Испытание бетона на прочность - лабораторные исследования

Испытание бетона на прочность — лабораторные исследования

Методы испытания бетона на прочность в лабораторных условиях

Лабораторные испытания бетона могут быть востребованы при различных строительных работах. Ни один полномасштабный проект не может обойтись без проверки качества используемых материалов. В ней заинтересованы как заказчики, так и исполнители. Для клиента очень важен итоговый результат. Исполнитель же может столкнуться с огромными штрафами при выявлении нарушений контролирующими органами.

Цели и задачи

Испытание образцов бетона проводится специализированными лабораториями, которые отбирают контрольный материал и проверяют его на прочность, растяжение и качество. Эти показатели крайне важны, поскольку бетон используется в абсолютном большинстве строительных проектов. Обнаружение брака на ранних этапах строительства избавит заказчика от множества неприятностей, связанных с необходимостью вносить изменения в уже проделанную работу. Проведение испытаний позволит решить следующие задачи:

  • Проверка качества материала на его соответствие проектной документации во время проведения строительных работ. Заказчик самостоятельно устанавливает сроки выполнения работ. В некоторых случаях испытание требуется проводить несколько раз в ходе строительства. Окончательная проверка осуществляется контролирующими органами при сдаче проекта.
  • Подозрения экспертных групп на наличие дефектов у железобетонных конструкций. В большинстве случаев работа приостанавливается до получения результатов, поэтому заказчик заинтересован в проведении срочных испытаний. При выявлении брака приходится искать пути устранения проблемы либо полностью заменять использованные некачественные блоки.
  • Испытания выполняются в обязательном порядке до начала работ по поднятию пола в подвальных или технических помещениях. Особенно важно проводить подобные исследования в старых зданиях.

    Лабораторные опыты необходимо заказывать в срочном порядке при проникновении воды в технические или подвальные помещения. Нарушение герметичности может приводить к постепенному разрушению всего здания, поэтому устанавливать причину нужно на раннем этапе.

    Одной из самых серьезных проблем является появление трещин или других повреждений в монолитной конструкции. В большинстве случаев это говорит о чрезмерном сроке эксплуатации строения или браке в конструкции. После оглашения результатов исследований специальная комиссия принимает решение о дальнейшей судьбе строения.

    Очень часто инициатором проверки качества бетонной конструкции выступает покупатель любого объекта строительства. Клиент хочет быть уверен в техническом состоянии строения.

    В паспорте каждого объекта подробным образом расписываются используемые материалы, сроки эксплуатации и другие важнейшие технические параметры. При наступлении срока планируемого капитального ремонта специальная комиссия тщательно изучает состояние материалов. Аналогичные действия проводятся при реконструкции или перепланировке.

    Последовательность действий и отбор образцов проводятся в зависимости от целей и задач. Влияние оказывает и выработанная методика внутри сертифицированной лаборатории. В большинстве случаев процесс представляет собой универсальную последовательность действий.

    Подготовка материала к испытанию

    Одним из самых информативных и распространенных методов исследований является разрушающий способ. Для реализации проверки необходимо изъять определенные части уже готовой конструкции или отобрать образцы строительной смеси до ее заливки в опалубку. Из отобранных материалов составляются специальные кубические или цилиндрические заготовки, которые и будут подвергаться лабораторным испытаниям.

    Кубическая форма

    Для получения точных данных в ходе исследований существуют определенные требования и правила к подготовке образцов. Создание заготовки кубической формы предполагает соблюдение следующих норм:

  • Элементы должны соответствовать определенным размерам. Ребро куба должно составлять 100, 150, 200 или 300 мм.
  • Забор пробы важно производить из средней части раствора. Если в процессе получения используется бетононасос, то отбор производится в три этапа с промежутками в 10 минут. В это время смесь тщательно перемешивается.
  • Заливка бетона в формы должна быть произведена не позднее чем через 20 минут после взятия образцов.
  • Производство и проверки образцов осуществляются сериями. Количество заготовок регулируется в зависимости от марки и назначения бетона. В большинстве случаев для лабораторных испытаний достаточно 3—4 штук. Во время исследований могут быть установлены технические характеристики смеси в разные периоды кристаллизации. Поскольку плотность является одним из важнейших показателей, допустимое отклонение среднего значения не должно превышать 50 кг/м 3 .
  • Разрушающие испытания должны проводиться не ранее 28 суток с момента затвердевания смеси. Оценка результатов производится в соответствии с ГОСТ.

    Цилиндрический образец

    Пробы цилиндрической формы извлекаются из готовых конструкций для инструментального и визуального анализа материала. Последовательность действий при изготовлении кернов следующая:

    1. Отбор образцов из конструкции требует использования специального оборудования для алмазного бурения. Главная сложность заключается в получении заготовки без арматуры.
    2. Предварительная подготовка к экспертизе. Подготовленный на предыдущем этапе керн необходимо распилить на несколько небольших элементов цилиндрической формы. Для торцевания обычно используют специализированное оборудование. При его отсутствии работу можно выполнить вручную. Полученные образцы нужно выдерживать в течение 6 дней, после чего с ними проводятся лабораторные испытания.
    3. Проведение исследований, которые позволяют выявить прочность бетонных кернов при сжатии. Сотрудники лаборатории должны предварительно исключить наличие трещин, раковин или сколов на заготовке. Бракованные образцы должны устраняться. Цельные детали подвергаются нагрузке под прессом. Результаты фиксируются и сравниваются с требованиями по документации.

    Сотрудники сертифицированных лабораторий всегда подскажут, какой необходимо выбрать способ проведения исследований. По итогам проверки составляется вся необходимая документация, которая подтверждает факт возможности дальнейшей эксплуатации бетона или устанавливает причины брака. Кроме того, сотрудники лаборатории могут дать рекомендации касательно сфер применения конкретной марки материала.

    Методы проверки на прочность

    На сегодняшний день бетон используется в различных областях строительства, поэтому внедряется большое количество разных материалов с отличными техническими параметрами. Проверка в лабораторных условиях проводится по следующим параметрам:

    1. Сжатие и растяжение. Для проведения испытаний требуются специальные прессы. Сотрудники лаборатории устанавливают параметры и регулируют применяемое усилие в зависимости от технических характеристик бетона. На параметры оказывает влияние марка цемента, способ изготовления состава и смеси, возраст материала, режим кристаллизации.
    2. Подвижность и плотность являются ключевыми параметрами при строительстве. Для их вычисления при испытании бетона в лаборатории используется специальный конус Абрамса. Изделие представляет собой устройство из нержавеющей стали с несколькими опорами и ручками для удобства проведения испытаний. Габариты конуса могут быть разными и зависят от целей и задач. Сам процесс испытания достаточно простой. В конус Абрамса необходимо залить бетон в 3 слоя. Каждый уровень в толщину не должен превышать 100 мм. Все слои нужно проколоть металлическим стержнем, после чего важно правильно устранить излишки раствора и сжать форму. После того как железная оболочка будет снята, можно оценить уровень подвижности и плотности бетона.
    3. Морозостойкость и водопроницаемость. В большинстве случаев бетонные конструкции используются при разных погодных условиях, поэтому показатели устойчивости к перепаду температур и влажности очень важны. Проверить устойчивость образца к влаге можно при помощи специальной ванны. Материал располагается в ней, а вода поступает под различным давлением. После процедуры замеряется вес жидкости и рассчитывается коэффициент водонепроницаемости. Для расчета параметров морозостойкости необходимо использовать специальную климатическую камеру. Заготовка помещается внутрь и подвергается поочередному замораживанию и оттаиванию.
    4. Испытание на удобоукладываемость. Вычисление этого параметра производится в секундах, для него используется специальный прибор под названием вискозиметр. Замер времени осуществляется с момента начала укладки смеси до окончательного завершения работы. Качество бетона зависит от скорости укладки смеси вискозиметром. Чем быстрее завершается работа, тем более качественным считается материал.
    5. Проверка на усадку при помощи гидравлических прессов.

