Determinarea rezistenței betonului: metode, echipamente, GOST. Controlul și evaluarea rezistenței betonului

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-17 19:05

La verificarea structurilor clădirii, se efectuează determinarea rezistenței betonului pentru a determina starea acestora la momentul actual. Performanța reală după începerea funcționării, de obicei, nu se potrivește cu parametrii de proiectare. Ele sunt direct afectate de sarcinile de deformare și factorii externi. Pot fi utilizate diferite metode în timpul procesului de diagnosticare.

Termeni și definiții de bază

Înainte de a lua în considerare metodele de bază de monitorizare și evaluare a rezistenței betonului, este recomandat să vă familiarizați cu unele concepte, astfel încât să nu mai apară întrebări pe viitor. Toți termenii și definițiile necesare pentru o înțelegere mai clară a subiectului sunt prezentați mai jos.

• Betonul este un material de construcție obținut artificial ca urmare a întăririi unui mortar cu un liant și materiale de umplutură. Pot fi adăugați aditivi suplimentari la amestec pentru a obține cea mai bună performanță.
• Rezistență - proprietatea unui material întărit de a percepe sarcinile mecanice fără a se rupeîn care. În timpul funcționării, structurile sunt supuse compresiunii și tensionării, precum și altor influențe.
• Limita de rezistență - cea mai mare valoare a sarcinii mecanice aplicate, redusă direct la o anumită zonă a secțiunii transversale, după atingerea căreia are loc distrugerea parțială sau completă a materialului.
• Metode distructive pentru determinarea rezistenței betonului - controlul parametrilor enumerați prin prelevarea de probe de control prelevate din structura testată conform punctelor GOST 28570.

• Testări nedistructive - verificarea fiabilității proprietăților de bază ale elementelor structurale individuale fără demontare. Cu această metodă, nu este nevoie să scoateți din funcțiune obiectul.
• Zona de încercare structurală - o anumită proporție din volumul, lungimea sau suprafața de dimensiuni limitate pentru care se efectuează teste de rezistență.

Pentru ce este controlul?

La construirea de clădiri rezidențiale, instalații industriale sau comerciale, determinarea rezistenței betonului evită multe consecințe negative. Materialul este utilizat în diferite etape de construcție a clădirilor în diverse scopuri. În funcție de tipul de structuri, cerințele pentru amestecuri pot varia semnificativ. De exemplu, pentru turnarea fundațiilor și a pereților, se folosesc diferite grade de beton, care sunt determinate de caracteristicile de rezistență.

Utilizarea amestecurilor care nu îndeplinesc cerințele poate duce la formarea de fisuri, deteriorarea funcționalitățiicalitatile si defectarea prematura a structurii. Cercetarea este adesea necesară pentru a determina dacă o clădire poate fi folosită în continuare în orice scop.

Tabel de rezistență a betonului: potrivirea claselor și a claselor

Mortarele sunt împărțite în categorii, care țin cont de diverși parametri. De obicei, rezistența betonului în MPa este împărțită în clase, indicată printr-o literă majusculă cu un număr. O astfel de marcare într-un mediu profesional este considerată cea mai convenabilă. De exemplu, un mortar B25 va avea o rezistență de 25 MPa.

În ceea ce privește marca de beton, aceasta exprimă o valoare aproximativă în kilograme pe centimetru pătrat. Desemnarea se face după același principiu. Cu toate acestea, cu raportul indicatorilor, coeficientul normativ de variație poate fi de 13,5 la sută.

De exemplu, se propune să vă familiarizați cu un tabel special de rezistență a betonului, care arată corespondența dintre clasele și gradele de amestecuri.

Clasa	Brand	Rezistență, kgf/mp. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Ce influențează durabilitatea?

În cursul proceselor chimice, amestecul de beton se întărește. Apa interacționează cu liantul. Sub influența anumitor factori, viteza unei reacții chimice poate fi accelerată sau încetinită. Rezistența finală a betonului va depinde într-o oarecare măsură de acestea.

Factorii importanți includ:

• activitate inițială a liantului;
• cantitate de apă din compoziție;
• nivel de compactare;
• temperatură și umiditate;
• calitatea componentelor de amestecare.

Un rol important îl joacă calitatea materialelor de umplutură utilizate. Componentele cu fracție fină și substanțele argiloase duc la scăderea rezistenței. Particulele mari au o aderență mai bună la liant. Utilizarea lor are un efect pozitiv asupra indicatorilor de putere.

Clasificarea metodelor de cercetare

La determinarea rezistenței betonului în structurile de construcție, este necesar să se rezolve probleme tehnice dificile. Dezvoltarea cercetărilor teoretice și practice în domeniul controlului calității compozițiilor clădirilor a dus la apariția a numeroase metode. Fiecare dintre ele are un domeniu de aplicare specific, precum și avantajele și dezavantajele sale.

Dacă luăm metoda de a influența direct asupra structurii testate, atunci putem distinge trei metode principale.

1. Distructiv. După operațiunile de control, proba nu poate fi utilizată în scopul propus.
2. Nedistructiv. Performanța testului nu afectează performanța structurii.
3. Distructiv la nivel local. Este necesară renovarea după evenimente speciale.

Inspecția trebuie efectuată numai după o cunoaștere detaliată a proiectării și a documentației tehnice. După ce ați primit anumite informații despre compoziția utilizată și tehnologia de fabricație a structurii, puteți începe lucrul pentru a determina proprietățile de rezistență.

Care factori determină alegerea metodei?

Pentru a afla rezistența la tracțiune a betonului, trebuie mai întâi să vă decideți asupra metodologiei de cercetare. Următorii factori influențează alegerea ei:

• starea combinației clădirii;
• accesibilitatea site-urilor de testare;
• cantitate de informații colectate;
• prezența sau absența unor straturi eterogene în structură.

În ciuda varietății metodelor, rezultatele obținute prin metode distructive sunt cele mai de încredere, deoarece testele măsoară indicatorul dorit - forța aplicată în timpul compresiei. În plus, o probă prelevată direct din corpul structurii, și nu din partea superioară, este studiată cu atenție.

Metode de control distructiv

Esența metodelor constă în studiul probelor obținute prin găurire sau tăiere din structura finită. Ele sunt supuse unei sarcini statice cu o creștere treptată a ratei de creștere. Ca rezultat, este posibil să se calculeze tensiunile sub forțele aplicate.

Dimensiunile și forma probelor prelevate depind de tipul de testare care se efectuează. Acestea trebuie să îndeplinească cerințele GOST 10180.

Metoda de cercetare	Forma probelor de testat	Dimensiuni ale elementelor în milimetri
Determinarea rezistenței la tracțiune și compresiune a betonului	Cube	Lungimea marginilor figurii poate fi 100, 150, 200 sau 300 mm
	Cilindre	Pentru cercetare, se ia o probă cu două diametre înălțime, dintre care unul poate avea aceleași dimensiuni ca marginile cubului.
Verificarea indicatorilor de rezistență pentru tensiunea axială	Prismă având o secțiune pătrată	Dimensiunile elementului de testat pot fi: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 sau 200 x 200 x 800 mm.
	Cilindre	Eșantioane de aceeași dimensiune sunt prelevate în timpul testării ca în cazul de mai sus.
Determinarea rezistenței la rupere la încovoiere și despicare	Prismă având o secțiune pătrată	În timpul lucrării se prelevează mostre de următoarele dimensiuni: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 și 150 x 150 x 600 mm.

Pentru a determina rezistența betonului, eșantioanele acestuia sunt colectate prin găurire sau tăiere cu ferăstrău părți individuale.

1. Locurile sunt alocate dupăinspecție prealabilă. Zona de testare a proiectării ar trebui să fie la o anumită distanță de îmbinări și margini.
2. Canelurile rămase după prelevare sunt pereți cu beton cu granulație fină.
3. În procesul de găurire sau tăiere, se folosesc pânze de ferăstrău cu diamant, ferăstrău cu găuri speciale sau unelte din carbură adecvate.
4. Zonele de eșantionare ar trebui să fie lipsite de armare. Dacă această opțiune nu poate fi implementată, atunci se ia o bucată de beton cu bare metalice cu o secțiune transversală de până la 16 mm pentru mostre cu dimensiuni mai mari de 10 cm.
5. Prezența armăturii este inacceptabilă în studiile de tensiune și compresie axiale. Acest lucru afectează negativ performanța finală. În plus, tijele nu ar trebui să fie prezente în specimenele în formă de prismă la încercările de tracțiune la încovoiere.
6. Locurile pentru extragerea probelor, numărul lor, precum și dimensiunile sunt determinate de regulile de control al rezistenței betonului, ținând cont de punctele GOST 18105.

Fiecare piesă luată este marcată și descrisă în protocol. După aceea, este pregătit cu atenție pentru teste ulterioare. Toate mostrele trebuie să aibă o schemă specială care să reflecte clar orientarea pieselor direct în proiectare.

Testări mecanice nedistructive

Această metodă se bazează pe dependențele de calibrare. Ele se bazează pe caracteristici indirecte. Acestea includ:

• indicatori ai revenirii atacatorului direct de pe suprafața de beton;
• parametrii energiei de percuțieimpuls;
• dimensiuni de imprimeuri rămase ca urmare a impactului mecanic;
• stres care duce la rupere locală la evadare;
• forță la rupere pe marginea unei structuri.

Regulile pentru controlul rezistenței betonului propun utilizarea unui anumit set de dispozitive de măsurare în timpul testării: un șubler, o scară unghiulară, un indicator de ceas și alte instrumente. Numărul de teste efectuate și distanțele dintre zonele de lucru sunt date în tabel.

Metoda de cercetare aplicată	Numărul de evenimente desfășurate	Distanța în milimetri
		De la marginile structurii	Între zonele de lucru
Chipping coastei	2	-	200
Deformare plastică	5	50	30
Separare	1	50	Diametru dublu disc
Rebound elastic	5	50	30
Impul de șoc	10	50	15
Rupere cu ciobire	1	150	Adâncime de săpare,înmulțit cu 5

Activitățile de mai sus ar trebui să se desfășoare pe un șantier cu structură din beton cu o suprafață totală de 100-600 de metri pătrați. vezi După ce au fost efectuate principalele teste, datele sunt introduse într-un jurnal special pentru a stabili dependențele de calibrare între caracteristicile indirecte și indicatorii de rezistență ai mortarului întărit.

Testări nedistructive prin metode fizice de influență

Categoria unor astfel de metode include tehnologii de impact acustic și radiații penetrante. Ele oferă o oportunitate de a judeca caracteristicile calitative ale structurii după structura internă, deoarece viteza de propagare a undelor de vibrații elastice este măsurată direct prin materialul testat.

Cel mai des folosit dispozitiv pentru determinarea rezistenței betonului este metoda ultrasonică. Vă permite să efectuați citiri fără a exercita un impact mecanic asupra structurii. Măsoară viteza cu care undele ultrasonice trec printr-un strat de beton. Cu un studiu transversal, senzorii pot fi amplasați pe ambele părți, iar cu unul superficial, pe o parte.

Controlul cu ultrasunete este considerat cel mai informativ și destul de simplu. Permite nu numai evaluarea parametrilor de rezistență, ci și găsirea posibilelor defecte în interiorul straturilor. Aparatul folosit are mai multe moduri de funcționare, care sunt prezentate în tabel.

Mod	Descriere
Calibrare	Vă permite să adaptați dispozitivul la caracteristicile betonului. Undele de forfecare sunt măsurate în interiorul amestecului întărit, se determină parametri importanți, care sunt necesari pentru realizarea de imagini calitative ale structurii matricei.
Prezentare generală	Vă oferă posibilitatea de a studia rapid structura internă a structurii. Se măsoară grosimea, sunt detectate defecte sau obiecte din matrice (fittinguri, țevi, cabluri).
Colecție	Date cu ultrasunete colectate. Înregistrarea se face în diferite poziții. Scanarea se realizează sub forma unei benzi (sau a unei benzi speciale).
Vizualizare	Folosit pentru a analiza date pe o perioadă lungă de timp. În acest caz, pe ecran sunt prezente toate tipurile de imagini. Acestea pot fi afișate unul câte unul sau pe toate deodată.

Testerul cu ultrasunete de rezistență a betonului permite efectuarea de teste multiple în mod repetat, monitorizând constant modificarea parametrilor. Dezavantajul este eroarea raportului dintre caracteristicile acustice și parametrii de bază.

Despre întărirea amestecurilor de construcție pe bază de ciment

Există o dependență directă a rezistenței betonului de temperatură în timpul procesului de întărire. Condițiile normale sunt considerate a fi un mod de la 15 la 20 de grade. Pe măsură ce temperatura scade, creșterea rezistenței încetinește. Când este înghețată, se va întări dacă s-au adăugat aditivi speciali în compoziție.

Ridicarea temperaturii accelerează procesul de întărire, mai ales dacă umiditatea este suficientă. Cu toate acestea, încălzirea la peste 85 de grade este contraindicată, deoarece este dificil să protejați amestecul de beton împotriva uscării. Procesul de solidificare poate fi stimulat în două moduri. Prima dintre acestea este utilizarea căldurii interne, iar a doua este utilizarea căldurii externe.

Despre analiza posibilelor probleme în determinarea puterii

Când utilizați un contor ultrasonic de rezistență a betonului, trebuie acordată o atenție deosebită stabilirii dependențelor de calibrare. Fără ele, datele obținute nu pot fi considerate dovezi. Pentru a obține rezultate mai precise, va trebui să țineți cont de cantitatea și compoziția umpluturii, nivelul de compactare, consumul de ciment și multe altele.