Обследование прочности бетона

Обследуя конструкции, здание или сооружение, обязательно стоит помнить о необходимость определить, насколько прочен бетон. Прочность бетона оказывает влияние на то, как долго может эксплуатироваться здание, в составе которого есть бетонные конструкции, насколько безопасно находиться я в нём людям. Знание точной прочности бетона, кроме того, может помочь избежать ухудшения эксплуатационных характеристик здания и его внезапного обрушения. Также определить точный класс прочности бетона нужно и сразу после того, как закончится возведение объекта, перед тем, как он будет сдан в эксплуатации.

Факторы, влияющие на прочность бетона

Бетон имеет свойство набирать прочность под влиянием особых химических процессов, которые происходят, когда сухая смесь бетона начинает взаимодействовать с водой. Скорость происходящих реакций могут ускорять или замедлять самые разные факторы. А в свою очередь, замедлившаяся или ускорившаяся реакция бетонной смеси с водой оказывает влияние на прочность получившегося в итоге бетона. Так, в основном прочность бетона зависит от таких факторов, как:

• Габариты и геометрическая форма конструкции.
• Точный коэффициент, по которому бетон усаживает при заливке.
• Уровень активность цемента.
• Процент вместительности в цементной смеси.
• Точное соотношение цемента и воды в готовом растворе.
• Виды используемых наполнителей, соблюдение принципов их смешивания.
• Время, которое потребуется, чтобы раствор застыл.
• Степень уплотнения.
• Условия, которые нужны, чтобы бетон затвердел.
• Необходимость использования повторного вибрирования.
• Условия, в которых транспортировался раствор бетона.
• Соблюдение правил ухода за бетонной плитой после того, как она уже залита.

Любой из перечисленных выше критериев напрямую влияет на то, насколько прочным будет бетон, и насколько надёжными получатся конструкции и сооружения из него. Очень часть прочность бетона страдает и при нарушении технологии его производства и заливки. Одни из самых распространённых нарушений правил работы с бетоном, которые наверняка уменьшат его прочность – слишком долгая транспортировка бетонного раствора на место заливки, забывание о необходимости уплотнять и утрамбовывать слой бетонного раствора при заливке.

Разновидности прочности бетона

Для определения прочности бетона полезно знать и понимать, какой она в принципе может быть. Основные разновидности прочности бетона:

• Проектная прочность. Подразумевает максимально полную нагрузку на бетон конкретной марки. Вычислить такую прочность можно только после установления уровня прочности по контрольным образцам. Для использования в качестве контрольных образцов пригоден бетон, который прошёл выдержку в течение 28 суток.
• Нормированная прочность. Прописана в нормативных актах и ГОСТ для каждой конкретной марки бетона.
• Требуемая прочность. Подразумевает минимально возможные значения прочности, которые допустимы по прописанным в проекте нагрузкам. Вычисляются подобные значения обычно в особых лабораториях.
• Фактическая прочность. Вычисляется во время специальных испытаний. Значение не должно составлять меньше, чем 70% от проектной прочности.
• Разопалубочная прочность. Подразумевает возможность провести разопалубку конструкций без угрозы, что они будет деформированы.

Первые 7-15 дней после заливки, если соблюдается наилучший уровень влажности и температура составляет + 15-25 ℃ бетон приобретает прочность до 70%. При несоблюдении данных условий срок приобретения бетоном необходимой прочности затягивается. Обычно, если речь идёт о прочности, имеется в виду кубиковая прочность на сжатие. Но лица, профессионально работающие с бетоном, выделяют такие характеристики прочности, как:

• Прочность на сжатие. По сути, это кубиковая прочность, которая получается, когда образцы бетона испытываются на прессе. Эталоном по праву можно считать образцы бетона в форме кубов, которые выдержаны в оптимальных условиях 28 суток. Но пою всё же бетон испытывается и с выдержкой в 7 дней.
• Прочность на изгиб. Обычно вычисляется на стадии проектирования.
• Прочность на осевое растяжение. Требует сложных условий для точного вычисления, обычно разработчики проектов принимают за неё величины, вычисленные в НИИ.
• Придаточная прочность. Иначе говоря, прочность при обжатии, при передаче бетону напряжения от арматуры. Её значение обязательно прописывается в технической и проектной документации.

Точность вычисления прочности бетона напрямую влияет на то, насколько надёжными и прочными будут конструкции из него. Поэтому, рассчитывая прочность, важно принимать во внимание все показатели, которые могут быть вычислены.

Какие документы регулируют прочность бетона?

Проверкой прочности бетона могут заняться как производящие бетон компании, чтобы убедиться в качестве своей продукции, так и органы, призванные осуществлять контроль за качеством выполнения строительных работ. При проверке важно руководствоваться требованиями, прописанными в ГОСТах. Так, технологии проверки на прочность, методы, которые могут быть использованы при обработке результатов, чётко прописаны в таких ГОСТах, как:

• ГОСТ22690-88.
• ГОСТ 10180-2012.
• ГОСТ 18105-2010.
• ГОСТ 7473-2010.
• ГОСТ 13015-2003.
• ГОСТ 17621-87.
• ГОСТ 27006-86.
• ГОСТ 28570-90.

Данные стандарты актуальны для любых видов бетона, в них указаны все правила, которыми нужно руководствоваться, проверяя прочность бетона и проводя испытания. Обычно в ходе проверки прочности бетона контролируются такие показатели, как:

• Степень прочности бетона на сжатие. Обычно требует отбора образцов, но может вычисляться и в конструкциях. Обозначение – буква В, рассчитывается в классах.
• Степень прочности бетона на осевой растяжение. Обозначается буквами Bt, требует установления класса бетона.
• Степень стойкости бетона к влаге. Подразумевает вычисление марки бетона.
• Стойкость бетона к морозам. Подразумевает вычисление марки бетона.
• Средняя плотность бетона. Подразумевает вычисление марки бетона.

Для проведения испытания бетона на прочность используются самые разные методы. исследованию подвергаются отделённые от монолитной плиты или только что прошедшие заливку образцы, имеющие площадь от 100 до 900 см². От края до исследуемых мест расстояние должно быть не меньше установленных в нормативных актах значений. Точно также регламентируется и число максимально допустимых измерений. Все сведения, которые будут получены в ходе вычисления прочности бетона, обязательно заносятся в особый протокол вычисления прочности бетона. Этот протокол после станет основой для определения прочности всего сооружения и степени его соответствия действующим нормам.

Прочность бетона вычисляется в Мпа или кгс/см². Чаще всего схема определения прочности бетона уже прописана в особых таблицах, которые полезно знать проектировщикам.

Основные методы испытания бетона на прочность.

Для того, чтобы определить прочность бетона в уже возведённом здании или на этапе строительства используются самые разные методики и технологии. Глобально все метолы испытания бетона на прочность делятся на разрушающие и неразрушающие. В рамках неразрушающих методов работы могут быть выполнены как прямым, так и косвенным способами. Зачастую разрушающий и неразрушающий методы сочетаются, чтобы получить максимально объективные сведения о прочности бетона в строящихся и уже эксплуатируемых зданиях, в лабораториях и прямо на стройке.

Разрушающий метод предполагает, что образцы бетона для изучения будет выпилены или вырублены из уже залитой конструкции. Сжимающие усилия нужно фиксировать после каждого испытания. Разрушающий метод даёт возможность для получения наиболее точный и объективной информации о параметрах бетона. Но разрушающий метод требует серьёзных трудозатрат и материальных расходов, кроме того, если здание уже возведено, из-за выпиленной или вырубленной части конструкции в нём возникнет самое настоящее локальное разрушение. Поэтому разрушающий метод сейчас применяется только в самых крайних случаях. Если прочность бетона проверяется на производстве, в качестве образцов используются изготовленные специально из рабочей смеси по всем регламентам и стандартам заготовки в форме куба или цилиндра. Хранить и выдерживать перед тем, как тестировать на прессе, такие конструкции нужно в условиях, которые по-максимуму соответствуют заводским.

Неразрушающие прямые методы определения прочности бетона подразумевают, что в процессе их проведения конструкции не повреждаются. Чтобы оказывать воздействие на подлежащую исследованию плоскость, используются самые разные современные инструменты и новые технологии. Основными способами воздействия на бетон при неразрушающих прямых методах проверки прочности считаются:

• Метод отрыва, при котором используется состав на основе эпоксидов, необходимый, чтобы приклеить к поверхности детали из бетона металлический диск. Диск после приклеивания специалисты отрывают, применяя специальные инструменты, а затем рассчитывается величина прикладываемых для отрыва диска усилий.
• Метод отрыва со скалыванием. Похож на классический метод отрыва, но подразумевает крепления прибора не к диску, а в полость в деталь из бетона. После крепления прибора просверливаются отверстия и в них опускаются лепестковые анкеры. А затем, в ходе извлечения куска материала заданного размера, вычисляется разрушающее усилие.
• Скалывание ребра. Актуален, в первую очередь, для колонн, перекрытий и балок. К участку конструкции, который выступает за общие границы, прикрепляется приор, и нагрузка, подаваемая им, постепенно возрастает. А когда выступающая часть будет сколота, её прочность можно рассчитать по особой формуле.

Неразрушающие прямые методы не разрешается использовать, если защитный слой имеет толщину меньше 20 мм.

• Неразрушающие косвенные методы позволяют выяснить прочность бетона, не вводя никаких устройств прямо в конструкции. Самые частые приёмы неразрушающего косвенного контроля:
• Приём ударного импульса. Требует применения особого молотка Шмидта, которым нужно ударять по бетону, чтобы после зафиксировать образованную во время удара энергию. Точность вычислений при использовании приёма ударного импульса, увы, невысока.
• Приём упругого отскока. Подразумевает использование стекломера, способного измерить путь бойка, ударяющегося о бетон.
• Приём пластического отскока. При его использовании специалисты сравнивают след от ударившегося о бетон шарика из металла с неким эталоном. Чаще всего сейчас применяется именно этот приём, как наиболее точный и эффективный. Из инструментов при таком методе потребуется только молоток Кашкарова с помещённым в его корпус стержнем из стали.

Итоги

Контролируя прочность материалов, из которых возведено здание, ни в коем случае нельзя забывать о контроле прочности бетона. Контролировать прочность бетона сейчас можно самыми разными методами, но предпочтение всё чаще отдаётся неразрушающему способу. Неразрушающий метод контроля прочности бетона не требует серьёзных финансовых затрат и усилий. По сути, для точности измерений нужно только знать правила выстраивания градуировочной зависимости измерительных приборов и учесть, чтобы убрать их, все факторы, способны исказить точность замеров.