Автор Определение прочности бетона и методы контроля
Определение прочности бетона – это обязательное условие контроля качества железобетонных изделий при их производстве. От прочности бетона зависит безопасность и срок эксплуатации любой железобетонной конструкции. На прочность бетона влияет много факторов, начиная от качества используемых для изготовления материалов, заканчивая соблюдением технологических требований к процессу производства. Прочность бетона определяет его маркировку, под которой состав поступает в продажу. Например, марка М400 свидетельствует о том, что максимальная нагрузка, выдерживаемая материалом, составляет 400 кг/см2.
Испытание бетона на прочность подразумевает приложение к нему контрольной нагрузки, направленной на разрушение целостности его структуры. Для данных испытаний используют контрольные образцы либо производят отбор проб бетона непосредственно из обследуемой конструкции.
Методы определения прочности бетона
Проводить определение прочности бетона в России можно только с учетом нормативов, установленных стандартом ГОСТ 18105-2010.
- Разрушающие. Испытание бетона в этом случае проводят с использованием контрольных образцов, подвергающихся твердению в одинаковых с конструкцией условиях, либо изымаемых непосредственно из бетонного монолита после достижения им необходимых показателей твердости. Эти методы определения прочности бетона считаются наиболее точными.
- Неразрушающие косвенные. К этой категории относят ультразвуковые исследования (по ГОСТ 17624-2012), методы упругого отскока и ударного импульса (ГОСТ 22690-2015). Важно отметить, что эти методы названы так потому что прочность оценивают косвенно, через другой параметр, измеряя, например скорость ультразвука, а по ней вычисляя прочность на основании установленных экспериментально зависимостей. Эти методы определения прочности бетона без предварительно градуировки могут дать погрешность до 30…50%, их нельзя использовать для вычислений, требующих достоверности и точности получаемых значений без корректировок результатов на основе прямых методов.
- Неразрушающие прямые. Испытание бетона в этом случае можно выполнять одним из двух методов. Первый из них предусматривает отрыв заделанного в бетон металлического анкера и измерение необходимой для этого нагрузки создаваемой при помощи специального оборудования. Второй (в данной подгруппе) метод определения прочности бетона основан на измерении усилия, прилагаемого для скалывания участка внешнего ребра бетонной конструкции.
Все замеры и испытания, в рамках которых производится определение прочности бетона, подразумевают использование специальных инструментов и приборов (измерители прочности бетона), позволяющих гарантировать точность выполняемых процедур. Именно аппаратные измерения дают наиболее достоверный результат и позволяют выполнять все необходимые манипуляции в кратчайшие сроки и без остановки процессов строительства и ведения других работ на объекте.
Приборы серии ОНИКС для определения прочности бетона
Современные приборы для определения прочности бетона серий ОНИКС и ПУЛЬСАР, выпускаемые компанией «Интерприбор», ориентированы на использование всех имеющихся методов определения прочности и прекрасно подходят для проведения испытаний и в лаборатории и на строительной площадке методами скола ребра, отрыва со скалыванием, по скорости прохождения ультразвука и методом ударного импульса.
Использование высокоточных технических средств гарантирует высокую скорость и точность при фиксации параметров прочности. Это позволяет быстро получать достоверные результаты при определении прочности бетона непосредственно на исследуемом объекте без разрушения бетонного монолита.
Определение прочности бетона неразрушающими методами
Определение прочности бетона при обследовании зданий и сооружений
В предлагаемой статье рассмотрены основные методы неразрушающего контроля прочности бетона, применяемые при обследовании конструкций зданий и сооружений. Приведены результаты экспериментов по сопоставлению данных, получаемых неразрушающими методами контроля и испытанием образцов. Показывается преимущество метода отрыва со скалыванием перед другими методами контроля прочности. Описываются мероприятия, без выполнения которых применение косвенных неразрушающих методов контроля недопустимо.
Требуется построить градуировочную зависимость?
Мы выполним все расчеты и поможем построить индивидуальную градуировочную зависимость.
Напишите нам, заполните форму ниже. Прочность бетона на сжатие является одним из наиболее часто контролируемых параметров при строительстве и обследовании железобетонных конструкций. Имеется большое число методов контроля, применяемых на практике. Более достоверным, сточки зрения авторов, является определение прочности не по контрольным образцам (ГОСТ 10180-2012), изготовляемым из бетонной смеси, а по испытанию бетона конструкции после набора им проектной прочности. Метод испытания контрольных образцов позволяет оценить качество бетонной смеси, но не прочность бетона конструкции. Это вызвано тем, что невозможно обеспечить идентичные условия набора прочности (вибрирование, прогрев и др.) для бетона в конструкции и бетонных кубиков образцов.
Методы контроля по классификации ГОСТ 18105-2010 разделены на три группы:
- Разрушающие;
- Прямые неразрушающие;
- Косвенные неразрушающие.
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 прибегают довольно редко. Основными причинами этого являются существенное нарушение целостности конструкций и высокая стоимость исследований.
Таблица 1. Характеристики методов неразрушающего контроля прочности бетона.
| № | Наименование метода | Диапазон применения*, МПа | Погрешность измерения** |
|---|---|---|---|
| 1 | Пластической деформации | 5 … 50 | ± 30 … 40% |
| 2 | Упругого отскока | 5 … 50 | ± 50% |
| 3 | Ударного импульса | 10 … 70 | ± 50% |
| 4 | Отрыва | 5 … 60 | нет данных |
| 5 | Отрыва со скалыванием | 5 … 100 | нет данных |
| 6 | Скалывания ребра | 10 … 70 | нет данных |
| 7 | Ультразвуковой | 10 … 40 | ± 30 … 50% |
| * по требованием ГОСТ 17624 и ГОСТ 22690; | |||
В основном применяются методы неразрушающего контроля.
При этом большая часть работ выполняется косвенными методами. Среди них наиболее распространенными на сегодняшний день являются ультразвуковой метод по ГОСТ 17624-2012, методы ударного импульса и упругого отскока по ГОСТ 22690. 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 том числе приведенные в списке литературы [1,2]. В табл. 1 представлены данные по максимальной погрешности измерений различными методами, приведенные в монографии по неразрушающему контролю бетона [3].
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 корреляционнорегрессионным 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.
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 [2].
Учитывая это, а также обозначенные выше проблемы, далее более подробно рассмотрим прямые методы контроля.
К данной группе по ГОСТ 22690-2015 относится три метода:
- Метод отрыва;
- Метод отрыва со скалыванием;
- Метод скалывания ребра.
Контроль прочности бетона методом 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 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 [5, 6] 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 (Rbt),по которой с помощью пересчета по эмпирической зависимости может быть определена прочность на сжатие (R). Для перевода можно воспользоваться выражением, указанным в пособии [7]:
Для метода отрыва могут применяться различные приборы, используемые и для метода отрыва со скалыванием, такие как ПОС-50МГ4, ПИВ, DYNA (рис. 2), а также старые аналоги: ГПНВ-5, ГПНС-5. Для проведения испытания необходимо наличие захватного устройства, соответствующего тяге, расположенной на диске.
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 применяемый в европейских странах, в нашей стране не используется. Другим отрицательным фактором является необходимость сверления борозды, что дополнительно снижает производительность контроля.
Контроль прочности бетона методом отрыва со скалыванием
Рис.
3. Испытание бетона методом отрыва со скалываниемДанный 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:
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 на любом 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.
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.
Контроль прочности бетона методом 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:
где m — коэффициент, учитывающий крупность заполнителя.
Таблица 2. Сравнительные характеристики прямых методов неразрушающего контроля
| 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 | — | + | + |
| * без свердения борозды, ограничивающей участок
отрыва | |||
Для наглядности сравнения характеристики прямых методов контроля представлены в табл.
2.
Поданным, 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, описанный 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 х 1,0 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 изготовлены 29 образцов — цилиндров, удовлетворяющих по своим размерам требованиям ГОСТ 28570-90. 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 и невозможности выполнения испытаний. Ультразвуковой метод не использован, так как прочность бетона выше допустимого диапазона для применения данного метода (табл.
1). Выполнение измерений всеми методами производилось на грани образца, срезанной алмазным инструментом, что обеспечивало идеальные условия с точки зрения ровности поверхности. Для определения прочности косвенными методами контроля использовались градуировочные зависимости, имеющиеся в паспортах приборов, или заложенные в них.
Таблица 3. Результаты измерения прочности различными методами
| № п/п | Метод контроля (прибор) | Количество измерений, n | Среднее значение прочности, Rm, МПа | Коэффициент вариации, V, % |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Испытание на сжатие в прессе (ПГМ-1000МГ4) | 29 | 49,0 | 15,6 |
| 2 | Метод отыва со скалыванием (ПОС-50МГ4) | 6 | 51,1 | 4,8 |
| 3 | Метод отрыва (DYNA) | 3 | 49,5 | — |
| 4 | Метод ударного импульса (Silver Schmidt) | 30 | 68,4 | 7,8 |
| 5 | Метод ударного импульса (ИПС-МГ4.  04) | 100 | 78,2 | 5,2 |
| 6 | Метод упругого отскока (Beton Condtrol) | 30 | 67,8 | 7,27 |
На рис. 5. представлен процесс измерения методом отрыва. Результаты измерений всеми методами представлены в табл. 3.
Поданным, представленным в таблице, можно сделать следующие выводы:
• среднее значение прочности, полученной испытанием на сжатие и прямыми методами неразрушающего контроля, различается не более чем на 5%;
• по результатам шести испытаний методом отрыва со скалыванием разброс прочности характеризуется низким значением коэффициента вариации 4,8%;
• результаты, полученные всеми косвенными методами контроля, завышают прочность на 40-60%. Одним из факторов, приведших к данному завышению, является карбонизация бетона, глубина которой на исследуемой поверхности образца составила 7 мм.
Выводы
Рис.
5. Измерение прочности методом отрыва1. Мнимая простота и высокая производительность косвенных методов неразрушающего контроля теряются при выполнении требований построения градуировочной зависимости и учете (устранении) влияния факторов, искажающих результат. Без выполнения этих условий данные методы при обследовании конструкций можно применять только для качественной оценки прочности по принципу «больше — меньше».
2. Результаты измерений прочности базовым методом разрушающего контроля путем сжатия отбираемых образцов также могут сопровождаться большим разбросом, вызванным как неоднородностью бетона, так и другими факторами.
3. Учитывая повышенную трудоемкость разрушающего метода и подтвержденную достоверность результатов, получаемых прямыми методами неразрушающего контроля, при обследовании рекомендуется применять последние.
4. Среди прямых методов неразрушающего контроля оптимальным по большинству параметров является метод отрыва со скалыванием.
А.
В. Улыбин, к. т. н.; С. Д. Федотов, Д. С. Тарасова (ПНИПКУ «Венчур», Санкт-Петербург)
Список литературы:
1. Штенгель В. Г. О корректном применении НК в обследованиях железобетонных конструкций длительно эксплуатирующихся сооружений // В мире НК. 2009. №3. С. 56-62.
2. Улыбин А. В. О выборе методов контроля прочности бетона построенных сооружений // Инженерно-строительный журнал. 2011. №4 (22). С. 10-15
3. Джонс Р., Фэкэоару И. Неразрушающие методы испытаний бетонов. Пер.срумынск. М., Стройиздат, 1974. 292 с.
4. Штенгель В. Г. Общие проблемы технического обследования неметаллических строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений // Инженерно-строительный журнал. 2010. №7(17). С. 4-9.
5. Пособие по обследованию строительных конструкций зданий. М.: ЦНИИПромзданий, 1997.179 с.
6. Лужин О. В. Обследование и испытание зданий и сооружений/О. В.Лужин и др. М.: Стройиздат, 1987. 264 с.
7. Строительные конструкции: учебное пособие /Р.
Л. Маилян, Д. Р. Маилян, Ю. А. Веселов. Изд. 4-е. Ростов н/Д : Феникс, 2010. 875 с.
Также читайте:
Оконная фурнитура | Двери межкомнатные | Деревянные окна | Фурнитура для межкомнатных дверей
ПохожееКонтроль прочности бетона в Новосибирске
Определение прочности бетона монолитных конструкции на строительной площадке механическими методами неразрушающего контроля
Одной из основных характеристик бетона является его прочность.В соответствии с действующими нормативными документами контроль прочности бетона может производиться следующими методами:
- Метод стандартных образцов. Образцы кубической или цилиндрической формы, изготовленные из бетонной смеси, испытывают через 28 суток после изготовления. Образец устанавливают в пресс и нагружают его непрерывно и равномерно до разрушения образца. Разрушающая нагрузка фиксируется, и затем по ней рассчитывают прочность бетона
- Использование выбуренных из конструкции кернов, которые затем испытывают подобно стандартным образцам под прессом.
- Методы неразрушающего контроля бетона.
- Все методы неразрушающего контроля прочности бетона требуют построения индивидуальных градуировочных (тарировочных) зависимостей по результатам испытаний стандартных образцов-кубов, изготовленных из бетона такого же состава и возраста, что и испытываемый образец. То есть, непосредственно измеряемой величиной в методах неразрушающего контроля является какой-либо физический показатель, связанный с прочностью корреляционной зависимостью. И для установления этой корреляционной зависимости, а, значит, и для определения прочности бетона, предварительно устанавливают градуировочную зависимость между прочностью бетона и косвенной характеристикой. Все методы неразрушающего контроля являются косвенными. На точность измерения прочности при измерении неразрушающими методами могут оказывать влияние такие факторы как: тип цемента, cостав цемента, тип заполнителя, условия твердения, возраст бетона, влажность и температура
поверхности, тип поверхности, карбонизация поверхностного слоя бетона и еще ряд других факторов.Различают прямые и косвенные методы неразрушающего контроля прочности бетона.
К прямым методам определения прочности бетона относятся: «отрыв со скалыванием» и «скалывание ребра».
К косвенным методам относятся: упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации, отрыва стальных дисков и ультрозвуковой мето
Все методы неразрушающего контроля являются косвенными. На точность измерения прочности при измерении неразрушающими методами могут оказывать влияние такие факторы как: тип цемента, cостав цемента, тип заполнителя, условия твердения, возраст бетона, влажность и температура » Способы измерения прочности бетона
Бетон является разновидностью искусственного камня, который широко применяется во всем мире уже не одно столетие.
Это материал получается в результате твердения правильно составленной смеси из воды, цемента и заполнителей. В состав также могут входить различные добавки, усиливающие или снижающие то или иное свойство бетонной смеси, влияя на такой важный показатель, как средняя прочность бетона.
Основные свойства бетонной смеси
Качество затвердевшей бетонной смеси определяется показателями прочности, плотности, однородности, пластичности и рядом других свойств. Технические характеристики определяются лабораторными исследованиями, основанными на механическом воздействии на образец или ультразвуковым воздействием с последующим построением градуировочной зависимости, где данные показаны в виде графика или таблицы.
Плотность затвердевшего раствора является одним из показателей его качества и определяется соотношением массы к объему. Плотность материала зависит от количества вовлеченного воздуха при последующем его застывании. Чем меньше воздуха – тем меньше пор и, соответственно, выше плотность материала.
Чем плотней бетон, тем он прочнее.
Существует прямая зависимость прочности бетона от его плотности. Так как плотность измерить достаточно сложно, в строительстве существует такое понятие, как средняя прочность.
Полученному в результате 95 из 100 лабораторных испытаний среднему показателю присваивается обозначение, которое и является классом бетона. Класс в проектной документации является единым во всем мире, обозначается буквой «В» и измеряется в мПа.
Прочность
Это важнейший показатель качества материала, который гарантируется ГОСТ на 28 сутки его естественного твердения. Значением прочности принято считать сопротивление к разрушению целостности структуры вследствие внутренних напряжений и внешних воздействий.
Бетон, как и любой искусственный камень, имеет пористую структуру, поэтому лучше всего сопротивляется сжатию. Показатель прочности бетона на сжатие определяет его марку, которая обозначается буквой «М» и измеряется в кгс/см2. Например: Смесь М400 говорит о том, что прочность на сжатие его составляет 400 кгс/см2.
Существует соответствие класса и марки бетона, которая представлена в таблице.
| Марка | Класс, мПа | Прочность, кгс/см2 |
| М 75 | В 5 | 65 кгс/см2 |
| М 100 | В 7,5 | 98 кгс/см2 |
| М 150 | В 10 | 131 кгс/см2 |
| М 200 | В 15 | 196 кгс/см2 |
| М 250 | В 20 | 262 кгс/см2 |
| М 300 | В 22,5 | 294 кгс/см2 |
| М 350 | В 25 | 327 кгс/см2 |
| М 400 | В 30 | 393 кгс/см2 |
Виды
Различают два типа прочности бетона на сжатие – это кубиковая и призменная.
Кубиковая
Кубиковая прочность неармированного бетона – это способность образца (кубика), твердевшего 28 суток при влажности 95-100 % и температуре окружающего воздуха 20-23 °С, выдерживать определенное давление. Измеряется в мПа.
Призменная
Призменная прочность бетона – это временное сопротивление бетонной призмы сжатию. Как правило, призменная ниже кубиковой. Чем больше зависимость между высотой и основанием образца, тем меньше его прочность. Измеряется в кгс/ч.
При производстве железобетонных конструкций различают проектную, нормируемую, требуемую, фактическую, распалубочную, передаточную и отпускную прочность бетона.
- Проектная – это прочность бетона при его определенном возрасте. Если нет особых требований, то предел проектной прочности достигается при возрасте уложенной смеси 28 дней.
- Нормируемая – это значение, установленное проектной или другой нормативной документацией.
- Требуемая – это минимально допустимое значение прочностных характеристик изделий в рамках одной партии.
- Фактическая — это средний показатель характеристик изделий в рамках одной партии.
- Распалубочная прочность армированного бетона считается минимально допустимым значением, при котором изделие можно вынимать из формы.
- Передаточная прочность армированного бетона – это регламентируемое значение кубиковой прочности к моменту его армирования. Передаточная прочность не назначается ниже 70% от проектной и не может быть менее 14 мПа.
- Отпускная прочность бетона – это характеристика, при которой изделие разрешено отпускать потребителю.
Как определяется
Существует два метода определения прочности: разрушающий и не разрушающий. Разрушающий метод состоит в раздавливании образцов материала и является наиболее точным. Критическая прочность бетона фиксируется и является исходным показателем для расчета прочности бетона и определяется в мПа. К разрушающим методам контроля относятся кубиковое и призменное испытание образцов, описанное выше. Испытания регламентируются ГОСТ 18105-86.
К неразрушающим методам контроля относятся методы воздействия ударом, частичного разрушения и ультразвуковое исследование образца.
Метод ударного обследования образца
Существуют три основных ударных метода исследования:
- Ударного импульса. Метод заключается в определении выделенной энергии при определенной силе удара.
- Отскока. Метод регистрирует величину отскока бойка от поверхности изделия или образца.
- Деформации. При таком методе производится давление на бетонную поверхность с последующей регистрацией давления в мПа и глубины деформации.
Метод частичного разрушения изделия
Этот метод также предполагает три типа воздействия на бетонный образец.
Отрыв. Метод заключается в приклеивании к бетонной поверхности металлического диска с последующим его отрывом. Определяющим значением является усилие, значение которого используется в дальнейших вычислениях. Определяется в мПа.
Скалывание. Метод скалывания заключается в скользящем воздействии на грань образца с регистрацией усилия, необходимого для частичного разрушения объекта.
Отрыв со скалыванием. Суть этого метода состоит в анкерном креплении на поверхности бетонной конструкции специального устройства с последующим его отрывом и регистрацией данных.
Ультразвуковое обследование
В основе метода лежит построение градуировочной зависимости между прочностью бетона и скоростью прохождения через него ультразвука. На построение градуировочной зависимости влияет:
- состав и фракция заполнителя;
- уменьшение или увеличение массы цемента;
- способ приготовления и уплотнения смеси;
- напряженность бетона.
Градуировочную зависимость определяют по единичным значениям скорости распространения ультразвуковых волн и прочности бетона. За единичное значение прочности бетона принимают средние значения при исследованиях идентичных образцов. Градуировочную зависимость выстраивают в виде таблицы или графика, построенного на основе линейного или экспоненциального вида. На предприятиях, выпускающих ЖБ конструкции, проверку градуировочной зависимости осуществляют не реже 1 раза в 2 месяца, согласно ГОСТ 17624-87.
Отчего зависит
Среди технологических факторов, влияющих на структуру и прочность бетона можно выделить:
- Активность или качество цемента.
- Количество цемента. С количеством цемента следует быть внимательным, так как с его увеличением выше оптимального значения происходит повышение плотности, но снижение других свойств бетона.
- Чистота и форма заполнителей. Загрязненный и гладкий заполнитель имеет низкую сцепливаемость с цементным молочком, вследствие чего уменьшается качество смеси.
- Качество замеса. Недостаточное перемешивание значительно снижает прочностные характеристики бетона.
- Способ уплотнения. Плотность, а, соответственно, и прочность бетонного изделия выше при уплотнении вибраторами. Ручное уплотнение значительно снижает качество смеси.
- Возраст. Нарастание прочности бетона наступает по прошествии 28 суток естественного твердения.
- Условия твердения. Максимальную прочность получает бетон, твердевший во влажной среде при температуре 15-20 °С. При понижении температуры нарастание прочности снижается. Нижний температурный предел твердения составляет 0 °С.
Отдельного разговора заслуживает влагоцементное соотношение, которое является главным фактором в требуемых прочностных характеристиках смеси. Самый «правильный» бетон получится, если в смесь добавить 20% воды от массы цемента. Но при такой зависимости смесь получается слишком сухая, что приведет к потере пластичности и сделает практически невозможным ее укладку. Именно поэтому в раствор добавляется воды в несколько раз больше необходимой нормы. При твердении влага из раствора испаряется, что приводит к появлению пор, снижающих плотность материала.
Если обобщить вышесказанное, то основной закон прочности бетона состоит в зависимости показателя от качества применяемых материалов и плотности затвердевшей смеси.
Наиболее прочный материал
Большинство наших соотечественников интересует вопрос, какой должен быть состав и технические характеристики у самого качественного в мире бетона? Буквально несколько месяцев назад представитель японской компании Taiheiyo Cement сообщил прессе, что ими был разработан самый прочный бетон, способный выдержать давление более 4,5 т на 1 см2. Такое заявление произвело в строительном мире «эффект разорвавшейся бомбы», так как предельная прочность металлических конструкций на сегодняшний день не превышает 2 т на см2.
Технология производства является коммерческой тайной компании. Полный состав заполнителей также не разглашается, но, по словам представителя компании, в составе бетона используются особые кремниевые добавки.
Будем надеяться, что эта технология в скором времени появится и на нашем рынке, что даст возможность отечественным компаниям значительно повысить качество и скорость строительства новых объектов.
| о компании | ||||||||
| Компания АТЛАС ИНВЕСТ основана 15 ноября 1993 года. Мы специализируемся на продаже измерительных приборов, геодезического оборудования, КИПиА, средств неразрушающего контроля, испытательного оборудования, средств контроля в строительстве и т.п. Оказываем услуги по поверке и калибровке средств измерений. подробнее | ||||||||
| ||||||||
Измерители прочности
Производители: PCE Instruments RGK СКБ Стройприбор Все производители
- Измеритель прочности RGK SK-60
- диапазон измерения от 10 до 60 МПа, точность 15%, энергия удара 2205 Дж, твердость бойка не менее 60 HRC, вес около 1 кг, для измерения прочности твердых строительных материалов — бетон, кирпич, камень
Цена
15990
- Измеритель прочности бетона PCE-HT-225A
- Идеально подходит для контроля качества и оценки бетонных конструкций в капитальном строительстве, реконструкции и уже построенных объектов.
Цена
21661
- Измеритель прочности бетона ИПС-МГ4.01
- промышленный прибор для неразрушающего контроля бетона, раствора, кирпича и строительной керамики методом ударных импульсов в диапазоне от 3 до 100 МПа, функция исключения ошибочного значения, регулировка коэффициента совпадения Кс, энергонезависимая память на 500 значений, интерфейс для передачи данных на…
Цена
72000
- Склерометр ячеистого бетона ПОС-50МГ-2ПБ
- прибор для измерения прочности ячеистого бетона в пределах от 0,5 до 8 Мпа, ход штока цилиндра 20 мм, диапазон усилия от 0,1 до 2 кН, состоит из силовозбудителя, электронно- вычислительного блока, спирального анкера и устройств для установки и вырыва анкера. Возможность передачи результатов измерений на ПК, внесен в Госреестр СИ, гарантия 18…
Цена
74400
- Измеритель прочности крепления анкеров ПСО-МГ4А
- диапазон измерения от 0.2-5 до 4-100 кН, скорость нагружения от 0,01 до 2 кН/с, погрешность 2%, эксплуатация от -10 до +40 С, встроенная память на 100 измерений, интерфейс для передачи данных на ПК, в комплекте программное обеспечение, питание от 2-х батарей типа «АА», внесен в Госреестр СИ, поставляется с первичной поверкой, гарантия 18…
Цена
76800
- Измеритель прочности бетона ИПС-МГ4.03
- промышленный прибор для неразрушающего контроля бетона, раствора, кирпича и строительной керамики методом ударных импульсов в диапазоне от 3 до 100 МПа, функция исключения ошибочного значения, регулировка коэффициента совпадения Кс, энергонезависимая память на 15000 значений, внесен в Госреестр средств измерений, гарантия 18…
Цена
82800
- Ультразвуковой измеритель УКС-МГ4
- Прибор для контроля дефектов, определения прочности в сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделиях и конструкциях ультразвуковым методом, определения прочности силикатного кирпича и других твердых материалов, внесен в Госреестр СИ, гарантия 18…
Цена
90000
- Измеритель прочности бетона ИПС-МГ4.04
- диапазон измерения от 3 до 100 МПа, измерение прочности бетона, раствора, кирпича и строительной керамики, блок управления закреплен на корпусе прибора с возможностью поворота на 90 гр., регулировка коэффициента совпадения Кс, функция исключения ошибочного значения, энергонезависимая память на 16000 значений, интерфейс для передачи данных на…
Цена
97200
- Ультразвуковой прибор УКС-МГ4С
- Интервал измерения скорости звука 1000 … 8000 м/с, определение геометрической величины дефекта (глубина трещины), встроенные градуировочные зависимости стройматериалов, поверхностный и сквозной метод измерения, встроенная память на 10000 измерений, встроенный преобразователь, внесен в Госреестр СИ, температура эксплуатации от -20 до +40…
Цена
106800
- Измеритель прочности бетона ПОС-50 МГ4.О
- диапазон измерения от 5 до 100МПа; интервал измерения силы от 5 до 60 кН; для оценки прочностных характеристик тяжелых, мелкозернистых, легких и напрягающих бетонов монолитных, сборных и сборно-монолитных бетонных и железобетонных изделий, конструкций и сооружений методом отрыва со скалыванием согласно гост…
Цена
108000
- Измеритель прочности бетона ПОС-50МГ4.П
- диапазон измерения: методом скалывания от 5 до 70 МПа, методом отрыва от 5 до 100 МПа, интервал измерения силы от 5 до 60 кН, функция выбора вида бетона, крупность заполнителя, калибр анкерного устройства, тип исследуемого образца, условия твердения бетона, встроенная память, программное обеспечение для ПК, измерение по ГОСТ…
Цена
114000
- Измеритель прочности бетона ПОС-50 МГ4.ОД
- Измерительный комплекс ПОС-50 МГ4.ОД служит для оценки прочностных характеристик конструкций тяжелых, мелкозернистых, легких и напрягающих бетонов монолитных, сборных и сборно-монолитных бетонных и железобетонных изделий, конструкций и сооружений методом отрыва со скалыванием согласно гост…
Цена
129600
- Измеритель прочности бетона ПОС-50 МГ4.У
- диапазон измерения прочности от 5 до 100 МПа, диапазон усилия скалывания от 7 до 100 кН, ход штока рабочего цилиндра 9 мм, встроенная память на 200 значений, интерфейс для передачи данных на ПК, питание от 2-х батарей типа «АА», вес около 11 кг, внесен в Госреестр СИ, гарантия 1,5 года, изготовлен с усиленной рамой и силоизмерительным…
Цена
156000
- Прибор для измерения прочности бетона ПОС-50МГ4 СКОЛ
- Измеритель прочности бетона ПОС-50 МГ4 «СКОЛ». Прибор который позволяет оценить прочностные характеристики бетонных изделий и конструций неразрушающим методом. А именно методом скалывания ребра и методом отрыва со…
Цена
158400
испытание прочности бетона методом упругого отскока
Соответствие марки и класса бетона
Прочность бетона на сжатии – это основной показатель, который характеризует бетон.
Существуют две системы выражения данного показателя:
Прочность бетона на сжатии — это основной показатель, который характеризует бетон. Именно на него ориентируется неразрушающий контроль прочности бетона в монолитных конструкциях. Существуют две системы выражения данного показателя:
- Класс бетона, B — это так называемая кубиковая прочность (т. е. сжимаемый образец в форме куба), показывающая выдерживаемое давление в МПа. Доля вероятности разрушения во время испытания бетона на прочность не превышает 5 единиц из 100 испытуемых образцов. Обозначается латинской буквой B и числом, показывающим прочность в МПа. Согласно СНиП 2.03.01–84 «Бетонные и железобетонные конструкции».
- Марка бетона, M — это предел прочности бетона на сжатие, кгс/см². Обозначается латинской буквой М и числами от 50 до 1000. Максимальное отклонение, которое допускает контроль и оценка прочности бетона по ГОСТ 26633–91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые, — 13,5%.
Марка бетона и класс определяются спустя 28 дней со дня заливки, при нормальных условиях, или расчет ведется с учетом коэффициента (через 7–14 суток материал приобретает 60–80% марочной прочности, через 28 суток примерно 100%, через 90 суток —130%.). Ультразвуковой метод неразрушающего контроля бетона проводят, как правило, в промежуточном и проектном возрасте железобетонной конструкции.
На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе, качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование. На скорость твердения бетона большое влияние оказывает температура и влажность среды. Условно-нормальной считается среда с температурой 15–20°С и влажностью воздуха 90–100%. С повышением содержания цемента в бетоне его прочность растет до определенного предела. Затем она растет незначительно, другие же свойства бетона ухудшаются: увеличивается усадка, ползучесть. Поэтому не рекомендуется вводить на 1 м³ бетона более 600 кг цемента.
Соответствие марки бетона (М) классу (В) и прочности на сжатие
Марка бетона, М | Класс бетона, B | Прочность, МПа | Прочность, кг/см2 |
М50 | 3,5 | 4,5 | 45,8 |
М75 | 5 | 6,42 | 65,5 |
М100 | 7,5 | 9,63 | 98,1 |
— | 10 | 12,84 | 130,9 |
М150 | 12,5 | 16,05 | 163,7 |
М200 | 15 | 19,26 | 196,4 |
М250 | 20 | 25,69 | 261,8 |
М300 | 22,5 | 28,9 | 294,6 |
— | 25 | 32,11 | 327,3 |
М350 | 27,5 | 35,32 | 360 |
М400 | 30 | 38,35 | 392,8 |
М450 | 35 | 44,95 | 458,2 |
М500 | 40 | 51,37 | 523,7 |
М600 | 45 | 57,8 | 589,2 |
М700 | 50 | 64,2 | 654,6 |
М750 | 55 | 71,64 | 720,1 |
М800 | 60 | 77,06 | 785,5 |
Метод отрыва со скалыванием занимает в ряду неразрушающих методов определения прочности бетона особое место. Считаясь неразрушающим методом, метод отрыва со скалыванием по своей сущности является разрушающим методом, так как прочность бетона оценивается по усилию, необходимому для разрушения небольшого объема бетона, что позволяет наиболее точно оценить его фактическую прочность. Поэтому этот метод применяется не только для определения прочности бетона неизвестного состава, но и может служить для построения градуировочных зависимостей для других методов неразрушающего контроля. Этот метод применяется на тяжелые бетоны и конструкционные бетоны на легких заполнителях в монолитных и сборных бетонных и железобетонных изделиях, конструкциях и сооружениях и устанавливает метод испытания бетона и определения его прочности на сжатие путем местного разрушения бетона при вырыве из него специального анкерного устройства. Такой ультразвуковой метод контроля прочности бетона позволяет определить прочность на сжатие для бетонов в диапазоне прочностей от 5,0 до 100,0 МПа. При разработке стандарта использованы материалы ГОСТ 22690–88.
Одним из наиболее распространенных и эффективных способов неразрушающего контроля определения прочности бетона является измерение склерометром, или как его еще называют, молоток Шмидта.
| ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам | |
ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности | |
ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определения прочности механическими методами неразрушающего контроля
ГОСТ 22690-2015 Бетоны.Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. |
Методы определения прочности бетона: используемое оборудование
С помощью представленных ниже приборов можно проводить испытания бетона неразрушающим методом. Это позволяет точнее прогнозировать физические характеристики готовых железобетонных конструкций, а значит — минимизировать убытки строительной организации и оградить заказчика работ от всевозможных неприятностей.
Помимо прочего, такой контроль качества бетона допускает проведение проверок бетона, температура которого опустилась ниже 0ºС. Традиционные методы контроля качества бетона в лабораторных условиях таким удобством похвастать не могут: ранее приходилось брать образец и проверять его при комнатной температуре в лабораторных условиях. Интересно современное решение еще и тем, что подрядчики могут не прибегать к услугам профильных организаций на каждом этапе строительных работ. В свою очередь, специалисты могут самостоятельно приехать на объект и провести экспертизу качества бетона в соответствии с нормами ГОСТ. Оборудование достаточно компактно и мобильно, а подготовка результатов занимает минимум времени.
Используемое оборудование
Молоток Шмидта Original Schmidt type N
Испытание изделий из бетона посредством молотка Шмидта Original Schmidt – наиболее распространенная во всем мире методика измерения, не разрушающая бетон в соответствии с ГОСТ 22690-2015
Для каждого конкретного вида испытаний изделий из бетона компания Proceq предлагает соответствующую модель молотка.
Доступны модели молотков Шмидта для испытаний бетонных изделий типа Original Schmidt с различными энергиями удара для испытания материалов разнообразных типов и размеров.
Наши молотки типов N, NR, L и LR специально разработаны для оценки качества и прочности на сжатие бетонных изделий с диапазоном от 10 до 70 Н/мм2 (от 1 450 до 10 152 фунтов/кв. дюйм).
Модели со встроенными бумажными самописцами (LR и NR) способны автоматически регистрировать значения отскока на бумажной ленте.
Сертификат утверждения типа СИ Брошюра Молотки Шмидта
ПОС-50МГ4″Скол» предназначен для неразрушающего контроля прочности бетона методами скалывания ребра, отрыва со скалыванием и отрыва стальных дисков по ГОСТ 22690-2015.
Измерение прочности бетона с помощью такого оборудования допускается как на возводимых проектах, так и у готовых зданий. Прибор незаменим в строительной сфере, в работе коммунальных служб и реставрационных бюро, периодически проверяющих целостность зданий. Модель получила энергонезависимую память, в которой сохраняется двести последних результатов измерений. Они маркируются маркой бетона и точной датой проведения анализа, позволяя специалистам легко отслеживать динамику изменения ключевых показателей.
Как измерить прочность бетона?
Как измерить прочность бетона?
При рассмотрении бетонных работ следует учитывать не только эстетику. Одним из наиболее важных элементов бетона является прочность вещества, на которую могут повлиять самые разные вещи — от типа используемой смеси до способа укладки бетона и времени его схватывания. Вот почему так важно точно знать, насколько прочна конкретная бетонная конструкция.Хотя есть много способов измерить прочность бетона, мы рассмотрим три метода, которые мы считаем наиболее эффективными.
Наиболее распространенный метод измерения — использование так называемых цилиндров полевой полимеризации. Это цилиндры, которые отливаются и вулканизируются, а затем отправляются в стороннюю лабораторию для тестирования. Это один из наиболее эффективных методов, поскольку он позволяет проводить тестирование в научной среде, и у людей нет причин изменять результаты в свою пользу.Вот почему это остается самым популярным методом испытания бетона на прочность с 19 века.
Часто люди либо не хотят ждать полевого теста, либо не хотят оплачивать расходы, связанные с привлечением третьей стороны для проведения тестирования. В результате многие люди используют более современные методы. Некоторые бетонщики даже считают, что эти новые методы более надежны, чем цилиндрические.
Один из наиболее распространенных новых методов — это так называемый Rebound Hammer Test.
Для этого метода требовался инструмент, который использует пружинный фиксатор для вбивания молотка с плунжерным наконечником в испытываемый бетон. Расстояние, на которое отскакивает молот, измеряется и получает оценку от 10 до 100. Эта оценка напрямую отражает прочность бетона.
Хотя испытание отбойным молотком является быстрым и эффективным, оно не всегда надежно, поскольку состояние поверхности испытываемого бетона может напрямую повлиять на результат. Каждый раз, когда используется этот метод, испытатель обязательно должен убедиться, что на поверхности бетона отсутствуют какие-либо условия, которые могут отрицательно повлиять на испытание.
Еще одно распространенное испытание прочности бетона, используемое сегодня, — это метод просверленного керна. Как следует из названия, этот метод включает сверление бетона и извлечение образца керна. Затем этот образец помещают в машину для сжатия, чтобы проверить его прочность.
Метод просверленного стержня очень эффективен и может даже использоваться для проверки прочности бетона, отлитого несколько десятилетий назад. Обратной стороной этого метода является то, что невозможно обойтись без разрушения части испытываемого бетона.Для многих это может стать большой проблемой.
Прочность бетона даже более важна, чем эстетический характер любого бетонного проекта, который проходит испытания. Неважно, хорошо ли выглядит, если бетон развалится раньше, чем положено. Существует множество методов тестирования бетона, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы. Не имеет особого значения, какой метод используется, если тестировщики находят время, чтобы убедиться, что их результаты точны.
Конечно, для людей, работающих над домашними проектами, всегда лучше, чтобы профессионал приходил и проводил оценку за вас. Чтобы узнать больше о ваших конкретных потребностях, мы рекомендуем вам обратиться к Razorback Concrete на сайте www.razorbackconcrete.com.
Измерение прочности на сжатие | Журнал Concrete Construction
В США ежедневно проходят испытания сотни тысяч бетонных цилиндров. Большинство испытаний проводится на машинах для испытания бетона на сжатие с ручным управлением, которые требуют от оператора непрерывной регулировки клапана во время испытания, чтобы скорость нагружения оставалась в пределах спецификации.
ASTM C39, Стандартный метод испытаний цилиндрических образцов бетона на сжатие, указывает, что скорость нагружения находится в пределах от 0,14 до 0,34 МПа / с (от 20 до 50 фунтов на квадратный дюйм / с). В среднем прочность на сжатие цилиндров, испытанных при пределе высокой нагрузки, будет на 3% больше, чем у цилиндров, испытанных при пределе низкой нагрузки. Многие испытательные лаборатории получают оплату за количество проверенных баллонов, что создает стимул для проведения испытаний как можно быстрее.
Повышение прочности на сжатие высокопрочного бетона на 20% возможно, если скорость нагружения превышает пределы ASTM C39.Около половины машин для испытаний бетона оснащены аналоговым циферблатом или цифровым панельным измерителем, который не имеет возможности показывать уровень нагрузки. На этих машинах можно приблизительно определить скорость нагрузки, используя секундомер и измеряя изменение нагрузки за 15, 30 и 60 секунд. Этот метод измерения нагрузки, часто требующий двух человек, архаичен и не поддается проверке.
Около 20% используемых сегодня машин имеют цифровой индикатор нагрузки. Они указывают на скорость нагрузки, но не могут обеспечить проверку после завершения теста.Все больше и больше машин с ручным управлением оснащаются современными цифровыми индикаторами, показывающими динамическую нагрузку. Они также рассчитывают и сообщают среднюю скорость нагрузки в соответствии с требованиями ASTM C39 и могут создавать графики зависимости нагрузки / напряжения от времени.
Как расчет средней нагрузки, так и кривые зависимости нагрузки / напряжения от времени подтверждают, что испытание было проведено в соответствии со спецификацией. Тем не менее, ни одно из этих решений не устраняет ошибки скорости нагрузки оператора на управляемых вручную испытательных машинах, способных выдерживать нагрузку намного больше нуля.34 МПа / сек (50 фунтов на квадратный дюйм / сек). Это, в сочетании со стимулом к как можно более быстрому тестированию каждого цилиндра, создает потребность в автоматической системе тестирования бетона.
Кроме того, 95% всех работающих машин для испытания бетона имеют гидравлический привод и требуют давления масла до 68,9 МПа (10 000 фунтов на квадратный дюйм). Максимальное давление, при котором работают обычные сервогидравлические испытательные системы, составляет 31 МПа (4500 фунтов на кв. Дюйм). Их неспособность работать при давлении масла до 68,9 МПа (10 000 фунтов на кв. Дюйм) и их высокая стоимость не позволяют им широко использовать при испытаниях бетона.
За последние два-три года стал доступен надежный автоматический загрузочный клапан для машин для сжатия бетона, которые работают до 68,9 МПа (10 000 фунтов на квадратный дюйм). Простая конструкция приводит к тому, что машина стоит на 50–75% меньше, чем сопоставимые испытательные машины с сервоуправлением. Новая автоматическая система тестирования избавляет оператора от управления скоростью нагрузки во время процесса тестирования и проверяет скорость загрузки.
Ричард Гедни, основатель и президент ADMET, производителя систем тестирования, дал ответ.Посетите www.admet.com.
Анани Насосная | Как измеряется прочность бетона?
Мы очень доверяем бетону. Здания, тротуары, шоссе… что бы это был за мир без бетона? Мы принимаем это как должное; однако бетон играет важную роль в нашей повседневной жизни. Чтобы понять, как бетон может выдерживать такой невероятный вес и служить так долго, полезно знать, как измеряется его прочность.Различные способы измерения прочности бетона
Традиционный и самый точный способ
Испытания на сжатие — верный способ измерить прочность бетона.Точнее, для испытания выбирается цилиндрический образец размером 6 на 12 дюймов или 4 на 8 дюймов. Образец помещается в компрессор и сжимается. Прочность определяется делением нагрузки при разрушении на среднюю площадь поперечного сечения. В идеале прочность бетона на сжатие должна составлять от 2500 до 4000 фунтов на квадратный дюйм. Жилой бетон будет весить ближе к нижнему пределу фунта на квадратный дюйм, а коммерческий бетон — к более высокому.Испытания на сжатие существующих конструкций
Одно дело испытать новую партию бетона, а другое — испытать бетон, который уже является частью существующей конструкции.Эти специальные испытания требуют либо тщательного извлечения конкретного образца, либо использования уникальных измерительных инструментов. Традиционное тестирование сжатия все еще можно провести, хотя это довольно сложно. Часть бетонной конструкции пришлось бы подготовить и распилить. Профессионал должен будет определить, какую часть бетона можно безопасно удалить, чтобы гарантировать отсутствие повреждений самой конструкции. После снятия испытание на сжатие можно выполнить так же, как упоминалось ранее.Результаты этого метода самые точные, но самые рискованные. Конечно, пробовать этот метод должны только профессионалы.Испытание на вырыв
Испытание на вытягивание заключается в прикреплении небольшого элемента оборудования к внешнему болту или креплению. Затем оборудование подтягивается до уровня напряженной нагрузки, чтобы определить его прочность. В конечном итоге он аналогичен тесту на сжатие, но с меньшим размером образца. Тест на вытягивание относительно прост в выполнении; однако это снова требует удаления и повреждения бетона.Таким образом, это еще и рискованный способ измерения прочности бетона.Отбойный молоток
Использование отбойного молотка — это, безусловно, самый простой способ измерить прочность бетона. Хотя из-за этого показания и результат не будут такими точными, как при использовании других методов измерения. Этот конкретный метод включает в себя удары по бетону отбойным молотком. Вот и все. Молоток приводится в действие пружиной, и при отдаче молота появляется результат измерения. Опять же, измерение не будет таким точным, но это показатель того, находится ли бетон в хорошем состоянии.Определенные факторы также могут нарушить показания отбойного молотка. Например, пустоты в арматуре или подповерхностном слое будут влиять на показания измерения. Есть еще много всего, что нужно для измерения прочности бетона, но мы надеемся, что теперь у вас есть хотя бы общее понимание. Для всех ваших конкретных потребностей Anani Pumping — ваш лучший источник. Свяжитесь с Anani Pumping сегодня! Кроме того, посетите наш блог для получения дополнительных новостей и информации.ИЗМЕРЕНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА С ПОМОЩЬЮ ТРЕХ РАЗНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИСПЫТАНИЙ НА СВЕРЛЕНИЕ Измерение прочности бетона с использованием трех различных параметров испытаний на сверление
Измерение прочности бетона с использованием трех различных параметров испытаний на сверление
http: // www.iaeme.com/IJCIET/index.asp 578 [email protected]
Из всех результатов регрессионного анализа можно сделать вывод, что измеренные параметры
, полученные при сверлении, более тесно связаны с прочностью бетона. при использовании сверла 10 мм
битвместо сверла 14 мм.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
[1] Брейсс Д. Неразрушающая оценка бетонных конструкций: надежность и пределы
одиночные и комбинированные методы: современный отчет Технического комитета RILEM
207-INR.Том 1. Springer Verlag; 2012.
[2] Ферхат А., Мехмет С. Корреляция между молотком Шмидта и разрушающим сжатием
Испытания бетона в существующих зданиях. Sci Res Essays 2010; 5 (13): 1644-8.
[3] Алиабдо AAE, Элмоаты AEMA. Надежность использования неразрушающих испытаний для оценки
прочности на сжатие строительных камней и кирпичей. Алекс Энг Дж. 2012; 51 (3): 193-203. DOI:
10.1016 / j.aej.2012.05.004.
[4] Tanaino AS.Классификация пород по буримости. часть I: Анализ имеющихся
классификаций. J Min Sci 2005; 41 (6): 541-9. DOI: 10.1007 / s10913-006-0017-8.
[5] Exadaktylos G, Tiano P, Filareto C. Валидация модели вращательного бурения горных пород с помощью системы измерения усилия бурения
. Международный журнал «Реставрация зданий и памятников
» 2000; 6 (3): 307-40.
[6] Дель Монте Э., Виньоли А. Механическое определение характеристик раствора в кладке на месте
зданий с DRMS.В: Бинда Л., ди Приско М., Фелисетти Р., редакторы. Симпозиум RILEM
по оценке бетонных, каменных и деревянных конструкций на месте — SACoMaTiS 2008.
RILEM Publications SARL; 2008, стр. 421-30.
[7] Фелисетти Р. Испытание на сопротивление сверлению для оценки бетона, поврежденного огнем. Cem
Concr Composites 2006; 28 (4): 321-9. DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2006.02.009.
[8] Фелисетти Р. Комбинированные методы во время бурения для оценки разрушенного бетонного покрытия
.В: NDTCE’09, Неразрушающий контроль в гражданском строительстве. Франция; 2009.
[9] Вейл Асим, Осман М. Ханим, Оценка прочности бетона на сжатие с помощью
Испытание на сверляемость LAP LAMBERT Academic Publishing (2016-07-28)
[10] Вейл Асим, Осман М. Ханим, Салех А.Л. , Ибрагим И.С. (2014). «Применение свойств сверливаемости
при измерении прочности затвердевшего бетона». Международный журнал прикладных инженерных исследований
.Vol. 9, №11. стр. (1765-1786).
[11] Вейл Асим, Осман М. Ханим, (2014). «Прочность бетона на месте с использованием корреляции
различных методов неразрушающего контроля» Международный журнал прикладных инженерных исследований. Vol.
9, №23. стр. (19767-19780).
[12] Дж. Ганеш, П. Ренукадеви и П. Виджаякумар, Экспериментальная оптимизация процесса сверления
Параметры процесса на штамповой стали (h23) с использованием сверла с твердосплавным покрытием по методу Taguchi Design
.Международный журнал машиностроения и технологий, 8 (3), 2017,
стр. 159–167.
[13] Б. Говинда Раджулу, д-р Ч. Каннам Найду и С. Рамлал, Прочность бетона путем замены грубых заполнителей
отходами каучука и демонтированными отходами.
Международный журнал машиностроения и технологий, 8 (3), 2017, стр. 304 —
313
Как проверить бетон, который уже находится на месте — Сертифицированные продукты для испытаний материалов
Испытания бетона на прочность — важная часть процесса строительства, позволяющая убедиться, что ваша конструкция выдержит испытание временем.Однако некоторые испытания прочности бетона разрушительны, например испытание на сжатие бетонных стержней и испытание на вырыв, которое включает раздавливание и повреждение бетона. К счастью, есть несколько методов тестирования, которые гораздо менее разрушительны без ущерба для точности.
Тестирование на зрелость
Тестирование зрелости, проводимое с использованием оборудования для определения времени отверждения бетона, измеряет время, необходимое для отверждения бетона в месте расположения конструкции. Датчик помещается в свежий бетон и снимает показания температуры через определенные промежутки времени.Затем значения времени и температуры объединяются для создания «числа зрелости», которое затем позволяет оценить прочность бетона на сжатие в месте фактического расположения конструкции.
Самым большим преимуществом метода тестирования зрелости ASTM C1074 является то, что он дает гораздо лучшие оценки, чем лабораторные или даже полевые образцы. Это также может помочь определить, какие участки бетона будут иметь самую высокую и самую низкую прочность из-за нестабильности температуры, которая может быть вызвана воздействием тени или прямых солнечных лучей.В целом, этот метод позволяет выполнять неразрушающий контроль бетона, а также экономить время и деньги, поскольку бетон может быть испытан на месте без необходимости лабораторных испытаний.
Испытание отбойным молотком Шмидта
Удобство и простота испытания отбойным молотком сделали его одним из самых популярных видов испытаний твердотельного бетона. Молотки для испытания бетона измеряют упругую прочность бетона или породы на твердость поверхности и сопротивление проникновению.Это достигается путем измерения массы отскока молота с пружинным приводом после его удара о бетон.
Хотя это конкретное испытание прочности бетона является субъективным из-за таких факторов, как наличие арматурного стержня или подповерхностных пустот, испытательный молоток для бетона дает надежные неразрушающие измерения.
Проверка скорости ультразвукового импульса (UPV)
Метод тестирования UPV помогает контролировать качество, измеряя время прохождения акустических волн через среду (бетон).Ультразвуковые импульсы могут обнаруживать множество проблем в бетоне, таких как трещины, пустоты и расслоения, а также обеспечивать основу для оценки прочности. Этот тест выполняется с использованием такого оборудования, как полный комплект измерителя скорости импульса V-Meter Mk IV.
Как и в случае с отбойным молотком, на этот метод может повлиять присутствие арматуры. Тем не менее, UPV — захватывающий прорыв в испытании прочности бетона, и в сочетании с отбойным молотком он может дать еще более полные результаты.
Выберите свой метод
Просмотрите наш полный ассортимент оборудования для неразрушающего контроля бетона и сопутствующих принадлежностей. Если вам нужна дополнительная помощь в выборе подходящего метода, отправьте нам электронное письмо или позвоните по телефону (800) 940-1928. Специалисты по обслуживанию клиентов сертифицированных продуктов для испытаний материалов хорошо осведомлены и готовы помочь вам найти лучший метод для ваших нужд.
Руководство для начинающих по зрелости бетона
Опубликовано 27 августа 2019 г.
Что такое зрелость бетона?
Проще говоря, зрелость — это подход в реальном времени к оценке прочности на сжатие монолитного бетона и привязке ее к воздействию температуры и времени.
Этот процесс используется для измерения прогресса процесса отверждения; это точный метод индексации для определения прочности бетона во время его отверждения.
Метод зрелости, часто называемый просто зрелостью, выполняет неразрушающие испытания на прочность, что делает его идеальным для использования строителями, поставщиками и субподрядчиками. Это идеальный способ проведения быстрой оценки для определения точного момента, когда бетон достигает необходимой прочности.
Поскольку зрелость напрямую связана с прочностью и долговечностью бетона, этот метод — лучший способ ее измерения, не зависящий от стандартных лабораторных испытаний или использования испытательных образцов. Это может практически исключить использование испытаний на разрушение бетонных цилиндров, за исключением разрушения цилиндров в качестве средства проверки.
Как измеряется зрелость бетона?
Стандартная практика измерения зрелости обозначена ASTMC1074.Метод определяется как «метод оценки прочности бетона, основанный на предположении, что образцы данной бетонной смеси достигают одинаковой прочности, если они достигают равных значений индекса зрелости».
Когда бетон затвердевает, он выделяет тепловую энергию, которая прямо пропорциональна скорости затвердевания. Посредством метода зрелости последующее повышение температуры может быть зарегистрировано и включено в отчет.
Поскольку бетонные смеси имеют разное соотношение прочности и зрелости, метод зрелости можно использовать для определения прочности конкретного вида смеси.
Значение индекса зрелости требует выполнения калибровки смеси. Роль этой калибровки — определить точное соотношение между прочностью и зрелостью бетона.
В рамках этого процесса сбор данных осуществляется беспроводными датчиками зрелости бетона. Эти датчики измеряют температуру застывающего бетона и сравнивают ее с ранее полученными калибровками для измерения прочности.
В качестве дополнительного преимущества эти датчики могут быть подключены к любому интеллектуальному устройству, мгновенно передавая данные на выбранный вами носитель без необходимости использования дорогостоящего регистратора данных.
Процесс калибровки
Стандарт ASTM C1074 рекомендует выполнить следующие шаги для достижения калибровочной смеси:
- Количество используемых цилиндров должно быть не менее 17; 2 цилиндра для контроля температуры, а остальные используются для разрыва прочности на сжатие. Отверждение всех этих цилиндров следует проводить одновременно, желательно в зоне с контролируемой температурой, чтобы обеспечить надлежащую влажность (ASTM C511).
- Решите, например, по крайней мере, 5 раз для прерывания; 1, 4, 7, 15 и 28 дней, чтобы определить прочность на сжатие двух цилиндров на каждый день. Третий цилиндр следует разрушать только в том случае, если отклонение окончательного результата превышает 10% от среднего значения. Обязательно обратите особое внимание на время перерывов.
- При разрыве вычислите значения зрелости двух начальных цилиндров, используемых для контроля температуры — усредните это значение.
- К настоящему времени у вас должно быть как минимум 5 значений данных с конкретными сильными сторонами, связанными с определенными уровнями зрелости.Затем эти данные можно отобразить на графике, чтобы получить кривую логарифмического уравнения.
- Полученную калибровочную кривую можно дополнительно проверить, добавив несколько баллонов для последующей заливки. При сравнении прочности, рассчитанной на основе данных, полученных из лаборатории, и прочности, полученной от зрелости, допускается разница до 10%.
Ключевые преимущества зрелости бетона
Метод зрелости позволяет оценить прочность бетона в определенное время — это точный и чувствительный ко времени способ измерения прочности бетона.
Concrete Maturity обеспечивает лучший контроль и гарантии качества, поскольку подготовка и испытания бетонных цилиндров сводятся к минимуму. Правильный уход и обращение с бетонными цилиндрами имеют решающее значение для точности результатов испытаний на прочность. К сожалению, этот аспект конкретных испытаний иногда упускается из виду. Чтобы узнать больше об отверждении бетонного цилиндра, нажмите здесь.
Приложения испытаний бетона на зрелость
Ниже перечислены лишь некоторые из различных областей применения, в которых метод зрелости выигрывает.
- Высотные здания
- Парковочные гаражи
- Раннее снятие опалубки и сокращение времени цикла
- Монолитное бетонное строительство
- Мосты
- Заплаты тротуаров
- Массивный бетон
- Бетонирование в холодную и жаркую погоду
- Дымовые трубы и градирни
- Проекты стоимостной инженерии
Оборудование для испытания прочности бетона — Gilson Co.
Прочность бетона на сжатие или изгиб легко измерить различными способами для различных типов образцов.Машины для испытания на сжатие Gilson являются самыми жесткими в отрасли и соответствуют или превосходят требования ASTM C39 и рекомендации ACI 368 по жесткости.
Подробнее …
Мы предлагаем полную линейку машин для испытания бетона на сжатие и сопутствующие аксессуары для определения прочности балок на изгиб, деформации, деформации и т. Д. Gilson также предлагает полный набор принадлежностей для закрытия и подготовки концов прочностных образцов, а также инструменты для оценки прочности затвердевшего бетона в полевых условиях.
Прочтите наш блог. Испытания бетонных цилиндров: серные покрытия или неопреновые прокладки?
- Машины для испытания бетона на сжатие доступны с общей мощностью от 250 до 500 млн фунтов (от 1112 до 2224 кН), оснащенные нашими контроллерами Pro или Pro Plus. Каждая серия также предлагает несколько моделей с широким спектром возможностей для тестирования различных типов образцов. Информативное видео и сравнительная таблица машин для испытаний на сжатие бетона включены на эту страницу, как и таблица, сравнивающая контроллеры Pro и Pro-Plus.
- Приспособления и аксессуары для машин для сжатия бетона позволяют проводить различные испытания образцов бетона. Все насадки и аксессуары совместимы с перечисленными моделями серии MC и соответствуют соответствующим стандартам ASTM и AASHTO.
- Несвязанные бетонные накладки для цилиндров и комплекты для несвязанных крышек используют неопреновые прокладки в стальных стопорных кольцах как эффективную и экономичную альтернативу укупорке образцов цилиндров расплавленной серой. Доступны наборы и прокладки для цилиндров диаметром 2, 3, 4 и 6 дюймов для широкого диапазона значений прочности на сжатие. Герметик
- Capping Compound используется для равномерного распределения нагрузки при испытании прочности бетона. Компаунды быстро плавятся и соответствуют стандартам ASTM и AASHTO. Доступны в виде слитков или ультратонких хлопьевидных смесей. Колпачки с вертикальным цилиндром
- доступны для диаметров 3 дюйма, 4 дюйма и 6 дюймов (76, 102 и 152 мм) и соответствуют стандартам AASHTO T 231 и ASTM C617. Плавильные котлы
- доступны емкостью 4, 8, 12, 20, 24 и 28 квартов. Плавильные котлы используются для приготовления герметизирующих смесей, воска, смол, жидкого асфальта и других материалов.Плавильные котлы обеспечивают равномерное распределение тепла и точный контроль температуры в диапазоне 38–160 ° C (100–320 ° F). Портативный балочный тестер
- легко транспортируется, портативный балочный тестер быстро настраивается в полевых условиях для быстрой проверки образцов бетонных балок размером 6×6 дюймов (152×152 мм).
- Шлифовальные машины для концов бетонных цилиндров являются незаменимыми инструментами для современных бетонных лабораторий. Шлифовальные машины для бетонных концов цилиндров устраняют необходимость в серных или несвязанных покрытиях образцов прочности бетона.Модели экономичны, экономят время, уменьшают проблемы со здоровьем и безопасностью и могут подготавливать от четырех до шести образцов одновременно, до 100 4-дюймовых или 6-дюймовых (102 или 152 мм) цилиндров в день. Заглушки для кирпичных блоков
- имеют размеры 8 дюймов на 16 дюймов или 12 дюймов на 16 дюймов. Заглушки для каменных блоков представляют собой уникальный метод укупорки, используемый при испытании каменных блоков на сжатие и идеальный для внутреннего контроля качества.