I. Метод отрыва со скалыванием — один из самых распространённых и надёжных методов оценки прочности бетонных конструкций. Метод относится к прямым, неразрушающим методам испытаний и позволяет сразу же, на месте, оценить прочность бетонной конструкции, как в промежуточном возрасте, так и при достижении проектного возраста бетона.
Суть метода состоит в просверливании отверстия в бетоне, закреплении в этом отверстии специального анкера (в случае если используется анкер второго и третьего типов) и последующего отрыва этого анкера из бетона специальным прибором с замером усилия вырыва. При правильном проведении испытания на месте отрыва остаётся правильной формы воронка, глубиной в середине равной рабочей высоте анкера.
При отрыве анкера на шкале прибора отображается соответствующее усилие. Проведя несколько замеров (минимум три испытания для плоских конструкций; для вытянутых горизонтальных конструкции одно испытание на четыре погонных метра длины, но не менее трёх испытаний), можно пересчитать результаты испытаний по специальной формуле и сделать вывод о классе бетона на сжатие.
Метод отрыва со скалыванием пользуется заслуженной популярностью среди методов контроля прочности бетона, как самостоятельный метод, так и дублирующий другие методы испытаний. Он намного быстрее и дешевле выбуривания кернов, он незаменим в случаях когда не изготовлены образцы-кубы или требуется провести параллельные испытания.
Кроме того, согласно ГОСТ требуется сплошной контроль бетонных конструкций. И метод отрыва со скалыванием наиболее подходящий для этого метод контроля прочности.
Чтобы провести испытания правильно и получить максимально точные данные нужно обратить внимание на следующие моменты:
1. Перед просверливанием отверстия для анкера, следует прибором для поиска арматуры найти и обозначить сетку армирования (чтобы буром не попадать в арматуру), если на пути бура попадается армирующая сетка сверлить нужно в середину ячейки.
2. Сверлить отверстие нужно, отступив от края плоской конструкции не менее 0,5м.
3. Отверстие сверлиться строго перпендикулярно бетонной поверхности.
4. Не следует сверлить конструкции в местах максимального напряжения.
5. Просверленное отверстие следует тщательно очистить от бетонной пыли. Только после этого нужно поместить собранный анкер в отверстие и максимально хорошо закрутить его гаечным ключом до максимального раскрытия.
6. При вырыве из бетона анкер должен цепляться за бетон не менее чем 9/10 своей длины погруженной в толщу бетона. Длину сцепления хорошо видно в воронке вырыва после испытания и можно померить линейкой. Если таким замером выясняется, что анкер цепляется менее 9/10 своей длины, это значит, что имеется неисправность нарезка губок анкера и губки надо менять на новые.
7. Если при проведении отрыва анкер начал проскальзывать и вылезать наружу, нужно замерять длину проскальзывания, эта длина вносится в корректировку результатов испытания. Для замера проскальзывания пользуются специальной гайкой.
II. Ультразвуковой контроль прочности бетона – это неразрушающий метод определения прочностных характеристик материала, который основан на зависимости косвенной характеристики (показаний прибора) от прочности бетона. Косвенный показатель – это время и скорость распространения ультразвука или другие показания, которые получают при измерении прочностных характеристик. Косвенный показатель с прочностью материала связывает градуировочная зависимость.
Согласно ГОСТ контроль монолитных сооружений с помощью УЗК выполняется методом сквозного прозвучивания. Также опыт работы лаборатории показал, что относительно монолитных конструкций возможно применение ультразвукового метода контроля способом поверхностного прозвучивания. База прозвучивания – это расстояние между центрами излучателя и приемника, т.е. ультразвуковых преобразователей, которые установлены при поверхностном прозвучивании на одну и ту же поверхность, либо между центрами ультразвуковых преобразователей при сквозном прозвучивании.
III. Склерометрические методы основаны на определении поверхностной прочности материала путем нанесения фиксированного силового воздействия. Склерометрический контроль прочности основан на использовании эмпирических зависимостей между некоторой физико-механической характеристикой и прочностью. Как и всякий косвенный метод контроля, в котором используются градуировочные кривые, этот метод носит частный характер, то есть отвечает только конкретным условиям, применение в других условиях может привести к значительным погрешностям измерений. Поэтому градуировка приборов для определения поверхностной прочности материалов должна производиться на материале того же состава, приготовленного по той же технологии изготовления, что и испытываемый. Так, погрешность измерения прочности бетона в значительно степени зависит от состава заполнителей бетона, технологии изготовления, материала опалубки, возраста, влажности бетона, состояния его поверхности после длительных воздействий среды. Контроль поверхностной прочности бетона приборами механического действия обычно не исключает необходимости испытаний контрольных образцов.
Методы неразрушающего контроля могут применяться самостоятельно для промежуточного контроля прочности (например, перед снятием несущей опалубки монолитных железобетонных конструкций), контроля отпускной прочности бетона при использовании специальных методов уплотнения бетонной смеси, контроля прочности бетона эксплуатируемых сооружений.
Применение склерометра
Прибор, определяющий твердость материалов, получил название склерометр.
В строительстве устройством измеряется прочность на сжатие бетонов и цементных растворов, при этом исключается разрушающий контроль.
Склерометр и его виды
По принципу работы измерительные приборы подразделяется на устройства механического и ультразвукового действия.
1. Механический инструмент имеет корпус цилиндрической формы, с внутренним размещением ударного механизма, состоящего из шкалы с индикаторной стрелкой и отталкивающих пружин. Такое устройство предназначено определять прочность бетонного слоя на сжатие в пределах от 5 до 50 МПа, широко применяется для обследования бетонных или железобетонных конструкций.
2. Электронный прибор в зависимости от модели может иметь внешний или встроенный электронный блок. Полученные измерения показываются на дисплее и остаются в памяти определенный период. Кроме этого инструмент оснащен клавиатурой и разъемами для подключения к компьютеру. Диагностируются измерения в диапазоне от 5 до 120 МПа с методической погрешностью до 5%, сигналы подаются с погрешностью до 0,2%. Лимит памяти результатов рассчитан на сохранение до 1000 версий за 100-дневный период.
Обещанный БОНУС.
Если вам не подходят описанные методы испытания предлагаем последний и самый достроенный метод, определение прочности бетона по образцам-кернам отобранным из конструкции.
Данный метод распространяется на все виды бетона по ГОСТ. При контроле прочности бетона данный метод следует применять с методиками контроля определенными в ГОСТ. Прочность бетона определяют по минимальному усилию, полученному в ходе разрушения образцов полученных выпиливанием или выбуриванием их из конструкций.
В зависимости от вида бетона форма и размер образцов должен соответствовать требованиям, приведенным в ГОСТ 10180. Выбуренные образцы цилиндры должна быть диаметром от 44 до 150 мм и высотой от 0.8 до 2.0 величины диаметра – при определении прочности при сжатии, и от 0.4 до 2.0 диаметров – при определении прочности на растяжение при раскалывании, и от 1.0 до 4.0 диаметров при определении прочности на осевое растяжение. Минимальный размер образца должен превышать размер крупного заполнителя в 2-3 раза в зависимости от вида применяемого испытания. Минимальное количество образцов в сериях зависит от минимального размера образца:
1. 2 образца в серии >90 мм.
2. 3 образца в серии 61-89 мм.
3. 4 образца в серии <60 мм.
Места выбуривания образцов следует принимать свободных от арматуры. Все отобранные образцы должны быть замаркированы. Образцы бетона испытывают, в зависимости от требований, либо во влажном, либо в воздушно-влажностном состоянии. При проведении испытаний во влажном состоянии образцы перед испытанием насыщают водой в течении 48 часов. При проведении испытаний во воздушно-влажностном состоянии образцы выдерживают в помещении лаборатории на менее 6 суток при температуре 20 С.
Проведение испытаний образцов отобранных из конструкций и их количество в серии проводится по ГОСТ 10180 (так же как и для образцов-кубов). При испытании образцов на сжатие прочность определяется с точность до 0.1 МПа, а при растяжении с точностью до 0.01 МПа.