Прочности бетона его контроль.

Результаты испытаний на прочность в итоге сжатия образцов-кубов не всегда может удовлетворить сотрудников строительных лабораторий, строителей и проектировщиков — ведь это не дает всей информации о прочности бетона, а лишь приблизительно указывает на его дефекты.

Время от времени попытка определить качество бетона через испытание обычных рядовых образцов создает определенного вида трудности. Например, очень нередкий случай, когда возникает реальная необходимость определить действительную прочность бетона в сроки позднее, чем предполагалось изначально, но отсутствие новых образцов просто не позволяет произвести ряд нужных испытаний. А это значит, что невозможно оценить прочность бетона возведенных ранее железобетонных сооружений и конструкций. В таких случаях из бетона высверливают пробы цилиндрической формы и поддают ряду испытаний на прочность, дабы оценить в полной мере характеристики отобранного бетона. Только после изъятия, так называемые керны нужно тщательно подчистить, выровнять, залить цементным раствором и подшлифовать, чтоб в лабораторию они отправились полностью правильной формы. Уже заранее подготовленные цилиндры поддают испытанию на сжатие на гидравлическом прессе.

Метод определения марки бетона требует коэффициент 8 умножить на полученную прочность цилиндров (их размер d=h=50мм). Только, к сожалению, такой метод измерения качества совершенно неприменим по отношению к некоторым конструкциям, в основном, из-за слишком небольшого объема тестируемой конструкции, тонкой стены или высокого процента армирования. Такие хрупкие конструкции нужно исследовать другими методами, которые не будут угрожать им полным разрушением. Взять хотя бы ряд физических и механических методов, разработанных в последние годы. С их помощью можно определить не только прочность бетона, но и его однородность, кроме того, не нарушая структуры изделий и конструкций.

Эти методы осуществляются посредством использования разнообразных проб, которые берутся путем заглубления при ударе в бетон шарика (бойка). Этот способ основывается на принципе пластической деформации той или иной поверхности, а также определения значения упругой деформации через тестирование упругим предметом, который отскакивает от поверхности бетона. В качестве такого предмета удобно использовать шариковый молоток, эталонный молоток НИИМосстроя, прибор КИСИ.

Принцип упругого отскока.

Когда возникла необходимость оценить прочность бетона через принцип упругого отскока И. А. Физдель смог предложить ремонтникам такой простой вариант, как шариковый молоток. Данный прибор представляет собой металлическую рабочую часть (250г), имеющую сферическое гнездо с вращающимся закольцованным шариком, заострением с другого конца и трехсотмиллиметровую ручку (100г).

Ударяя молотком о бетон, шариком образовывается лунка, ее глубина зависит от того, насколько прочен бетон. Если быть точнее, это зависит от прочности главного составляющего бетона — цементного камня. Для того чтоб сила удара была постоянной, а результаты одинаковыми, необходимо использовать действие локтевого удара при проведении испытания. Локтевой удар, как правило, осуществляется частью правой руки до локтевого сустава. Перед испытанием бетон рекомендуется очистить от пыли и постороннего мусора, а потом начать проверку на прочность со стороны боковых поверхностей. Если существует необходимость проверить бетон со стороны верхней поверхности, то тогда стоит удалить слой слабой цементной пленки.

6–10 ударов молотком по поверхности будет достаточно для того, чтоб оценить прочность проверяемого бетона в конкретном месте конструкции. Образовавшиеся лунки надлежит измерить до миллиметра, допуская лишь совсем мизерную погрешность с помощью градуированной лупы десятикратного увеличения или штангенциркуля. Потом измеряется диаметр каждой лунки и находится средний диаметр, рассчитывая среднее арифметическое диаметров. Успех такого метода измерения прочности по большей части зависит от умения работника его выполнять и его опыта в этом деле.

Принцип эталонного молотка Кашкарова.

Есть еще один вариант проверки бетона на прочность, но тут используется эталонный молоток К. П. Кашкарова. Этот прибор более сложный, чем предыдущий и требует особо внимательного обращения. Его использование проходит так: когда молоток ударяется о поверхность железобетонной конструкции, то на ней опять же остается отпечаток диаметром d0, но одновременно с первым отпечатком, на эталонном стержне молотка (150 мм длиной, изготовлен из стали марки Ст3, его конец заострен) тоже появляется отпечаток с диаметром d3. Отношение d0/d3 и является косвенной характеристикой прочности проверяемого бетона.

Для того, чтоб добиться максимально точных результатов, нужно нанести эталонным молотком не меньше десяти ударов на тестируемую поверхность по всей ее площади, или хотя бы по всей длине. Очень важно следить за положением молотка, ось его головки должна быть перпендикулярна поверхности тестируемой конструкции. Необходимо соблюдать расстояние в 10 мм между центрами соседних отпечатков молотка, для этого эталонный стержень передвигается в стакане молотка после каждого удара. Но и слишком большое расстоянием между отпечатками не допускается, оно не должно превышать 30 мм.

Как и в предыдущем методе тестирования, следующим этапом будет измерение уже готовых проб для получения результатов. Лунки на поверхности бетона нужно тщательно измерить угловым масштабом, который представляет собой две стальные измерительные линейки, соединенные под углом.

Прочность бетона этих конструкций можно измерить согласно графику, вычисляя отношение d0/d3. Те результаты, которые получаются таким образом, применимы для бетона с влажностью 2–6%. Если влажность повышена, прочность бетона стоит определять умножением поправочного коэффициента влажности. Если влажность составляет 8% или 12%, то данный коэффициент имеет значения 1,1 или 1,2 соответственно. Мокрая поверхность — 1,4.Очень важно учитывать влажность поверхности бетона, когда тест на прочность проходит с помощью эталонного молотка, ведь изменение колебания бетона, его твердения и колебание механических свойств стержней эталонного молотка может оказывать влияние на результаты.

Определение прочности бетона с помощью прибора КИСИ

Прибор КИСИ тоже служит для определения прочности бетонных конструкций. Принцип его действия основывается на величине отскока молотка, который падает с постоянной высоты и подчиняется пружине.

Непосредственно перед испытанием необходимо опустить в крайнее нижнее положение, а потом нажать взводную кнопку. После этого следует оттянуть полоток при помощи кольца в верхнее положение и удерживать его там стопорной кнопкой. После проведения всех операций выбирают гладкую поверхность на испытуемой конструкции и устанавливают на ней прибор КИСИ. Для того, чтоб привести механизм в действие, нажимается спусковая кнопка и молоток освобождается. На молоток воздействует растянутая пружина, которая ударяет и отскакивает от поверхности, в это время указательная стрелка перемещается вверх по градуированной шкале. Именно она служит для фиксирования силы отскока молотка (в миллиметрах). Непосредственно саму прочность бетона определяют через расчет показаний прибора на основе шести или семи подобных испытаний по тарифному графику.

Другие методы определения прочности бетона.

Больше того, кроме предложенного, существует еще целый спектр разнообразных механических способов, при помощи которых несложно определить уровень прочности бетона, не волнуясь на целостность конструкции. Но большинство из этих методов не дают крайне точных результатов, в основном показатели ориентировочные, ведь характеризуют лишь один конкретный слой бетона и конкретное место. Где расположена лунка.

Все более популярными в наше время становятся физические методы контроля за прочностью бетонированных конструкций и изделий. Условно их полагается делить на такие основные виды: метод волны удара, ультразвуковой импульсивный, радиометрический и резонансный.

Ультразвуковой импульсный метод основано на простом, но тщательном измерении скорости распространения продолжительных волн, вызванных ударом, внутри структуры бетона. Для данного метода заранее заготавливаются специальные графики зависимости прочности бетона определенного состава и скорости ультразвука. Эти показатели дают возможность определить прочность конструкции.

Контроль прочности бетона методом ударной волны предполагает использование ряда специально разработанных для этого приборов и основывается на измерении того, с какой скоростью в бетоне распространяются продольные механические волны. Приборы, разработанные для этого метода тестирования поверхности: ПИК-6, МК-1, «Удар-1», «Удар-2» и множество других. Их выпуск обычно осуществляется совсем небольшими партиями и обеспечивает потребность в них.

Вибрационный или резонансный метод контроля прочности бетона предполагает определение частоты собственных колебаний и характер их затухания. Для этого метода используют, как правило, такие приборы: конструкции Союздорнии, ПИК-8, измеритель амплитудного затухания.

Радиометрический метод испытания поверхности бетона конструкции основан на измерении интенсивности потока радиоактивных лучей, которые проходят сквозь изделие. Потому, как изменяется интенсивность g-лучей можно судить о средней плотности бетона данного сооружения и других его характеристика. Этот метод можно использовать при необходимости нахождения скрытых дефектов в разнообразных железобетонных конструкциях.

Данный метод отличается некоторой степенью функциональности и практичности, ведь кроме определения прочности и нахождения возможных дефектов, он может проявить правильное расположение арматуры, а также, необходимую толщину защитного слоя бетонной конструкции. На строительной площадке нужное расположение арматуры для тонкостенных конструкций и толщину защитного слоя у железобетонных коннотаций можно проверить электромагнитными приборами ИЗС-2 и ИЗС-10Н. Их действие основано на изменении электромагнитного сопротивления датчика, в зависимости от расстояния его от остальной арматуры.

 

Контроль над качеством бетона

Проба бетона.

Для того, чтоб определить насколько высок уровень качества бетона, необходимо вовремя правильно взять пробу и распределить ее на порции в качестве образцов. Как правило, этим занимается лаборант. Именно он вынужден заниматься хранением образцов, следит за их правильностью и проводит ряд необходимых испытаний. Если лаборанта нет, то данные обязанности перекладываются на бригадира или мастера.

Количество образцов каждой марки (три образца на оду серию), которые будут испытываться, из следующего расчета:

• на каждые 100 мм бетона — массивные сооружения;
• на каждые 50 кв. м бетона — массивные фундаменты, предназначенные для тяжелого оборудования;
• на каждые 20 кв. м бетона — каркасные конструкций.

Если условия функционирования конструкции можно отнести к особенным или она была введена в эксплуатацию в течение двадцати восьми дней после укладывания бетона, то количество серий стоит увеличить до двух-трех. Изготовление контрольных образцов и их хранение нужно производить в соответствии с ГОСТ 10180. Определить прочность бетона при сжатии можно через заранее приготовленные образцы-кубы. Их параметры напрямую зависят от того, какой размер у набольших зерен заполнителя.

Такой вид образцов формируют с помощью стальных или чугунных форм, их внутренняя поверхность может быть как строганной, так и шлифованной. Эти формы отличаются своей жесткостью, чтоб избежать деформации во время формировки образцов. Эта жесткость исключает потерю цементного молока и обеспечивает нужный результат формирования образцов. Размер изготовленных форм нужно строго контролировать, ведь отклонения в размере ребер куба более чем на 1% недопустимо. Обязательное условие формы: грани прямоугольных форм формируют исключительно прямые углы.

Формы для пробы бетона.

Прежде чем в форму будет загружена еще одна порция цементной смеси, ее нужно тщательно очистить от остатков предыдущей пробы и смазать внутреннюю поверхность смазкой вроде отработанного минерального масла. С их помощью затвердевший бетон будет легко отделяться от поверхности формы.

В течение 20 минут после того, как пробы бетонной смеси были отобраны, необходимо уложить смесь в формы и уплотнить ее. В зависимости от подвижности выбираются методы уплотнения и укладки бетонной смеси в формы.

Пластичные и жесткие бетонные смеси уплотняются во время изготовления изделия при помощи вибрирования, именно этот способ используется при формировании образцов из бетона этих видов. Бетон следует укладывать в форму с избытком, а после этого форма устанавливается на стандартной виброплощадке в лаборатории, закрепляется на ней зажимами. Секундомер фиксирует продолжительность вибрирования после включения виброплощадки. Вибрация должна длиться до тех пор, пока бетон полностью не уплотниться, то есть пока бетонная смесь не перестанет оседать, пока ее поверхность полностью не выровняется, а цементный раствор не появится на поверхности.

На форме нужно закрепить насадку высотой соответствующей высоте формы, когда настает необходимость изготовить образцы из бетонной смеси, жесткость которых превышает 4 с. Форму с насадкой необходимо крепко закрепить на виброплощадке в лаборатории, а потом до половины насадки заполнить бетонной смесью. На поверхности смеси стоит оставить пригруз, который призван обеспечить установленное при производстве изделий давление (не меньше 001 МПа). Смесь поддается воздействию вибрации в течении 30–60 секунд. Когда пригруз перестает оседать, его следует снять вместе с насадкой, а после срезать избыток смеси. Напоследок поверхность готового образца следует загладить.

Хранение образцов бетона.

Хранят образцы в течение суток после уплотнения внутри форм в закрытом помещении с постоянной температурой воздуха от 10 до 20 градусов, формы, как правило, накрывают немного влажной тканью. По истечению 24 часов образцы стоит изъять из форм, маркировать их и оставить в камере нормального твердения (температура около 20 ±2 градуса) до начала испытаний. Относительная влажность в помещении при этом не должна быть меньше 95%. Камера разделена на стеллажи, на которых по росту разложены образцы, отдаление между ними обеспечивает поверхностям образцов нужное количество влажного воздуха. В связи с такими условиями, образцы не нуждаются в непосредственном орошении водой. Для того, чтоб железобетонные образцы, изготовленные с применением термической обработки, не испортились в процессе хранения, их одновременно подвергают обогреву, сохраняя те же условия, что и при формировании изделия. После такого рода обработки образцы вынимают из форм и хранят в обычных условиях вплоть до начала испытания.

Испытание образцов бетона.

Для того, чтоб определить образцы-кубы прочность на сжатие, их для начала извлекают из камеры хранения в условиях влажности для того, чтобы осмотреть внимательно и если обнаружатся дефекты на опорных гранях, устранить наплывы при помощи напильника или шлифовального круга. Мелкие раковины, как правило, следует заполнять густым цементным тестом. Перед испытанием необходимо определить рабочее положение образца и пометить краской или мелом те грани, которые во время испытания будет прилегать к опорам. Эти опорные грани выбирают по принципу сжимающейся силы, то есть при испытании данного образца сжимающаяся сила должна быть направлена параллельно слоям укладки смеси в форму.

После изъятия и исправления следует простое взвешивание на технических весах и измерение при помощи металлической линейки с предельной точностью. Рабочая площадь сечения образца измеряется в сантиметрах квадратных и определяется через подсчет среднего арифметического площадей обеих опорных граней. От двух до четырех часов с момента извлечения из камеры и до начала испытания образец обязан находиться в пределах лабораторного помещения.

Перед тем как запустить электродвигатель гидравлического пресса и начать испытание, образец следует установить в самый центр нижней опорной плиты пресса. Во время испытания обеспечивается непрерывное и равномерное увеличение нагрузки вплоть до непосредственного разрушения отобранного образца.

Результаты тестирования образцов бетона.

Отношение разрушительной силы (Р) к изначальной площади поперечного сечения (S) определяет такой показатель бетона, как прочность на сжатие (Rб) по формуле: Rб= Р/ S.

Общий результат теста прочности на сжатие бетона определяют через вычисление среднего арифметического результатов трех предыдущих результатов полностью идентичных образцов, но, при этом, последний результат не должен отличаться от предыдущего больше, чем на 15%. В случае, если погрешность все-таки превышает отметку в 15%, тогда прочность следует считать через среднее арифметическое двух наибольших результатов.

Бетонный образец-куб, имеющий ребро 150 мм, помогает определить марку бетона как прочность на сжатие. Если ребро куба составляет от 70 до 300 миллиметров, то прочность стоит рассчитать еще раз, но в этот раз, используя следующие коэффициенты: 0,85, 0,91, 1,05 и 1,1.

Приближенная эмпирическая формула (Rn=R28 lgn/lg28) незаменима, когда необходимо определить прочность бетона в любой срок и когда сложно решить вопрос, касающийся возможных вариантов распалубки монолитных железобетонных сооружений.

Эта формула замечательно подходит для приблизительного расчета прочности бетонной смеси, фактическая прочность бетона требует другого способа определения. Ее рассчитывают с помощью испытания контрольных образцов, которые, в свою очередь, изготовлены из используемой бетонной смеси и, кроме того, твердеют в тех же условиях, в которых приходилось твердеть бетонным конструкциям.

 

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)