Određivanje čvrstoće betona: metode, oprema, GOST. Kontrola i ocjena čvrstoće betona

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-17 18:53

Prilikom provjere građevnih konstrukcija, vrši se određivanje čvrstoće betona kako bi se utvrdilo njihovo stanje u trenutnom trenutku. Stvarni učinak nakon početka rada obično ne odgovara projektnim parametrima. Na njih izravno utječu deformacijska opterećenja i vanjski čimbenici. Tijekom dijagnostičkog procesa mogu se koristiti različite metode.

Osnovni pojmovi i definicije

Prije razmatranja osnovnih metoda praćenja i procjene čvrstoće betona, preporuča se da se upoznate s nekim pojmovima kako ubuduće ne bi bilo pitanja. Svi pojmovi i definicije potrebni za jasnije razumijevanje teme prikazani su u nastavku.

• Beton je građevinski materijal dobiven umjetno kao rezultat stvrdnjavanja morta s vezivom i punilima. Dodatni aditivi se mogu dodati u smjesu kako bi se postigla najbolja učinkovitost.
• Snaga - svojstvo očvrslog materijala da percipira mehanička opterećenja bez lomapri čemu. Tijekom rada konstrukcije su podvrgnute kompresiji i napetosti, kao i drugim utjecajima.
• Granica čvrstoće - najveća vrijednost primijenjenog mehaničkog opterećenja, smanjena izravno na određeno područje poprečnog presjeka, nakon postizanja koje dolazi do djelomičnog ili potpunog uništenja materijala.
• Destruktivne metode za određivanje čvrstoće betona - kontrola navedenih parametara uzimanjem kontrolnih uzoraka uzetih iz ispitivane konstrukcije prema točkama GOST 28570.

• Ispitivanje bez razaranja - provjera pouzdanosti osnovnih svojstava pojedinih konstrukcijskih elemenata bez demontaže. S ovom metodom, nema potrebe da se objekt razgradi.
• Konstrukcijsko ispitno područje - određeni udio volumena, dužine ili površine ograničenih dimenzija za koje se provode ispitivanja čvrstoće.

Za što je kontrola?

Prilikom gradnje stambenih zgrada, industrijskih ili poslovnih objekata, određivanjem čvrstoće betona izbjegavaju se mnoge negativne posljedice. Materijal se koristi u različitim fazama izgradnje zgrada za različite namjene. Ovisno o vrsti struktura, zahtjevi za smjesama mogu se značajno razlikovati. Na primjer, za izlijevanje temelja i zidova koriste se različite vrste betona koje određuju karakteristike čvrstoće.

Upotreba smjesa koje ne ispunjavaju zahtjeve može dovesti do stvaranja pukotina, pogoršanja operativnostikvalitete i preranog kvara konstrukcije. Često je potrebno istraživanje kako bi se utvrdilo može li se zgrada dalje koristiti u bilo koju svrhu.

Tablica čvrstoće betona: odgovarajući razredi i ocjene

Mortovi su podijeljeni u kategorije, koje uzimaju u obzir različite parametre. Obično se čvrstoća betona u MPa raščlanjuje na klase, označene velikim slovom s brojem. Takvo označavanje u profesionalnom okruženju smatra se najprikladnijim. Na primjer, m alter B25 imat će čvrstoću od 25 MPa.

Što se tiče marke betona, ona izražava približnu vrijednost u kilogramima po kvadratnom centimetru. Oznaka je napravljena po istom principu. Međutim, uz omjer pokazatelja, normativni koeficijent varijacije može biti 13,5 posto.

Na primjer, predlaže se da se upoznate s posebnom tablicom čvrstoće betona, koja pokazuje korespondenciju između klasa i razreda mješavina.

Razred	Brend	Snaga, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Što utječe na trajnost?

Tijekom kemijskih procesa, betonska smjesa se stvrdne. Voda stupa u interakciju s vezivom. Pod utjecajem određenih čimbenika brzina kemijske reakcije može se ubrzati ili usporiti. Konačna čvrstoća betona će u određenoj mjeri ovisiti o njima.

Važni čimbenici uključuju:

• početna aktivnost veziva;
• količina vode u sastavu;
• razina zbijenosti;
• temperatura i vlažnost;
• kvaliteta miješanja komponenti.

Važnu ulogu igra kvaliteta upotrijebljenih punila. Komponente s finom frakcijom i glinenim tvarima dovode do smanjenja čvrstoće. Velike čestice bolje prianjaju na vezivo. Njihova uporaba ima pozitivan učinak na pokazatelje snage.