    Проведение испытаний бетона на прочность лабораториями проводится на разных условиях. Заказчику при этом необходимо оценивать не только итоговую стоимость, но и множество других параметров.

    Выбор лаборатории

    От качества используемых при строительстве материалов зависит безопасность многих людей, поэтому проводить исследования могут только сертифицированные организации. Заказчику стоит обращать внимание на некоторые параметры:

    1. Оперативность. Если проведение испытаний должно завершиться за максимально короткий промежуток времени, тогда стоит выбирать лаборатории узкой направленности.
    2. Качество и профессионализм сотрудников. Важно понимать, что в результатах экспертизы заинтересованы не только заказчики объекта строительства, но и исполнители. При выявлении нарушений на завершающих этапах подрядчику придется столкнуться с большими штрафами и необходимостью исправлять допущенные просчеты. Именно поэтому необходимо внимательно ознакомиться с сертификатами на используемое оборудование и узнать степень квалификации персонала.
    3. Наличие обновлений научно-технической нормативной базы. Специалисты должны внимательно отслеживать последние изменения в области требований к техническим параметрам используемых материалов.

    В большинстве случаев сотрудники лаборатории самостоятельно выезжают на объект, проводят отбор образцов, рассказывают о необходимых мероприятиях. Итоговая стоимость зависит от многих параметров. В первую очередь на цену влияет количество используемых методов. Существенное влияние оказывают специфика материала и количество марок цемента, используемых при получении бетона.

    Испытание бетона

    Бетон является несущим конструкционным материалом зданий и сооружений. Поэтому его технические характеристики должны соответствовать требованиям нормативных документов – ГОСТ и СНиП. Чтобы проверить соответствие материала заявленной марке проводят испытание бетона на: сжатие, изгиб, растяжение, морозостойкость и ряд других показателей, от которых зависит долговечность и несущая способность бетонных изделий, конструкций и зданий.

    По результатам проведенных испытаний составляется специальный документ, так называемый «Паспорт качества материала», официальное название «Документ о качестве бетонной смеси», созданный по результатам лабораторных испытаний бетона на предприятии изготовителе. Это основной официальный документ, которым руководствуются строительные организации при возведении ответственных и специальных бетонных конструкций.

    Способы испытания бетона

    Бетон как строительный материал подвергают испытаниям как в затвердевшем, так и в незатвердевшем состоянии. При этом цели испытаний разные. В первом случае определяются прочностные и другие эксплуатационные характеристики твердого материала, а во втором случае его технологические показатели: удобоукладываемость, уплотняемость, пластичность и наличие воздуха.

    Кроме того различают неразрушающие и разрушающие способы испытания. Рассмотрим виды испытаний бетонного раствора по «ходу» его применения – до схватывания и набора прочности и после схватывания и набора марочной прочности.

    Испытание бетона ГОСТ 10181.1-81

    Проверка показателей бетона в соответствии с требованиями данного нормативного документа производится лабораториями бетонных заводов сразу после приготовления товарного раствора.

    • Осадка конуса. С помощью этого способа определяют неоднородность и консистенцию материала. Эти показатели влияют на удобоукладываемость бетона. Суть метода заключается в заполнении металлического конуса проверяемым бетоном, измерение линейных показателей после снятия оболочки (конуса) и сравнения изменения габаритов полученной «бетонной паски» с табличными значениями.
    • Испытание на уплотнение. Данный способ позволяет установить коэффициент уплотнения конкретной партии строительного материала. Для определения данной характеристики используется следующее технологическое оборудование для испытания бетона – аппарат, состоящий из двух мерных емкостей с воронками. В первую воронку заливают проверяемую субстанцию. Воронка имеет клапан, через который раствор стекает во вторую воронку в емкость меньшего объема. Далее проверяемый материал попадает в специальную цилиндрическую форму. Плотность и коэффициент уплотнения раствора находящегося в цилиндрической форме вычисляется математическими способом.
    • Испытание на пластичность и изменение формы. В этом случае проверяемый материал заливают в испытательный конус определенных размеров, который устанавливают на специальный опорный столик. Столик имеет возможность при встряхивании опускаться вниз на несколько сантиметров. Далее форму осторожно снимают, а столик опускают. Бетон растекается по его поверхности. Проведя линейные измерения среднего диаметра «растекшийся» формы бетона определяют показатели пластичности проверяемого материала.
    • Проверка наличия воздушных пустот в бетонном растворе. Используется два метода. Первый метод – измерение веса образца бетона до и после встряхивания с перемешиванием в пикнометре. Соответственно для оценки наличия воздуха этим способом применяются весьма точные приборы способные определить незначительное отклонение массы. Второй метод – это метод давления. В этом случае применяют специальные воздухомеры, которые показывают содержание воздушных пустот в теле твердого бетона.

    Для частных застройщиков, которые имеют дело с бетоном в первый, зачастую в последний раз в жизни, можно порекомендовать следующий контроль качества (испытания) бетона «эмпирическим» методом:

    • Цвет. Качественный бетон должен иметь серо-зеленоватую окраску. При этом чем «зеленее» поставленный бетон, тем лучше его качество. Желтый оттенок бетона, является признаком его недостойного качества.
    • На поверхности уложенного бетона должно появиться так называемое «цементное молочко». Чем гуще данный материал, тем выше качеством бетона.
    • Не должно быть фракций наполнителя непокрытых растром цемента и песка.
    • После полного твердения бетона стальной молоток должен со звоном отскакивать от поверхности, оставляя неглубокую вмятину.

    Методы испытаний застывшего бетона

    Основным типом испытаний бетона, который применяют для всех типов конструкций, является испытания бетона на прочность при сжатии. Этот показатель указывается в маркировке бетона, что характеризует его важность.

    Существует два независимых способа испытания на прочность. Это лабораторные испытания бетона на прочность перед отправкой готового материала на объект и проверка прочности конкретного застывшего материала непосредственно на строительной площадке. При этом для особо ответственных сооружений по результатам испытаний составляется протокол испытания бетона на прочность, в котором указываются полученные данные и дата испытания.

    Читать еще:  Мозаично-шлифовальная машина по бетону: виды, выбор

    Рассмотрим оба способа подробнее. Порядок испытания бетона на прочность лабораторными способами регламентирован требованиями нормативного документа – действующий стандарт ГОСТ 10180-2012. Суть метода проста, и заключается в изготовлении кубических или цилиндрических образцов определенного размера.

    Размеры кубиков для испытания бетона также определены требованиями указанного ГОСТ и составляют бетонные элементы с длиной ребра: 100, 150, 200, 250 и 300 миллиметров. Цилиндрические образцы для проверки на прочность могут иметь диаметр: 100, 150, 200, 250 и 300 миллиметров.

    После заливки образцов и выдержки их в течение определенного времени, с помощью социального пресса осуществляется разрушение образца. При этом фиксируется математическая величина разрушающей силы, которая и характеризует прочность бетона на сжатие. Это очень точный, но не всегда приемлемый метод.

    Строительство не может ждать пока образцы бетона схватятся и наберут марочную прочность. Поэтому строительные компании используют в своей практике эмпирические методы испытания бетона на прочность. Данные методы подразделяются на две основные группы: частично разрушающие бетон и неразрушающие бетон.

    Технология частичного разрушения является самым достоверным методом и согласно требований нормативных документов обязательна при сдаче здания в эксплуатацию. Техническая суть технологии частичного разрушения заключается в клеевой фиксации специального стального диска на поверхности испытуемой конструкции.

    Далее с помощью специального устройства диск отрывается вместе с куском бетона. Величина силы отрыва фиксируется специальным прибором – это и есть значение прочности данной бетонной конструкции.

    Определение прочности без разрушения бетона

    Среди неразрушающих методов определения значения прочности самым популярным считается ультразвуковое испытание бетона. Метод основан на изменении скорости прохождения ультразвуковых волн через толщу материала.

    Современные приборы для ультразвукового исследования бетона, являются «показывающими», то есть при проведении испытания выдают на дисплей показатель прочности в требуемых единицах. Основной недостаток «ультразвуковой» технологии – существенная погрешность измерений.

    • Испытание бетона на растяжение и изгиб. Технология проверка аналогична технологии испытания образцов бетона на прочность. Основное отличие проверка на растяжение и изгиб заключается в векторе приложения разрушающей нагрузки. При проверке на прочность образцы «давят» вертикальной нагрузкой, а при проверке на растяжение и изгиб разрушают горизонтальной и «консольной» силой.
    • Испытание бетона на морозостойкость. Морозостойкость бетона измеряется в количестве циклов «замораживания-размораживания», которое способна выдержать конструкция до начала разрушения. Данная величина также относится к основным техническим характеристикам, от которой зависит долговечность сооружения. Технология испытания на морозостойкость предусматривает замораживание оттаивание контрольных образцов в лабораторных условиях, после чего проводится сравнительный анализ потери прочности и соответственное определение величины морозостойкости.

    Заключение

    Для частного строительства малоэтажных зданий и сооружений важно соблюдать гостовские пропорции компонентов бетона и цементно-песчаного раствора. А также приобретать цемент у заслуживающих доверия поставщиков.

    Математические и практические расчеты прочности бетона показывают, что при малоэтажном строительстве бетонные конструкции имеют значительный запас прочности на сжатие, растяжение и морозостойкость.

    Испытание образцов (кубиков) бетона на прочность, лабораторные исследования

    Испытание бетона – важный и обязательный этап, необходимый для проверки качества используемого материала при реализации ремонтно-строительных работ. С целью подтверждения материала заявленным характеристикам и показателям, нормам СНиП и ГОСТ, его проверяют на прочность, сопротивление на изгиб/растяжение. Также дополнительно могут проверяться удобоукладываемость, плотность, морозостойкость, водонепроницаемость и т.д.

    Основные контролируемые и нормируемые показатели качества бетона:

    • Прочность на сжатие – определяется в классах, обозначается буквой В
    • Прочность на осевое растяжение – также определяется классами, индекс Bt
    • Морозостойкость – исчисляется марками, обозначается F
    • Водонепроницаемость – также марка, буква W
    • Средняя плотность – указывают в марках, индекс D

    Испытания бетона могут проводиться с использованием различных методов – исследуются только что залитые или вырубленные из монолита образцы, разрушающие и неразрушающие способы и т.д. Оптимальный вариант испытаний определяют специалисты или сам мастер, с учетом имеющегося в его распоряжении арсенала знаний, навыков, инструментов.

    От чего зависит и на что влияет прочность бетона

    Показатель прочности бетона – самая важная характеристика материала, которая учитывается как в процессе проектирования и выполнения расчетов, так и при выполнении работ. Прочность бетона задает марка, обозначается классом В (измерение в МПа) или М (кг/см2), отображает максимальное давление сжатия, которое материал может спокойно выдержать без деформации.

    Когда проводится испытание бетона на прочность, лаборатория или строительная организация (возможно, сам мастер) руководствуются требованиями основных нормативных документов – это ГОСТы 10180-2012, 22690-88, 18105-2010, 28570.

    Способность бетона эффективно сопротивляться внешнему воздействию благодаря внутреннему напряжению напрямую зависит от марки цемента и компонентов, входящих в состав раствора. При проверке бетона на соответствие указанной марке, на исследуемом образце не должно быть деформаций, разрушений, расслоений, трещин, сколов и т.д.

    Лабораторные испытания бетона на прочность должны проводиться обязательно, особенно в случае заливки важных конструкций, несущих элементов и т.д. Ведь даже минимальное несоответствие (которое часто становится результатом экономии на цементе, других компонентах) может стать причиной быстрого разрушения здания, элемента конструкции.

    Прочность состава зависит от: марки цемента, соотношения наполнителей и цемента, фракции наполнителей, качества всех компонентов, чистоты воды, введенных в состав пластификаторов и присадок. Если планируется заливать конструкции, подвергаемые серьезным нагрузкам, бетон дополнительно упрочняют армированием стальными прутьями или сетками, проволокой.

    Большое влияние на прочность бетона, испытание которого проводится, оказывают внешние условия, в которых выполняется заливка и сохнет бетон. Также существенно повышается прочность при использовании вибрации, которая удаляет пузырьки воздуха из монолита, делает его более плотным.

    Если бетон заливается при минусовых температурах, то компоненты и сам материал либо прогревают, либо смешивают со специальными противоморозными добавками. Могут устанавливаться электроды в заливку, применяться укрытие основания теплоизоляционными материалами, опилками и т.д. Чтобы поверхность монолита не покрывалась трещинами, нужно ее после заливки увлажнять, препятствуя слишком быстрому испарению влаги.

    При условии соответствия бетона указанным показателям прочности влияние других факторов на качество раствора можно уменьшить или нивелировать.

    Классификация методов испытаний

    Испытания бетона проводятся с использованием различных методов, выбор которых зависит от имеющихся мощностей, условий эксплуатации, давности заливки монолита, возможности коррекции состава смеси, исходных данных и требуемых результатов.

    Основные методы испытания бетона на прочность:

    1. Испытание образцов бетона, которые отливаются в условиях лаборатории – из смеси создают цилиндры и кубики, конусы, потом проверяют с использованием пресса.
    2. Проверка образцов, которые были вырублены/выпилены из уже готового монолита – обычно бурят алмазными коронками, керны отправляют в лабораторию, там определяют прочность с использованием пресса.
    3. Неразрушающие методы – с применением приборов/инструментов, которые позволяют изучить свойства монолита без необходимости помещения их в определенные устройства и условия. Используются ультразвук, ударно-импульсный метод и т.д.

    Несмотря на появление множества современных приборов и разнообразных методов, по-прежнему самым эффективным и популярным считается испытание образцов бетона под прессом (на сжатие).

    Другие виды исследований бетона:

    • Осадка конуса – позволяет изучить консистенцию и однородность замешанного раствора. Металлический конус заполняют смесью, снимают форму и изучают показатели, изменения структуры материала.
    • Проверка на уплотнение – для определения коэффициента уплотнения партии раствора. Используется специальный аппарат с 2 мерными емкостями с воронками. В первую заливают бетон, потом через клапан пускают во вторую, откуда смесь уходит в специальный цилиндр.
    • Проверка на изменение формы/пластичность – смесь заливают в конус, его кладут на опорный стол, потом форму убирают и стол опускают, изучают характеристики растекшегося бетона.
    • Испытание на предмет наличия воздушных пустот – используют 2 метода: измерение веса до и после встряхивания/перемешивания бетона в специальном устройстве, испытание давлением.

    Исследование бетона в бытовых условиях эмпирическим методом:

    • Цвет – бетон высокого качества должен быть зеленовато-серого оттенка и чем зеленее, тем лучше (желтый оттенок – признак плохого качества).
    • Появление цементного молочка на поверхности залитого бетона – чем гуще, тем лучше.
    • Непокрытые смесью фракции наполнителя – их не должно быть.
    • От затвердевшего монолита молоток при ударе должен отскакивать со звоном, оставляя небольшую вмятину.

    Этапы проведения испытаний

    Существует две основных группы методов исследований бетона, которые сегодня используются повсеместно для определения качества материала и соответствия его указанным характеристикам.

    Разрушающие методы

    Испытания проводятся с применением пресса и исследованием кубиков, цилиндров из бетона, полученных в условиях лаборатории либо выпиленных из уже готового монолита (что может сказаться на прочности всей конструкции). На куски бетона оказывают возрастающее давление, пока не удастся зафиксировать разрушение контрольного образца.

    Неразрушающие методы

    В данном случае речь идет об исследовании, которое не предполагает какого-либо разрушающего воздействия на образец или повреждения всей конструкции. Прибор взаимодействует с поверхностью монолита механическим способом посредством: отрыва, отрыва со скалыванием, а также скалывания ребра.

    Если используется испытание посредством отрыва, на монолит эпоксидным клеем крепят стальной диск, потом отрывают его специальным устройством с фрагментом конструкции. Полученный показатель усилия по формуле переводят в нужную величину.

    Когда проводится отрыв со скалыванием, прибор крепят в полость бетона. Лепестковые анкеры вкладывают в пробуренные шпуры, потом достают часть материала и фиксируют разрушающее усилие. Чтобы определить марочные характеристики, используют переводные коэффициенты.

    Скалывание ребра используется там, где есть внешние углы (перекрытия, колонны, балки). Прибор (обычно ГПНС-4) крепят к любому выступающему сегменту анкером с дюбелем, нагружают плавно. В момент разрушения происходит фиксация глубины скола и усилия, прочность потом определяют по формуле, которая обязательно учитывает фракцию наполнителя.

    Неразрушающие косвенные методы:

    • Исследование ультразвуком – скорость распространения продольных волн в монолите и эталонном образце сравниваются: УГВ-1 устанавливают на идеально ровную поверхность и прозванивают участки по плану, потом данные обрабатывают по имеющимся таблицам, электронным базам. Погрешность обычно составляет 5%.
    • Ударный импульс – применяется энергия удара бойка из металла сферической формы о монолит. Магнитострикционное или пьезоэлектрическое устройство преобразует удар в электрический импульс, время и амплитуда которых связаны с прочностью бетона.
    • Метод обратного отскока – используется склерометр, который фиксирует величину обратного отскока бойка, устанавливая твердость конструкции.
    • Пластическая деформация – измеряется след на бетоне после удара металлическим шариком, сравнение с эталонным образцом.

    Порядок проведения проверки на удобоукладываемость

    Чтобы изучить данное свойство бетона, в условиях лаборатории применяют специальный прибор – вискозиметр. Он дает возможность измерить в секундах время, которое нужно для укладки смеси. Укладку начинают и одновременно запускают вискозиметр, потом фиксируют получившиеся показатели. Чем меньше времени нужно для выполнения работ, тем лучше материал.

    Порядок проведения испытаний на растяжение

    Сначала готовят бетонный конус, его помещают горизонтально в специальный прибор, на средину образца оказывается разрушающая нагрузка по нарастающей. Шаг оказываемого воздействия составляет 0.5 МПа/с. Результат фиксируют после того, как структура бетона разрушилась в центре образца.

    Порядок проведения испытаний на сжатие

    Благодаря данному методу удается определять марку бетона. Сначала из материала отливают кубики (либо вырезают их из уже залитой смеси) размером 100-300 миллиметров по грани.

    Образец помещается под пресс, давящий на кубик с мощностью 140 кгс/м2 с шагом, равным 3.5 кгс/м2. Вектор силы должен быть строго перпендикулярным основанию бетона. По полученным данным определяют способность сопротивления бетона сжатию, марка записывается в протокол испытаний.

    Марки прочности бетона и сфера их применения

    Бетону присваивают марку по ГОСТу, которая обозначается буквой М и цифрой в соответствии со способностью сопротивления материала на сжатие. И чем больше значение, тем прочнее считается изделие. Как правило, марка прочности зависит от марки и объема цемента в растворе, качества и соотношения компонентов. Бетон бывает марок М100-М500. Есть марки и меньше, и выше, но они редко используются в строительстве.

    Бетоны марок М300-М350 применяются для обустройства фундаментов многоэтажных строений, для отливки плит перекрытия, монолитных стен. Наиболее прочные бетоны марок М400-М500 актуальны для производства железобетонных конструкций, которые эксплуатируются в сложных условиях, с повышенными нагрузками.

    Испытание бетона – важный и обязательный этап контроля и оценки прочности материала, который лучше всего проводить до начала реализации работ, чтобы не разрушать конструкцию и иметь возможность откорректировать состав, предпринять меры для изменения свойств материала.

    Заказывая материал в Москве или регионах, необходимо обязательно требовать сертификаты соответствия с результатами лабораторных проверок.

    Методы определения прочности бетона

    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 прочности 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.

    Читать еще:  Чем приклеить пенопласт к бетону - выбор материала

    Что влияет на прочность?

    Затвердевшая в условиях строительной площадки бетонная смесь может давать отличные от лабораторных результаты. Помимо качества цемента и заполнителей на характеристику влияют:

    • условия транспортировки;
    • способ укладки в опалубку;
    • размеры и форма конструкции;
    • вид напряженного состояния;
    • влажность, температура воздуха на всем протяжении твердения смеси;
    • уход за монолитом после заливки.

    Качество смеси и ее прочностные характеристики ухудшаются, если при производстве работ совершались грубые нарушения технологии:

    • доставка производилась не в миксере;
    • время в пути превысило допустимое;
    • при заливке смесь не уплотнялась вибраторами или трамбовками;
    • при монтаже была слишком низкая или высокая температура, ветер;
    • после укладки в опалубку не поддерживались оптимальные условия твердения.

    Неправильная транспортировка приводит к схватыванию, расслоению и потере подвижности смеси. Без уплотнения в толще конструкции остаются пузырьки воздуха, которые ухудшают качество монолита.

    При температуре 15°-25°С и высокой влажности в первые 7-15 суток бетон достигает прочности 70%. Если условия не выдерживаются, то сроки затягиваются. Опасно как охлаждение смеси, так и ее пересушивание. Зимой опалубку утепляют или прогревают, летом поверхность монолита увлажняют, накрывают пленкой.

    На заводах ЖБИ осуществляют пропаривание или автоклавную обработку конструкций, чтобы уменьшить время набора прочности. Процесс занимает от 8 до 12 часов.

    Чтобы определить, насколько характеристики конструкции соответствуют проектным, а также при обследованиях и мониторинге технического состояния зданий проводят проверку прочности бетона. Она включает лабораторные испытания образцов, неразрушающие прямые и косвенные методы исследования объектов.

    Факторы, влияющие на погрешность измерений при контроле и оценке прочности бетона:

    • неравномерность состава;
    • дефекты поверхности;
    • влажность материала;
    • армирование;
    • коррозия, промасливание, карбонизация внешнего слоя;
    • неисправности прибора — износ пружины, слабую зарядка аккумуляторной батареи.

    Самый информативный способ проверки бетонных конструкций — изъятие образцов из тела монолита с последующим их испытанием. Такой метод сводит к минимуму ошибки, но достаточно дорог и трудоемок. Поэтому чаще пользуются более доступными исследованиями с помощью приборов, измеряющих зависимые от прочности характеристики — твердость, усилие на отрыв или скол, длину волны. Зная их, можно с помощью переходных формул вычислить искомую величину.

    Требования к проверке

    С точки зрения заказчика наиболее предпочтительно проводить испытания неразрушающими методами контроля фактической прочности бетона. Сегодня созданы приборы, которые позволяют быстро получить результаты без бурения, высверливания или вырубки образца, портящих целостность конструкции.

    Для осуществления контроля и оценки прочности бетона рассматривают три показателя:

    • точность измерений;
    • стоимость оборудования;
    • трудоемкость.

    Наиболее дорогими являются испытания кернов на лабораторном прессе и отрыв со скалыванием. Исследования по величине ударного импульса, упругого отскока, пластических деформаций или с помощью ультразвука имеют меньшую затратную часть. Но применять их рекомендуется после установления градуировочной зависимости между косвенной характеристикой и фактической прочностью.

    Параметры смеси могут существенно отличаться от тех, при которых была построена градуировочная зависимость. Чтобы определить достоверную прочность бетона на сжатие, проводят обязательные испытания кубиков на прессе или определяют усилие на отрыв со скалыванием.

    Если пренебречь этой операцией, неизбежны большие погрешности при контроле и оценке прочности бетона. Ошибки могут достигать 15-75 %.

    Целесообразно пользоваться косвенными методами при оценке технического состояния конструкции, когда необходимо выявить зоны неоднородности материала. Тогда правила контроля допускают применение неточного относительного показателя.

    Как определить прочность бетона?

    В производстве материалов и строительстве применяются методы для испытания бетона на прочность:

    • разрушающие;
    • неразрушающие прямые;
    • неразрушающие косвенные.

    Они позволяют с той или иной точностью проводить контроль и оценку фактической прочности бетона в лабораториях, на площадках или в уже построенных сооружениях.

    Разрушающие методы

    Из готовой смонтированной конструкции выпиливают или выбуривают образцы, которые затем разрушают на прессе. После каждого испытания фиксируют значения максимальных сжимающих усилий, выполняют статистическую обработку.

    Этот метод, хотя и дает объективные сведения, часто не приемлем из-за дороговизны, трудоемкости и причинения локальных дефектов.

    На производстве исследования проводят на сериях образцов, заготовленных с соблюдением требований ГОСТ 10180-2012 из рабочей бетонной смеси. Кубики или цилиндры выдерживают в условиях, максимально приближенным к заводским, затем испытывают на прессе.

    Неразрушающие прямые

    Неразрушающие методы контроля прочности бетона предполагают испытания материала без повреждений конструкции. Механическое взаимодействие прибора с поверхностью производится:

    • при отрыве;
    • отрыве со скалыванием;
    • скалывании ребра.

    При испытаниях методом отрыва на поверхность монолита приклеивают эпоксидным составом стальной диск. Затем специальным устройством (ПОС-50МГ4, ГПНВ-5, ПИВ и другими) отрывают его вместе с фрагментом конструкции. Полученная величина усилия переводится с помощью формул в искомый показатель.

    При отрыве со скалыванием прибор крепится не к диску, а в полость бетона. В пробуренные шпуры вкладывают лепестковые анкеры, затем извлекают часть материала, фиксируют разрушающее усилие. Для определения марочной характеристики применяют переводные коэффициенты.

    Внимание! Способ не применяют при толщине защитного слоя менее 20 мм.

    Неразрушающие косвенные методы

    Уточнение марки материала неразрушающими косвенными методами проводится без внедрения приборов в тело конструкции, установки анкеров или других трудоемких операций. Применяют:

    • исследование ультразвуком;
    • метод ударного импульса;
    • метод упругого отскока;
    • пластической деформации.

    При ультразвуковом методе определения прочности бетона сравнивают скорость распространения продольных волн в готовой конструкции и эталонном образце. Прибор УГВ-1 устанавливают на ровную поверхность без повреждений. Прозванивают участки согласно программе испытаний.

    Данные обрабатывают, исключая выпадающие значения. Современные приборы оснащены электронными базами, проводящими первичные расчеты. Погрешность при акустических исследованиях при соблюдении требований ГОСТ 17624-2012 не превышает 5%.

    При определении прочности методом ударного импульса используют энергию удара металлического бойка сферической формы о поверхность бетона. Пьезоэлектрическое или магнитострикционное устройство преобразует ее в электрический импульс, амплитуда и время которого функционально связаны с прочностью бетона.

    Прибор компактен, прост в применении, выдает результаты в удобном виде — единицах измерения нужной характеристики.

    При определении марки бетона методом обратного отскока прибор — склерометр — фиксирует величину обратного движения бойка после удара о поверхность конструкции или прижатой к ней металлической пластины. Таким образом устанавливается твердость материала, связанная с прочностью функциональной зависимостью.

    Метод пластических деформаций предполагает измерение на бетоне размеров следа после удара металлическим шариком и сравнение его с эталонным отпечатком. Способ разработан давно. Наиболее часто на практике используется молоток Кашкарова, в корпус которого вставляют сменный стальной стержень с известными характеристиками.

    По поверхности конструкции наносят серию ударов. Прочность материала определяется из соотношения полученных диаметров отпечатков на стержне и бетоне.

    Заключение

    Для контроля и оценки прочности 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.

    Испытание бетона на прочность — лабораторные исследования

    б) При вертикальном формовании изделия

    Рисунок 1. Лист 2

    Образцы выпиливают или выбуривают без увлажнения, отступив от граней изделия или блока не менее чем на 20 мм.

    Контрольные блоки из ячеистого бетона должны иметь следующие размеры (см. рисунок 1), мм:

    — длина и ширина — не менее 400;

    Допускается при подборе состава ячеистого бетона, а для пенобетона — и при производственном контроле прочности изготавливать контрольные образцы в формах по 4.2.7-4.2.9.

    4.2.12 На образцы непосредственно после их изготовления должна быть нанесена маркировка, идентифицирующая принадлежность образца и дату его изготовления. Маркировка не должна повреждать образец или влиять на результаты испытания.

    4.3 Твердение, хранение и транспортирование образцов

    4.3.1 Способ и режим твердения образцов бетона, предназначенных для производственного контроля прочности, следует принимать по ГОСТ 18105.

    4.3.2 Образцы, предназначенные для твердения в нормальных условиях, после изготовления до их распалубливания хранят в формах, покрытых влажной тканью или другим материалом, исключающим испарение из них влаги, в помещении с температурой воздуха (20±5) °С.

    При определении прочности бетона на сжатие образцы распалубливают не ранее чем через 24 ч и не позднее чем через 72 ч, прочности на растяжение — не ранее чем через 72 ч и не позднее чем через 96 ч.

    После распалубливания образцы помещают в камеру с нормальными условиями твердения: с температурой (20±2)°С и относительной влажностью воздуха (95±5)%. Образцы укладывают на подкладки так, чтобы расстояние между образцами, а также между образцами и стенками камеры было не менее 5 мм. Площадь контакта образца с подкладками, на которые он установлен, должна быть не более 30% площади опорной грани образца. Образцы в камере нормального твердения не должны орошаться водой. Допускается хранение образцов под слоем влажного песка, опилок или других систематически увлажняемых гигроскопичных материалов.

    Образцы, предназначенные для твердения в условиях тепловой обработки, должны быть помещены в формах в тепловой агрегат (пропарочную камеру, автоклав, отсек формы или кассеты и т.д.) и твердеть вместе с конструкциями (изделиями) или отдельно по принятому на производстве режиму.

    После окончания тепловой обработки образцы распалубливают и испытывают или хранят в нормальных условиях в соответствии с 4.3.1.

    4.3.3 Допускаются другие условия твердения образцов, например в воде или в условиях, аналогичных условиям твердения бетона в монолитных конструкциях, если эти условия установлены стандартами, техническими условиями или технологическими регламентами на производство работ.

    4.3.4 При транспортировании образцов необходимо предохранять их от повреждений, изменения влажности и замораживания.

    Прочность бетона образцов к началу их транспортирования должна быть не менее 2,0 МПа.

    5 Средства контроля

    5.1 Перечень средств измерения и испытательного оборудования, используемого при изготовлении и испытании контрольных образцов, и их технические характеристики приведены в приложении Б.

    Допускается использовать другие средства измерения, испытательное оборудование, приспособления, если их технические характеристики соответствуют требованиям, указанным в приложении Б.

    5.2 Средства измерения, выпускаемые серийно, допускается использовать, если они внесены в государственный или ведомственный реестр, о чем должна быть сделана отметка или запись в эксплуатационных документах (паспорте, формуляре, инструкции по эксплуатации) и прошли поверку (калибровку), что подтверждается свидетельством о поверке (сертификатом о калибровке).

    5.3 Средства измерения, выпускаемые единичными экземплярами или ввозимые из-за границы в единичных экземплярах, допускается использовать, если они прошли калибровку, что удостоверяется сертификатом о калибровке.

    5.4 Испытательное оборудование допускается использовать, если оно прошло метрологическую аттестацию по ГОСТ 8.326, что удостоверяется аттестатом (протоколом), подтверждающим соответствие его технических характеристик, обеспечивающих возможность проведения испытаний, указанным в паспорте (формуляре).

    5.5 В процессе эксплуатации средства измерения должны проходить периодическую поверку (калибровку), а испытательное оборудование — периодическую аттестацию.

    6 Подготовка образцов к испытаниям

    6.1 В помещении для испытания образцов следует поддерживать температуру (20±5)°С и относительную влажность воздуха не менее 55%. Образцы должны быть выдержаны до испытания при указанных условиях в распалубленном виде в течение 24 ч, если они твердели в воде, и в течение 4 ч, если они твердели в воздушно-влажностных условиях или в условиях тепловой обработки.

    Образцы, предназначенные для определения передаточной или распалубочной прочности бетона на сжатие в горячем состоянии, а также предназначенные для определения прочности на растяжение, следует испытывать без предварительной выдержки.

    6.2 Перед испытанием образцы подвергают визуальному осмотру, устанавливая наличие дефектов в виде трещин, околов ребер, раковин и инородных включений. Образцы, имеющие трещины, околы ребер глубиной более 10 мм, раковины диаметром более 10 мм и глубиной более 5 мм (кроме бетона крупнопористой структуры), а также следы расслоения и недоуплотнения бетонной смеси, испытанию не подлежат. Наплывы бетона на ребрах опорных поверхностей образцов должны быть удалены абразивным камнем. Результаты осмотра и измерений записывают в журнал испытаний, форма которого приведена в приложении В. При наличии дефектов фиксируют схему их расположения.

    6.3 На образцах выбирают и отмечают опорные грани, к которым должны быть приложены усилия в процессе нагружения.

    Опорные грани отформованных образцов-кубов, предназначенных для испытания на сжатие, выбирают так, чтобы сжимающая сила при испытании была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в формы.

    Опорные грани образцов-кубов и образцов-призм, предназначенных для испытания на растяжение при раскалывании, должны быть выбраны так, чтобы оси колющих прокладок, передающих усилие, были перпендикулярны слоям укладки бетонной смеси.

    Плоскость изгиба образцов-призм при испытании на растяжение при изгибе должна быть параллельна слоям укладки.

    6.4 Линейные размеры образцов измеряют с погрешностью не более 1%. Результаты измерений линейных размеров образцов записывают в журнал испытаний.

    Примечание — При использовании для изготовления образцов бетона поверенных (калиброванных) форм по ГОСТ 22685, линейные размеры которых соответствуют требованиям указанного стандарта, допускается не измерять линейные размеры образцов, а принимать их равными номинальным, приведенным в таблице 1.

    Читать еще:  Как снять старую краску с бетонной стены

    6.5 Отклонения от прямолинейности образующей образцов-цилиндров измеряют с помощью поверочной плиты или линейки и щупов, устанавливая наибольший зазор между боковой поверхностью образца и поверхностью поверочной плиты.

    6.6 Отклонения от перпендикулярности смежных граней образцов-кубов и образцов-призм, а также опорных и боковых поверхностей образцов-цилиндров определяют по методике, приведенной в приложении Г.

    6.7 Отклонения от плоскостности опорных поверхностей образцов определяют по методике, приведенной в приложении Г.

    6.8 Отклонения от плоскостности, прямолинейности и перпендикулярности по 6.5-6.7 следует определять на образцах, изготовленных в формах одного комплекта не реже одного раза в 6 мес, а также при каждой замене форм для изготовления образцов.

    6.9 Если опорные грани образцов-кубов или опорные поверхности образцов-цилиндров не соответствуют требованиям 4.1.4, то они должны быть выровнены. Для выравнивания применяют шлифование или нанесение слоя быстротвердеющего материала (например, на основе глиноземистого цемента или серы) толщиной не более 5 мм и прочностью к моменту испытания не менее ожидаемой прочности бетона образца.

    6.10 Если при определении прочности бетона на растяжение при раскалывании не применяют кондукторы, приведенные на рисунках И.2 и И.3 приложения И, то на боковые грани образцов-кубов, образцов-призм и торцевые поверхности образцов-цилиндров, предназначенных для этих испытаний, наносят осевые линии, с помощью которых образец центрируют при испытании.

    6.11 Образцы, предназначенные для испытания на осевое растяжение, закрепляют в захватах.

    6.12 Перед испытанием определяют среднюю плотность образцов по ГОСТ 12730.1.

    7 Проведение испытаний

    7.1 Общие требования

    7.1.1 Все образцы одной серии должны быть испытаны в расчетном возрасте в течение не более 1 ч.

    7.1.2 Перед установкой образца в испытательную машину удаляют частицы бетона, оставшиеся от предыдущего испытания на опорных плитах испытательной машины.

    7.1.3 Шкалу силоизмерителя испытательной машины выбирают из условия, что ожидаемое значение разрушающей нагрузки должно быть в интервале от 20% до 80% максимальной нагрузки, допускаемой выбранной шкалой.

    7.1.4 Нагружение образцов проводят непрерывно с постоянной скоростью нарастания нагрузки до его разрушения. При этом время нагружения образца до его разрушения должно быть не менее 30 с.

    7.1.5 Максимальное усилие, достигнутое в процессе испытания, принимают за разрушающую нагрузку.

    7.1.6 Разрушенный образец подвергают визуальному осмотру. В журнале испытаний отмечают:

    Результаты испытаний образцов, имеющих перечисленные дефекты структуры и характер разрушения, не учитывают.

    7.2 Испытание на сжатие

    7.2.1 При испытании на сжатие образцы-кубы и образцы-цилиндры устанавливают одной из выбранных граней на нижнюю опорную плиту испытательной машины (пресса) центрально относительно его продольной оси, используя риски, нанесенные на плиту испытательной машины (пресса), или специальное центрирующее приспособление по приложению Д.

    Если испытательная машина (или пресс) имеет один шаровой шарнир, радиус которого не обеспечивает поворот опорной плиты в процессе нагружения образца, то рекомендуется для передачи сжимающего усилия по оси образца устанавливать дополнительную опорную плиту с шарниром, обеспечивающим ее поворот. Дополнительную опорную плиту устанавливают так, чтобы плита испытательной машины (пресса) с шарниром и дополнительная опорная плита прилегали к противоположным граням образца.

    7.2.2 Половинки образцов-призм при испытании на сжатие помещают между двумя дополнительными стальными пластинами для передачи нагрузки на половинки образцов-призм.

    7.2.3 После установки образца на опорные плиты испытательной машины или дополнительные стальные плиты совмещают верхнюю плиту испытательной машины с верхней опорной гранью образца так, чтобы их плоскости полностью прилегали одна к другой. Образец нагружают до разрушения при постоянной скорости нарастания нагрузки (0,6±0,2) МПа/с.

    7.2.4 В случае разрушения образца по одной из неудовлетворительных схем, приведенных в приложении Е, результат не учитывают, о чем делают запись в журнале испытаний.

    7.3 Испытание на растяжение при изгибе

    7.3.1 Образец-призму устанавливают в испытательную машину по схеме на рисунке 2 и приложению Ж и нагружают до разрушения при постоянной скорости нарастания нагрузки (0,05±0,01) МПа/с.

    Методы проверки бетона на прочность

    Проверка качества применяемого материала производится в обязательном порядке при монтаже зданий и сооружений. Для подтверждения соответствия заявленных характеристик проектным нормам, проводят испытание бетона на прочность, сопротивление на изгиб и растяжение. Данная мера позволяет подрядчику отчитаться перед заказчиком о проведении работ в соответствии с проектом, а производителю — подтвердить качество выпускаемой продукции. Своевременно выполненные испытания позволят внести изменения в ход работ и избежать ошибок.

    Испытания проводят в сертифицированных лабораториях на основании ГОСТ 22690-2015, для чего специалисты используют различные способы измерения и воздействия на отобранные образцы материала. В качестве них обычно используют бетонные кубики, которые испытывают на сжатие, но существуют и другие методики исследования.

    В ходе проверки получают следующие результаты:

    • Определяют соответствие качества материала проектным документам. Испытания проводят не менее трех раз за весь период строительства.
    • При отклонении характеристик, производится замена конструкций из забракованного материала, что позволяет удержать общие показатели сооружения в рамках проекта.
    • Предварительные испытания обязательны при производстве ремонтных работ в технических помещениях и подвалах.
    • Испытания конструкций из железобетона позволяет принять решение о судьбе старых зданий и сооружений.

    От чего зависит и на что влияет прочность бетона

    Способность бетона сопротивляться внешнему воздействию за счет внутреннего напряжения зависит от состава раствора и марки цемента. При подтверждении прочности материала, соответствующего определенной марке, на образце не должны выявляться признаки разрушения в виде сколов, трещин, расслоения структуры.

    Порой строители при выполнении работ стараются сэкономить на материалах, используя более дешевый бетон низких марок, но нарушение проектных значений может привести к серьезным последствиям, поэтому такое средство экономии неприемлемо.

    Помимо соотношения наполнителя и цемента, на прочность состава влияют присадки и пластификаторы, используемые для придания изделию особых свойств (кислотоустойчивость, водонепроницаемость, скорость вставания, пластичность). Для получения конструкций, способных выдерживать высокие нагрузки, в обязательном порядке производится армирование элементов металлической проволокой различного сечения.

    Кроме состава раствора, на прочность бетона влияют внешние условия, при которых осуществляется заливка. При качественном удалении пузырьков воздуха из бетонной массы путем уплотнения смеси, прочность изделий заметно повышается.

    Также надо учитывать, что при использовании раствора при отрицательных температурах, следует принимать меры по подогреву материала путем установки электродов в заливку и подключению к ним электричества. В такой ситуации еще применяется укрытие основания опилками.

    При работе с бетоном важно поддерживать необходимую влажность для недопущения растрескивания поверхности заливки при быстром испарении влаги, что также влияет на качество материала и его прочность. Чтобы избежать этого процесса, необходимо укрывать бетон пленкой или другими подручными средствами, а также периодически увлажнять поверхность.

    В итоге можно утверждать, что прочность бетона зависит от множества факторов, а поэтому контроль качества особенно важен при установке несущих конструкций, так как даже если технологические процессы соблюдаются в полной мере, всегда могут найтись факторы, которые повлияют на бетон и станут причиной проблем в будущем.

    Классификация методов испытаний

    Для проверки бетона применяют несколько методов:

    • Проверка образцов, отливаемых в лабораторных условиях. Данный метод предусматривает изготовление кубиков или цилиндров из испытуемой смеси с последующей проверкой прочности материала на прессе;
    • Проверка образцов, выпиленных или вырубленных из уже готовой конструкции. Получают такие образцы с помощью бурения алмазными коронками. Далее полученные керны направляют в лабораторию для определения прочностных характеристик, как и в первом случае, с применением пресса. Данный метод связан с существенными затратами по получению образца и с угрозой ослабления целостности элемента, из которого был получен керн;
    • Способ проверки бетона на прочность неразрушающим методом. В данном случае используются инструменты и приборы, с помощью которых можно изучать характеристики бетона без размещения образцов в специальных устройствах. Для данных исследований могут задействовать ультразвук, проверять качество основания с помощью ударно-импульсного метода испытания бетона и т.д.

    Наиболее популярным методом, позволяющим получить самые точные показатели свойств бетона, является проверка образцов на сжатие под прессом.

    Допустимые варианты контрольных проб.

    Этапы проведения испытаний

    Проверка бетона производится путем исследования образцов на прочность неразрушающими и разрушающими методами.

    Разрушающие методы

    Данный способ подразумевает проведения испытаний с помощью пресса, когда на образец, полученный в ходе лабораторной отливки или выпиленный из основания уже готовой конструкции, оказывают постепенно возрастающее давление. Оказание воздействия продолжается до фиксации разрушения образца.

    Данный метод является самым точным и обязательным при производстве работ по возведению ответственных сооружений.

    Неразрушающие методы

    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 бетон на отрыв, фиксируя необходимое усилие.

    Также изучается реакция материала на скалывание, когда прибор устанавливается на угол бетонного основания и под нагрузкой производится разрушение материала.

    Отрыв со скалыванием.

    При ударных нагрузках изучают поведение бетона при осуществлении удара специальным устройством и фиксируют реакцию на упругий отскок — замеряется значение отскока металлического шарика, выпущенного с определенным усилием.

    При ультразвуковом контроле качества бетона, применяется специальное устройство, которое дает возможность фиксировать прохождение волн внутри конструкции. По реакции на отражение делают вывод о качестве материала.

    Как проверить прочность бетона самостоятельно? Получить полноценное исследование материала в домашних условиях невозможно. Контроль качества материала можно производить исключительно визуальными методами. Качественная смесь обычно имеет серый или серо-зеленый цвет, структура раствора должна быть однородной, с нормальной вязкостью.

    Если материал имеет желтоватый оттенок, то это означает, что качество такого раствора невысокое и в его составе присутствуют примеси, снижающие прочностные характеристики. Хорошим признаком является обнаружение на поверхности раствора цементного молочка густой консистенции.

    При ударных нагрузках (ударе молотком по набравшему полную прочность материалу), инструмент должен отскакивать от основания без существенных изменений на поверхности, оставляя почти невидимые вмятины.

    Порядок проведения проверки на удобоукладываемость

    Для определения этой характеристики, специалисты лаборатории применяют вискозиметр. Этот прибор позволяет измерить время в секундах, которое требуется для укладки материала.

    Используя вискозиметр, начинают укладку, одновременно запуская отсчет времени. По окончании процесса фактическое время фиксируют. Качество бетона определяется временем, потраченным на укладку данным методом. Чем меньше времени проходит, тем выше качество материала.

    Порядок проведения испытаний на растяжение

    Для производства испытаний на растяжение потребуется приготовить образец вытянутой формы типа призмы. Этот образец помещают в специальный прибор в горизонтальном положении, далее на середину образца оказывается силовое воздействие с нарастанием нагрузки. Шаг оказываемого воздействия на образец – 0,5 МПа/с.

    Фиксация результата происходит после разрушения структуры бетона в центральной части образца.

    Порядок проведения испытаний на сжатие

    Данный способ испытания позволяет определить марку материала. Для проведения испытания отливают кубики из бетона, применяемого в строительстве, или вырезают образцы из уже отлитого изделия. Размер кубиков для испытания бетона варьируется от 100 до 300 мм по грани. Помимо кубической формы, образцы можно изготавливать в виде цилиндров или призм.

    При отливке образцов в лабораторных условиях, используют вибростол, чтобы смесь получила максимальную плотность. Испытания проводятся на 3, 7 и 28 сутки после приобретения образцом прочности. Основные испытания проводят на 28 день после полного набора прочности материала.

    Образец помещают под пресс, который давит на кубик с мощностью в 140 кгс/м 2 с шагом в 3,5 кгс/м 2 . Вектор силы строго перпендикулярен основанию образца. По показаниям определяется возможность сопротивления материала сжатию, и в протокол испытания записывается марка бетона.

    Образец протокола испытаний.

    Марки прочности бетона и сфера их применения

    Для определения характеристик бетона ему присваивают маркировку согласно ГОСТ: букву М и цифру, обозначающую сопротивление материала на сжатие. Чем выше значение, тем более прочным является изделие из данного материала — прочность зависит от количества цемента в составе смеси.

    По прочностным характеристикам бетон делят на марки от М100 до М500 с шагом значения 50. Еще одна характеристика — класс бетона —, определяет способность материала работать в агрессивных средах.

    Бетоны марки М100, М150, М200 и М250 относят к категории легких и ячеистых. Их используют для заливки конструкций, которые не несут значительной нагрузки. Применяют при устройстве бордюров, фундаментов для малых строений, пешеходных дорожек.

    Бетон М300 и М350 можно использовать для отливки плит перекрытия, устройства фундамента в многоэтажном строительстве, отливке монолитных стен.

    Самые прочные бетоны марок, М400, М450 и М500, находят применение в производстве железобетонных конструкций, работающих в сложных условиях с повышенной нагрузкой (например, для возведения гидротехнических сооружений).

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector