Anodtorgmet.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Испытание прочности кирпича неразрушающим методом

Проверка металла на прочность. Как и чем проводят испытания? на сайте Недвио

  • Недвижимость
  • Строительство
  • Ремонт
  • Участок и Сад
  • О загородной жизни
  • Вопросы-Ответы
    • Интерактивная кадастровая карта
    • О проекте Недвио
    • Реклама на Nedvio.com

Вопрос от читателя нашего портала: Проверка металла на прочность. Как и чем проводят испытания?

Ответ: Металл и металлоконструкции проверяют на прочность в специальных лабораториях и специальными машинами — экстензометрами. Это приборы, которые создают очень высокую нагрузку и позволяют измерить насколько деформируется образец металла при проведении его испытаний на растяжение и сжатие.

Эти испытания металла могут проводиться как неразрушающими, так и разрушающими образец методами. Сами же экстензометры могут быть разных видов:

  • пневматические экстензометры;
  • видео экстензометры;
  • лазерные экстензометры и др.

Все эти машины позволяют тщательно исследовать металл на прочность и определить его качественные характеристики. Для проверки огнестойкости металла дополнительно эти машины могут быть оснащены температурной камерой с нагревом до 350 ⁰С или печью с нагревом изделий до 1200 ⁰С. Все это позволяет определить прочность будущих металлоконструкций в строительстве, а также их потенциальную огнестойкость.

Как исследуют металл на прочность?

Как правило, тест металла на прочность заключается в постепенном растяжении образца экстензометром вплоть до его разрыва. Во время испытания регистрируется зависимость растягивающего усилия от приращения длины образца.

Помимо момента разрыва при помощи испытательной машины можно определить следующие свойства материала:

  • Предел прочности при растяжении Rm — это максимальное напряжение, полученное при испытании. Его рассчитывают относительно начальной площади поперечного сечения образца в Н/мм2;
  • Удлинение образца в процентах A% — это отношение изменения длины образца после проведенного испытания к его исходной длине;
  • Предел текучести Rp — это значение напряжения, при котором начинают проявляться необратимые микроскопические деформации в атомной структуре металла. Если материал не имеет четкого предела текучести, условный предел текучести определяется, когда образец уже остаточно деформирован на 0,2%;
  • Разрушающее напряжение Ru — так обозначают силу, при которой материал начинает разрушаться;
  • Предел пропорциональности RH — это максимальное напряжение, при котором деформация изделия пропорциональна напряжению, которое ее вызывает;
  • Предел упругости Rsp — это напряжение, после которого материал уже не возвращается к исходным размерам. За условный предел упругости Rsp принимается сила, при приложении которой, после разгрузки материала, деформация составляет 0,05% для испытаний на растяжение и 0,01% для испытаний на сжатие.

Разрешение на проведение таких испытаний металла выдается только аккредитованным организациям, имеющим обученный штат сотрудников и специальные лаборатории для тестов. Если вас интересует насколько прочный металл вам предлагают для строительства вашего дома рекомендуем обратиться в Центр Строительного Контроля.

В чем отличие разрушающих и неразрушающих методов?

В первом случае образец испытывают вплоть до его разрушения и непригодности к дальнейшим тестам. Неразрушающие методы исследований металла позволяют полностью использовать исходный образец, при этом не повредить его состав.

В большинстве случаев при работе с металлическими сплавами используют оба метода — просто разделяют исходный образец на составляющие, а затем проводят его испытания и анализы, а также выполняют некоторые измерения и вычисления для полного определения состава.

Основными методами неразрушающего исследования прочности металла являются:

  1. визуальный осмотр;
  2. контроль проникновения краски;
  3. тест магнитных частиц;
  4. радиографический контроль;
  5. ультразвуковой контроль;
  6. испытание на герметичность;
  7. испытание на вихревые токи;
  8. испытание на электромагнитное поле в дальней зоне;
  9. и ультразвуковое испытание на большом расстоянии.

Основными разрушающими методами испытания металлов являются:

  1. испытание на изгиб;
  2. испытание на удар (тест Шарпи и испытание изодом);
  3. испытание на твердость;
  4. испытание на растяжение;
  5. испытание на усталость;
  6. испытание на коррозионную стойкость;
  7. и испытание на износ.

После идентификации компоненты можно протестировать и сопоставить с известными сплавами. В этом случае исходный образец при проведении испытаний уничтожается.

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Методы испытания бетона + семь способов теста прочности

Главная страница » Методы испытания бетона + семь способов теста прочности

Помимо традиционно применяемых испытаний на разлом цилиндра, практикуются также иные – методы испытания бетона. Выбирая методы мониторинга прочности бетона при сжатии, важным видится учёт влияния на процесс. Если одни процессы тестирования допускают работу непосредственно на месте, выполнение других требует времени и обращений к сторонним структурам. Помимо времени, важным критерием видится точность результатов испытаний, определяющая качество бетона.

Традиционный метод испытаний бетона на прочность

Распространённой методикой на контроль прочности монолита бетона считается исследование разломом цилиндра, полученного в полевых условиях. Практика применяется на протяжении более двух веков. Образцы отливают и после твердения тестируют на прочность сжатием по ГОСТ. Обычная работа для лабораторий на различных этапах строительства.

С момента появления метода тестирования разломом цилиндра отмечен целый ряд разработок, направленных на сокращение времени твердения структуры бетона. Например:

  1. Использование обогревающих одеял.
  2. Применение добавок замедлителей парообразования.

Однако многие строительные компании предпочитают придерживаться традиционной практики тестирования, объясняя выбор устоявшейся практикой.

Методы испытания бетона ГОСТ и ASTM – семь вариантов

Старый метод теста бетона на прочность далеко не самый быстрый и точный. Фактически, кроме теста через залитые цилиндры, существует масса других вариантов тестирования. Рассмотрим семь современных подходов, претендующих на выбор лучшего метода испытаний бетона на прочность.

Метод #1: молоток Шмидта (ASTM C805)

Инструмент молоток Шмидта содержит в составе конструкции стальной молот на пружине и механизм сдерживания. Срабатывание механизма приводит к выбросу стального ударного стержня, соприкасающегося с бетонной поверхностью. Скорость движения от силы пружины постоянна и воспроизводима. Уровень отскока головки относительно стального ударного стержня (или другие значения отскока) измеряется по линейной шкале, составляющей единое целое с корпусом инструмента.

Конструкция на молоток Шмидта: 1 — стальной ударный стержень; 2 — пружина; 3 — американский замок; 4 — корпус; 5 — шкала; 6 — молоток. А — готовность к тесту; B — нажим корпуса к объекту; C — молоток спущен; D — отскок молотка

Плюсы : методика относительно проста для применения, допускает выполнения тестирования непосредственно на месте строительных работ.

Минусы: точность измерений обусловлена предварительной калибровкой на основе проб. Результаты испытаний напрямую обусловлены состоянием поверхности, наличием заполнителя, присутствием арматуры в зоне производства испытания.

Метод #2: Тест на сопротивление внедрению (ASTM C803)

Для того чтобы выполнить испытания на сопротивление внедрения в бетон, специальным механизмом внедряется штифт (зонд) в структуру бетона. Величина силы, полученная в момент внедрения в структуру, плюс величина заглубления — параметры, соотносимые с прочностью тестируемой области бетона.

Плюсы: методика относительно проста для практики применения и допускает выполнение непосредственно на месте.

Минусы: полученные данные во многом связаны состоянием бетонной поверхности. Кроме того, играет роль тип используемой формы и агрегатов. Для получения точных измерений прочности необходимо предварительно калибровать механизм с упором на несколько образцов.

Метод #3: ультразвуковой импульсный метод (ASTM C597)

Этот способ тестирования бетона основан на скорости прохождения импульса ультразвука сквозь структуру бетонной плиты. На основе результата прохождения импульса измеряются параметры:

  • эластичности структуры,
  • сопротивления деформациям,
  • плотности структуры.

Впоследствии измеренные данные характеризуют бетонную структуру по степени прочности.

Плюсы: способ относится к вариантам неразрушающего контроля, допускает также обнаружение дефектов, в частности, трещин и наличия сот в бетонной структуре.

Минусы: на результат сильно влияет наличие арматуры, заполнителей и уровня влаги бетонной структуры. Также для точного тестирования требуется калибровка с учётом нескольких образцов.

Метод #4: испытание бетона на отрыв (ASTM C900)

Основной принцип испытания на сцепление подразумевает вытягивании бетона с помощью металлического стержня, залитого на месте или внедрённого в бетон. Приложенная сила для вытягивания конической формы инструмента является определяющим параметром предела прочности бетонной структуры при сжатии.

Таким выглядит один из вариантов конструкции инструмента мониторинга на отрыв (или на сцепление бетонной структуры). Как видно из картинки, применяется успешно и на кирпичных кладках

Читать еще:  Строительство частное дома монолит или кирпич

Плюсы: отмечается простое применение, плюс применение, как на новых, так и на старых бетонных конструкциях.

Минусы: тестирование сопровождается раздавливанием или повреждением бетонной структуры. Для точности результата требуется несколько образцов под испытания в разных зонах бетонной плиты.

Метод #5: колонковое бурение керном (ASTM C42)

Для извлечения пробы из бетонной структуры применяют специальное корончатое сверло. Затем полученные образцы сжимаются машиной контроля прочности монолитного бетона.

Плюсы: более высокая точность по сравнению с образцами, застывшими в полевых условиях. Бетон, который проверяется на прочность, подвергается действительной термической истории и условиям отверждения плиты на месте.

Минусы: относится к методике разрушения целостности структуры бетонного материала. После проведения необходим ремонт места расположения жил. Для получения данных о прочности необходимо обращаться в лабораторию.

Метод #6: сборно-монолитные цилиндры (ASTM C873)

Принцип тестирования предполагает помещение цилиндрических форм в место заливки. Внутрь форм, остающихся внутри плиты, заливается свежий бетон. После затвердевания образцы удаляют и сжимают для определения прочности.

Плюсы: считается более точным вариантом по сравнению с образцами, отверждёнными в полевых условиях. Бетон подвергается тем же условиям отверждения, что и плита на месте, в отличие от образцов, отверждённых в полевых условиях.

Минусы: считается методикой разрушения, требующей нарушения структурной целостности плиты. После проведения места отверстий необходимо ремонтировать. Для получения данных о прочности требуется привлекать лабораторию.

Метод #7: использование беспроводных датчиков зрелости (ASTM C1074)

Этот метод основан на принципе определения прочности бетона напрямую зависящей от температуры гидратации. Перед заливкой смеси в бетонную опалубку, на арматуре закрепляются беспроводные датчики. Данные о температуре собираются датчиком и загружаются на любое интеллектуальное устройство через беспроводное соединение.

Современная методика испытаний, предполагающая применение специальных беспроводных датчиков, поддерживающих связь с устройством внешнего мира (например, смартфоном с программным обеспечением)

Информация, получаемая через программное приложение, используется для расчёта прочности при сжатии монолитного бетонного элемента на основе уравнения зрелости, используемого программным приложением.

Плюсы: данные о прочности при сжатии получают в режиме реального времени с возможностью периодически обновляемых сведений (обычно15 минут). Получаемые таким способом данные считаются более точными и надёжными, поскольку датчики встроены непосредственно в бетон. То есть сенсоры подвергаются тем же условиям твердения, что и монолитный бетонный элемент. Значительно сокращается время получения результатов. Исключается привлечение лаборатории.

Минусы: требуется однократная калибровка для тестирования каждой пробы для построения кривой графика с применением тестов на разлом цилиндра.

Комбинированные методы испытаний бетона на прочность

Комбинация методов измерения прочности при сжатии иногда используется для обеспечения контроля качества и гарантии качества бетонной конструкции. Комбинированный метод даёт более полный обзор структуры бетонной плиты, позволяя получить данные о прочности, используя более одного метода испытаний.

Также повышается точность данных относительно прочности, поскольку использование нескольких методов помогает учесть влияющие факторы:

  • тип цемента,
  • размер заполнителя,
  • условия отверждения.

Например, возможна комбинация испытания ультразвукового импульсного метода и тестирования молотком Шмидта. Аналогичным образом, при использовании метода тестирования беспроводными датчиками зрелости на стройплощадке, для проверки прочности при сжатии рекомендуется выполнить испытания на разрыв цилиндра. Делается это на 28-й день жизненного цикла бетона для приёмки и подтверждения прочности плиты непосредственно на месте.

Методы испытания бетона на прочность — выбор

Такие тесты, как молоток Шмидта и метод сопротивления пробою, пусть и просты, но считаются менее точными, чем другие методы тестирования. Объясняется это отсутствием исследования центральной области бетонного элемента. Фактически тестируются только условия отверждения непосредственно под поверхностью бетонной плиты.

