или прораб во время заливки бетона обязан следить за вибрированием. Оно помогает выйти из смеси воздуху, что положительно скажется на прочности, но слишком чрезмерное вибрирование приводит к расслаиванию смеси. Нужно постоянно проверять как идет процесс.

При первичной приемке контролируют соотношение цемента и воды: отливают конус и смотрят, за сколько конус расползется. Прочность бетона выше тогда, когда меньше воды в смеси. Как правило, в смеси 40-70% воды.

За бетоном после заливки ухаживают: поливают водой при жаре, греют зимой, чтобы бетон набрал необходимую прочность. Если этого не делать, материал не наберет прочность. Движение людей по забетонированным конструкциям, установка на них лесов и опалубки допускается только тогда, когда бетон достигает прочности не менее 1,5 МПа.

Прочность бетона определяется, когда нет документации на материал – здание нельзя проектировать и ремонтировать без характеристики бетона; когда у бетона появились дефекты в виде трещин, сколов, отслоения, шелушения, здание не эксплуатировалось или было заброшенным, подвергалось замачиванию, замасливанию, воздействию огня.

Что такое класс бетона

В проекте на строительную конструкцию пользуются понятием класса прочности. Класс бетона на прочность – показатель характеристики материала. Помимо водонепроницаемости и морозостойкости, бетон лучше сопротивляется усилиям на сжатие. Поэтому здание или сооружение проектируют таким образом, чтобы на конструкцию действовали силы сжатия. При испытании строительных материалов также проводят определение прочности бетона на сжатие.

В СССР бетоны подразделялись по прочности на сжатие на марки так же, как и цементы. Марка бетона обозначалась буквой «М» и числовым показателем, соответствующим среднему давлению, которое выдерживает бетон в кг/см 2 . Позже Россия перешла на европейские стандарты, и бетон стал подразделяться на классы. Марочная прочность бетона допускает отклонения. У бетона М350 устойчивость давлению в МПа В25 и В27,5, поэтому характеристика класса бетона на прочность точнее. Марки указываются только для стяжек.

Класс бетона обозначается латинской буквой «В», а цифра, которая стоит за буквой «B», – это нагрузка в МПа, которую бетон должен выдержать в 95 % случаев. Класс бетона выражает максимальное давление сжатия, которое выдерживает материал без разрушения. Строительство ведется с использованием смесей в диапазоне В7,5 – В40.

Если речь идет о бетоне B10, то это означает, что этот класс бетона прочностью 131,0 кгс/см? и выдерживает давление на сжатие 10 МПа в 95 случаях из 100. Давление 10 Мпа на сжатие сравнимо с давлением 1000 тонн конструкции на квадратный метр бетона.

Читайте также: