Керны бетона: Взятие проб бетона (кернов) методом алмазного бурения

Содержание

Испытание кернов бетона в Калуге

Испытания кернов

Отбор кернов осуществляют с целью определения прочности бетона конструкции и визуального осмотра выбуренных образцов. Испытания данным методом предназначены для определения класса бетона испытанных конструкций по прочности, и включает в себя следующие этапы.

Отбор кернов (выбуривание бетонных кернов) из конструкции на стройплощадке

Отбор кернов из бетона конструкции производится с помощью установки для алмазного бурения типа D.Bender. Отсутствие арматуры контролируется цифровым детектором DMF 10 Zoom PROFESSIONAL. Количество и места отбора проб определяются по желанию Заказчика, с учетом требований ГОСТ 28570 (п.1.2 и 1.3). Схема расположения участков отбора образцов приводится в техническом отчете.

Подготовка образцов к испытаниям (из отобранных кернов)

Для определения физико-механических характеристик бетона из отобранных кернов подготавливают образцы-цилиндры в соответствии с ГОСТ 28570 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций» и ГОСТ 10180 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».

Выбуренный бетонный керн с помощью камнерезательной установки распиливают на образцы-цилиндры.

Количество образцов-цилиндров зависит от диаметра исходного керна и варьируется от двух до четырех.

Для торцевания (то есть, обработки керна с целью придания ему правильных геометрических размеров для испытания) используется специальный станок для торцевания кернов. Также, выравнивать торцы можно вручную путем нанесения выравнивающего слоя, в соответствии с методикой Приложения ГОСТ 28570. Причем в качестве выравнивающих составов можно использовать эпоксидные композиции, цементное тесто, цементно-песчаные растворы.

После изготовления образцы-цилиндры выдерживаются в лабораторных условиях по ГОСТ 28570 (п.4.1.) в течение 6 дней.

Испытания образцов-цилиндров на прочность при сжатии

Перед испытаниями образцы-цилиндры бетона осматриваются на наличие дефектов в виде трещин, сколов ребер, раковин и инородных включений, а также следов расслоения и недоуплотнения бетонной смеси. В случае наличия таких дефектов, как трещины, сколы, следы расслоения и недоуплотнения бетонной смеси — образцы бракуются. Остальные дефекты (раковины и т.д.) не должны превышать допустимых величин по ГОСТ 10180.

Перед испытанием образцы замеряют, взвешивают и испытывают на прессе. Полученные данные систематизируют в таблицу, выводя среднюю прочность по каждому керну (участку бетона конструкции).

Пожалуйста заполните обязательные поля.

Ошибка отправки формы. Попробуйте еще раз.

Спасибо, ждите звонка.

* Отправляя сведения через электронную форму, Вы даете согласие на обработку предоставленной Вами информации (включая персональные данные)

Отбор проб керна бетона и асфальтобетона — «Астат»

Алмазная резка и бурение бетона

Содержание:

В процессе строительства объектов и укладки дорожного покрытия основное внимание заказчика уделяется контролю используемых материалов. Способом подтвердить качество бетона или асфальта является взятие проб по технологии алмазной резки. Отобранная проба представляет собой цилиндрический керн, полученный методом бурения материала на определенную глубину конструкции.

Получения правильного забора с использованием алмазного кернера проводится в соответствии с СП 78.13330.2012 и ГОСТ 12801-98. Заборы проб строительного материала выполняет сертифицированная компания, у которой имеется техническая лаборатория. В процессе бурения к керну предъявляются особые требования – его целостность и структура не должны быть нарушены, что сделает невозможным проведение точных лабораторных исследований.

Особенности процесса отбора проб

Взятие керна осуществляется методом бурения исследуемого материала алмазными коронками, которые обеспечивают материалу целостность, а сам процесс отбора делает быстрым, энергоэффективным и недорогим.

Бурение по бетону

Отбор проб железобетонных конструкций предусматривает заливку образцов, которые затем подвергаются испытанию. Если по каким-либо причинам такие исследования не проведены, эксплуатационные качества материала определяются методом взятия керна по технологии бурения алмазной коронкой. Дальнейшая передача керна в лабораторию позволяет определить:

Компонентный состав бетона, процентное соотношение его составляющих;

Количество песка в рабочей смеси;

Размер и объем наполнителей;

Допустимую нагрузку и прочность материала при прохождении испытаний на прессе.

