ГлавнаяРазноеМарка бетона и методика ее определения

Определение прочности бетона: методы, аппаратура, ГОСТ. Контроль и оценка прочности бетона. Марка бетона и методика ее определения


Определение марки бетона

марка бетона, марки бетона, определить марку бетона, как определить марку, определение марки бетонаЕсли выполняется строительство любого типа объекта, то одним из тех материалов, которые требуются практически в любом случае, является бетон. Соответственно, возникает большое количество вопросов, касающихся определения характеристик состава. Вы хотите определиться с тем, насколько эффективна та, или иная смесь, а также удовлетворяет ли она требованиям? В сети можно найти большое количество материала по поводу того, как осуществляется определение марки бетона. К сожалению, все описанные способы являются косвенными и правильный результат способно обеспечить только проведение экспертизы. Любая другая методика того, как определить марку бетона, является неэффективной. В лучшем случае, она предоставит только приблизительный результат с высокой степенью погрешности. Если требуется определить марку бетона и определить его эксплуатационные характеристики, следует дождаться решения специализированной лаборатории. В неё команда специалистов осуществит ряд анализов, направленных на выявление параметров испытуемого объекта. После того, как подобные мероприятия будут осуществлены, клиенту выдаётся на руки документ. В нём записана вся необходимая информация. Следует отметить, что подобный процесс имеет массу факторов, а также особых моментов, требующих освещения.

Прежде всего, определить марку бетона может потребоваться тогда, когда состав прибывает на строительную площадку в автобетоносмесителе, цистерне или же самосвале. К сожалению, нет методики, позволяющей обеспечить немедленное предоставление информации о том, какими характеристиками будет обладать смесь после её застывания и превращения в монолитную массу. Чтобы определить марку бетона, необходимо взять несколько контрольных образцов. Перед тем, как переходить к этому мероприятию, следует рассказать про сам процесс получения состава с завода. Машина прибывает вместе с документами на смесь и если таковые отсутствуют, это считается серьёзным нарушением. Дополнительно, материал должен полностью соответствовать требованиям государственного стандарта. Если проверка выявит, что характеристики реального состава отличаются от того, что идёт по документам, то предприятие ждут проблемы. Чтобы быть уверенным в соответствии параметров и не задумываться над тем, как определить марку бетона, стоит закупаться только у проверенных производителей. Наша компания оказывает свои услуги уже многие годы. За столь продолжительный период мы смогли заработать репутацию фирмы, которая заслуживает доверия. Клиентом всегда предоставляется именно тот бетон, марку которого они заказывали. Дополнительно, мы не практикуем недовоз, поскольку в своей работы ориентированы только на заказчика, а не получение максимально возможной прибыли.

Если вернуться к рассмотрению того, как определить марку бетона, то необходимо создать опалубку для кубиков из завезённого состава. Она довольно проста по своей конструкции и позволяет обеспечить придание требуемой формы смеси. Прежде всего, необходимо уложить бетон в несколько кубиков. Не следует делать их в малом количестве, поскольку это может привести к неточному результату и слишком высокой погрешности. Большое число испытуемых, аналогично, не является логичным. Для того, чтобы узнать характеристики состава после его твердения и быть уверенными в достоверности данных, следует создать около 5-6 образцов. Когда необходимо задуматься над тем, как определить марку бетона, следует узнать у лаборатории, с которой будет происходить сотрудничество, размер элементов. На данный момент, используется несколько вариантов, в зависимости от имеющегося в распоряжении оборудования: кубики со стороной в 10,15 и 20 сантиметров.

марка бетона, марки бетона, определить марку бетона, как определить марку, определение марки бетонаОни укладываются в свои формы по определённым правилам. Наиболее важную роль играет необходимость обеспечить отсутствие полостей или любых иных пустот в структуре. Это вызвано тем, что подобный фактор приводит к существенным проблемам, заключающимся в снижении общего показателя прочности. Это приводит к тому, что мероприятия, направленные на определение марки бетона, продемонстрируют результат, отличающийся от реального значения прочности. Добиться исключения полостей лучше всего за счёт использования методики послойной укладки со штыкованием. После того, как форма полностью заполнена, плоской поверхностью аккуратно снимается верхний слой, выступающий за пределы опалубки. Сама внешняя конструкция демонтируется только через некоторое время. Она должна быть удалена в соответствующий срок, иначе образует слишком крепкое сцепление с поверхностью материала. Если необходимо детально знать, как определить марку бетона, то после того, как пройдёт 28 дней с момента укладки состава в форму, изделие набирает свою номинальную прочность. Именно тогда считается, что показатель вышел на стопроцентный уровень. Следует сказать, что твердение бетона не прекратится после этого, но станет столь незначительным, что им можно будет пренебречь. Чтобы определить марку бетона в лаборатории установлена специальная машина с гидравлическими элементами, выполняющими сжатие. Его сила может достигать десятков тонн, что позволяет протестировать даже самые надёжные и мощные типы составов.

Когда на бетонный куб оказывается давление, то оно постоянно возрастает. С увеличением данного параметра происходит увеличение вероятности механического разрушения. Марка представляет собой максимальный показатель давления, после которого происходит полное разрушение изделия и дальнейшее использование невозможно. Стоит отдельно заметить, что других надёжных и на сто процентов достоверных способов того, как определить марку бетона не существует. Лабораторное исследования является проверенным методом, что следует учитывать при решении задач этого типа.

dombeton.ru

Способы определения прочности бетона различных марок

29.11.2016

Прочность бетона – основной показатель, свидетельствующий о долговечности материала. Под прочностью стоит понимать способность сопротивляться агрессивным средам и механическим силам, поступающим извне. Чаще всего при измерении прочности используются два метода неразрушимого контроля: механический и ультразвуковой.

Проверку бетона, будь то фундамент или стены, застройщики должны проводить, прежде чем сдавать строение в эксплуатацию. Поскольку некачественный с низкой прочностью бетон грозит, что здание преждевременно выйдет из строя, в его стенах/фундаменте появятся трещины.

Проверка проходит при соблюдении определенных правил, которые прописаны ГОСТ 18105-86. Прочность, кроме всего прочего, зависит и от однородности состава смеси, а свидетельствует о последней Vm – коэффициент вариации.

Способы проверки прочности

Есть несколько вариантов, некоторые из них требуют лабораторных исследований, другие же проверяются непосредственно на месте возведения бетонных конструкций и не имеют разрушающих последствий. То есть по характеру воздействия способы делятся на разрушающие и неразрушающие варианты.

Способ №1 – разрушение

Если выбор неразрушающих методов происходит, основываясь на предпочтениях застройщика, то разрушающие прописаны в СНиП и относятся к обязательным. Для исследования берется либо специально приготовленный для этого бетон, либо же его выкалывают из уже построенной конструкции. Метод основывается на сжатии/раздавливании кубиков с непрерывным увеличением нагрузок.Проверка прочности бутона путем разрушения

Способ №2 – неразрушающие способы

Включают следующие методы:

  • упругий отскок;
  • отрыв;
  • ударный импульс;
  • скалывание;
  • отрыв со скалыванием;
  • пластическая деформация.
Не разрушающий способ проверки качества бетона

Для перечисленных испытаний используются приборы, работающие за счет механического принципа действия. Прочность определяют, основываясь на показателе глубины внедрения в материал.

  1. Молоток Физделя. Принцип действия: по удару молотком и образовавшейся лунке (ее глубине) определяют прочность бетона. Место, на котором проводят эксперимент должно быть очищенным от отделочных материалов: шпатлевки, штукатурки, окрасочного слоя. Удар локтем должен наноситься до 12 раз, каждый из них на расстоянии 3 см от предыдущего. Измерение диаметра лунки происходит посредством штангенциркуля с точностью до 0,1 мм. Берется средний диаметр отпечатка и определяется тарировочная кривая. Последняя основывается на диаметре вмятин и лабораторных исследованиях образца, взятого из строения или же изготовленного по аналогичным технологиям.
  2. Молоток Кашкарова. Он образовывает после удара два отпечатка. Один будет виден на конструкции, которую исследуют, второй же останется на эталонном стержне. Далее происходит сравнение диаметров двух отпечатков. Соотношение диаметров зависит от прочности материала. Скорость удара и его сила неважны для данного метода.
  3. По принципу упругого отскока работает несколько приборов, одни из них: пистолет ЦНИИСКа, склерометр КМ, молоток Шмидта и др. Измерение автоматизировано (взвод и пуск бойка осуществляются автоматически), достаточно добиться соприкосновения поверхности с ударником. Результаты исследования появляются на шкале прибора.
  4. Метод «на отрыв со скалыванием» определяет прочность материала непосредственно в теле бетонных элементов. Используют анкерные устройства, которые имеют три типа, отличающиеся способом установки. Главное условие для всех – отсутствие в испытуемой зоне арматуры.

Первые два метода основаны на свойствах пластической деформации.

Отдельно от всех по своему принципу действия стоит неразрушающий способ – исследование ультразвуком. Основа данного метода – связь между скоростью распространения ультразвука по материалу и прочности последнего. Можно установить сухой контакт, либо же использовать вязкие материалы наподобие солидола.

Кроме прочности, ультразвуковые волны определяют однородность бетона, модули упругости, местонахождение дефектов. Данный метод считается одним из наиболее точных.

Активность цемента

Прочность бетона напрямую зависит от степени активизации цемента. Чем активность вещества выше, тем прочнее бетон. Но в то же время нужно учитывать, что наиболее активный цемент:

  • чувствителен к действию углекислоты, содержащейся в воздухе;
  • в большей степени подвержен влиянию влаги из окружающей среды;
  • теряет свою активность при хранении.

Чем меньшие в объеме частицы цемента, тем быстрее они теряют свою активность. Поэтому тонкомолотые цементы нужно не только, как можно скорее употребить в дело, но и тщательно упаковывать и следить за температурным режимом, влажностью в помещении, где они хранятся.

Прочность бетона и марки

Марка – это и есть показатель прочности, отображенный в кгс/кв. см – предельной способности материала выдержать определенные силы при сжатии. Буква М на маркировки бетона означает марку, а цифра возле нее – приблизительный показатель прочности, который колеблется в пределах 10-35 кгс/см2. Для строительства жилых помещений стоит использовать марки от М 100 до М 500.

Таблица №1. Марки и показатели прочности

Марка

Прочность, кгс/кв. см

100

98-110

150

130-165

200

180-197

250

240-270

300

290-325

350

327-360

400

380-402

450

445-456

500

498-525

Количество цемента в составе бетона и определяет его марку. При значительном содержании цемента марка будет выше. Если цемента в составе мало, то и марка ниже.

Каждая марка подходит для определенного вида строительных работ

Таблица №2. Марка и сфера ее применения

Марка

Оптимальное назначение

100

Легкий бетон. Применяется не первых этапах строительства в качестве основания под фундамент, заливки монолитных стен, перед арматурными работами. Используют не только для возведения домов, но и в дорожном строительстве: устройство бордюров.

150

Легкий бетон, но поскольку более прочный, чем бетон М100, используется не только на этапе подготовительных работ, а и при стяжке полов, устройстве пешеходных дорог. Подойдет в роли фундамента для малоэтажных строений.

200

Самая ходовая марка. Имеет широкий спектр применения за счет удовлетворительной прочности: заливка фундамента, площадок, пешеходных дорожек, устройство лестниц и пролетов, возведение несущих конструкций. Подушка под бордюр также формируется именно этой маркой.

250

Используют во всех перечисленных сферах применения 200-ой марки бетона. Благодаря более высокой прочности может служить основой при производстве плит-перекрытий в малоэтажных домах.

300

Также популярна, как и марка 200. Используют для изготовления блоков несущих стен, плит перекрытия, лестниц, заборов, им заливают монолитный фундамент.

350

Прочность данной марки позволяет использовать бетон при изготовлении плит для многоэтажных строений, опорных балок. В монолитном строительстве: аэродромные плиты, бассейны, опорные колонны и др.

400

Изготавливают ЖБИ, гидротехнических сооружений, которые выдерживают повышенную нагрузку в сравнении с жилыми зданиями. Пример: торговый и развлекательные центры, аквапарки.

450

Из него возводят плотины, строят метро, дамбы.

500

Используют для гидротехнических сооружений, железобетонных конструкций.

Какой бы марки бетон не был, максимальной прочности он достигает по истечению 28 дней после его заливки, за 7 дней способен окрепнуть до 80%. Третьи сутки – 30% прочности. Все испытания стоит производить именно на третий, седьмой и двадцать восьмой день.

ufacement.ru

Бетоны. Определение состава бетона — ТехЛиб

402_24(1)Состав должен обеспечивать заданные свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона при минимальном расходе цемента как наиболее дорогостоящего компонента.

Исходные данные для определения состава содержатся в техническом проекте строительства и включают следующие требования: проектную марку или класс бетона по прочности, заданную условиями работ удобоукладываемость бетонной смеси, требования по водонепроницаемости, морозостойкости или коррозионной стойкости бетона, данные по наибольшей крупности заполнителя, длительности и режиму твердения и другим условиям производства работ.

Определение состава бетона начинают с выбора материалов для его приготовления. После этого устанавливают их характеристики, необходимые для расчета состава бетонной смеси: активность и плотность цемента, плотность заполнителей в сухом состоянии, крупность зерен заполнителей, показатель пустотности крупного заполнителя.

Выбор цемента для бетона. Для получения связанной структуры цементного теста в бетоне активность цемента должна быть в пределах 0,7…2 от требуемой прочности бетона. При значениях отношения активности цемента к прочности бетона меньше 0,7 и больше 2 цементное тесто теряет связность, что в свою очередь приводит к резкому ухудшению физико-механических свойств цементного камня и бетона. Для вибрированного бетона указанное отношение активности цемента к прочности бетона должно быть в пределах 1,2…2, вибрированного с пригрузом — 1,0…1,2, а величина отношения 0,7…1,0 рекомендуется для бетонов, уплотняемых прессованием, трамбованием.

Цементы, имеющие величину активности выше значения требуемой прочности бетона (раствора) в два и более раз, при отсутствии агрессии должны применяться с тонкомолотыми активными минеральными добавками или микронаполнителями, снижающими активность цемента, но увеличивающими общее количество вяжущего. Оптимальное содержание добавок следует устанавливать на основании лабораторных испытаний.

В соответствии с «Типовыми нормами расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитных бетонных, железобетонных изделий и конструкций» (СНиП 5.01.23-83), марка цемента может быть выбрана в зависимости от средней прочности бетона при сжатии и условий его твердения.

Для неармированных конструкций (бетонных) минимальный расход цемента должен составлять не менее 170 кг на м³ бетона, а для железобетонных конструкций — не менее 220 кг. Максимальный расход цемента в бетоне не должен превышать 600 кг/м³.

Таблица 1. Рекомендуемые и допустимые марки цемента для тяжелых бетонов на крупном заполнителе Проектная марка бетона Марка цемента для тяжелого бетона при твердении в условиях естественных тепловой обработки при отпускной прочности бетона 70% проектной и менее 80…100% проектной рекоменд-уемая допустимая рекоменд-уемая допустимая рекоменд-уемая допустимая
М100 300 — 300 — — —
М150 300 400 300 400 400 300, 500
М200 400 300, 500 400 300, 500 400 500
М250 400 300, 500 400 300, 500 400 500
МЗ00 400 500 400 500 500 400
М350 400 500 400 500 500 400
М400 500 550, 600 500 550, 600 550 500, 600
М450 550 500, 600 550 500, 600 600 500, 550
М500 600 550, 500 600 550, 500 600 550
М600 600 550 600 550 — —
Таблица 2. Рекомендуемые и допустимые марки цемента для мелкозернистых бетонов Проектнаямарка бетона Марка цемента рекомендуемая допустимая
М100 300 400
М150 400 500
М200 400 500
М250 500 400
МЗ00 500 400
М350 500 400
М400 500 —

Выбор мелкого и крупного заполнителей в первую очередь зависит от требуемого класса бетона, т. е. от его нормативной прочности. Чем выше класс бетона, тем выше должны быть требования к качеству заполнителей для него. При этом стремятся использовать, как правило, местные заполнители или заполнители из близкорасположенных карьеров, но отбирают из них те, которые позволяют получать бетон с заданными свойствами при минимальном расходе цемента. Так, для бетонов класса до В10…В12,5 наряду с рядовыми заполнителями среднего качества можно использовать в отдельных случаях и заполнители пониженного качества, т. е. крупный заполнитель низкой прочности, например щебень из карбонатных горных пород и мелкий песок.

Для бетонов класса В15…В20 можно использовать рядовые заполнители среднего качества в том числе и гравий, для бетонов класса В25 и выше необходимо применять высококачественные чистые фракционные заполнители из плотных и прочных горных пород. Однако при окончательном выборе заполнителей для бетона необходимо учитывать также их стоимость.

Назначение удобоукладываемости бетонной смеси. Удобоукладываемость бетонной смеси назначают в соответствии со способом формования и типом конструкций по СНиП 5.01.23-83.

Состав бетона выражают в виде расхода цемента, мелкого и крупного заполнителя и воды на 1 м³ уплотненного бетона. Чтобы определить эти данные, используют различные зависимости, предложенные и апробированные научными организациями.

Методика расчета

1. Определение водоцементного отношения бетонной смеси:

(В/Ц)б = (0,23Rц+10)/(Rб+8)

где Rц и Rб — соответственно активность цемента и марка бетона, МПа.

2. Расход воды определяют по таблице.

Таблица 3. Ориентировочный расход воды для бетонной смеси

Удобоукладываемостьсмеси Ориентировочный расход воды (кг)при наибольшей крупности (мм) Осадка конуса, см Жесткость, с гравия щебня 10 20 40 70 10 20 40
10…12 — 215 195 185 175 225 205 195
5…1 — 205 180 175 160 215 195 185
1…3 — 190 165 160 145 200 180 170
— 8…12 175 155 145 135 185 165 155
— 15…20 160 145 140 130 170 155
— 22…30 155 140 135 125 165 150

Примечание. Если искомый расход цемента окажется более 400 кг/м³ , то расход воды повышают из расчета 10 кг на каждые его 100 кг.

3. По расходу воды на 1 м³ бетона и водоцементному отношению бетонной смеси определяют расход цемента на 1 м³ бетона

Ц=В/(В/Ц)б Если расход цемента окажется меньше допустимого нормами, то следует применять минимально допустимый для данных условий эксплуатации конструкций. При этом следует увеличить и расход воды с учетом увеличенного расхода цемента, сохранив расчетное значение В/Ц.

4. Суммарный расход заполнителей (песка и щебня (гравия), кг) на 1 м³ бетонной смеси определяют из условия, что сумма всех составляющих компонентов бетонной смеси равна 1 м , при этом межзерновые пустоты в крупном заполнителе должны быть заполнены цементно-песчаным раствором:

7.Готовят пробный замес бетонной смеси, проверяют ее подвижность и при удовлетворительном значении делают контрольные образцы для определения прочности. Если удобоукладываемость оказывается меньше требуемой, то добавляют 5… 0 % воды от массы, использованной на пробный замес. Чтобы не изменилось В/Ц, одновременно добавляют такой же процент цемента. Если удобоукладываемость выше заданной, то добавляют одновременно 5…10 % песка и щебня от их расхода на пробный замес. Если полученная при испытании прочность бетона отличается от заданной более чем на 15 %, то изменяют В/Ц в большую или меньшую сторону.

Окончательно определенный лабораторный состав бетона, полученный для сухих материалов, пересчитывают на рабочий состав, в котором учтена влажность заполнителей. Для этого рассчитывают количество воды, содержащейся во влажных заполнителях.

Пример 2. В лабораторном составе расход сухого гравия равен 1209 кг, песка — 773 кг, воды — 170 кг. Определить расход заполнителей, если их влажность по массе составляет: гравия — 2 %, песка — 4 %.

Масса воды, содержащейся в гравии, равна 1209х0,02=24 кг, в песке 773х0,04=31 кг. Следовательно, расход влажного гравия составит 1209+24 =1233 кг, а песка — 773+31 = 804 кг. При этом надо сократить расход воды с учетом того, что часть ее содержится в заполнителях: 170 — (24 + 31) = 115 кг.

Иногда состав бетона выражают в относительных единицах, деля расходы всех компонентов бетонной смеси на массовый расход цемента. Если, например, для изготовления 1 м³ бетонной смеси требуется (кг): цемента — 300, воды — 200, песка -800, щебня — 1100, то состав в относительных единицах будет Ц : П : В : Щ = 1 : 0,67 : 2,67 : 3,67.

 

Читать по теме:
К разделу

Строительные материалы

 

td/td/tdtd

tehlib.com

Классификация бетона по маркам, перевод марки в класс

На современном рынке строительных материалов в наличии имеется большое количество различных видов бетона. Каждый вид имеет определенные технические характеристики, поэтому он применяется в разных областях. Чтобы покупателю было проще определиться, какой именно вид бетона ему нужен, была создана его классификация по классу и марке. Данные показатели являются основными критериями при выборе нужного вида строительного материала. Что такое марка и класс бетона и чем они определяются?

Схема приготовления бетона

Схема приготовления бетона.

Классификация бетонной смеси по маркам

Все марки бетона обозначаются цифрами после буквы «М» и лежат в диапазоне от М-50 до М-1000. Данная величина напрямую зависит от количества цемента в единице объема бетонной смеси. Как правило, расшифровка этого значения обозначает усредненный предел прочности вещества на сжатие, который измеряется в кгс/см2.

Чем больше цифра, тем прочнее бетон, то есть в его составе больше цемента и его качество выше, поэтому и стоит он дороже.

С бетоном, который имеет высокую марку, труднее работать, потому что он быстрее застывает. Поэтому при выборе бетона для проведения строительных работ очень важно найти баланс между качеством и ценой.

Таблица соотношения прочности бетона

Рисунок 1. Соотношение прочности бетона.

В основном выбор марки определяется проектом сооружения. Например, в подготовительных работах до заливки фундамента или при дорожных работах в качестве подушки можно использовать марку смеси М-100 и М-150. При работе с дорожками, отмостками, стяжками и фундаментами отлично подходит М-200. Данная марка является одной из самых популярных, так как она в полной мере удовлетворяет всем требованиям в индивидуальном строительстве при конструировании разных видов фундаментов, бетонных лестниц, подпорных стен.

М-250 и М-300 понемногу вытесняются с рынка, так как они являются промежуточными между М-200 и М-350. М-350 является самой популярной маркой в коммерческом строительстве при создании монолитных фундаментов и стен, балок, дорожного покрытия, находящегося под сильными нагрузками.

М-400 и М-450 в основном применяются при строительстве гидротехнических сооружений, которые постоянно подвергаются высоким нагрузкам. М-500 и М-550 применяются для возведения метро, плотин, дамб и других конструкций, к которым предъявляются специальные требования.

Если вы хотите определить или проверить марку бетона, то это можно сделать в лабораторных условиях путем сжатия опытных образцов специальным прессом. Данный метод измерения называется неразрушающим. Кроме него, существуют и другие способы определения марки бетона: ультразвуковой метод, метод ударного импульса и др.

Вернуться к оглавлению

Классификация бетонной смеси по классам

Таблица пропорций бетона

Рисунок 2. Таблица пропорций бетона.

Несмотря на точно выверенную пропорцию всех составляющих бетона, прочность готовой смеси также зависит и от других факторов. К ним относится качество песка и воды, небольшие отклонения в технологии изготовления смеси, особенности схватывания состава и условия его укладки. Поэтому смесь одинаковой марки может иметь разную прочность.

Именно для определения прочности существует такое понятие, как класс бетона. Класс бетона — это показатель, который учитывает допустимую погрешность качества смеси при условии, что в 95% случаев ее прочность будет соответствовать установленной. Класс бетона обозначается буквой «В». Самыми распространенными являются: В-7.5, В-10, В-15, В-20, В-30 и др., хотя полный спектр находится в диапазоне от 3.5 до 80.

В проектной документации при строительных работах используется именно класс бетона, а не его марка, хотя до сих пор большинство заказов происходят с обозначением марки. Поэтому очень важно правильно осуществить перевод марки бетона в его класс. Соотношение прочности бетона, его класса и марки представлено на рис. 1.

Марка и класс бетона определяется не только компонентами, которые входят в его состав, но и соотношением данных компонентов. Например, в соответствии с нормами по составу и пропорциям смеси для приготовления марки М-100 В-7.5 можно использовать цемент М-400 или М-500. Во втором случае его расход будет ниже. Для каждого проекта состав бетонной смеси вычисляется индивидуально. Чаще всего на заводах для его изготовления используется цемент М-400 и М-500. Пропорции компонентов смеси при использовании данных видов цемента указаны в таблице (Рис. 2).

На прочность бетона также влияют и различные добавки, которых в последнее время появляется большое количество. Все добавки имеют свои специфические характеристики. Одни добавки увеличивают скорость затвердевания, другие — усиливают прочность. Также используются добавки и для увеличения морозоустойчивости и водонепроницаемости. Поэтому главным при выборе бетона является его соответствие нормативным требованиям и среде использования.

moifundament.ru

методы, аппаратура, ГОСТ. Контроль и оценка прочности бетона

При проверке строительных конструкций определение прочности бетона осуществляется для выяснения их состояния на текущий момент времени. Фактические показатели после начала эксплуатации обычно не совпадают с проектными параметрами. На них непосредственное влияние оказывают деформационные нагрузки и внешние факторы. В процессе диагностики могут использоваться разные методы.

Определение прочности бетона

Базовые термины и определения

Прежде чем рассмотреть основные способы контроля и оценки прочности бетона, рекомендуется ознакомиться с некоторыми понятиями, чтобы в дальнейшем не возникало вопросов. Все термины и определения, необходимые для более четкого понимания темы, представлены ниже.

  • Бетон – строительный материал, полученный искусственным путем в результате твердения раствора с вяжущим веществом и наполнителями. В состав смеси для достижения наилучших эксплуатационных качеств могут вводиться дополнительные добавки.
  • Прочность – свойство затвердевшего материала воспринимать нагрузки механического характера, не разрушаясь при этом. При эксплуатации конструкции подвергаются сжатию и растяжению, а также другим воздействиям.
  • Предел прочности – самое высокое значение оказываемой механической нагрузки, приведенное непосредственно к определенной площади сечения, после достижения которой происходит частичное или полное разрушение материала.
  • Разрушающие методы определения прочности бетона – контроль перечисленных параметров путем взятия контрольных образцов, отобранных из тестируемой конструкции по пунктам ГОСТ 28570.

Измеритель прочности бетона

  • Неразрушающий контроль – проверка надежности базовых свойств отдельных элементов конструкции без проведения демонтажных работ. При этом способе нет необходимости выводить объект из эксплуатации.
  • Участок испытания конструкции – определенная доля объема, длины или площади ограниченных размеров, для которой проводятся испытания на прочностные характеристики.

Для чего производится контроль?

При строительстве жилых зданий, промышленных или коммерческих объектов определение прочности бетона позволяет избежать многих негативных последствий. Материал используется на различных этапах возведения строений в различных целях. В зависимости от типа конструкций, требования к смесям могут существенно меняться. К примеру, для заливки фундаментов и стен применяются разные марки бетона, определяющиеся прочностными характеристиками.

Использование смесей, не отвечающих предъявляющимся требованиям, может приводить к образованию трещин, ухудшению эксплуатационных качеств и преждевременному разрушению конструкции. Исследования часто необходимы для определения возможности дальнейшего использования здания в каких-либо целях.

Таблица прочности бетона: соответствие классов и марок

Строительные растворы подразделяются на категории, при которых учитываются различные параметры. Обычно разбивается прочность бетона в МПа по классам, обозначающимся большой буквой с цифрой. Такая маркировка в профессиональной среде считается наиболее удобной. К примеру, раствор B25 будет иметь прочность 25 МПа.

Правила контроля прочности бетона

Что касается марки бетона, то она выражает приблизительное значение в килограммах на квадратный сантиметр. Обозначение производится по тому же принципу. Однако при соотношении показателей нормативный коэффициент вариации может составлять 13,5 процентов.

Для примера предлагается ознакомиться со специальной таблицей прочности бетона, в которой приводятся соответствия между классами и марками смесей.

Класс

Марка

Прочность, кгс/кв. м

B5

M75

65

B10

M150

131

B15

M200

196

B25

M350

327

B35

M450

458

Что оказывает влияние на прочность?

При протекании химических процессов происходит застывание бетонной смеси. Вода вступает во взаимодействие с вяжущим веществом. Под влиянием некоторых факторов скорость протекания химической реакции может ускоряться или затормаживаться. От них же в некоторой степени будет зависеть конечная прочность бетона.

К важным факторам следует отнести:

  • изначальную активность вяжущего вещества;
  • количество воды в составе;
  • уровень уплотнения;
  • температурный режим и влажность;
  • качество смешивания компонентов.

Предел прочности бетона

Немаловажную роль играет качество используемых наполнителей. Компоненты с мелкой фракцией и глинистыми веществами приводят к снижению прочности. Крупные частицы имеют лучшую адгезию с вяжущим веществом. Их применение положительно сказывается на показателях прочности.

Классификация методов исследования

При определении прочности бетона в строительных конструкциях приходится решать непростые технические задачи. Развитие теоретических и практических исследований в сфере контроля качества строительных составов привело к появлению многочисленных методов. Каждый из них имеет конкретную сферу применения, а также свои плюсы и минусы.

Если брать способ воздействия непосредственно на испытываемую конструкцию, то можно выделить три основных метода.

  1. Разрушающий. После проведения контрольных операций образец использовать по назначению невозможно.
  2. Неразрушающий. Осуществление испытаний не сказывается на эксплуатационных способностях конструкции.
  3. Локально разрушающий. После проведения специальных мероприятий требуется ремонт сооружения.

Обследование должно производиться только после детального ознакомления с проектно-технической документацией. Получив определенные сведения об используемом составе и технологии изготовления конструкции, можно приступать к работам по определению прочностных качеств.

Прочность бетона на растяжение

От каких факторов зависит выбор метода?

Чтобы узнать предел прочности бетона, необходимо сначала определиться с методикой исследования. На ее выбор влияние оказываются следующие факторы:

  • состояние строительной смеси;
  • доступность тестируемых участков;
  • количество собранной информации;
  • наличие или отсутствие разнородных слоев в конструкции.

Несмотря на многообразие методик, результаты, полученные разрушающими способами, являются наиболее достоверными, так как при испытаниях измеряется искомый показатель – усилие, прилагаемое при сжатии. Кроме того, тщательно изучается образец, взятый непосредственно из тела конструкции, а не верхняя часть.

Разрушающие методы контроля

Сущность способов заключается в исследовании образцов, полученных выбуриванием или выпиливанием из готовой конструкции. На них оказывается статическая нагрузка с постепенным увеличением скорости роста. В результате удается рассчитать напряжения при приложенных усилиях.

Габариты и форма взятых образцов зависят от типа проводимых испытаний. Они должны отвечать требованиям ГОСТ 10180.

Метод исследования

Форма испытываемых образцов

Размеры элементов в миллиметрах

Определение показателей прочности бетона на растяжение и сжатие

Куб

Длина ребер фигуры может составлять 100, 150, 200 или 300 мм

Цилиндр

Для исследования берется образец высотой в два диаметра, один из которых может иметь те же размеры, что и ребра куба.

Проверка прочностных показателей на осевое растяжение

Призма, имеющая квадратное сечение

Размеры испытываемого элемента могут быть следующими: 200 х 200 х 800, 100 х 100 х 400 или 200 х 200 х 800 мм.

Цилиндр

При проведении исследований берутся образцы тех же размеров, что и в случае, указанном выше.

Определение прочностных качеств на растяжение при изгибе и осуществлении раскалывания

Призма, имеющая квадратное сечение

В ходе работ берутся образцы следующих размеров: 200 х 200 х 800, 100 х 100 х 400 и 150 х 150 х 600 мм.

Для определения прочности бетона собираются его пробы посредством выбуривания или выпиливания отдельных частей.

  1. Места назначаются после предварительного осмотра. Участок испытания конструкции должен находиться на некотором удалении от стыков и краев.
  2. Оставшиеся канавки после взятия образцов замуровываются мелкозернистым бетоном.
  3. В процессе выбуривания или выпиливания применяются пилы с алмазными дисками, специальные коронки или подходящий твердосплавный инструмент.
  4. На участках взятия проб не должно быть арматуры. Если такой вариант не может быть осуществлен, то берется часть бетона с металлическими прутьями сечением до 16 мм для образцов с размерами более 10 см.
  5. Наличие арматуры недопустимо при исследованиях на осевое растяжение и сжатие. Это негативно сказывается на конечных показателях. Кроме того, прутьев не должно быть в пробах, имеющих форму призмы, при испытаниях на растяжение при изгибе.
  6. Места извлечения образцов, их количество, а также размеры определяются правилами контроля прочности бетона с учетом пунктов ГОСТ 18105.

Каждая взятая заготовка маркируется и описывается в протоколе. После этого она подвергается тщательной подготовке для дальнейших испытаний. Все образцы должны иметь специальную схему, в которой четко отражена ориентация частей непосредственно в конструкции.

Контроль и оценка прочности бетона

Неразрушающий контроль механическим способом

В основе данного метода лежат градуировочные зависимости. Они базируются на косвенных характеристиках. К таковым относятся:

  • показатели отскока бойка непосредственно от бетонной поверхности;
  • параметры энергии ударного импульса;
  • размеры отпечатков, оставшихся в результате механического воздействия;
  • напряжение, приводящее к местному разрушению при отрыве;
  • усилие при осуществлении разрыва на ребре конструкции.

В правилах контроля прочности бетона предлагается применять определенный набор измерительных приспособлений при проведении испытаний: штангенциркуль, угловой масштаб, часовой индикатор и некоторые другие инструменты. Количество проводимых испытаний и расстояния между рабочими участками приводятся в таблице.

Применяемый метод исследований

Число проводимых мероприятий

Расстояние в миллиметрах

От краев конструкции

Между рабочими зонами

Скалывание ребра

2

-

200

Пластическая деформация

5

50

30

Отрыв

1

50

Двойной диаметр диска

Упругий отскок

5

50

30

Ударный импульс

10

50

15

Отрыв со скалыванием

1

150

Глубина выемки, умноженная на 5

Вышеуказанные мероприятия должны производиться на участке бетонной конструкции общей площадью 100-600 кв. см. После осуществления основных испытаний данные заносятся в специальный журнал для установки градуировочных зависимостей между косвенными характеристиками и прочностными показателями затвердевшего раствора.

Зависимость прочности бетона от температуры

Неразрушающий контроль физическими методами воздействия

К категории таких способов относятся технологии акустического воздействия и проникающих излучений. Они предоставляют возможность судить о качественных характеристиках конструкции по внутренней структуре, так как измеряется скорость распространения волн упругих колебаний непосредственно по испытываемому материалу.

Чаще всего используется прибор для определения прочности бетона ультразвуковым методом. Он позволяет снять показания без оказания механического воздействия на конструкцию. С его помощью измеряется скорость прохождения ультразвуковых волн через слой бетона. При сквозном исследовании датчики могут располагаться с двух сторона, а при поверхностном – с одной.

Контроль с использованием ультразвука считается наиболее информативным и достаточно простым. Он позволяет не только оценить прочностные параметры, но и найти возможные дефекты внутри слоев. Используемый прибор имеет несколько режимов работы, которые представлены в таблице.

Режим

Описание

Калибровка

Позволяет приспособить прибор к характеристикам бетона. Измеряются поперечные волны внутри затвердевшей смеси, определяются важные параметры, необходимые для снятия качественных образов структуры массива.

Обзор

Дает возможность произвести быстрое изучение внутреннего строения конструкции. Измеряется толщина, обнаруживаются дефекты или предметы, находящиеся в массиве (арматура, трубы, кабели).

Сбор

Собираются данные об ультразвуковых исследованиях. Запись производится в различных положениях. Сканирование осуществляется в виде полосы (или особой ленты).

Просмотр

Применяется для анализа данных на длительном отрезке времени. На экране в данном случае присутствуют все типы изображений. Они могут отображаться по очереди или сразу.

Ультразвуковой измеритель прочности бетона позволяет проводить многочисленные испытания многократно, осуществляя постоянный контроль изменения параметров. Недостатком считается погрешность при соотношении акустических характеристик с базовыми параметрами.

О затвердевании строительных смесей на основе цемента

Существует прямая зависимость прочности бетона от температуры в процессе застывания. Нормальными условиями принято считать режим от 15 до 20 градусов. С понижением температуры замедляется нарастание прочности. При заморозках затвердевание будет происходить, если в состав были добавлены специальные присадки.

Повышение температуры ускоряет процесс застывания, особенно если влажность является достаточной. Однако нагрев более 85 градусов противопоказан, так как сложно защитить бетонную смесь от пересыхания. Процесс затвердевания можно стимулировать двумя способами. Первый из них заключается в использовании внутреннего тепла, а второй – внешнего.

Об анализе возможных проблем при определении прочности

Используя ультразвуковой измеритель прочности бетона, необходимо особое внимание уделить установлению градуировочных зависимостей. Без них полученные данные не могут считаться доказательными. Для получения более точных результатов придется учесть количество и состав наполнителя, уровень уплотнения, расход цемента и многое другое.

fb.ru

Основные методы определения прочности тяжелого бетона на сжатие в сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкциях и изделиях

Рассмотрим некоторые основные методы и приборы определения прочности бетона в конструкциях, которыми пользуются на практике. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля осуществляется согласно ГОСТ 22690-88 «БЕТОНЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ МЕХАНИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ», определения прочности ультразвуковым методом неразрушающего контроля осуществляется по ГОСТ 17624-87 «БЕТОНЫ. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ», определение прочности по бетонным образцам, выбуренным или выпиленным из конструкций, осуществляется по ГОСТ 28570-90 «БЕТОНЫ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ПО ОБРАЗЦАМ, ОТОБРАННЫМ ИЗ КОНСТРУКЦИЙ».

Неразрушающие методы определения прочности на сжатие бетонных конструкций основаны на косвенных характеристиках показаний приборов, основанных на методах упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации,отрыва, скалывания ребра и отрыва со скалыванием, скорости прохождения ультразвука. Определение прочности на сжатия по образцам, отобранным из конструкций, подразумевает испытание их на прессе.

Для определения класса и марки бетона в зависимости от прочности сжатия или растяжения, можно использовать табл.6, приложения 1, ГОСТ 26633-91 «БЕТОНЫ ТЯЖЕЛЫЕ И МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ»

СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ КЛАССАМИ БЕТОНА ПО ПРОЧНОСТИ НА СЖАТИЕ И РАСТЯЖЕНИЕ И МАРКАМИ

Таблица 6

Класс бетона по прочности

Средняя прочность бетона ()*, кгс/см2

Ближайшая марка бетона по прочности М

Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса, %,

Сжатие

В3,5

45,8

M50

+9,2

В5

65,5

M75

+14,5

В7,5

98,2

M100

+1,8

В10

131,0

M150

+14,5

B12,5

163,7

M150

-8,4

B15

196,5

M200

+1,8

В20

261,9

M250

-4,5

В22,5

294,7

M300

+1,8

В25

327,4

M350

+6,9

В27,5

360,2

M350

-2,8

В30

392,9

M400

+1,8

В35

458,4

M450

-1,8

В40

523,9

М550

+5,0

В45

589,4

M600

+1,8

B50

654,8

M700

+6,9

В55

720,3

M700

-2,8

В60

785,8

M800

+1,8

В65

851,3

M900

+5,7

В70

916,8

M900

-1,8

В75

982,3

М1000

+1,8

В80

1047,7

M1000

-4,6

____________

• Средняя прочность бетона R рассчитана при коэффициенте вариации V, равном 13,5 %, и обеспеченности- 95 % для всех видов бетона, а для массивных гидротехнических конструкций- при коэффициенте вариации V, равном 17 %, и обеспеченности- 90%.

Методы и приборы неразрушающего контроля

Для определения прочности бетона на сжатие данные показаний необходимо преобразовывать с помощью предварительно установленных градуировочных зависимостей между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности (в виде графика, таблицы или формулы), по методикам, указанным в ГОСТ 22690-88 и по прилагаемым графикам градуировочных зависимостей к приборамб, установленным на заводе-изготовителей прибора.

Испытание прочности приборами неразрушающего контроля выполняют, непосредственно, в местах расположения конструкций, однако, также можно выполнять испытание бетона проб из конструкций. Испытание бетона в пробах рекомендуется для определения его прочности в труднодоступных зонах конструкций и в конструкциях, находящихся при отрицательной температуре. Пробу вмоноличивают в раствор, прочность которого на день испытания должна быть не менее половины прочности бетона пробы (для предотвращения разрушения пробы при испытании). Вмоноличивание проб в раствор удобно производить с использованием стандартных форм, для изготовления бетонных контрольных образцов по ГОСТ 10180-90. Расположение проб после распалубки представлено на рис.1.

Рис.1. 1 - проба бетона; 2 - наиболее удобная для испытания сторона пробы 3 - раствор, в котором закреплена проба

Обычно приборы поставляются с графиками градуировочной зависимости или с базовыми настройками для тяжелого бетона средних марок. Для обследования конструкций допускается применять методы упругого отскока, ударного импульса или пластической деформации, используя градуировочную зависимость, установленную для бетона, отличающегося от испытываемого (по составу, возрасту, условиям твердения, влажности), с уточнением ее в соответствии с методикой, приведенной в приложении 9 (ГОСТ 22690-88). Для ультразвуковых приборов требуется градуировка и корректировка согласно ГОСТ 17624, ГОСТ 24332 и методических рекомендаций МДС 62-2.01 ГУП «НИИЖБ» по контролю прочности бетона монолитных конструкций ультразвуковым методом поверхностного прозвучивания.

Согласно ГОСТ 22690-88 п. 4.4. для методов неразрушающего контроля число испытаний на одном участке, расстояние между местами испытаний на участке и от края конструкции, толщина конструкции на участке испытания должны быть не меньше значений, приведенных в табл. 3.

Таблица 3

Наименование метода

Число испытаний на участке

Расстояние между местами испытаний, мм

Расстояние от края конструкции до места испытаний, мм

Толщина конструкции

Упругий отскок

5

30

50

100

Ударный импульс

10

15

50

50

Пластическая деформация

5

30

50

70

Скалывание ребра

2

200

-

170

Отрыв

1

2 диаметра диска

50

50

Отрыв со скалыванием

1

5 глубин вырыва

150

Удвоенная глубина установки анкера

Метод упругого отскока

При испытании методом упругого отскока, расстояние, от мест проведения испытания до арматуры, должно быть, не менее 50 мм.Испытание проводят в следующей последовательности:

  • прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось, перпендикулярно к испытываемой поверхности, в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
  • положение прибора, при испытании конструкции относительно горизонтали, рекомендуется принимать таким же, как при испытании образцов для установления градуировочной зависимости; при другом положении, необходимо вносить поправку на показания в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
  • фиксируют значение косвенной характеристики, в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
  • вычисляют среднее значение косвенной характеристики на участке конструкции.

Определение прочности бетона прибором "Склерометр – ОМШ1"

Склерометр предназначен для определения прочности бетона и раствора методом упругого отскока по ГОСТ 22690-88. Пределы измерений для данного метода- от 5, до 50 МПа (для марок бетона от М50 до М500)

Прибор представляет собой цилиндрический корпус со шкалой, в котором размещены ударный механизм с пружинами и стрелка – индикатор. Испытания проводят путем нажатия приставленного к бетону склерометра и после удара бойка и величине его отскока, зафиксированного стрелкой-индикатором по графику, определяют прочность бетона(раствора). Продолжительность одного испытания- 20 сек.

К склерометру прилагается график, определяющий зависимость между твердостью при ударе и прочностью бетона. График, построен путем выполнения большой серии испытаний на кубиках, причем каждый кубик раздавливался в прессе непосредственно, после испытания склерометром (до ± 32%).

Отрыв со скалыванием

При испытании, методом отрыва, участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия, предварительно напряженной арматуры.

Испытания проводят в следующей последовательности:

  • если анкерное устройство не было установлено до бетонирования, то в бетоне сверлят или пробивают шпур, размер которого выбирают в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора в зависимости от типа анкерного устройства;
  • в шпуре закрепляют анкерное устройство на глубину, предусмотренную инструкцией по эксплуатации прибора, в зависимости от типа анкерного устройства;
  • прибор соединяют с анкерным устройством;
  • нагрузку увеличивают, со скоростью 1,5 - 3,0 кН/с;
  • фиксируют показание силоизмерителя прибора и глубину вырыва с точностью не менее 1 мм.

Если наибольший и наименьший размеры вырванной части бетона от анкерного устройства до границ разрушения по поверхности конструкции отличаются более чем в два раза, а также если глубина вырыва отличается от глубины заделки анкерных устройств более чем на 5 %, то результаты испытаний допускается учитывать только для ориентировочной оценки прочности бетона.

Еслис прибором применяются анкерные устройства в соответствии с приложением 2 ГОСТ 22690-88, то допускается использовать следующую градуировочную зависимость:

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Рекомендуемое

ГРАДУИРОВОЧНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ДЛЯ МЕТОДА ОТРЫВА СО СКАЛЫВАНИЕМ

При использовании анкерных устройств, приведенных в приложении 2, прочность бетона R, МПа можно вычислять по градуировочной зависимости по формуле

(1)

где m1 - коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя в зоне вырыва и принимаемый равным 1 при крупности менее 50 мм и 1,1 при крупности 50 мм и более;

m2 - коэффициент пропорциональности для перехода от усилия вырыва, кН, к прочности бетона, МПа;

Р - усилие вырыва анкерного устройства, кН.

При испытании тяжелого бетона прочностью 10 МПа и более и керамзитобетона прочностью от 5 до 40 МПа значения коэффициента пропорциональности m2 принимают по табл. 9.

Таблица 9

Условие твердения бетона

Тип анкерного устройства

Предполагаемая прочность бетона, МПа

Глубина заделки анкерного устройства, мм

Значение коэффициента m2 для бетона

тяжелого

легкого

Естественное

I

? 50

48

1,1

1,2

> 50

35

2,4

-

II

? 50

48

0,9

1,0

> 50

30

2,5

-

III

? 50

35

1,5

-

Тепловая обработка

I

? 50

48

1,3

1,2

> 50

35

2,6

-

II

? 50

48

1,1

1,0

> 50

30

2,7

-

III

? 50

35

1,8

-

Прибор для определения прочности бетона «ПИБ»

На испытываемой конструкции выбирают ровный участок размером 0,2x0,2 м и выполняют пробивку отверстия, глубиной 55x10-3 м перпендикулярно испытываемой поверхности. Допускается отклонение оси отверстия от нормали испытываемой поверхности до 1 градуса. Пробивку отверстия выполняют шлямбуром с оправкой или механизированным (электромеханическим) инструментом, обеспечивающим выполнение заданных требований.

В подготовленное отверстие устанавливается анкерное устройство, состоящее из конуса и 3-х сегментов, и накручивают гайку-тягу с усилием, предотвращающим проскальзывание анкерного устройства при испытании.

Опору прибора закручивают до упора в рабочий цилиндр. Винт поршневого насоса выкручивают в крайнее верхнее положение. Присоединяют прибор к гайке-тяге и выкручивают опору 4 до упора в поверхность испытываемого материала.

После проведения подготовительных операций производят вырыв анкерного устройства (тип 1 или 2). Вращают ручку поршневого насоса со скоростью, обеспечивающей приложение нагрузки равной 1,5 ... ЗкН/с.

В момент разрушения испытываемого материала визуально устанавливают максимальное давление по манометру. Снятие показаний по манометру следует выполнять с точностью до 2,5 кгс/см2.

При проведении испытаний необходимо следить за тем, чтобы не происходило проскальзывания анкерного устройства. Результаты испытаний не учитываются, если произошло проскальзывание анкерного устройства более 5x10-3 м. Повторное испытание данного отверстия не допускается из-за возможности получения заниженных результатов. После вырыва анкерного устройства необходимо уточнить глубину разрушения бетона, используя для ее определения две линейки, одну из которых устанавливают ребром на поверхность бетона в зоне испытаний, другой - замеряют глубину.

Ультразвуковой метод

Ультразвуковой метод основан на связи между скоростью распространения ультразвуковых колебаний в бетоне и его прочностью. Прочность бетона в конструкциях определяют по экспериментально установленным градуировочным зависимостям "скорость распространения ультразвука - прочность бетона" или "время распространения ультразвука - прочность бетона" в зависимости от способа прозвучивания.

Ультразвуковые измерения в бетоне проводят способами сквозного или поверхностного прозвучивания. Сборные линейные конструкции (балки, ригели, колонны и др.) испытывают, как правило, способом сквозного прозвучивания в поперечном направлении. Изделия, конструктивные особенности которых затрудняют осуществление сквозного прозвучивания, а также плоские конструкции (плоские, ребристые и многопустотные панели перекрытия, стеновые панели и т. д.) испытывают способом поверхностного прозвучивания. При этом база прозвучивания при измерениях на конструкциях должна быть такой же, как на образцах при установлении градуировочной зависимости.

Между бетоном и рабочими поверхностями ультразвуковых преобразователей должен быть обеспечен надежный акустический контакт, для чего применяют вязкие контактные материалы (солидол по ГОСТ 4366, технический вазелин по ГОСТ 5774 и др.).

Градуировочную зависимость "скорость - прочность" устанавливают при испытании конструкций способом сквозного прозвучивания. Градуировочную зависимость "время - прочность" устанавливают при испытании конструкций способом поверхностного прозвучивания.

Допускается при испытании конструкций способом поверхностного прозвучивания использовать градуировочную зависимость "скорость - прочность" с учетом коэффициента перехода, определяемого в соответствии с приложением 3.

Измерение времени распространения ультразвука в бетоне конструкций следует проводить в направлении, перпендикулярном уплотнению бетона. Расстояние от края конструкции до места установки ультразвуковых преобразователей должно быть не менее 30 мм. Измерение времени распространения ультразвука в бетоне конструкций следует проводить в направлении, перпендикулярном направлению рабочей арматуры. Концентрация арматуры вдоль выбранной линии прозвучивания не должна превышать 5 %. Допускается прозвучивание вдоль линии, расположенной параллельно рабочей арматуре, если расстояние от этой линии до арматуры составляет не менее 0,6 длины базы.

Пульсар 1.2.

Рис. 2. Внешний вид прибора Пульсар-1.2: 1 - вход приемника; 2 - выход излучателяРис. 2. Внешний вид прибораПульсар-1.2: 1 - вход приемника;2 - выход излучателя

Прибор состоит из электронного блока (см. рис. 3.2) и ультразвуковых преобразователей - раздельных или объединенных в датчик поверхностного прозвучивания. На лицевой панели электронного блока расположены: 12-ти клавишная клавиатура и графический дисплей. В верхней торцевой части корпуса установлены разъёмы для подключения датчика поверхностного прозвучивания или отдельных УЗ преобразователей для сквозного прозвучивания. На правой торцевой части прибора расположен разъем USB интерфейса. Доступ к аккумуляторам осуществляется через крышку батарейного отсека на нижней стенке корпуса.

Работа прибора основана на измерении времени прохождения ультразвукового импульса в материале изделия от излучателя к приемнику. Скорость ультразвука вычисляется делением расстояния между излучателем и приемником на измеренное время. Для повышения достоверности в каждом измерительном цикле автоматически выполняется 6 измерений и результат формируется путем их статистической обработки с отбраковкой выбросов. Оператор выполняет серию измерений (от 1 до 10 измерений по его выбору), которая также подвергается математической обработке с определением среднего значения, коэффициента вариации, коэффициента неоднородности и с отбраковкой выбросов.

Скорость распространения ультразвуковой волны в материале зависит от его плотности и упругости, от наличия дефектов (трещин и пустот), определяющих прочность и качество. Следовательно, прозвучивая элементы изделий, конструкций и сооружений можно получать информацию о:

  • прочности и однородности;
  • модуле упругости и плотности;
  • наличии дефектов и их локализации.
  • форме А-сигнала

Возможны варианты прозвучивания со смазкой и сухим контактом (протекторы, конусные насадки), см. рис. 3.1.

Рис. 3. Варианты прозвучивания

Прибор осуществляет запись и визуализацию принимаемых УЗК, имеет встроенные цифровые и аналоговые фильтры, улучшающие соотношение «сигнал-помеха». Режим осциллографа позволяет просматривать сигналы на дисплее (в задаваемом масштабах времени и усиления), вручную устанавливать курсор в положение контрольной метки первого вступления. Пользователь имеет возможность вручную изменять усиление измерительного тракта и смещать ось времени для просмотра и анализа сигналов первого вступления и огибающей.

Оформление результатов для методов определения прочности неразрушающего контроля

Результаты испытаний прочности бетона заносят в журнал, в котором должно быть указано:

  • наименование конструкции, номер партии;
  • вид контролируемой прочности и ее требуемое значение;
  • вид бетона;
  • наименование неразрушающего метода, тип прибора и его заводской номер;
  • среднее значение косвенной характеристики прочности и соответствующее значение прочности бетона;
  • сведения об использовании поправочных коэффициентов;
  • результаты оценки прочности бетона;
  • фамилия и подпись лица, проводившего испытание, дата испытания.

Для ультразвукового метода определения прочности нужно воспользоваться формой журнала, установленной в приложениях №8-9, ГОСТ 17624-87 «БЕТОНЫ. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ»

sklerometr.ru

Определение марки бетона по истираемости

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

«Томский государственный архитектурно-строительныйуниверситет»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАРКИ БЕТОНА

ПО ИСТИРАЕМОСТИ

Методические указания к лабораторной работе

Составитель Н.П. Душенин

Томск 2015

Определение марки бетона по истираемости: методические указания к лабораторной работе / Сост. Н.П. Душенин. – Томск: Изд-воТом. гос.архит.-строит.ун-та,2015. – 14 с.

Рецензент к.т.н., доцент Г.Г. Петров

Редактор к.т.н., доцент Т.В. Савченкова

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине Б3.В5 «Технология бетона, строительных изделий и конструкций» и Б2.ДВ1.2 «Механические методы испытаний», для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 270800 «Строительство» и профилю подготовки «Производство строительных материалов и конструкций», очной формы обучения.

Печатаются по решению методического семинара кафедры строительных материалов и технологий, протокол № 10 от 26.12.14 г.

с 01.02.2015 до 01.02.2020

Оригинал-макетподготовлен автором.

Подписано в печать 14.01.15 г. Формат 60×84. Бумага офсет. Гарнитура Таймс.

Уч.-изд.л. 0,74. Тираж 40 экз. Заказ №

Изд-воТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2. Отпечатано соригинал-макетав ООП ТГАСУ.

634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1. Цель работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2. Оборудование и материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3. Общие требования и методы отбора образцов для испытаний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4. Подготовка к испытанию. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

5. Проведение испытания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

6. Обработка результатов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 7. Вопросы для самоконтроля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Список рекомендуемой литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3

ВВЕДЕНИЕ Истираемость – способность материала изменяться в объ-

ѐме имассе под действием истирающих усилий.

Истираемость зависит от твердости материала: чем выше твердость, тем меньше истираемость.

Истираемость материалов и изделий важна во многих областях жизнедеятельности человека, таких, как строительство, создание контактных пар для электроустановок, определение качества таблеток вфармации и др.

Встроительстве, например, для дорожных и аэродромных бетонных плит истираемость определяют при освоении производства, изменении состава бетона, технологии, вида и качества материалов, но не реже одного раза в 6 месяцев.

Имитировать практические условия истирания бетона в реальных конструкциях нелегко, и главная трудность испытаний на истираемость состоит в том, чтобы с уверенностью можно было считать результаты испытания соответствующими истинному сопротивлению бетона.

Сопротивление бетона истиранию можно определять различными методами, каждый из которых основан на воспроизведении истирания бетона в практических условиях. При всех испытаниях показателем истирания является уменьшение веса образца.

ВРоссии базовым методом определения истираемости для бетонов всех видов (для дорожных конструкций, полов, лестниц

идругих конструкций) является методика определения истираемости на круге истирания типов ЛКИ-2иЛКИ-3,которые и представлены в данном методическом указании.

Целями освоения дисциплины «Механические методы испытаний» является приобретение знаний и экспериментальных навыков исследования состава, структуры и свойств строительных материалов и определения качественных характеристик строительных изделий и конструкций.

4

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

ОК-1Владение культурой мышления; способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения

ПК-5Владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией

ПК-17Знаниенаучно-техническойинформации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности

ПК-19Способность составлять отчеты по выполненным работам, участвовать во внедрении результатов исследований и практических разработок

В результате освоения дисциплины студенты должны

Знать:

–состав материала, основные понятия, термины и опреде-

ления;

–назначение и области применения механических методов испытания строительных материалов, изделий и конструкций;

–особенности подготовки образцов для проведения испы-

таний;

–методы и приборы по экспериментальным исследованиям строительных материалов.

Уметь:

–организовать производственный контроль качества на всех этапах технологического процесса производства строительных материалов, изделий и конструкций;

–обобщать опыт внедрения разработанных технических решений и научных исследований;

–пользоваться специальной литературой, справочниками, стандартами, нормативными и другими руководящими документами;

5

–делать выводы по проведенной работе.

Владеть

–инженерной терминологией в области строительных материалов и технологий их производства;

–методами определения физико-механических,технологических и эксплуатационных свойств строительных материалов, изделий и конструкций.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение и практическое освоение методики определения истираемости бетонов сухим абразивом на круге истирания ЛКИ-3.

2. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ

Круг истирания типа ЛКИ-3(рис. 1). Весы технические по ГОСТ24104-80.Штангенциркуль по ГОСТ166-80.

Стальные линейки по ГОСТ 427-75.

Шлифзерно №16 по ГОСТ 3647-80или нормальный вольский песок по ГОСТ6139-78.

Рис.1. Круг истирания типа ЛКИ-3

1 - истирающий диск;2 - испытываемые образцы;3 - нагружающее устройство;4 - счетчик оборотов

6

Круг истирания должен иметь съемный вращающийся в горизонтальной плоскости истирающий диск, изготовленный из серого чугуна твердостью 185–215кН/см2. На поверхности истирающего диска не допускаются выбоины и углубления шириной более 5 мм и глубиной более 0,5 мм. Скорость вращения истирающего диска под нагрузкой должна быть (30±1) об/мин.

3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ И МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Требования к бетону по истираемости указываются в технической документации на сборные бетонные и железобетонные изделия.

3.2. Истираемость бетона определяют при подборе состава бетона для изделий или конструкций, к которым предъявляются требования по истираемости, а также при каждом изменении вида крупного заполнителя или его содержания в бетоне более чем на 100 кг/м3, но не реже одного раза в 6 месяцев.

3.3. Отбор проб бетона для изготовления контрольных образцов следует производить:

при подборе или проверке состава бетона - из лабораторного замеса;

на заводах сборного железобетона - в процессе производства бетонных и железобетонных изделий;

на посту формования бетонных и железобетонных изде-

лий;

на заводах товарного бетона - у места погрузки бетонной смеси в транспортную емкость.

3.4. Определение истираемости бетона следует производить в возрасте, соответствующем достижению бетоном проектной марки по прочности, если в нормативных документах на изделия или конструкции не предусмотрен другой возраст бетона для определения истираемости.

3.5. Образцы для испытаний на круге истирания должны иметь форму куба с ребром длиной 70 мм или цилиндра диаметром и высотой 70 мм.

7

3.6. При определении истираемости бетона с зернами заполнителя крупностью до 20 мм образцы изготавливают в металлических формах.

3.7. При определении истираемости бетонов с зернами заполнителя крупностью более 20 мм образцы для испытаний должны выпиливаться или выбуриваться из изделий или бетонных образцов большего размера.

3.8. Образцы испытывают сериями. Число образцов в серии должно быть не менее трех.

3.9. Массу образцов и их размеры определяют с погрешностью не более 0,2 %.

3.10. Температура воздуха в помещении, где проводят испытания, должна быть (25±10) °С, а относительная влажность

(50±20) %.

4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

4.1. Испытание бетона на круге истирания проводят на воздушно-сухихобразцах, предварительно выдержанных не менее 2 суток в помещении стемпературно-влажностнымиусловиями по п. 1.12, либо на образцах, предварительно насыщенных водой по ГОСТ 12730.3.

4.2. Истиранию подвергают нижнюю грань образца. Перед испытанием образцы взвешивают и штангенциркулем измеряют площадь истираемой грани.

4.3. Неплоскостность поверхности истираемой грани образцов не должна превышать 0,05 мм на 100 мм длины.

4.4. Боковые грани образцов-кубов,перпендикулярные истираемой грани, перед испытанием нумеруют цифрами 1, 2, 3, 4 и в последовательности этой нумерации образец поворачивают при проведении испытаний, предусмотренных разделом 5.

8

5.ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

5.1.Образцы устанавливают в специальные гнезда круга истирания. После установки проверяют возможность свободного перемещения образцов в гнездах в вертикальной плоскости.

5.2.К каждому образцу (по центру) прикладывают сосредоточенную вертикальную нагрузку величиной (300±5) Н, что соответствует давлению (60±1) кПа. Нагрузка обеспечивается набором грузов (См. поз. 3, Рис. 1) навешиваемых на рычаг. Масса грузов составляет 2,9 кг.

5.3.На истирающий диск равномерным слоем насыпают первую порцию шлифзерна №16. Масса навески 20 г.

5.4.После установки образцов и нанесения на истирающий диск абразива включают привод круга и производят истирание. Через каждые 30 м пути истирания, пройденного образцами или 28 оборотов истирающего диска, истирающий диск останавливают. С него удаляют остатки абразивного материала и истертого в порошок бетона и насыпают на него новую порцию абразива по п. 5.3. и снова включают привод истирающего диска. Указанную операцию повторяют 5 раз, что составляет 1 цикл испытаний (150 м пути испытания).

5.5.После каждого цикла испытаний образец (образцы) вынимают из гнезда, поворачивают на 90° в горизонтальной плоскости (вокруг вертикальной оси согласно ранее нанесенной нумерации) и проводят следующий цикл испытаний по п. 5.4.

5.6.Всего проводят 4 цикла испытаний для каждого образца (общий путь истирания равен 600 м).

5.6.После 4 циклов испытания образцы вынимают из гнезд, обтирают сухой тканью и взвешивают.

9

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. Истираемость бетона (G1 в г/см2), характеризуемую потерей массы образца, определяют с погрешностью до 0,1 г/см2

для отдельного образца по формуле

 

 

G

m1m2

,

(1)

 

1

F

 

 

 

 

 

где т1 - масса образца до испытания, г;т2 - масса образца после 4 циклов испытания, г;

F - площадь истираемой грани образца, см2.

6.2. Истираемость бетона серии образцов Gc определяют с погрешностью до 0,1 г/см2 как среднее арифметическое значение результатов определения истираемости отдельных образцов серии по формуле

n

Gi

c n

где n - число образцов в серии.

При вычислении средней истираемости серии образцов следует производить проверку выпадающих результатов. (ПРИЛОЖЕНИе 2).

Результаты испытаний заносят в табл. 1

 

 

 

 

 

Таблица 1

Результаты определения истираемости бетона

 

 

 

 

 

 

 

Услов-

Класс

Воз-

 

Истирае-

Средняя ис-

 

марка

Дата

мость от-

 

ное обо-

раст

тираемость

 

бетона

испы-

дельных

 

значение

бето-

серии образ-

 

по проч-

таний

образцов

 

образца

на

цов бетона

 

ности

 

бетона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

studfiles.net