Klasifikacija istraživačkih metoda

Prilikom određivanja čvrstoće betona u građevinskim konstrukcijama potrebno je riješiti teške tehničke probleme. Razvoj teorijskih i praktičnih istraživanja u području kontrole kvalitete građevnih sastava doveo je do pojave brojnih metoda. Svaki od njih ima specifičan opseg, kao i svoje prednosti i nedostatke.

Uzmemo li metodu utjecaja izravno na ispitanu strukturu, tada možemo razlikovati tri glavne metode.

1. Destruktivno. Nakon kontrolnih operacija, uzorak se ne može koristiti za namjeravanu svrhu.
2. Nerazorno. Izvedba testa ne utječe na izvedbu strukture.
3. Lokalno destruktivno. Potrebna obnova nakon posebnih događaja.

Provjeru treba izvršiti tek nakon detaljnog upoznavanja s projektnom i tehničkom dokumentacijom. Nakon što ste dobili određene informacije o korištenom sastavu i tehnologiji proizvodnje konstrukcije, možete započeti rad na određivanju svojstava čvrstoće.

Koji čimbenici određuju izbor metode?

Da biste saznali vlačnu čvrstoću betona, prvo morate odlučiti o metodologiji istraživanja. Sljedeći čimbenici utječu na njezin izbor:

• stanje mješavine zgrade;
• pristupačnost testnih mjesta;
• količina prikupljenih informacija;
• prisutnost ili odsutnost heterogenih slojeva u strukturi.

Unatoč raznolikosti metoda, rezultati dobiveni destruktivnim metodama su najpouzdaniji, budući da se testovima mjeri željeni pokazatelj - sila primijenjena tijekom kompresije. Osim toga, pažljivo se proučava uzorak uzet izravno iz tijela strukture, a ne iz gornjeg dijela.

Destruktivne metode kontrole

Suština metoda leži u proučavanju uzoraka dobivenih bušenjem ili piljenjem gotove strukture. Oni su podvrgnuti statičkom opterećenju s postupnim povećanjem stope rasta. Kao rezultat, moguće je izračunati naprezanja pod primijenjenim silama.

Dimenzije i oblik uzetih uzoraka ovise o vrsti ispitivanja koje se provodi. Moraju ispunjavati zahtjeve GOST 10180.

Metoda istraživanja	Oblik ispitnih uzoraka	Veličine elemenata u milimetrima
Određivanje vlačne i tlačne čvrstoće betona	Kocka	Duljina rubova figure može biti 100, 150, 200 ili 300 mm
	Cilindar	Za istraživanje se uzima uzorak dva promjera visine, od kojih jedan može imati iste dimenzije kao i rubovi kocke.
Provjera indikatora čvrstoće za aksijalnu napetost	Prizma kvadratnog presjeka	Dimenzije elementa koji se testira mogu biti: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 ili 200 x 200 x 800 mm.
	Cilindar	Uzorci iste veličine uzimaju se tijekom testiranja kao u gornjem slučaju.
Određivanje vlačne čvrstoće pri savijanju i cijepanju	Prizma kvadratnog presjeka	Tijekom rada uzimaju se uzorci sljedećih veličina: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 i 150 x 150 x 600 mm.

Za određivanje čvrstoće betona, njegovi se uzorci prikupljaju bušenjem ili piljenjem pojedinih dijelova.

1. Sjedala se dodjeljuju nakonprethodni pregled. Područje za ispitivanje dizajna treba biti udaljeno od spojeva i rubova.
2. Preostali žljebovi nakon uzorkovanja su zazidani sitnozrnatim betonom.
3. U procesu bušenja ili piljenja koriste se dijamantne pile, specijalne pile za rupe ili prikladni alati od tvrdog metala.
4. Područja uzorkovanja trebaju biti bez pojačanja. Ako se ova opcija ne može implementirati, tada se uzima komad betona s metalnim šipkama poprečnog presjeka do 16 mm za uzorke dimenzija većih od 10 cm.
5. Prisutnost armature je neprihvatljiva u studijama aksijalne napetosti i kompresije. To negativno utječe na konačni učinak. Osim toga, šipke ne bi smjele biti prisutne u uzorcima u obliku prizme u ispitivanjima savijanja.
6. Mjesta za vađenje uzoraka, njihov broj, kao i veličine određuju se pravilima za kontrolu čvrstoće betona, uzimajući u obzir točke GOST 18105.

Svaki uzeti komad je označen i opisan u protokolu. Nakon toga se pažljivo priprema za daljnja ispitivanja. Svi uzorci moraju imati posebnu shemu koja jasno odražava orijentaciju dijelova izravno u dizajnu.

Mehaničko ispitivanje bez razaranja

Ova metoda temelji se na ovisnostima kalibracije. Temelje se na neizravnim karakteristikama. To uključuje:

• indikatori odbijanja napadača izravno od betonske površine;
• parametri energije udaraljkiimpuls;
• veličine otisaka koji su ostali kao rezultat mehaničkog udara;
• stres koji dovodi do lokalnog loma prilikom odvajanja;
• sila prilikom loma na rubu strukture.

Pravila za kontrolu čvrstoće betona predlažu korištenje određenog skupa mjernih uređaja tijekom ispitivanja: čeljusti, kutne skale, indikatora sata i nekih drugih alata. Broj provedenih ispitivanja i udaljenosti između radnih područja navedeni su u tablici.

Primijenjena metoda istraživanja	Broj održanih događaja	Udaljenost u milimetrima
		Od rubova strukture	Između radnih područja
rebra	2	-	200
Plastična deformacija	5	50	30
Razdvajanje	1	50	promjer dvostrukog diska
Elastični odboj	5	50	30
Shock Impulse	10	50	15
Otkidanje s čipiranjem	1	150	Dubina kopanja,pomnoženo s 5

Navedene aktivnosti treba izvesti na gradilištu betonske konstrukcije ukupne površine 100-600 četvornih metara. vidi Nakon što su obavljena glavna ispitivanja, podaci se unose u poseban dnevnik radi utvrđivanja ovisnosti kalibracije između neizravnih karakteristika i pokazatelja čvrstoće očvrslog morta.

Nerazorno ispitivanje fizičkim metodama utjecaja

Kategorija takvih metoda uključuje tehnologije akustičnog udara i prodornog zračenja. Oni pružaju priliku da se prosuđuju kvalitativne karakteristike strukture prema unutarnjoj strukturi, budući da se brzina širenja valova elastičnih vibracija mjeri izravno kroz materijal koji se ispituje.

Najčešće korišteni uređaj za određivanje čvrstoće betona je ultrazvučna metoda. Omogućuje vam očitavanje bez mehaničkog utjecaja na strukturu. Mjeri brzinu kojom ultrazvučni valovi prolaze kroz sloj betona. S kroz proučavanje, senzori se mogu locirati s obje strane, a s površinskim, s jedne strane.

Kontrola pomoću ultrazvuka smatra se najinformativnijom i prilično jednostavnom. Omogućuje ne samo procjenu parametara čvrstoće, već i pronalaženje mogućih nedostataka unutar slojeva. Uređaj koji se koristi ima nekoliko načina rada, koji su prikazani u tablici.

Način	Opis
Kalibracija	Omogućuje prilagodbu uređaja karakteristikama betona. Unutar stvrdnute smjese mjere se posmični valovi, određuju važni parametri koji su potrebni za dobivanje kvalitativnih slika strukture niza.
Pregled	Daje vam priliku da brzo proučite unutarnju strukturu strukture. Mjeri se debljina, otkrivaju se nedostaci ili objekti u nizu (fitingi, cijevi, kabeli).
Kolekcija	Prikupljeni ultrazvučni podaci. Snimanje se vrši u različitim položajima. Skeniranje se vrši u obliku trake (ili posebne trake).
Pogledaj	Koristi se za analizu podataka tijekom dužeg vremenskog razdoblja. U ovom slučaju na ekranu su prisutne sve vrste slika. Mogu se prikazati jedan po jedan ili sve odjednom.

Ultrazvučni tester čvrstoće betona omogućuje višestruka ispitivanja koja se ponavljaju, uz stalno praćenje promjena parametara. Nedostatak je pogreška u omjeru akustičkih karakteristika s osnovnim parametrima.

O stvrdnjavanju građevinskih smjesa na bazi cementa

Postoji izravna ovisnost čvrstoće betona o temperaturi tijekom procesa stvrdnjavanja. Normalnim uvjetima smatra se način rada od 15 do 20 stupnjeva. Kako temperatura pada, povećanje snage se usporava. Kada se smrznu, doći će do stvrdnjavanja ako se u sastav dodaju posebni aditivi.

Podizanje temperature ubrzava proces stvrdnjavanja, osobito ako je vlažnost dovoljna. Međutim, zagrijavanje više od 85 stupnjeva je kontraindicirano, jer je teško zaštititi betonsku smjesu od isušivanja. Proces skrućivanja može se potaknuti na dva načina. Prvi od njih je korištenje unutarnje topline, a drugi korištenje vanjske topline.

O analizi mogućih problema u određivanju snage

Kada koristite ultrazvučni mjerač čvrstoće betona, posebna se pozornost mora posvetiti uspostavljanju ovisnosti o kalibraciji. Bez njih se dobiveni podaci ne mogu smatrati dokazima. Da biste dobili točnije rezultate, morat ćete uzeti u obzir količinu i sastav punila, razinu zbijenosti, potrošnju cementa i još mnogo toga.