Перед началом бурения с применением датчиков устанавливаются зоны расположения металлической арматуры. Такая процедура позволит исключить контакт инструмента с металлом, а также не допустить снижения прочности конструкции.

Бурение по асфальтобетону

Если между исполнителем и заказчиком дорожного полотна возникают споры по поводу качества строительства и использованного материала, разрешить ситуацию поможет взятие проб асфальтобетона методом алмазного бурения. На основании отбора кернов дорожного покрытия проводится лабораторная экспертиза, позволяющая точно установить:

Зерновой состав рабочей смеси;

Уровень адгезии слоев покрытия, их толщину и плотность;

Характеристики предельной прочности на сжатие.

Забор керна для лабораторных испытаний дорожного покрытия выполняется методом бурения алмазными коронками.

Процесс отбора керна

Взятие проб выполняется специализированной компанией на основании заявки, поступившей от строительной организации. Работа по отбору керна выполняется на бурильной установке с электрическим (одно- , трехфазным) двигателем или гидроприводом. Для выездных работ на удаленные участки дорог используются установки с ДВС. Конструкция бурильной установки снабжена функцией водного или воздушного охлаждения.

Отбор проб выполняется с соблюдение следующих правил:

Специалист, обеспеченный необходимыми средствами индивидуальной защиты, готовит оборудование и выбирает коронку для алмазного бурения заданного диаметра.

С помощью специальных датчиков устанавливаются зоны нахождения металлической арматуры и определяются места выборки материала;

Производится бурение на заданную глубину, которое сопровождается процессом охлаждения.

По достижению глубины бур с коронкой и керном извлекается из материала.

Полученный материал оформляется актом с указанием даты забора, способа маркировки, описания материала. Документ снабжается личными подписями исполнителя работ и представителя заказчика.

Лабораторные испытания

Образец отобранного керна направляется в техническую лабораторию, где с помощью испытаний определяются эксплуатационные характеристики материала:

Показатели прочности, влагопроницаемости, морозоустойчивости.

Точный состав рабочей смеси, тип наполнителя и качество связующего компонента.

Возраст материала и предполагаемый эксплуатационный резерв;

Специфические параметры, которые исследуются по индивидуальному требованию заказчика.

После определения рабочих характеристик керн отправляется на пресс, где подвергается предельным разрушающим нагрузкам. По итогам лабораторных испытаний, заказчик получает отчет с технически обоснованными показателями рабочих свойств исследуемого материала.

Испытание бетонных стержней на прочность

🕑 Время чтения: 1 минута

Испытание бетонных стержней проводится в соответствии со стандартом ASTM C 42. Обсуждается отбор стержней и процедура определения прочности с использованием бетонного стержня.

Состав:

Испытание бетонных стержней на прочность
- Для горизонтально просверленных стержней:
- Для вертикально просверленных стержней:

Диаметр образцов керна для определения прочности бетона на сжатие предпочтительно должен быть не менее чем в три раза больше номинального максимального размера крупного заполнителя, используемого в бетоне, и должен быть не менее чем в два раза больше максимального размера крупного заполнителя в образце керна.
Длина образца с колпачком должна быть почти вдвое больше его диаметра. Ядро, имеющее максимальную высоту менее 95% его диаметра до укупорки или высота меньше диаметра после укупорки должны быть забракованы. Предпочтительно испытывать сердечники во влажном состоянии.

Стандарт ASTM предписывает следующую процедуру: «Погрузить испытуемые образцы в насыщенную известью воду при температуре 23,0 +/- 1,7°C не менее чем на 40 часов непосредственно перед проведением испытания на сжатие. Испытывайте образцы сразу же после извлечения из хранилища для воды.
В период между изъятием из хранилища воды и испытанием образцы должны оставаться влажными, накрывая их влажным одеялом из мешковины или другой подходящей впитывающей ткани». Если отношение длины к диаметру образца меньше 1,94 применяют поправочные коэффициенты, указанные в таблице 1.
Таблица-1: Поправочный коэффициент для отношения длины конуса к его диаметру

Отношение длины цилиндра к диаметру (L/D)	Поправочный коэффициент прочности
1,75	0,98
1,50	0,96
1,25	0,93
1,00	0,87

Процедуры правильного извлечения образцов бетона путем колонкового бурения приведены в ASTM C 42. Когда керны должны быть испытаны на прочность, необходимо брать керны с помощью коронок с алмазными шипами.
Дробовое сверло может быть приемлемо для других применений, когда керн просверливается вертикально. Тем не менее, корончатые коронки с алмазными шипами рекомендуются для других ориентаций сверла.

Рис. Отбор керна и испытание бетона

Следующие рекомендации имеют особое значение при отборе керна:

Количество, размер и расположение образцов керна следует тщательно выбирать, чтобы можно было провести все необходимые лабораторные испытания. Если возможно, используйте первичные образцы для всех тестов, чтобы не было влияния предыдущих тестов.
Для определения прочности сердечник должен иметь минимальный диаметр, в три раза превышающий максимальный номинальный размер крупного заполнителя, или 50 мм.
Для испытаний на прочность сердечники должны иметь длину, по крайней мере, вдвое превышающую их диаметр.
Арматурная сталь не должна включаться в сердечник, подлежащий испытанию на прочность.
Во время сверления сердечников электрические кабели или предварительно напряженная сталь не должны нарушаться.
Сверлить керн лучше на всю глубину элемента, чтобы не пришлось ломать его для извлечения. Обычно сверлят дополнительные 50 мм, чтобы учесть возможное повреждение основания керна.
Для определения прочности необходимо удалить не менее трех стержней в каждом месте конструкции.

Отверстие, просверленное для установки керна, заполняется упакованным ремонтным материалом. Для ремонта плит необходим тиксотропный материал, так как он не должен падать под действием силы тяжести. В некоторых случаях сборный цилиндр из бетона может быть установлен в керновое отверстие с использованием цементного раствора или эпоксидной смолы.
Минимальный диаметр сердцевины обычно составляет 100 мм, но в особых случаях могут использоваться диаметры 75 мм и 50 мм. Количество стержней диаметром 50 мм должно быть в три раза больше числа стержней диаметром 100 мм, чтобы получить такую же точность.
20-процентная верхняя часть элемента толщиной минимум 50 мм и максимум 300 мм и боковая крышка 50 мм внутри элемента предпочтительно не включаются в часть тестируемого сердечника.
Перед испытанием стержней должны быть зарегистрированы размеры, плотность, форма, информация о том, являются ли заполнители зернистыми или зернистыми, положение любых трещин, повреждения в результате сверления и наличие стали. Торцы обрабатываются на высокоскоростном мокром шлифовальном станке с использованием шлифовальных кругов с алмазным напылением.
В противном случае может быть выполнена укупорка прочными материалами. Перед испытанием рекомендуется замачивание в воде на 40 часов. Согласно британскому стандарту CSTR № 11 влияние отношения длины к диаметру сердечника ( R ) по прочности приведен в соответствии с:

Для горизонтально просверленных колонков:

Скорректированная прочность цилиндра = Прочность керна x[(2,5×0,8)/(1+(1/R))]

Для вертикально просверленных кернов: 3 Скорректированная прочность цилиндра = Прочность сердечника x[(2,3×0,8)/(1+(1/R))]

Отбор проб керна и испытание бетона и факторы, влияющие на прочность

🕑 Время считывания: 1 минута

Бетонные сердечники используются для проверки реальных свойств бетона в существующих конструкциях, таких как прочность, водопроницаемость, химический анализ, карбонизация и т. д. Описан отбор образцов бетонных стержней и проверка их прочности.
Пока Отбойный молоток , CAPO/выталкивание , Зонд Windsor и Скорость ультразвукового импульса испытания дают косвенные доказательства качества бетона, более непосредственную оценку прочности можно провести путем отбора проб и испытаний керна.

Бетонные стержни обычно вырезают с помощью вращающегося режущего инструмента с алмазными коронками. Таким образом получают цилиндрический образец, обычно с неровными, параллельными и прямоугольными концами, а иногда и с закладными элементами арматуры.
Керны визуально описываются и фотографируются, уделяя особое внимание уплотнению, распределению агрегатов, наличию стали и т. д.
Затем сердечник следует замочить в воде, покрыть расплавленной серой, чтобы его концы были плоскими, параллельными, под прямым углом, а затем испытать на сжатие во влажном состоянии в соответствии с BS 1881: Часть 4: 19. 70 или ASTM C 42-77.
Образцы керна также можно использовать для следующего:

Определение прочности и плотности
Глубина карбонизации бетона
Химический анализ
Водо/газопроницаемость
Петрографический анализ
ASHTO Испытание на проницаемость для хлоридов

Рис.: Инструмент для резки керна

Рис. Бетонный сердечник

Прочность испытательного образца бетонного сердечника зависит от его формы, пропорций и размеров. Влияние соотношения высота/диаметр (H/D) на регистрируемую прочность цилиндра является установленным фактом.
Прочность сердечника должна быть связана со стандартными прочностями цилиндра, т. е. для отношения H/D, равного 2. Таким образом, сердечник предпочтительно должен иметь это соотношение близкое к 2.
Для значений H/D менее 1 в диапазоне от 1 до 2 необходимо применять поправочный коэффициент. Сердечники с отношением H/D менее 1 дают ненадежные результаты и BS 1881: Part-4:1970 предписывает минимальное значение 0,95. Тот же стандарт определяет использование сердечников диаметром 150 или 100 мм. Тем не менее, в стандартах также разрешены сердечники размером до 50 мм.
Керны очень малого диаметра демонстрируют большую изменчивость результатов, чем керны большего диаметра, поэтому их использование, как правило, не рекомендуется.
Общее правило, принятое для определения размера керна, помимо отношения H/D, заключается в номинальном размере каменного заполнителя, а диаметр должен быть не менее чем в 3 раза больше максимального размера каменного заполнителя. Для диаметра керна, менее чем в 3 раза превышающего размер каменного заполнителя, необходимо испытывать большее количество кернов.

Факторы, влияющие на прочность бетонных стержней

Ниже приведены факторы, влияющие на прочность на сжатие извлеченных бетонных стержней:

Размер каменного заполнителя

Если отношение диаметра сердцевины к максимальному размеру каменного заполнителя меньше 3, сообщается о снижении прочности. Для бетона с заполнителем размером 20 мм было протестировано ядро диаметром 50 мм, которое дало на 10% более низкие результаты, чем для ядра диаметром 10 мм.

Наличие поперечной стальной арматуры

Сообщается, что наличие поперечной стали вызывает снижение прочности сердечника на сжатие от 5 до 15%. Влияние закладной стали выше на более прочный бетон и по мере ее расположения от концов, т.е. к середине. Однако присутствие стали параллельно оси сердечника нежелательно.

Соотношение В/Г

Это уже обсуждалось выше. Однако его значение должно быть минимум 0,95 и максимум 2. Более высокое соотношение приведет к снижению прочности.

Возраст бетона

Бетонное общество не рекомендует никаких поправок на возраст, поскольку есть некоторые данные, свидетельствующие о том, что монолитный бетон мало набирает прочность через 28 дней. В то время как другие предполагают, что в средних условиях увеличение прочности за 28 дней составляет 10% через 3 месяца, 15% через 6 месяцев. Следовательно, не так просто разобраться с влиянием возраста на силу кора.

Прочность бетона

Эффект снижения прочности сердечника, по-видимому, выше в более прочных бетонах, и сообщалось, что снижение составляет 15% для бетона 40 МПа. Однако снижение на 5 50 7% считается разумным.

Буровые работы

Прочность стержней обычно меньше, чем у стандартных цилиндров, отчасти из-за возмущений из-за вибраций во время буровых работ. Какие бы меры предосторожности ни были приняты во время бурения, всегда существует риск легкого повреждения.

Местные условия по сравнению со стандартными образцами

Поскольку отверждение на месте неизменно хуже, чем отверждение, предписанное для стандартных образцов, прочность сердечника на месте всегда ниже, чем у стандартных образцов, взятых и испытанных во время бетонных работ.