Stanovenie pevnosti betónu: metódy, vybavenie, GOST. Kontrola a hodnotenie pevnosti betónu

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-17 19:06

Pri kontrole stavebných konštrukcií sa zisťuje pevnosť betónu s cieľom zistiť ich stav v aktuálnom čase. Skutočný výkon po spustení prevádzky väčšinou nezodpovedá konštrukčným parametrom. Sú priamo ovplyvnené deformačnými zaťaženiami a vonkajšími faktormi. Počas diagnostického procesu možno použiť rôzne metódy.

Základné pojmy a definície

Pred zvážením základných metód sledovania a hodnotenia pevnosti betónu sa odporúča oboznámiť sa s niektorými pojmami, aby v budúcnosti nevznikali žiadne otázky. Všetky pojmy a definície potrebné na lepšie pochopenie témy sú uvedené nižšie.

• Betón je stavebný materiál získaný umelo ako výsledok tvrdnutia m alty so spojivom a plnivami. Do zmesi sa môžu pridať ďalšie prísady, aby sa dosiahol najlepší výkon.
• Pevnosť – vlastnosť tvrdeného materiálu vnímať mechanické zaťaženie bez porušeniakde. Počas prevádzky sú konštrukcie vystavené tlaku a ťahu, ako aj iným vplyvom.
• Hranica pevnosti - najvyššia hodnota aplikovaného mechanického zaťaženia, znížená priamo na určitú plochu prierezu, po ktorej dosiahnutí dôjde k čiastočnému alebo úplnému zničeniu materiálu.
• Deštruktívne metódy zisťovania pevnosti betónu - kontrola uvedených parametrov odberom kontrolných vzoriek odobratých z testovanej konštrukcie podľa bodov GOST 28570.

• Nedeštruktívne testovanie - kontrola spoľahlivosti základných vlastností jednotlivých konštrukčných prvkov bez demontáže. Pri tejto metóde nie je potrebné vyraďovať objekt z prevádzky.
• Konštrukčná skúšobná plocha - určitý podiel objemu, dĺžky alebo plochy obmedzených rozmerov, pre ktorú sa vykonávajú pevnostné skúšky.

Na čo slúži ovládanie?

Pri výstavbe obytných budov, priemyselných alebo obchodných zariadení sa určovaním pevnosti betónu vyhýba mnohým negatívnym dôsledkom. Materiál sa používa v rôznych fázach výstavby budov na rôzne účely. V závislosti od typu štruktúr sa požiadavky na zmesi môžu výrazne líšiť. Napríklad na liatie základov a stien sa používajú rôzne triedy betónu, ktoré sú určené pevnostnými charakteristikami.

Používanie zmesí, ktoré nespĺňajú požiadavky, môže viesť k tvorbe trhlín, zhoršeniu prevádzkyschopnostikvality a predčasného zlyhania konštrukcie. Často je potrebný výskum, aby sa zistilo, či je možné budovu ďalej využívať na akýkoľvek účel.

Tabuľka pevnosti betónu: párovanie tried a stupňov

M alty sú rozdelené do kategórií, ktoré zohľadňujú rôzne parametre. Pevnosť betónu v MPa sa zvyčajne delí na triedy označené veľkým písmenom s číslom. Takéto označenie v profesionálnom prostredí sa považuje za najpohodlnejšie. Napríklad m alta B25 bude mať pevnosť 25 MPa.

Pokiaľ ide o značku betónu, tá vyjadruje približnú hodnotu v kilogramoch na centimeter štvorcový. Označenie sa vykonáva podľa rovnakého princípu. Avšak s pomerom ukazovateľov môže byť normatívny variačný koeficient 13,5 percenta.

Napríklad sa navrhuje zoznámiť sa so špeciálnou tabuľkou pevnosti betónu, ktorá ukazuje súlad medzi triedami a stupňami zmesí.

Trieda	Značka	Sila, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Čo ovplyvňuje trvanlivosť?

Počas chemických procesov betónová zmes tvrdne. Voda interaguje so spojivom. Pod vplyvom určitých faktorov môže byť rýchlosť chemickej reakcie zrýchlená alebo spomalená. Konečná pevnosť betónu bude do určitej miery závisieť od nich.

Medzi dôležité faktory patria:

• počiatočná aktivita viazača;
• množstvo vody v zložení;
• úroveň zhutnenia;
• teplota a vlhkosť;
• kvalita miešacích komponentov.

Dôležitú úlohu zohráva kvalita použitých plnív. Komponenty s jemnou frakciou a ílovými látkami vedú k zníženiu pevnosti. Veľké častice majú lepšiu priľnavosť k spojivu. Ich použitie má pozitívny vplyv na ukazovatele sily.

Klasifikácia výskumných metód

Pri určovaní pevnosti betónu v stavebných konštrukciách je potrebné riešiť zložité technické problémy. Rozvoj teoretického a praktického výskumu v oblasti kontroly kvality stavebných skladieb viedol k vzniku početných metód. Každá z nich má špecifický rozsah, ako aj svoje klady a zápory.

Ak vezmeme metódu ovplyvňovania priamo na testovanú štruktúru, potom môžeme rozlíšiť tri hlavné metódy.

1. Deštruktívne. Po vykonaní kontrolných operácií nemožno vzorku použiť na určený účel.
2. Nedeštruktívne. Výkon testu neovplyvňuje výkon konštrukcie.
3. Miestne deštruktívne. Po špeciálnych udalostiach je potrebná renovácia.

Kontrola by mala byť vykonaná až po podrobnom oboznámení sa s projektovou a technickou dokumentáciou. Po získaní určitých informácií o použitom zložení a výrobnej technológii konštrukcie môžete začať pracovať na určení pevnostných vlastností.

Aké faktory určujú výber metódy?

Ak chcete zistiť pevnosť betónu v ťahu, musíte sa najprv rozhodnúť pre metodiku výskumu. Nasledujúce faktory ovplyvňujú jej výber:

• stav mixu budov;
• prístupnosť testovacích miest;
• množstvo zhromaždených informácií;
• prítomnosť alebo absencia heterogénnych vrstiev v štruktúre.

Napriek rôznorodosti metód sú výsledky získané deštruktívnymi metódami najspoľahlivejšie, keďže testy merajú požadovaný indikátor - silu pôsobiacu počas kompresie. Okrem toho sa dôkladne študuje vzorka odobratá priamo z tela konštrukcie a nie z hornej časti.

Deštruktívne metódy kontroly

Podstata metód spočíva v štúdiu vzoriek získaných vŕtaním alebo pílením z hotovej konštrukcie. Sú vystavené statickému zaťaženiu s postupným zvyšovaním rýchlosti rastu. Výsledkom je, že je možné vypočítať napätia pod aplikovanými silami.

Rozmery a tvar odobratých vzoriek závisia od typu vykonávaného testovania. Musia spĺňať požiadavky GOST 10180.

Metóda výskumu	Tvar testovacích vzoriek	Veľkosti prvkov v milimetroch
Stanovenie pevnosti betónu v ťahu a tlaku	Kocka	Dĺžka okrajov obrázku môže byť 100, 150, 200 alebo 300 mm
	Valec	Na výskum sa odoberie vzorka vysoká dva priemery, z ktorých jeden môže mať rovnaké rozmery ako okraje kocky.
Kontrola indikátorov sily pre axiálne napätie	Hranál so štvorcovým prierezom	Rozmery testovaného prvku môžu byť: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 alebo 200 x 200 x 800 mm.
	Valec	Počas testovania sa odoberajú vzorky rovnakej veľkosti ako v prípade vyššie.
Stanovenie pevnosti v ťahu pri ohýbaní a štiepaní	Hranál so štvorcovým prierezom	Počas prác sa odoberajú vzorky nasledujúcich veľkostí: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 a 150 x 150 x 600 mm.

Na určenie pevnosti betónu sa jeho vzorky odoberajú vŕtaním alebo vyrezaním jednotlivých častí.

1. Sedadlá sa prideľujú popredbežná kontrola. Oblasť testovania dizajnu by mala byť v určitej vzdialenosti od spojov a hrán.
2. Zostávajúce drážky po odbere vzoriek sú zamurované jemnozrnným betónom.
3. V procese vŕtania alebo pílenia sa používajú diamantové pílové kotúče, špeciálne dierovacie píly alebo vhodné nástroje z tvrdokovu.
4. Oblasti odberu vzoriek by nemali byť vystužené. Ak túto možnosť nemožno implementovať, odoberie sa kus betónu s kovovými tyčami s prierezom do 16 mm pre vzorky s rozmermi väčšími ako 10 cm.
5. Prítomnosť výstuže je neprijateľná pri štúdiách axiálneho napätia a tlaku. To negatívne ovplyvňuje konečný výkon. Okrem toho by vo vzorkách v tvare hranola pri skúškach ťahom za ohybu nemali byť prítomné tyče.
6. Miesta na odber vzoriek, ich počet, ako aj veľkosti sú určené pravidlami na kontrolu pevnosti betónu, berúc do úvahy body GOST 18105.

Každý odobratý kus je označený a popísaný v protokole. Potom je starostlivo pripravený na ďalšie testovanie. Všetky vzorky musia mať špeciálnu schému, ktorá jasne odráža orientáciu dielov priamo v dizajne.

Mechanické nedeštruktívne testovanie

Táto metóda je založená na závislostiach kalibrácie. Sú založené na nepriamych charakteristikách. Patria sem:

• indikátory odrazu útočníka priamo od betónového povrchu;
• parametre perkusnej energieimpulz;
• veľkosti odtlačkov, ktoré zostali v dôsledku mechanického nárazu;
• stres vedúci k miestnemu zlomu pri odtrhnutí;
• sila pri lámaní na hrane konštrukcie.

Pravidlá na kontrolu pevnosti betónu navrhujú použiť počas testovania určitú sadu meracích zariadení: posuvné meradlo, uhlovú stupnicu, indikátor hodín a niektoré ďalšie nástroje. Počet vykonaných testov a vzdialenosti medzi pracovnými oblasťami sú uvedené v tabuľke.

Aplikovaná výskumná metóda	Počet usporiadaných podujatí	Vzdialenosť v milimetroch
		Od okrajov konštrukcie	Medzi pracovnými oblasťami
Odsekávanie rebier	2	-	200
Plastová deformácia	5	50	30
Rozdelenie	1	50	Dvojitý priemer kotúča
Elastický odskok	5	50	30
Šokový impulz	10	50	15
Odtrhnutie odštiepením	1	150	Hĺbka kopania,vynásobené 5

Vyššie uvedené činnosti by sa mali vykonávať na mieste betónovej konštrukcie s celkovou rozlohou 100 – 600 metrov štvorcových. pozri Po vykonaní hlavných testov sa údaje zapíšu do špeciálneho protokolu, aby sa stanovili kalibračné závislosti medzi nepriamymi charakteristikami a indikátormi pevnosti vytvrdnutej m alty.

Nedeštruktívne testovanie fyzikálnymi metódami vplyvu

Kategória takýchto metód zahŕňa technológie akustického dopadu a prenikavého žiarenia. Poskytujú možnosť posúdiť kvalitatívne charakteristiky konštrukcie podľa vnútornej štruktúry, pretože rýchlosť šírenia vĺn elastických vibrácií sa meria priamo cez testovaný materiál.

Najčastejšie používaným prístrojom na zisťovanie pevnosti betónu je ultrazvuková metóda. Umožňuje vám odčítať údaje bez mechanického vplyvu na konštrukciu. Meria rýchlosť, ktorou ultrazvukové vlny prechádzajú vrstvou betónu. Pri dôkladnej štúdii môžu byť senzory umiestnené na oboch stranách a pri povrchovej na jednej strane.

Kontrola pomocou ultrazvuku sa považuje za najinformatívnejšiu a celkom jednoduchú. Umožňuje nielen vyhodnotiť pevnostné parametre, ale aj nájsť možné chyby vo vnútri vrstiev. Použité zariadenie má niekoľko prevádzkových režimov, ktoré sú uvedené v tabuľke.

Režim	Popis
Kalibrácia	Umožňuje prispôsobiť zariadenie vlastnostiam betónu. Vo vnútri vytvrdnutej zmesi sa merajú šmykové vlny, určujú sa dôležité parametre, ktoré sú potrebné na zhotovenie kvalitatívnych snímok štruktúry poľa.
Prehľad	Dáva vám možnosť rýchlo preštudovať vnútornú štruktúru štruktúry. Zmeria sa hrúbka, zistia sa chyby alebo predmety v poli (armatúry, potrubia, káble).
Collection	Zhromaždené ultrazvukové údaje. Nahrávanie prebieha v rôznych polohách. Skenovanie sa vykonáva vo forme prúžku (alebo špeciálnej pásky).
Zobraziť	Používa sa na analýzu údajov počas dlhého časového obdobia. V tomto prípade sú na obrazovke všetky typy obrázkov. Môžu byť zobrazené jeden po druhom alebo všetky naraz.

Ultrazvukový tester pevnosti betónu umožňuje opakovane vykonávať viacero testov, pričom neustále monitoruje zmenu parametrov. Nevýhodou je chyba v pomere akustických charakteristík k základným parametrom.

O tvrdnutí stavebných zmesí na báze cementu

Pevnosť betónu priamo závisí od teploty počas procesu vytvrdzovania. Za normálne podmienky sa považuje režim od 15 do 20 stupňov. S klesajúcou teplotou sa rast pevnosti spomaľuje. Po zmrazení dôjde k vytvrdnutiu, ak boli do kompozície pridané špeciálne prísady.

Zvýšenie teploty urýchľuje proces vytvrdzovania, najmä ak je dostatočná vlhkosť. Zahrievanie na viac ako 85 stupňov je však kontraindikované, pretože je ťažké chrániť betónovú zmes pred vyschnutím. Proces tuhnutia možno stimulovať dvoma spôsobmi. Prvým z nich je použitie vnútorného tepla a druhým použitie vonkajšieho tepla.

O analýze možných problémov pri určovaní sily

Pri použití ultrazvukového merača sily betónu je potrebné venovať zvláštnu pozornosť stanoveniu kalibračných závislostí. Bez nich nemožno získané údaje považovať za dôkaz. Ak chcete získať presnejšie výsledky, budete musieť vziať do úvahy množstvo a zloženie plniva, úroveň zhutnenia, spotrebu cementu a oveľa viac.