Контроль міцності бетонів.

 

Міцність на стиск – є базовим та основним контрольованим параметром такого будівельного матеріалу, як бетон. Під міцністю, мається на увазі фізичні властивості, реакція та опір матеріалу по відношенню до різних видів руйнувань.

У сучасному будівництві контроль міцності бетону здійснюється декількома методами:

• Стандартний метод – полягає у випробуванні проб, виготовлених з однієї і тієї ж суміші, що й підконтрольний виріб. Характеристики таких зразків можуть значно відрізнятися від реальних показників;
• Метод контролю з використанням вибурених кернів – дає найбільш об'єктивні результати, проте є дорогою та трудомісткою процедурою.

Найбільш затребуваними методами є методи неруйнівного контролю. Сучасні прилади контролю дозволяють отримувати об'єктивну інформацію без значних тимчасових трат і фінансових витрат. До цих методів можна віднести такі:

• Ультразвуковий метод;
• Метод пружного відскоку;
• Метод відриву сталевих дисків
• Метод відриву зі сколюванням;
• Метод ударного імпульсу.

Звичайно варто враховувати, що для кожного способу існує своя класифікація похибок, яка залежить від різних списків факторів.

 

Методи неруйнівного контролю. Основна відмінність методу від двох попередніх полягає в тому, що при використанні цього методу величиною, що безпосередньо вимірюється, є не міцність, а який-небудь фізичний показник, пов'язаний з вимірюваною величиною кореляційної залежністю.

Для встановлення цієї кореляційної залежності, а, значить, і для визначення міцності бетону попередньо встановлюють градуювальну залежність між міцністю бетону і непрямою характеристикою. Градуювальну залежність встановлюють для бетонів одного проектного віку та приготованих з однакових матеріалів за результатами випробувань на міцність зразків-кубів. Отже, всі методи неруйнівного контролю міцності бетону вимагають побудови індивідуальних градуювальних залежностей за результатами випробувань стандартних зразків-кубів, виготовлених з бетону такого ж складу і віку, що і зразок.

На точність вимірювання міцності при вимірюванні неруйнівними методами можуть впливати такі фактори як: тип цементу, склад цементу, тип заповнювача, умови твердіння, вік бетону, вологість і температура поверхні, тип поверхні, карбонізація поверхневого шару бетону та ще ряд менш значущих факторів.

Основні методи НК, засновані на побудові індивідуальних градуювальних залежностей кілька:

1. Метод пластичної деформації заснований на вимірюванні розмірів відбитка, який залишився на поверхні бетону після зіткнення з нею сталевої кульки. Метод застарілий, але досі його використовують через дешевизну обладнання. Найбільше широко для таких випробувань використовують молоток Кашкарова.

2. Метод пружного відскоку полягає у вимірюванні величини зворотного відскоку ударника при зіткненні з поверхнею бетону. Типовим представником приладів для випробувань з цього методу є склерометр Шмідта та його численні аналоги. Метод пружного відскоку, як і метод пластичної деформації, заснований на вимірюванні твердості поверхневої бетону.

3. Метод ударного імпульсу полягає в реєстрації енергії удару, що виникає в момент зіткнення бойка з поверхнею бетону. Представники ряду приладів для випробувань цим методом - склерометри

4. Метод відриву зі сколюванням і сколювання ребра конструкції полягає в реєстрації зусилля, необхідного для сколювання ділянки бетону на ребрі конструкції, або місцевого руйнування бетону при вириві з нього анкерного пристрою. Це найточніші з методів НК міцності бетонів

          

До недоліків цього методу слід віднести його високу трудомісткість та неможливість його використання у густоармованих ділянках, а також те, що він частково ушкоджує поверхню конструкції.

5. Метод відриву сталевих дисків полягає в реєстрації напруги, необхідного для місцевого руйнування бетону при відриві від нього металевого диска, рівного зусиллю відриву, поділеному на площу проекції поверхні відриву бетону на площину диска. В даний час метод використовується дуже рідко.

6. Ультразвуковий метод полягає у реєстрації швидкості проходження УЗ хвиль. По техніці проведення випробувань можна виділити наскрізне УЗ прозвучування, коли датчики розташовують з різних сторін зразка, і поверхневе прозвучування, коли датчики розташовані з одного боку.

Метод наскрізного УЗ прозвучування дозволяє, на відміну всіх інших методів НК міцності, контролювати міцність не тільки у приповерхневих шарах бетону, а й міцність тіла бетону конструкції.

Прилади, засновані на методах місцевих руйнувань (методи відриву зі сколюванням, сколювання ребра та відриву сталевих дисків), застосовуються в основному в монолітному будівництві та при обстеженні конструкцій будівель та споруд. Недоліки цих методів, зумовлені підвищеною трудомісткістю та необхідністю визначення осі арматури та глибини її залягання, обмежують їх застосування визначенням міцності бетону окремих конструкцій або їх ділянок, а також уточненням градуювальних залежностей ультразвукових та ударно-імпульсних приладів.

Основні обсяги НК міцності бетону виконуються, як правило, високопродуктивними приладами після встановлення кореляції їх непрямої характеристики (базової залежності) з фактичною міцністю контрольованого бетону. Для цих цілей застосовуються прилади ударної дії, засновані на методах ударного імпульсу (пружного відскоку, пластичної деформації, енергії удару) та ультразвукові вимірювачі швидкості (часу) поширення УЗ коливань у бетоні.

Контроль міцності ударними та ультразвуковими методами ведеться в поверхневих шарах бетону (крім наскрізного УЗ-прозвучування), у зв'язку з чим стан поверхневого шару може істотно впливати на результати контролю.

Користувач повинен знати, що базова або типова градуювальна залежність, з якою може поставлятися прилад, з достатнім ступенем точності відтворює міцність бетону того виду (класу), на якому прилад калібрувався. Зміна виду великого заповнювача, вологості, віку бетону та умов його твердіння призводить до збільшення похибки вимірювань. Для ультразвукових приладів перелік факторів, що впливають на точність вимірів, ще ширший.