Ультразвуковой импульсный метод, а также испытание на вытягивание, выполнять сложнее, поскольку процесс калибровки инструмента является длительным и требует большого количества образцов для получения точных данных.

Решение относительно выбора метода тестирования логично принимать исходя из наличия знаний и привычек. Однако точность испытаний и время, необходимое для получения данных о прочности, являются важными факторами. Эти факторы следует обязательно принимать во внимание.

Точность выбранной техники может в будущем привести к проблемам с долговечностью и эксплуатационными характеристиками бетонной конструкции. Кроме того, выбор метода, который требует дополнительного времени для получения данных относительно прочности, может отрицательно сказаться на сроках выполнения строительного проекта.

И наоборот, выбор правильного инструмента может оказать положительное влияние на исполнение сроков строительного проекта, позволит завершить проект в рамках бюджета или с экономией средств.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Рубрика: Технические науки

Статья просмотрена: 31709 раз

Библиографическое описание:

Бербеков, Ж. В. Неразрушающие методы контроля прочности бетона / Ж. В. Бербеков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2012. — № 11 (46). — С. 20-23. — URL: https://moluch.ru/archive/46/5697/ (дата обращения: 28.09.2021).

В статье ставится задача рассмотреть методы контроля прочности бетона, при которых последний не теряет свои эксплуатационные качества и не нарушается целостность изделия. Выявлена и обоснована необходимость использования неразрушающих методов контроля прочности, описаны принципы проведения испытаний.

Ключевые фразы: бетон, прочность бетона, неразрушающий контроль, методы испытаний, ударный, скол, ультразвуковой.

Бетон — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси вяжущего вещества (цемент или др.), заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки. Смесь этих материалов до затвердевания называют бетонной смесью. Зерна песка и щебня составляют каменную основу бетона. Цемент­ное тесто, образующееся после затворения бетонной смеси водой, обво­лакивает зерна песка и щебня, заполняет промежутки между ними и играет вначале роль смазки заполнителей, придающей подвижность (текучесть) бетонной смеси, а впоследствии, затвердевая, связывает зерна заполнителей, образуя искусственный камень — бетон. Бетон в сочетании со стальной арматурой называют железобетоном.

Неразрушающий контроль — контроль свойств и параметров объекта, при котором не должна быть нарушена пригодность объекта к использованию и эксплуатации. Неразрушающий контроль особенно важен при создании и эксплуатации жизненно важных изделий, компонентов и конструкций.

При проведении определения прочности бетона с помощью методов неразрушающего контроля необходимо учитывать, что все эти методы являются косвенными. Выделить какой-то один метод нельзя, все они обладают своими достоинствами, недостатками и ограничениями в применении. Поэтому лаборатория оснащена приборами неразрушающего контроля, позволяющими использовать все методы. На начальном этапе существования здания обычно осуществляется контроль соответствия проекту линейных размеров и отсутствия их существенных отклонений от нормативных значений. Для этого применяются линейки, рулетки, нутромеры, скобы, штангенциркули, щупы микроскопы и другой специальный инвентарь. Для замеров отклонений конструкций от вертикали и горизонтали обычно используются нивелиры, теодолиты и поверочные линейки. В существующем здании оценка прочностных показателей конструктивных единиц обычно осуществляется двумя способами. Первый основывается на нагружении конструкции вплоть до ее разрушения, и, таким образом, определяется предельная несущая способность. Однако применение такого метода является, по понятным причинам, экономически нецелесообразным. Гораздо более привлекательны в этом плане неразрушающие методы, которые подразумевают применение для оценки состояния конструкций специальных приборов. В этом случае обработка полученных результатов измерений осуществляется при помощи компьютерных программ, что позволяет получить значительную достоверность конечных характеристик. Наиболее весомым фактором, определяющим метод и средства измерения и контроля, является предельно допустимая погрешность измерений. Так же немаловажно удобство проведения работ, простота обработки результатов. Основой неразрушающих методов являются косвенные характеристики, такие как отпечаток на бетоне; энергия, затраченная на удар; напряжение, приведшее к местному разрушению бетона. Рассмотрим подробнее часто применяемые методы неразрушающего контроля для основных строительных материалов.


Методы местных разрушений

Это самые точные из методов неразрушающего контроля прочности, поскольку для них допускается использовать универсальную градуировочную зависимость, в которой изменяются всего два параметра:

Читать еще:  Кирпич для утепления дома внутри

1) крупность заполнителя, которую принимают равной 1,0 при крупности менее 50 мм и 1,1 при крупности более 50 мм;

2) тип бетона – тяжелый либо легкий.

Метод отрыва со скалыванием и скалывания ребра конструкции заключаются в регистрации усилия, необходимого для скалывания участка бетона на ребре конструкции, либо местного разрушения бетона в процессе вырывания из него анкерного устройства.

Метод отрыва со скалыванием является единственным неразрушающим методом контроля прочности, для которого в стандартах прописаны градуировочные зависимости. Метод отрыва со скалыванием характеризуется наибольшей точностью, но и наибольшей трудоемкостью испытаний, обусловленной необходимостью подготовки шпуров для установки анкера. К недостаткам метода следует отнести также невозможность использования в густоармированных и тонкостенных конструкциях.

Метод отрыва стальных дисков может быть использован при испытании бетона в густо-армированных конструкциях, когда метод отрыва со скалыванием, а нередко и метод скалывания ребра конструкции (с учетом его ограничений) не могут быть использованы. Он точен и менее трудоемок по сравнению с методом отрыва со скалыванием. К недостаткам метода следует отнести необходимость наклеивания дисков за 3-24 часа до момента испытания (в зависимости от применяемого клея).

Метод скалывания ребра конструкции используется главным образом для контроля линейных элементов (сваи, колонны, ригели, балки, перемычки и т.п.). В отличие от методов отрыва и отрыва со скалыванием, он не требует подготовительных работ. Однако при защитном слое менее 20мм и повреждениях защитного слоя метод неприменим.

Метод отрыва стальных дисков заключается в регистрации напряжения, необходимого для местного разрушения бетона при отрыве от него металлического диска, равного усилию отрыва, деленному на площадь проекции поверхности отрыва бетона на плоскость диска. В настоящее время метод используется крайне редко. Недостатки методов местных разрушений: повышенная трудоемкость; необходимость определения оси арматуры и глубины ее залегания; невозможность использования в густоармированных участках; частично повреждает поверхность конструкции.


Методы ударного воздействия на бетон

Самый распространенный метод контроля прочности бетона из всех неразрушающих — метод ударного импульса.

Метод ударного импульса заключается в регистрации энергии удара, возникающей в момент соударения бойка с поверхностью бетона.

Приборы, использующие данный метод, отличаются небольшим весом и компактностью, а определение прочности бетона методом ударного импульса является достаточно простой операцией. Результаты измерений выдаются в единицах измерения прочности на сжатие. Также с их помощью можно определять класс бетона, производить измерение прочности под различными углами к поверхности объекта, переносить накопленные данные на компьютер.

Ударные импульсы – это ударные волны малой энергии, генерируемые подшипниками качения вследствие соударений и изменений давления в зоне качения этих подшипников в течение всего срока службы подшипников и распространяющиеся в материалах деталей подшипника, подшипникового узла и прилегающих к ним деталей.

Основные задачи применения метода ударных импульсов:

— получение заблаговременного предупреждения об ухудшении условий смазки подшипников для осуществления своевременной замены смазки по ее фактическому состоянию;

— получение заблаговременного предупреждения об ухудшении условий работы подшипников вследствие различных внешних воздействий для принятия своевременных мер по устранению этих воздействий (например, перегрузки, существенного дисбаланса, несоосности и т.п.);

— получение заблаговременного предупреждения о появлении дефектов подшипников для планирования своевременных замен подшипников;

— сведение к минимуму простоев оборудования;

— сведение к минимуму рисков отказов оборудования и обеспечение надежности его работы.

Метод упругого отскока заключается в измерении величины обратного отскока ударника при соударении с поверхностью бетона. Типичным представителем приборов для испытаний по этому методу является склерометр Шмидта и его многочисленные аналоги. Метод упругого отскока, как и метод пластической деформации, основан на измерении поверхностной твердости бетона.

Метод упругого отскока заимствован из практики определения твердости металла. Для испытания бетона применяют приборы, называемые склерометрами, представляющие собой пружинные молотки со сферическими штампами. Молоток устроен так, что система пружин допускает свободный отскок ударника после удара по бетону или по стальной пластинке, прижатой к бетону. Прибор снабжен шкалой со стрелкой, фиксирующей путь ударника при его обратном отскоке. Энергия удара прибором должна быть не менее 0,75 Н-м; радиус сферической части на конце ударника – не менее 5 мм. Проверку (тарировку) приборов проводят после каждых 500 ударов.

При проведении испытаний после каждого удара берут отсчет по шкале прибора (с точностью до одного деления) и записывают в журнал. Требования к подготовке участков для испытаний, к расположению и количеству мест удара, а также к экспериментам для построения тарировочных кривых такие же, как в методе пластической деформации.

Метод пластической деформации основан на измерении размеров отпечатка, который остался на поверхности бетона после соударения с ней стального шарика. Метод устаревший, но до сих пор его используют из-за дешевизны оборудования. Наиболее широко для таких испытаний используют молоток Кашкарова. Принцип действия прост. В молоток вставляется металлический стержень определенной прочности, после чего прибором наносят удар по поверхности бетона. С помощью углового масштаба измеряют размеры отпечатков, получившихся на бетоне и стержне. Прочность бетона определяется из соотношения размеров отпечатков (прочность стержня известна).

Приборы, применяемые для испытания методом пластических деформаций, основаны на вдавливании штампа в поверхность бетона путем удара или статического давления заданной силы. Устройства статического давления применяют ограниченно. Приборами ударного действия служат пружинные и ручные молотки со сферическим штампом (шариком) и приборы маятникового типа с дисковым или шариковым штампом. Твердость стали штампов приборов ударного действия должна быть не менее HRC 60, шероховатость — Ra Ra = 5 мкм диаметр шарика — не менее 10 мм, толщина диска — не менее 1 мм, энергия удара должна быть больше или равна 125 Н -см.


Ультразвуковой метод заключается в регистрации скорости прохождения ультразвуковых волн. По технике проведения испытаний можно выделить сквозное ультразвуковых прозвучивание, когда датчики располагают с разных сторон тестируемого образца, и поверхностное прозвучивание, когда датчики расположены с одной стороны.

Метод сквозного ультразвукового прозвучивания позволяет, в отличие от всех остальных методов неразрушающего контроля прочности, контролировать прочность не только в приповерхностных слоях бетона, но и прочность тела бетона конструкции.

Ультразвуковые приборы могут использоваться не только для контроля прочности бетона, но и для дефектоскопии, контроля качества бетонирования, определения глубины. Скорость распространения ультразвука в бетоне велика , до 4500 м/с.

Градуировочную зависимость между скоростью распространения ультразвука и прочностью бетона на сжатие определяют предварительно для конкретного состава бетона. Это связано с тем, что применение 2-х градуировочных зависимостей для бетонов других или неизвестных составов может привести к ошибкам в определении прочности. На зависимость «прочность бетона- скорость ультразвука» влияют следующие факторы , колебания которых нужно учитывать при применении ультразвукового метода контроля :

– количество и зерновой состав заполнителя ;

– изменение расхода цемента более, чем на 30%;

– способ приготовления бетонной смеси ;

– степень уплотнения бетона;

– напряженное состояние бетона.

Ультразвуковой метод позволяет осуществлять массовые испытания изделий любой формы многократно, вести непрерывный контроль нарастания или снижения прочности. Недостатком метода является погрешность при переходе от акустических характеристик к прочностным. Нельзя ультразвуковые приборы использовать для контроля качества высокопрочных бетонов, ультразвуковые приборы нельзя использовать для контроля качества высокопрочных бетонов, т.е. диапазон контролируемых прочностей ограничивается классами В7,5. В35 (10. 40 МПа) согласно ГОСТ 17624-87. Метод сквозного ультразвукового прозвучивания позволяет контролировать прочность не только в приповерхностных слоях бетона, но и прочность тела бетона конструкции.

Обследование технического состояния строительных конструкций является самостоятельным направлением строительной деятельности, охватывающим комплекс вопросов, связанных с обеспечением эксплуатационной надежности зданий, с проведением ремонтно-восстановительных работ, а также с разработкой проектной документации по реконструкции зданий и сооружений. Объем проводимых обследований зданий и сооружений увеличивается с каждым годом, что является следствием ряда факторов: физического и морального их износа, перевооружения и реконструкции производственных зданий промышленных предприятий, реконструкции малоэтажной старой застройки, изменения форм собственности и резкого повышения цен на недвижимость, земельные участки и др. Особенно важно проведение обследований при реконструкции старых зданий и сооружений, что часто связано с изменением действующих нагрузок, изменением конструктивных схем и необходимостью учета современных норм проектирований зданий. В процессе эксплуатации зданий вследствие различных причин происходят физический износ строительных конструкций, снижение и потери их несущей способности, деформации как отдельных элементов, так и здания в целом. Для разработки мероприятий по восстановлению эксплуатационных качеств конструкций, необходимо проведение их обследования с целью выявления причин преждевременного износа понижения их несущей способности.

Читать еще:  Облицованные дома полуторным кирпичом

ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности бетона. Государственный стандарт союза ССР. 07.10.2007;

ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы испытаний. Государственный стандарт союза ССР. 07.10.2007;

Баженов Ю. М. Технология бетона: учебное пособие для технологических специальностей строительных вузов. Издательство «Высшая школа». 1979

Баженов Ю.М., Алимов Л.А., Воронин В.В. и др. Технология бетона, строительных изделий и конструкций. — М.: Изд-во АСВ, 2004;

Жуков А.Д. Универсальный справочник прораба. Изд-во НТС «Стройинформ», 2006;

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Для увеличения продолжительности срока службы бетонных конструкций требуется периодическая проверка состояния материала. Основной способ, позволяющий определить степень их надежности – неразрушающий контроль бетона, при котором выявляется прочность, однородность, толщина защитного слоя и иные показатели.

Неразрушающий контроль бетона – определение и методы

Неразрушающим контролем называется выявление характеристик и свойств объектов, изготовленных из бетона, при которых их пригодность к эксплуатации не нарушается. Контроль качества может проводиться как непосредственно на стройплощадке, так и в лабораториях.

Существует множество способов определения свойств, не нарушающих пригодности конструкций, каждый из которых имеет свои достоинства, поэтому выделить и рекомендовать проведение определенного метода невозможно.

Самые простые способы – линейные измерения, проверяющие соответствие элементов сооружения на горизонтальные и вертикальные отклонения. Такие измерения делаются:

  • линейками;
  • рулетками;
  • нивелирами;
  • щупами;
  • теодолитами;
  • штангенциркулями.

Кроме этого существуют более сложные неразрушающие методы контроля прочностных характеристик:

  1. локальные разрушения – отрыв со скалыванием, скалывание ребра и отрыв стальных дисков;
  2. ударное воздействие – упругий отскок, придание ударного импульса, пластическая деформация;
  3. ультразвуковое тестирование.

Точность контрольных измерений зависит от следующих факторов:

  • состав и марка цементной смеси;
  • условия отвердения и схватывания;
  • состав заполнителя;
  • возраст бетона;
  • карбонизация материала – изменения, которым подвергается поверхностный бетонный слой при взаимодействии с углекислым газом;
  • температура и влажность исследуемой поверхности.

Прямые методы контроля

Методы местных разрушений, кроме получения конкретных данных, формируют и корректируют градуировочные зависимости, на которых в дальнейшем строятся косвенные способы контроля, которые будут проводиться на тех же самых участках. Локальные способы применяются как на стадии возведения объектов, так и в процессе их эксплуатации или перед реконструкцией. Эти способы считаются самыми точными среди всех неразрушающих методов, потому что используют простую градуировочную зависимость, учитывающую следующие параметры:

  • разновидность (легкий или тяжелый тип) бетона;
  • крупность заполнителя.

Oтpыв co скaлывaниeм

Операция выполняется в соответствии с правилами, обговоренными в государственных стандартах, и определяет сопротивление бетона в момент отрыва его фрагмента от основания при помощи одного из анкерных устройств:

  • рабочего стержня с анкерной головкой;
  • устройства с разжимным полым конусом и стрежнем, фиксирующим положение приспособления;
  • прибора с рифлеными разжимными щеками и разжимным корпусом.

При выборе приспособления и глубины погружения анкера учитывается размер заполнителя и предполагаемая прочность исследуемого состава. При контроле бетона монолитных конструкций, процедура проводится одновременно на трех участках – в результате проводится исследование трех тестов.

Результаты исследования получаются точными, но сама процедура контроля достаточно трудоемка. Кроме того, отрыв со скалыванием нельзя провести на участках с густым армированием и конструкциях, имеющих тонкие стенки.

Метод скалывания ребра

Заключается в скалывании выступающего бетонного угла, не требует предварительных работ и сверления поверхности. Используется при контроле прочности линейных бетонных сегментов: свай, колонн, ригелей, опорных балок. Однако может использоваться только на конструкциях, толщина защитного слоя которых не меньше 20мм.

Метод отрыва стальных дисков

Для выполнения металлические диски приклеиваются на исследуемую поверхность и отрываются от нее через достаточно длительное время (5-24 часа). При отрыве диска от бетона измеряется напряжение, возникающее при подобном разрушении поверхности.

Данный способ не нашел широкого распространения в России из-за ограниченного температурного режима. Еще один недостаток метода – требуется создание борозды, что понижает производительность исследований. Обычно используется в случаях, когда два предыдущих исследования невозможны.

У всех прямых методов контроля имеются общие недостатки:

  • поверхность частично разрушается;
  • процесс достаточно трудоемкий и длительный;
  • до начала работ требуется определить количество арматуры и глубину ее нахождения.

Косвенные методы контроля

Такие способы проводятся для оценки прочностных характеристик как одного из факторов, определяющих общее состояние сооружения. Но полученные результаты должны использоваться только после определения частной градуировочной зависимости.

Метод упругого отскока

Представляет собой измерение расстояние, на которое отскакивает специальный боек от бетонной поверхности или от стальной пластины, закрепленной на ней. Для проведения испытаний используются достаточно сложные приборы системы КИСИ. Применяются специальные болты, обеспечивающие плотное прилегание стальной пластины, автоматически взведенный маятник, совершающий удар под воздействием пружины и шкала, с помощью которой фиксируется расстояние отскока. Кроме контроля прочности при этом измеряется твердость бетона, для чего прибор оснащается склерометром. Способ упругого отскока позволяет установить зависимость между упругостью и прочностью на сжатие.

Методы ударного импульса и пластической деформации

Метод ударного импульса — самый востребованный и распространенный метод контроля. Фиксирует энергию удара, возникающую при соприкосновении ударного бойка и бетонной поверхности. Такой способ позволяет измерить прочность бетона, установить его класс, упругость по отношению к различным углам наклона воздействия удара.

При этом выявляются зоны, в которых материал имеет неоднородную структуру и недостаточное уплотнение. Показатели вычисляются в результате нескольких замеров. Приборы, используемые для проведения контроля ударным импульсом, имеют компактные размеры, но довольно дороги.

Контроль методом пластической деформации проводится исследованием отпечатка, оставленного на бетоне стальным шариком или стержнем. Приборы, применяемые при контроле, основаны на действии пружины, молотка или маятника. Способ считается устаревшим, но из-за невысокой цены приборов, повсеместно используется.

Ультразвуковой метод

Способ основывается на измерении скорости прохождения через измеряемую конструкцию ультразвуковых волн. Исследования проводятся либо сквозным ультразвуковым прозвучиванием (с установкой датчиков с обратной стороны образца) или поверхностным прозвучиванием (датчики устанавливаются с одной стороны). Ультразвуковой метод контроля позволяет проверять ультразвуком прочность бетона на всем объеме конструкции. Кроме прочности могут измеряться:

  • размеры и глубина трещин;
  • наличие дефектов;
  • общее качество бетонирования.

В процессе производится сквозное или поверхностное прозвучивание. Зависимость между прочностью материала и скоростью прохождения ультразвуковых волн зависит от нескольких факторов, которые необходимо учитывать при проведении измерений:

  • зернистость и состава заполнителя;
  • уплотненность бетона;
  • метода, используемый при подготовке бетонной смеси;
  • колебание расхода цемента;
  • напряженность бетона.

Этот способ доступен для многократного измерения состояния бетонных конструкций любой формы. Это позволяет проводить постоянное контролирование показателей прочности.

К недостаткам метода относятся погрешности, которые могут возникнуть при переводе акустических показателей в прочностные и невозможность исследования высокопрочных бетонов. Нормы ГОСТ и СНиП определяют возможность измерения ультразвуком марок В7,5-В35.

Кроме вышеописанных методов, которые предназначены, прежде всего, для измерения прочности бетона, существуют методы и приборы, исследующие:

  • защитный слой;
  • влажность материала;
  • твердость и другие показатели.

Каждый из приборов и методов предназначен для выполнения определенной функции. В целом получается реальная картина, определяющая качество бетонной конструкции, ее прочность и возможность надежной эксплуатации или необходимость проведения реставрационных работ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector