Испытание бетона гост 22690

Испытание бетона гост 22690

*По требованиям ГОСТ 17624–87 и ГОСТ 22690–88;

**По данным источника без построения частной градуировочной зависимости

К методам первой группы относится упомянутый метод контрольных образцов, а также метод определения прочности путем испытания образцов, отобранных из конструкций. Последний является базовым и считается наиболее точным и достоверным. Однако при обследовании к нему при бегают довольно редко. Основными причинами этого являются существенное нарушение целостности конструкций и высокая стоимость исследований.

Измерители прочности бетона на нашем сайте.

В основном применяются методы определения прочности бетона неразрушающим контролем. При этом большая часть работ выполняется косвенными методами. Среди них наиболее распространенными на сегодняшний день являются ультразвуковой метод по ГОСТ 17624–87, методы ударного импульса и упругого отскока по ГОСТ 22690–88. Однако при использовании указанных методов редко соблюдаются требования стандартов по построению частных градуировочных зависимостей. Некоторые исполнители не знают этих требований.

Другие знают, но не понимают, насколько велика ошибка результатов измерений при использовании зависимостей, заложенных или прилагаемых к прибору, вместо зависимости, построенной на конкретном исследуемом бетоне. Есть «специалисты», которые знают об указанных требованиях норм, но пренебрегают ими, ориентируясь на финансовую выгоду и неосведомленность заказчика в данном вопросе.

Про факторы, влияющие на ошибку измерения прочности без построения частных градуировочных зависимостей, написано много работ. В табл.1 представлены данные по максимальной погрешности измерений различными методами, приведенные в монографии по неразрушающему контролю бетона.

В дополнение к обозначенной проблеме использования несоответствующих (“ложных”) зависимостей обозначим еще одну, возникающую при обследовании. Согласно требованиям СП 13-102-2003 обеспечение выборки измерений (параллельных испытаний бетона косвенным и прямым методом) на более чем 30 участках является необходимым, но не достаточным для построения и использования градуировочной зависимости. Необходимо, чтобы полученная парным корреляционно­ регрессионным анализом зависимость имела высокий коэффициент корреляции (более 0,7) и низкое СКО (менее 15% от средней прочности). Чтобы данное условие выполнялось, точность измерений обоих контролируемых параметров (например, скорость ультразвуковых волн и прочность бетона) должна быть достаточно высокой, а прочность бетона, по которому строится зависимость, должна изменяться в широком диапазоне.

При обследовании конструкций указанные условия выполняются редко. Во-первых, даже базовый метод испытания образцов нередко сопровождается высокой погрешностью. Во-вторых, за счет неоднородности бетона и других факторов [4] прочность в поверхностном слое (исследуемая косвенным методом) может не соответствовать прочности того же участка на некоторой глубине (при использовании прямых методов). И наконец, при нормальном качестве бетонирования и соответствии класса бетона проектному в пределах одного объекта редко можно встретить однотипные конструкции с прочностью, изменяющейся в широком диапазоне (например, от В20 до В60). Таким образом, зависимость приходится строить по выборке измерений с малым изменением исследуемого параметра.

В качестве наглядного примера вышеуказанной проблемы рассмотрим градуировочную зависимость, представленную на рис. 1. Линейная регрессионная зависимость построена по результатам ультразвуковых измерений и испытаний на прессе образцов бетона. Несмотря на большой разброс результатов измерений, зависимость имеет коэффициент корреляции 0,72, что до­пустимо по требованиям СП 13-102-2003. При аппроксимации функциями, отличными от линейной (степенной, логарифмической и пр.) коэффициент корреляции был менее указанного. Если бы диапазон исследуемой прочности бетона был меньше, например от 30 до 40 МПа (область, выделенная красным цветом), то совокупность результатов измерений превратилась бы в «облако», представленное в правой части рис. 1. Данное облако точек характеризуется отсутствием связи между измеряемым и искомым параметрами, что подтверждается максимальным коэффициентом корреляции 0,36. Иными словами, градуировочную зависимость здесь не построить.

РИС. 1. Зависимость между прочностью бетона и скоростью ультразвуковых волн

Также необходимо отметить, что на рядовых объектах количество участков измерения прочности для построения градуировочной зависимости сопоставимо с общим количеством измеряемых участков. В данном случае прочность бетона может быть определена по результатам только прямых измерений, а в градуировочной зависимости и использовании косвенных методов контроля уже не будет смысла.

Таким образом, без нарушения требований действующих норм для определения прочности бетона при обследовании в любом случае необходимо в том или ином объеме использовать прямые неразрушающие либо разрушающие методы контроля. Учитывая это, а также обозначенные выше проблемы, далее более подробно рас­ смотрим прямые методы контроля.

К данной группе по ГОСТ 22690–88 относится три метода:

Метод отрыва со скалыванием.

Метод отрыва

Метод отрыва основан на измерении максимального усилия, необходимого для отрыва фрагмента бетонной конструкции. Отрывающая нагрузка прилагается к ровной поверхности испытываемой конструкции за счет приклеивания стального диска (рис. 2), имеющего тягу для соединения с прибором. Для приклеивания могут использоваться различные клеи на эпоксидной основе. В ГОСТ 22690–88 рекомендуются клеи ЭД20 и ЭД16 с цементным наполнителем.

На сегодняшний день могут применяться современные двухкомпонентные клеи, производство которых хорошо налажено (POXIPOL, «Контакт», «Момент» И др.). В отечественной литературе по испытанию бетона методика испытания предполагает приклеивание диска к участку испытания без дополнительных мероприятий по ограничению зоны отрыва. В таких условиях площадь отрыва является непостоянной и должна определяться после каждого испытания. В зарубежной практике перед испытанием участок отрыва ограничивается бороздой, создаваемой кольцевыми сверлами (коронками). В данном случае площадь отрыва постоянна и известна, что увеличивает точность измерений.

После отрыва фрагмента и определения усилия определяется прочность бетона на растяжение (R(bt)) , по которой с помощью пересчета по эмпирической зависимости может быть определена прочность на сжатие (R). Для перевода можно воспользоваться выражением, указанным в пособии:

Для метода отрыва могут применяться различные приборы, используемые и для метода отрыва со скалыванием, такие как ПОС-50МГ4, ОНИКС­ОС, ПИБ, DYNA (рис. 2), а также старые аналоги: ГПНВ-5, ГПНС-5. Для проведения испытания необходимо наличие захватного устройства, соответствующего тяге, расположенной на диске.

Рис. 2. Прибор для метода отрыва с диском для приклеивания к бетону

В России метод отрыва не нашел широкого распространения. Об этом свидетельствует и отсутствие серийно выпускаемых приборов, приспособленных для крепления к дискам, а также самих дисков. В нормативных документах отсутствует зависимость для перехода от усилия вырыва к прочности на сжатие. В новом ГОСТ 18105–2010, а также предшествующем ГОСТ Р 53231–2008 метод отрыва не включен в перечень прямых методов неразрушающего контроля и вообще не упоминается. Причиной этому, по всей видимости, является ограниченный температурный диапазон применения метода, что связано с продолжительностью твердения и (или) невозможностью использования эпоксидных клеев при низкой температуре воздуха. Большая часть России расположена в более холодных климатических зонах, чем страны Европы, поэтому данный метод, широко при меняемый в европейских странах, в нашей стране не используется. Другим отрицательным фактором является необходимость сверления борозды, что дополнительно снижает производительность контроля.

Метод отрыва со скалыванием

Рис. 3. Испытание бетона методом отрыва со скалыванием

Данный метод имеет много общего с описанным выше методом отрыва. Основным отличием является способ крепления к бетону. Для приложения отрывающего усилия используются лепестковые анкеры различных размеров. При обследовании конструкций анкеры закладываются в шпур, пробуренный на участке измерения. Так же, как и при методе отрыва, измеряется разрушающее усилие (Р). Переход к прочности бетона на сжатие осуществляется по указанной в ГОСТ 22690 зависимости: R=m₁•m₂•P, где m₁ — коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя, m₂ — коэффициент перехода к прочности на сжатие, зависящий от вида бетона и условий твердения.

В нашей стране данный метод нашел, пожалуй, самое широкое распространение благодаря своей универсальности (табл.1), относительной простоте крепления к бетону, возможности испытания практически налюбом участке конструкции. Основными ограничениями для его применения являются густое армирование бетона и толщина испытываемой конструкции, которая должна быть больше, чем удвоенная длина анкера. Для выполнения испытаний могут использоваться приборы, указанные выше.

Таблица 2. Сравнительные характеристики прямых методов неразрушающего контроля

*Без сверления борозды, ограничивающей участок отрыва.

Помимо более простого и быстрого крепления к бетону конструкции по сравнению с методом отрыва, не требуется обязательное наличие ровной поверхности. Главным условием является необходимость того, чтобы кривизна поверхности была достаточной для установки прибора на тягу анкера. В качестве примера на рис. 3 представлен прибор ПОС-МГ4, установленный на деструктированную поверхность устоя гидротехнического сооружения.

Метод скалывания ребра

Последним прямым методом неразрушающего контроля является модификация метода отрыва — метод скалывания ребра. Основное отличие заключается в том, что прочность бетона определяют по усилию (Р), необходимому для скалывания участка конструкции, расположенному на внешнем ребре. В нашей стране долгое время выпускались приборы типа ГПНС-4 и ПОС-МГ4 Скол, конструкция которых предполагала обязательное наличие двух рядом расположенных внешних углов конструкции.

Захваты прибора подобно струбцине крепились на испытываемый элемент, после чего через захватывающее устройство прилагалось усилие к одному из ребер конструкции. Таким образом, испытание можно было проводить только на линейных элементах (колонны, ригели) или в проемах на краях плоских элементов (стены, перекрытия). Несколько лет назад была разработана конструкция прибора, которая позволяет устанавливать его на испытываемый элемент с наличием только одного внешнего ребра. Закрепление осуществляется к одной из поверхностей испытываемого элемента при помощи анкера с дюбелем. Данное изобретение несколько расширило диапазон применения прибора, но одновременно с этим уничтожило основное преимущество метода скалывания, которое заключалось в отсутствии необходимости сверления и потребности в источнике электроэнергии.

Прочность бетона на сжатие при использовании метода скалывания ребра определяется по нормированной зависимости: R=0,058•m•(30P+P 2 ),

где m — коэффициент, учитывающий крупность заполнителя.

Для наглядности сравнения характе­ристики прямых методов контроля представлены в табл. 2.

По данным, приведенным в таблице, видно, что наибольшим числом преимуществ характеризуется метод отрыва со скалыванием.

Однако, несмотря на возможность применения данного метода по указаниям норм без построения частной градуировочной зависимости, у многих специалистов возникает вопрос о точности получаемых результатов и соответствии их прочности бетона, определяемой методом испытания образцов. Для исследования этого вопроса, а также сопоставления результатов измерений, полученных прямым методом, с результатами измерений косвенными методами проведен эксперимент, опиcанный далее.

Результаты сравнения методов

В лаборатории «Обследование и испытание зданий и сооружений» ФГБОУ ВПО «СПБГПУ» были проведены исследования при использовании различных методов контроля. В качестве объекта исследования использован фрагмент бетонной стены, выпиленный алмазным инструментом. Габариты бетонного образца — 2,0×1,О х 0,3 м.

Армирование выполнено двумя сетками арматуры диаметром 16 мм, расположенной с шагом 100 мм с величиной защитного слоя 15–60 мм. В исследуемом образце применен тяжелый бетон на заполнителе из гранитного щебня фракции 20–40.

Для определения прочности бетона использован базовый разрушающий метод контроля. Из образца с помощью установки алмазного сверления выбурены 11 кернов различной длины диаметром 80 мм. Из кернов изготов­ лены 29 образцов — цилиндров, удовлетворяющих по своим размерам требованиям ГОСТ 28570–90 (“Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций”). По результатам испытания образцов на сжатие выявлено, что среднее значение прочности бетона составило 49,0 МПа. Распределение значений прочности подчиняется нормальному закону (рис. 4). При этом прочность исследуемого бетона имеет высокую неоднородность с коэффициентом вариации 15,6% и СКО равным 7,6 МПа.

Для неразрушающего контроля применены методы отрыва, отрыва со скалыванием, упругого отскока и ударного импульса. Метод скалывания ребра не применялся по причине близкого расположения арматуры к ребрам образца иневозможности выполнения испытаний. Ультразву­ ковой метод не использован, так как прочность бетона выше допустимого диапазона для применения данного метода (табл.1). Выполнение измере­ ний всеми методами производилось на грани образца, срезанной алмазным инструментом, что обеспечива­ ло идеальные условия с точки зрения ровности поверхности. Для определе­ ния прочности косвенными методами контроля использовались градуиро­ вочные зависимости, имеющиеся в паспортах приборов, или заложен­ ные в них.

На рис. 5. представлен процесс измерения методом отрыва. Результаты измерений всеми методами представлены в табл. 3.

Таблица 3. Результаты измерения прочности различными методами

Неразрушающие испытания бетона

Испытание готовых бетонных конструкций на сжатие, является одним из факторов оценки состояния зданий и сооружений. С помощью тех или иных технологий проверяется фактическая прочность нового или старого бетонного сооружения.

По результатам испытаний принимается решение о возможности дальнейшей эксплуатации конструкции, возможности ее ввода в эксплуатацию, необходимости усиления и т.п. Неразрушающие испытания бетона – самый популярный и перспективный вид проверки прочности, характеризующийся высокой производительностью, приемлемой точностью, низкой трудоемкостью, невысокой себестоимостью и простотой.

Технологии неразрушающего контроля прочности бетона

Все существующие технологии неразрушающего контроля, регламентированные ГОСТ 22690-2015 основаны на механическом воздействии на поверхность бетона. В отличие от проверки прочности по методике разрушения образцов, технологии неразрушающего контроля являются косвенными.

Фактическую прочность материала определяют по специальным таблицам, составленным на основе эмпирических данных. Отдельной строкой идет технология определения прочности с помощью ультразвуковых волн по ГОСТ 17624-2012.

В этом случае используются специальный прибор, излучающий ультразвуковые волны и измеряющий время и скорость их распространения в толще бетона. Истинную прочность материала определяют по экспериментально установленным зависимостям. Использование показывающих (прочность материала) приборов, действующим ГОСТом не допускается. Это наиболее точный метод неразрушающего контроля.

Виды испытаний бетона неразрушающим методом ГОСТ 22690-2015:

• Упругий отскок. Измеряется значение величины обратного отскока средства измерения после удара о поверхность испытуемой конструкции. Для измерения величины отскока применяют склерометр Шмидта и его аналоги. Количество измерений на участке поверхности для расчета средней величины – 9. Минимальная толщина бетона – 0,1м.
• Пластическая деформация. Измеряются габариты следа от шарика, образовавшегося после удара рабочей частью молотком Кашкарова. Самый простой и дешевый метод. Количество измерений – 5. Минимальная толщина конструкции, при которой разрешено определять прочность данным методом – 0,07 м.
• Ударный импульс. Измеряется значение величины энергии удара в момент удара бойка средства измерения об испытуемую поверхность. Используются приборы: ИПС МГ 4.03, ОНИКС ОС, ОНИКС-2,5. Количество измерений – 10. Минимальная толщина конструкции – 0,05 м.
• Отрыв образца. Измеряется сила напряжения отрыва стального диска приклеенного к бетону. Вследствие сложности технологии, в последнее время используется очень редко. Измерительное оборудование, приборы: ПОС-30-МГ4 и ПОС-50-МГ4. Количество измерений – 1. Минимальная толщина бетона 0,05 м.
• Отрыв образца со скалыванием или скалывание ребра изделия. Измеряется числовое значение силы необходимой для скалывания кусочка ребра или вырыва специального анкера. Самое точное испытание бетона неразрушающим методом. Рекомендуется использовать приборы: ПОС-50МГ4 «Скол», ГПНВ-5, ГПНС-4. 2.6. Количество измерений – 1. Минимальная толщина конструкции – 0,05 м. Глубина заделки анкера: 30, 35, 40 и 48 мм в зависимости от прибора измерения.

Примечание. Измерения осуществляются на участке бетона площадью от 0,1 до 0,9 м2.

Испытание бетона методом неразрушающего контроля ГОСТ 17624-2012

Суть технологии заключается в измерении времени и скорости распространения ультразвуковых волн в толще конструкции или железобетонного изделия. Существует две методики: сквозное прозвучивание и поверхностное прозвучивание.

В первом случае излучатель УЗ-волн и приемник волн располагают с разных сторон проверяемой конструкции.

Во втором случае, излучатель и приемник расположены с одной стороны на определенном расстоянии, регламентированном Гостом как база прозвучивания. Первый вариант применяется для определения прочности тела бетона, а второй для определения прочности бетона в поверхностном слое.

Ультразвуковой метод единственный из видов испытаний бетона на прочность неразрушающим методом, который позволяет получить более-менее точное значение прочности на сжатие не только поверхностного слоя, но толщи сооружения. Приборы для определения прочности ультразвуковым прозвучиванием: УК1401, Бетон-32, УК-14П, УКС-МГ4, УКС-МГ4С.

Виды испытаний. Таблица значений.

Каждому виду технологии неразрушающего контроля прочности соответствует определенный рекомендованный диапазон прочности на сжатие. Максимальный диапазон измерения прочности регламентируется результатами, полученными эмпирически и производителями средств измерения. Для удобства выбора вида испытаний, сводим диапазоны и погрешности измерений в таблицу.

Табл.1

Преимущества	Метод
	Отрыв	Отрыв со скалыванием	Скалывание ребра
Определение прочности бетонов классом более В60
Возможность установки на неровную поверхность бетона (неровности более 5 мм)
Возможность установки на плоский участок конструкции (без наличия ребра)
Отсутствие потребности в источнике электроснабжения для установки
Быстрое время установки
Работа при низких температурах воздуха
Наличие в современных стандартах

50-500

Нет данных

50
Пластическая деформация	30-40
Ударный импульс	50-1500	50
Отрыв диска	50-600
Отрыв скалыванием	50-1000
Скалывание ребра	100-700
Ультразвуковое исследование	100-400	30-50

Примечание. Прочность бетона определяют на участках поверхности соответствующей площади, не имеющих видимых повреждений и аморфных отслоений, при плюсовой температуре окружающего воздуха.

Заключение

Частным покупателям сооружений и застройщикам малоэтажных зданий, которые решают задачу определения прочности новой или старой бетонной конструкции, можно рекомендовать использование следующих недорогих методик: пластическая деформация или упругий отскок.

Простота данных технологий позволяет провести измерения своими силами. Цена вопроса заключается в стоимости инструмента: молоток Кашкарова или склерометр Шмидта. На данный момент времени цена молотка Кашкарова в среднем составляет 2 500-2 700 рублей, а стоимость аренды склерометра Шмидта 400-500 рублей в сутки.

Таблицы для определения прочности методами пластической деформации или упругого отскока можно найти в интернете бесплатно.

Методы испытания бетона на прочность: неразрушающий и разрушающий способ.

Прочность бетона — важнейшая характеристика, которая применяется при проектировании и расчете конструкций для строительства различных сооружений. Она задается маркой М (в кг/см²) или классом В (в МПа) и выражает максимальное давление сжатия, которое выдерживает материал без разрушения.

При определении марочной крепости бетона, строительные организации и изготовители конструкций должны руководствоваться требованиями нормативных документов — ГОСТ 22690-88, 28570, 18105-2010, 10180-2012. Они регламентируют методику проведения испытаний, обработку результатов.

Как испытать бетон на прочность?

На сегодняшний день существует два вида испытания:

1. Разрушающие (лабораторная проверка);
2. Неразрушающие (проверка на строительном участке).

Рассмотрим каждый из видов отдельно.

Испытание бетона неразрушающим методом.

• Пластическая деформация. Позволяет определить прочность в диапазоне 5-50 МПа. При данном методе, величину определяют по диаметру отпечатка стального шарика оставшегося после удара шариком о его поверхность. Метод имеет небольшую точность. Поэтому, несмотря на простоту и дешевизну применяется редко;
• Упругий отскок. Диапазон измеряемой прочности аналогичный методу пластической деформации. Суть метода заключается в измерении параметра обратного отскока специального ударника от поверхности испытываемой конструкции. Основные преимущества – дешевизна и высокая точность измерений;
• Ударно-импульсный метод. Позволяет определять в широком диапазоне от 50 до 150 МПа. Суть способа заключается в измерении энергии удара специального упругого тела о поверхность бетона. В числе преимуществ: компактность измерительной техники, простота, дешевизна и возможность расчета надежности бетона «на сжатие». Один из самых популярных среди строителей методов измерения прочности;
• Ультразвуковое исследование. Позволяет проверить не только отдельно взятую поверхность, но и всю конструкцию в целом.
• Технология «скалывания ребра». Диапазон измеряемых величин от 10 до 70 МПа. При этом методе измеряется усилие, которое необходимо приложить для скалывания ребра бетонной конструкции: балки, сваи, перемычки или колонны. Метод отличается высокой точность, трудоемкостью и невозможностью применения для бетонных конструкций с повреждениями или конструкций имеющих защитный слой до 22 мм;
• Отрыв со скалыванием. Диапазон измерения от 5 до 100 МПа. Суть – специальный анкер внедренный в толщу бетона воздействует на конструкцию до момента отрыва образца или заданной величины прочности проверяемого изделия. Отличается высокой степенью точности и повышенной трудоемкостью;
• Отрыв железного диска. Диапазон измерения прочности от 5 до 60 МПа. Позволяет проверять армированный бетон к которому невозможно применить другие методы контроля. Суть технологии заключается в измерении нагрузки, которую следует приложить, чтобы оторвать от поверхности бетона приклеенный стальной диск. Отличается высокой точностью и длительным подготовительным периодом – от 4 до 22 часов.

Для получения результатов при использовании неразрушающих методов контроля, используют специальные приборы и устройства. Частичное разрушение производят с помощью фиксации на бетонной поверхности специального инструмента, который позволяет исследовать его на отрыв, фиксируя необходимое усилие.

Разрушающие методы контроля по ГОСТу.

Сущность способов заключается в исследовании образцов, полученных выбуриванием или выпиливанием из готовой конструкции. На них оказывается статическая нагрузка с постепенным увеличением скорости роста. В результате удается рассчитать напряжения при приложенных усилиях.

Габариты и форма взятых образцов зависят от типа проводимых испытаний. Они должны отвечать требованиям ГОСТ 10180.

Метод исследования

Форма испытываемых образцов

Размеры элементов в миллиметрах

Определение показателей прочности на растяжение и сжатиеКубДлина ребер фигуры может составлять 100, 150, 200 или 300 ммЦилиндрДля исследования берется образец высотой в два диаметра, один из которых может иметь те же размеры, что и ребра куба.Проверка прочностных показателей на осевое растяжениеПризма, имеющая квадратное сечениеРазмеры испытываемого элемента могут быть следующими: 200х200х800, 100х100х400 или 200х200х800 мм.ЦилиндрПри проведении исследований берутся образцы тех же размеров, что и в случае, указанном выше.Определение прочностных качеств на растяжение при изгибе и осуществлении раскалыванияПризма, имеющая квадратное сечениеВ ходе работ берутся образцы следующих размеров: 200х200х800, 100х100х400 и 150х 150х600 мм.

Для определения прочности, собираются его пробы посредством выбуривания или выпиливания отдельных частей:

• Места назначаются после предварительного осмотра. Участок испытания конструкции должен находиться на некотором удалении от стыков и краев.
• Оставшиеся канавки после взятия образцов замуровываются мелкозернистым бетоном.
• В процессе выбуривания или выпиливания применяются пилы с алмазными дисками, специальные коронки или подходящий твердосплавный инструмент.
• На участках взятия проб не должно быть арматуры. Если такой вариант не может быть осуществлен, то берется часть бетона с металлическими прутьями сечением до 16 мм для образцов с размерами более 10 см.
• Наличие арматуры недопустимо при исследованиях на осевое растяжение и сжатие. Это негативно сказывается на конечных показателях. Кроме того, прутьев не должно быть в пробах, имеющих форму призмы, при испытаниях на растяжение при изгибе.
• Места извлечения образцов, их количество, а также размеры определяются правилами контроля с учетом пунктов ГОСТ 18105.

Каждая взятая заготовка маркируется и описывается в протоколе. После этого она подвергается тщательной подготовке для дальнейших испытаний. Все образцы должны иметь специальную схему, в которой четко отражена ориентация частей непосредственно в конструкции.

Заключение.

Для контроля и оценки бетона целесообразно пользоваться неразрушающими методами испытаний. Они более доступны и недороги по сравнению с лабораторными исследованиями образцов. Главное условие получения точных значений — построение градуировочной зависимости приборов. Необходимо также устранить факторы, искажающие результаты измерений.

как обработать результаты испытаний бетона неразрушающим методом?

Страница 1 из 3

1

2

3

>

19.11.2012, 13:05	#1

NewAlex

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NewAlex

20.11.2012, 12:311 |#2

ник25

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от ник25

20.11.2012, 17:081 | 2#3

Обследование зданий и сооружений

На данный момент есть два варианта (ИМХО):
1) Вы проводите испытания неразрушающим методом и методом отрыва со скалывания и строите свою зависимость одного от другого. Это самый точный вариант, но не всегда осуществимый так как сложно выполнить достаточное количество отрывов.

2)Вы проводите испытания неразрушающим методом и применяете универсальную зависимость (либо зависимость с другого объекта или от производителя), так же проводите не менее 3-х испытаний отрыва для определения Кс по прил.9 ГОСТ 22690.

А дальше темный лес — идет статистическая обработка прочности бетона и тут мнения сильно расходятся есть методика по СП 13-102-2003 и по ГОСТ 18105, они в принципе схожи, но есть пара нюансов от которых кипит мозг.

Уважаемы форумчане предлагаю закрепить эту тему в топике и все обсуждения вопросов испытания прочности бетона неразрушающими методами обсуждать здесь. Что бы повысить качество работ и улучшить помощь инженерам.

SomeBody

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от SomeBody

20.11.2012, 19:29#4

NewAlex

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от NewAlex

22.11.2012, 18:49#5

Вопрос на самом деле достаточно интересный.

Вообще в чем суть зависимости? Как я понимаю, это определенная тенденция неких абстрактных показаний разных приборов от реального положения вещей. К примеру есть точные данные о прочности 10 образцов бетона (читай пресс) и данные о прочности этих же образцов, скажем, методом ударного импульса. Тогда все просто — строим зависимость импульса от пресса и далее конструкции проверяем импульсом и корректируем показания с помощью построенной зависимости. Опять же есть область определения функции для свежепостроенной зависимости, то есть не все значения импульса могут быть правильно скорректированы этой самой зависимостью, но это уже частности. В целом, вот этот случай — импульс от пресса — мне понятен.

Теперь другая ситуация. Есть только отрыв. Он считается за эталон прочности? Если да, то какая тут может требоваться градуировочная зависимость? А если нет, то как можно применять некую универсальную зависимость или проводить

, если оба метода по сути косвенные?

И еще вопрос: что брать за единичное значение с той и с другой стороны, когда строится зависимость? Какие значения сравнивать от разных приборов?
Допустим, есть некая конструкция. Есть приборы на ультразвук и отрыв.
10 раз оторвал, 10 раз ультразвучишь и берешь среднее значение? Или 10 раз оторвал, 10 раз ультразвучишь, потом ко всему этому применил статистическую обработку и только потом сравнивать? Или может еще как-то?

Реально хочется разобраться, потому что складывается впечатление, что вопросов не вызывает только пресс, а в остальном чуть ли не у каждого своя методика.

Новенький

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Новенький

22.11.2012, 20:51#6

26.11.2012, 13:09#7

Обследование зданий и сооружений

Вот какая штука получается, для удобства описания разделю на пункты:

1) Когда при обследование все клёво и можно выбурить керны и их раздавить и по ГОСТу 10180 провести отбраковку результатов, получить среднее значение прочности испытанной конструкции (особо выделю, что одной конструкции). Допустим мы имеем несколько фундаментных опор одной прочности, по проекту прочность В20. То в прицепе испытав керны нам больше ничего и не нужно. Статистическую обработку допускается не проводить при прямых испытаниях.

2) Когда все не так радужно, возьмем те же фундаментные опоры (5 шт). Мы не можем провести выбуривания, или можем но только одной конструкции. Зная из проекта, что класс у всех одинаков (В20), Выбуриваем керны пихаем их под пресс и пока они зажаты в пресс проводим испытание кернов косвенным неразрушающим методом, для построения тарировочной (градуировочной) зависитмости по ГОСТ 22690. После чего мы оставшиеся фундаменты испытываем косвенным методом и при достаточном количестве испытаний проводим статистическую обработку по ГОСТ 18105

3) Когда все еще хуже, но не так уж и плохо, у нас есть проект есть 5 опор одинакового класса по проекту, но нет места для выбуривания. тогда мы проводим серию параллельный испытаний методом отрыва со скалывания и косвенным методом, и по ГОСТ 22690 или по СП 13-102-2003 строим зависимость. Отдельно отмечу что в наших нормах отрыв или скол ребра является прямым неразрушающим методом, его тарировка приведена в ГОСТ 22690 и состоит в основном из табличных коэффициентов зависящих от крупности заполнителя и типа анкера с учетом ТВО бетона. После получения зависимости применяем её для всех конструкций и проводим статистическую обработку при достаточном кол-во испытаний.

4) И наконец таки мы добрались до реалий обследования, проекта нет, максимум 3-6 мест под отрыв, срок сдачи позавчера и т.д. Что мы можем в этом случае: попытаться построить зависимость как и в п.3 или имея ранее построенную зависимость в широком диапазоне прочности бетона (допустим у нас есть зависимость построена заводом изготовителем для бетонов от В 10 до В40) или ранее построенная зависимость для бетона примерной того же класса или отличного от него на 30%. Мы проводим косвенные испытания на конструкциях и в соответствии с прил. 9 ГОСТ 22690 по результатом отрывов находим коэффициент уточнения градуировочной зависимости Кс, после чего уточняем значения прочности по заводской или старой нашей зависимостью. И проводим статистическую обработку по результатам которой возможно разобьем наши фундаменты на несколько классов, что возможно приведет к дополнительным испытания.

для п.3 и 4 очень важно знать коэффициент корреляции зависимости и её ошибку иначе статистику не проведете ни по СП, ни по ГОСТ. Хотя есть один момент при применения универсальной зависимости можно по ГОСТ 18105 принять условный класс бетона по схеме Г = R*0,8 , но не менее минимальной прочности.

Неразрушающий контроль прочности бетона: методы измерения, проверки

Неразрушающий контроль бетона – это группа методов испытаний материала, благодаря которым можно определить его технические характеристики без нарушения целостности и явных деформаций. Определение прочности бетонного монолита является обязательным условием контроля качества бетонных и ЖБ изделий/конструкций в процессе производства.

Неразрушающий контроль прочности бетона дает возможность выявить все самые важные значения, напрямую влияющие на эксплуатационные характеристики монолита и безопасность, длительность службы изделий. На прочность бетонного монолита влияет множество факторов – таких, как качество и пропорции компонентов, соблюдение технологии производства смеси, условия заливки, правильность сушки и т.д.

По прочности бетона устанавливается его марка – к примеру, марка М400 может выдержать максимальную нагрузку в районе 400 кг/см2, марка М500 – 500 кг/см2 и т.д.

Обычно испытание бетона на прочность предполагает приложение к застывшему материалу контрольной нагрузки, которая направлена на разрушение целостности структуры. Таким образом определяют, какие максимальные значения нагрузок способен выдержать бетон, для каких условий подходит, в каких конструкциях может использоваться.

Разрушающие методы предполагают отбор проб бетона с обследуемого монолита или приготовление из жидкой смеси контрольных образцов, а потом их разрушение. Кроме того, существуют неразрушающие методы, которые не предусматривают деформации и явной порчи структуры материала.

Основные методы испытания бетона на прочность:

1. Разрушающие методы – используют контрольные образцы, которые готовятся и твердеют так же, как и конструкция (либо изымаются из монолита), воздействуют на них разными силами. Это самая точная проверка.
2. Неразрушающие косвенные методы – ультразвуковые исследования, методы ударного импульса и упругого отскока. Прочность оценивается косвенно через иные параметры (скорость ультразвука, к примеру), погрешность в полученных данных может составлять 30-50%.
3. Неразрушающие прямые методы – это могут быть отрыв металлического анкера (заделанного предварительно в бетон), использование специального оборудования (измерение скалыванием ребра и другие).

Неразрушающие технологии контроля прочности бетона

Испытание бетона неразрушающим методом предполагает оценку состояния бетонных конструкций через анализ различных факторов, что влияют на прочность, диаметр арматуры, толщину защитного слоя, влажность, теплопроводность, адгезию и т.д. Особенно актуален данный тип исследований в случаях, когда не известны характеристики бетонного монолита и арматуры, а вот объемы контроля большие.

Указанная группа методов позволяет выполнять исследования как в условиях лаборатории, так и непосредственно на строительной площадке и даже в процессе эксплуатации.

Главные преимущества неразрушающего контроля:

• Сохранение целостности конструкции, которая проверяется.
• Возможность избежать необходимости организовывать лабораторную оценку непосредственно на строительном объекте.
• Полное сохранение эксплуатационных свойств зданий и сооружений.
• Достаточно широкая сфера применения.

Несмотря на то, что методов и способов исследования жидкого и застывшего бетона очень много, характеристик также немало, основным свойством и показателем является прочность. Именно от прочности зависят сфера применения и условия эксплуатации, надежность и долговечность конструкции. Так, например, если бетон будет морозостойким и пластичным при заливке, с лучшими разноплановыми характеристиками, но недостаточно прочным для выдерживания проектных нагрузок, здание просто обрушится.

Прочность – определяющий фактор бетона и проверять ее нужно очень тщательно. Все испытания проводят на базе ГОСТов: 22690-2015, 17624-2012 (процедура обследований), 18105-2010 (описаны общие правила проверки). Использование неразрушающих методов предполагает применение механических способов (вдавливание, скол, отрыв, удар) и ультразвукового исследования.

Исследование неразрушающего контроля бетона осуществляется по графику, обязательно в установленном проектом возрасте или же по необходимости. Благодаря исследованиям удается оценить отпускную/распалубочную прочность, сравнить полученные реальные показатели свойств материала с паспортными.

Используемые методы неразрушающего контроля:

1. Прямые (местные разрушения) – скалывание ребра, выполнение отрыва со скалыванием, отрыв диска из металла.
2. Косвенные – упругий отскок, ударный импульс, использование пластической деформации, а также метод ультразвукового исследования.

Прямые неразрушающие методы контроля прочности бетона:

• Отрыв со скалыванием – оценивается усилие, нужное для разрушения бетона в процессе вырывания из него анкера. Из преимуществ стоит отметить высокий уровень точности, наличие градуировочных зависимостей по ГОСТу, из недостатков – невозможность применять для оценки густоармированных и тонкостенных сооружений, трудоемкость.
• Скалывание ребра – измеряется усилие, нужное для скалывания бетона в углу конструкции. Обычно способ используют для выявления прочности линейных сооружений (колонны квадратного сечения, сваи, опорные балки). Главные плюсы метода – простота реализации, отсутствие необходимости в предварительной подготовке, минусы – не применяется для бетона слоем больше 2 сантиметров и поврежденного монолита.
• Отрыв металлического диска – фиксируют усилие, разрушающее бетон в момент отрыва от него диска из металла. Метод использовали часто в советское время, сегодня практически не применяют из-за наличия ограничений в плане температурного режима. Достоинства: можно проверять густоармированные конструкции, низкий уровень трудоемкости, недостатки – необходимость в предварительной подготовке (диски клеят на поверхность бетонного монолита за 3-24 часа до начала проверки).

Главные недостатки местных разрушений для измерения прочности бетона – необходимость рассчитывать глубину пролегания арматуры, высокая трудоемкость, частичное повреждение поверхности монолита, что может (пусть и несущественно) влиять на эксплуатационные свойства.

Методы ударно-импульсного воздействия более производительны, но проверяют лишь верхний слой бетона толщиной в 25-30 миллиметров, поэтому их применение ограничено. Поверхность нужно зачистить, удалить поврежденный слой, привести градуированные зависимости приборов в полное соответствие с фактической прочностью монолита по результатам испытаний в прессе контрольных партий.

Для измерения прочности бетона часто используют метод ударного импульса – наиболее распространенный вариант, который дает возможность выявить класс бетона, выполняя исследования под различными углами к поверхности, с учетом упругости и пластичности материала.

Боек со сферическим ударником благодаря пружине ударяется о поверхность бетона, при этом энергия удара тратится на его деформацию, появляется лунка (пластические деформации) и реактивная сила (упругие деформации).

Электромеханический преобразователь механическую энергию выполненного удара превращает в электрический импульс, реальные результаты получают в единицах определения прочности на сжатие. Для исследований используют молоток Шмидта.

Особенности метода упругого отскока:

• В испытаниях используют склерометры – специальные пружинные молотки со сферическими штампами. За счет системы пружин реализуется свободный отскок после удара. Фиксация пути ударника при отскоке осуществляется по шкале со стрелкой.
• Прочность материала определяют по градуированным кривым, учитывающим положение молотка, ведь величина отскока напрямую зависит от направления.
• Средний показатель исследований считают по данным 5-10 выполненных измерений, между местами ударов расстояние должно быть равно минимум 3 сантиметрам.
• Диапазон измерений методов – 5-50 МПа, используются специальные приборы.
• Главные преимущества: простота/скорость исследований, возможность оценить прочность густоармированных изделий. Недостатки: определение прочности бетона реализуется в поверхностном слое глубиной 2-3 сантиметра, проверки нужно делать часто и много.

Проверка прочности бетона методом пластической деформации – самый дешевый способ, определяющий твердость поверхности бетона измерением следа, оставленного стальным стержнем/шариком, что встроен в молоток. Молоток располагают в перпендикулярной плоскости поверхности монолита, делают пару ударов. Отпечатки на бетоне и бойке измеряют. Полученные данные фиксируют, ищут среднее значение, по полученному соотношению размеров отпечатков определяют характеристики бетонной поверхности.

Прибор для исследований способом пластических деформаций работает на вдавливании штампа ударом или статическим давлением. Редко применяют устройства статических давлений, чаще используются приборы ударного действия (пружинные/ручные молотки, маятниковые устройства с дисковым/шариковым штампом).

Выдвигаются такие требования: диаметр шарика минимум 1 сантиметр, твердость стали штампов хотя бы HRC60, диск толщиной минимум 1 миллиметр, энергия удара 125 Н и более. Метод простой, подходит для густоармированных конструкций, быстрый, но используется для определения прочности бетона марки максимум М500.

Самым сложным считается контроль конструкций, на которые воздействуют агрессивные среды (химические в виде кислот, солей, масел, термические в формате высоких/низких температур, атмосферные – карбонизация верхнего слоя).

При проведении обследования простукиванием и визуально, смачиванием раствором фенолфталеина ищут слой с нарушенной структурой, удаляют его на участке для контроля, зачищают наждачной бумагой. Потом определяют прочность способами отбора образцов или местных разрушений. В случае использования ультразвуковых и ударно-импульсных приборов шероховатость поверхности монолита должна быть максимум Ra 25.

Испытание бетона методом неразрушающего контроля ГОСТ 17624-2012

Ультразвуковой метод проверки прочности бетона заключается в регистрации скорости прохождения волн сквозь монолит. Есть сквозное ультразвуковое прозвучивание с установкой датчиков с разных сторон касательно тестируемого образца, а также поверхностное с креплением датчиков по одной стороне. Метод сквозной дает возможность контролировать прочность не только поверхностных, но и глубоких слоев конструкции.

Ультразвуковые приборы контроля используют для дефектоскопии, проверки качества бетонирования, выявления глубины залегания арматуры в бетоне и самого монолита. Устройства дают возможность многократно исследовать разные формы, осуществлять непрерывный контроль снижения/нарастания прочности.

С учетом высокой скорости прохождения ультразвука в монолите материала (около 4500 м/с), градуировочная зависимость скорости волны и прочности бетона считается для каждого испытуемого состава предварительно. Использование двух градуированных зависимостей в отношении конкретного бетона и непонятного состава может дать большую ошибку.

Основной особенностью проверки прочности бетона неразрушающим ультразвуковым методом является возможность осуществлять массовые исследования изделий любой формы многократно, эффективно вести непрерывный контроль нарастания/снижения прочности конструкции в онлайн-режиме.

Виды испытаний: таблица значений

Каждая технология неразрушающего контроля прочности бетона предполагает свои диапазоны значений и рекомендованные значения прочности на сжатие. Максимальные значения измерений регламентируют полученными производителями приборов и эмпирическими результатами. Для более удобной интерпретации данных исследований диапазоны и погрешности сводятся в таблицах.

Прочность бетона обычно определяют на участках поверхности монолита нужной площади, на которых отсутствуют видимые повреждения и аморфные отслоения, температура окружающего воздуха должна быть плюсовой.

Заключение

Для определения прочности бетона актуально использование разнообразных неразрушающих методов, которые дают возможность быстро и без серьезных финансовых затрат проверить все нужные значения и не разрушать изделие/конструкцию. Наиболее актуальными методиками сегодня считаются упругий отскок и пластическая деформация.

Все затраты на проверку составляют стоимость покупки прибора. Для проведения вышеуказанных исследований применяют склерометр Шмидта или молоток Кашкарова. Стоимость данных приборов не очень высока, а аренда обходится и того меньше.

При выборе того или иного метода проверки прочности бетона нужно тщательно изучить особенности анализа и интерпретации результата, свести все значения в таблицы и определить искомые значения.

Определение прочности бетона методами разрушающего и неразрушающего контроля Текст научной статьи по специальности « Технологии материалов»

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Букин Александр Васильевич, Патраков Александр Николаевич

Дан сравнительный анализ результатов определения прочности бетона методами разрушающего и неразрушающего контроля. Проанализированы причины расхождений результатов испытаний . Определен поправочный коэффициент для корректировки базовых градуировочных зависимостей прочности бетона .

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Букин Александр Васильевич, Патраков Александр Николаевич

Текст научной работы на тему «Определение прочности бетона методами разрушающего и неразрушающего контроля»

A.B. Букин, А.Н. Патраков

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА МЕТОДАМИ РАЗРУШАЮЩЕГО И НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

Дан сравнительный анализ результатов определения прочности бетона методами разрушающего и неразрушающего контроля. Проанализированы причины расхождений результатов испытаний. Определен поправочный коэффициент для корректировки базовых градуировочных зависимостей прочности бетона.

При обследовании несущих строительных конструкций зданий и сооружений, согласно СП 13-102-2003 [5], определяется прочность бетона на одноосное сжатие.

Известно, что в бетонных и железобетонных конструкциях прочность бетона определяют механическими методами неразрушающего контроля по ГОСТ 22690-88, разрушающего контроля образцов, отобранных из конструкций, по ГОСТ 28570-90 и контрольных образцов по ГОСТ 10180-90.

Для определения прочности бетона в конструкциях методами неразрушающего контроля, в соответствии с требованиями гл. 3 ГОСТ 22690-88, предварительно устанавливают градуировочную зависимость между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности (в виде графика, таблицы или формулы). При обследовании конструкций ГОСТ допускает применять градуировочную зависимость, установленную для бетона, отличающегося от испытываемого, с уточнением ее в соответствии с методикой, приведенной в приложении 9 ГОСТ 22690-88 [1].

При построении градуировочной зависимости проводят испытания предварительно изготовленных кубов бетона, обжатых в прессе, известными методами неразрушающего контроля (пластической деформации, ударного импульса, упругого отскока), образцов, отобранных из конструкции на участке, на котором предварительно проводятся вышеназванные испытания с последующим их разрушением.

Предприятия-изготовители современных приборов неразрушающего контроля в процессе их конструирования и апробирования формируют базовые градуировочные зависимости на основании результатов параллельных испытаний образцов-кубов, изготовленных из бетонов основного ряда классов с различными видами заполнителей, неразрушающими методами по ГОСТ 22690-88 [1] и затем в прессе (разрушением) по ГОСТ 10180-90 [4].

Приборы оснащаются базовыми градуировочными зависимостями и закладываются в электронную программу прибора либо, если прибор механического действия, поставляются с градуировочными зависимостями в виде графиков, таблиц, формул.

Практика показывает, что значения прочности бетона, определенные приборами неразрушающего контроля, в ряде случаев существенно отличаются от значений прочности бетона, определенных разрушающим контролем образцов, отобранных из обследуемой конструкции.

В работе дан сравнительный анализ результатов определения прочности бетона методами разрушающего и неразрушающего контроля. Определены причины расхождений величин прочности бетона. Определен коэффициент Кс для корректировки базовых градуировочных зависимостей, в соответствии с методикой приложения 9 ГОСТ 22690-88 [1].

Исследовался тяжелый бетон сборных и монолитных железобетонных конструкций строительных объектов Перми и Пермского края.

При испытаниях бетона использованы следующие приборы неразрушающего контроля: гидропресс измерителя прочности бетона «Оникс-ОС» (предприятие-изготовитель — научно-производственное предприятие «Интерприбор», г. Челябинск), реализующий метод отрыва со скалыванием — локального разрушения путем вырыва стандартного анкерного устройства № 3 или № 2; склерометр «ОМШ-1 ВК 15.00.000 ПС» (предприятие-изготовитель — научно-технический центр средств контроля качества «Контрос», г. Солнечногорск Московской области), реализующий метод упругого отскока, измеритель прочности бетона ИПС-МГ4 (предприятие-изготовитель -специальное конструкторское бюро «Стройприбор», г. Челябинск), реализующий метод ударного импульса.

Испытания образцов, отобранных из конструкций, разрушающим контролем, проведены следующими лабораториями:

1. Региональная испытательная лаборатория цементов Пермского государственного технического университета (кафедра строительных материалов и специальных технологий).

2. ООО «Испытательная лаборатория Оргтехстроя».

3. Лаборатория ООО «Краснокамский завод ЖБИ», г. Краснокамск Пермского края.

В табл. 1-4 сопоставлены результаты, полученные при испытаниях бетона конструкций методами разрушающего и неразрушающего контроля, на конкретных объектах. Для подсчета погрешности между лабораторными испытаниями (прессом) и приборами неразрушающего контроля за основной (100 %) принят метод лабораторных испытаний (пресс).

Определение прочности бетона конструкций фундамента насосной станции промышленных стоков ЦБК «Кама» в г. Краснокамске

Прочность бетона, кгс/см %

Номер участка по методу упругого отскока (относительно пресса) по методу ударного импульса (относительно пресса) при лабораторных испытаниях в прессе

1 411,9 406,1 538,0

2 415,4 399,3 637,0

3 408,5 396,3 491,0

Среднее значение 411,93 70 397,11 68 588, 100

Коэффициент уточнения градуировочной зависимости Кс 1,35 1,39 —

Определение прочности бетона контрольных образцов (стандартных кубов), изготовленных на ООО «Краснокамский завод ЖБИ», г. Краснокамск Пермского края (испытания проведены

Но- мер об- разца Прочность бетона образца, кгс/см2 (МПа), при испытаниях Расхождение результатов единичных показаний прочности по прибору ОМШ-1 и в прессе, % Среднее значение прочности бетона, кгс/см2 (МПа), в серии по испытаниям Коэффициент уточнения градуировочной зависимости Кс

методом разрушения (пресс) методом неразрушающего контроля (ОМШ-1) в прессе прибором ОМШ-1

1 440 171 61 553,3 178,3 3,10

Определение прочности бетона диафрагм жесткости монолитного железобетонного здания жилого дома по ул. Вильямса, 37б в Орджоникидзевском районе г. Перми

Этаж Прочность бетона, МПа

по методу отрыва со скалыванием по методу упругого отскока по методу ударного импульса при лабораторных испытаниях в прессе

Цокольный 27,3 25,8 26,7 26,3

1 28,5 30,5 28,8 28,2

2 28,1 25,5 26,1 26,0

3 30,8 30,0 29,5 30,8

Среднее значение 28,7 28,0 27,8 27,8

Коэффициент уточнения градуировочной зависимости Кс — 1,03 1,03 —

Определение прочности бетона конструкций монолитного железобетонного ростверка фундамента здания по ул. Крисанова, 12а в Ленинском районе г. Перми

„ ,, кгс/см2 Прочность бетона, %

Номер участка по методу упругого отскока (относительно пресса) при лабораторных испытаниях в прессе

при наличии поверхностного слоя бетона после удаления поверхностного слоя бетона образцов-цилиндров, отобранных из конструкции

1 141,9 206,1 228,0

2 165,4 219,3 237,0

3 178,5 226,3 241,0

Среднее значение 161,9 217,2 235

Коэффициент уточнения градуировоч- 1,45 1,08 —

ной зависимости Кс

На основании анализа и синтеза результатов испытаний выявлены следующие причины расхождений величин прочности тяжелого бетона на одноосное сжатие методами разрушающего контроля в сравнении с неразрушающими методами контроля:

1. Разница в результатах исследований между испытаниями в прессе (методом разрушения — одноосного сжатия) и приборами неразрушающего контроля ОМШ-1 (методом неразрушающего контроля — упругого отскока) и ИПС-МГ 4 (методом неразрушающего контроля — ударного импульса) объясняется тем, что приборы неразрушающего контроля по условиям испытаний использовались для определения прочности поверхностного слоя. Поверхностный слой характеризуется по составу меньшим количеством крупного заполнителя и большим количеством цементного раствора. Вследствие этого поверхностный слой обладает меньшими, чем основной массив, прочностными характеристиками, и класс бетона поверхностного слоя на одну-две ступени ниже класса бетона основного массива конструкции.

2. Разница в результатах исследований между испытаниями в прессе (методом разрушения — одноосного сжатия) и методом неразрушающего контроля — отрыва со скалыванием (прибор «Оникс-ОС») минимальна и находится в пределах допускаемой относительной погрешности прибора (2 %). Тем самым полученные данные подтверждают возможность использования метода неразрушающего контроля — отрыва со скалыванием, без установления индивидуальных градуировочных зависимостей при использовании стандартного анкерного устройства, что согласуется с требованиями п. 3.14 ГОСТ 22690-88 источника [1]. Анализ данных результатов предполагает также, что на глубине 30-40 мм от поверхности бетонных конструкций прочностные характеристики бетона стабилизируются и основной массив бетона приобретает устойчивую равнопрочность материала при достаточном качестве основных циклов производства работ (укладки, уплотнения, прогрева при отрицательных температурах, выдерживания бетона).

Таким образом установлено, что независимо от способа исследования железобетонных конструкций прочность бетона имеет тенденцию нарастания с поверхности в глубину массива, на некоторой глубине от поверхности прочностные характеристики бетона стабилизируются и основной массив бетона приобретает устойчивую равнопрочность материала. Следовательно, для достоверности получаемых значений прочности неразрушающими методами (пластической деформации, ударного импульса, упругого отскока) необходимо перед испытаниями снимать поверхностный слой бетона.

Установлена устойчивая закономерность: чем выше прогнозируемый (проектный) класс исследуемой конструкции, тем больше разница величин прочности, полученных разрушающим методом (пресс) и неразрушающим методом контроля. Выявленная закономерность предполагает следующее:

1) для малых и средних классов бетона (В7,5-В25) нарастание прочности с поверхности в глубинные слои плавное, т.е. прочность поверхностных слоев соизмерима с прочностью основного массива;

2) для высоких классов бетона (В25-В40) нарастание прочности с поверхности в глубинные слои резкое, т.е. прочность поверхностных слоев значительно ниже прочности основного массива;

3) для малых и средних классов бетона (В7,5-В25) корректно использование неразрушающих методов контроля с базовыми настройками приборов, полученными при сопоставительных испытаниях с разрушающим методом в процессе конструирования прибора на предприятии-изготовителе, согласующимися с требованиями ГОСТ 22690-88 [1];

4) для высоких классов бетона (В25-В40) использование неразрушающих методов контроля допустимо только в строгом соответствии с табл. 1, п.3.14 и прил. 9 ГОСТ 22690-88 [1], т.е. с корректировкой коэффициента Кс градуировочной зависимости для бетонов, отличающихся от испытываемых (по составу, возрасту, условиям твердения, влажности) в соответствии с предлагаемой методикой [1].

1. ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. — М., 1989.

2. ГОСТ 18105-86. Бетоны. Правила контроля прочности. — М., 1987.

3. ГОСТ 28570-90. Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций. — М., 1991.

4. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. — М., 1991.

5. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений / Госкомитет РФ по строительству и жилищнокоммунальному комплексу (Госстрой России). — М., 2004.