Прочность бетона нельзя надежно определить по внешнему виду конструкции. Даже ровная поверхность без трещин не подтверждает соответствие проектному классу.
Для проверки используют лабораторные испытания образцов и методы контроля непосредственно на готовом сооружении. Компания ГК БТест поставляет оборудование для испытаний бетона и оснащения строительных лабораторий.
Зачем проверяют фактическую прочность бетона
Прочность на сжатие относится к основным характеристикам бетона. От нее зависит способность плиты, колонны, фундамента или стены воспринимать предусмотренные проектом нагрузки.
Контроль выполняют при производстве бетонной смеси и железобетонных изделий, возведении монолитных конструкций, приемке работ и обследовании зданий. В зависимости от задачи применяют разрушающие и неразрушающие методы.
Проверка требуется, если нужно:
- подтвердить соответствие проектному классу;
- провести производственный или приемочный контроль;
- оценить качество выполненных работ;
- обследовать конструкцию перед ремонтом;
- сравнить прочность бетона на разных участках.
Если бетон еще производится, удобно испытывать контрольные образцы. Для готового сооружения чаще применяют методы непосредственно на конструкции.
Важно учитывать, что одно измерение не характеризует весь объект. Результат зависит от количества точек, схемы контроля, состояния поверхности и соблюдения методики.
Разрушающий контроль по образцам
Один из основных способов — испытание специально изготовленных образцов. Из бетонной смеси формуют кубы, цилиндры или призмы, уплотняют их и выдерживают при заданных условиях.
Для определения прочности на сжатие образец помещают между плитами испытательного пресса. Нагрузка постепенно увеличивается до разрушения, после чего по полученному усилию и площади сечения определяют прочность.
Для таких испытаний лаборатории используют:
- испытательные прессы;
- формы для образцов;
- виброплощадки;
- камеры нормального твердения;
- средства измерения размеров;
- дополнительную оснастку.
Качество подготовки образца напрямую влияет на результат. Если смесь недостаточно уплотнена, нарушены условия твердения или рабочие поверхности имеют значительные отклонения, показания могут не отражать реальных характеристик материала.
Разрушающий метод позволяет напрямую оценить прочность испытанного образца. Но если необходимо узнать состояние бетона непосредственно в существующей конструкции, используют другие способы либо исследуют керны, отобранные из сооружения.
Механические методы неразрушающего контроля
Неразрушающий контроль удобен, когда нужно обследовать готовую плиту, стену, колонну или другой элемент без изготовления отдельной серии образцов.
К распространенным методам относятся упругий отскок, ударный импульс и отрыв со скалыванием. Они различаются принципом измерения и точностью, поэтому метод выбирают с учетом задачи.
Один из наиболее известных приборов — склерометр, или молоток Шмидта. Он оценивает характеристику отскока ударника после контакта с поверхностью бетона. Такой способ позволяет быстро проверить большое количество участков и определить зоны с отличающимися показателями.
Ударно-импульсные приборы тоже удобны для оперативного обследования. Однако результат зависит от градуировочной зависимости, состояния поверхности, возраста и свойств материала. Поэтому значение на экране прибора нельзя автоматически считать окончательным классом бетона.
Метод отрыва со скалыванием основан на локальном разрушении бетона вокруг установленного анкера. Прибор фиксирует усилие, необходимое для отрыва участка материала. Такой способ применяется для оценки прочности непосредственно в конструкции.
Неразрушающие методы позволяют:
- проверять готовые элементы;
- сравнивать разные участки;
- контролировать набор прочности;
- выявлять зоны с отличающимися характеристиками.
При этом некоторые способы оставляют небольшие локальные повреждения. Например, после отрыва со скалыванием место установки анкера требует восстановления.
Как проверяют бетон ультразвуком
Ультразвуковой контроль основан на измерении характеристик прохождения импульса через бетон. Датчики устанавливают на конструкцию, прибор регистрирует сигнал, после чего полученные данные используют для оценки материала.
Метод удобен при обследовании больших объектов. Он позволяет проводить множество измерений, сравнивать отдельные зоны и оценивать однородность бетона без значительного повреждения поверхности.
При этом скорость прохождения ультразвука сама по себе не равна прочности в мегапаскалях. Для получения корректного результата нужна установленная градуировочная зависимость.
На показания могут влиять:
- состав бетона;
- влажность материала;
- возраст конструкции;
- расположение арматуры;
- условия проведения измерений.
Поэтому ультразвук часто используют вместе с другими методами. Например, с его помощью обследуют большую площадь, а на отдельных участках проводят более прямые испытания для подтверждения результата.
Как выбрать метод контроля прочности
Универсального способа, подходящего для любой конструкции, нет. Метод выбирают с учетом стадии строительства, типа объекта, требуемой точности и действующей нормативной документации.
Для производственного контроля бетонных смесей удобно испытывать контрольные образцы на прессе. Если необходимо быстро проверить много участков готовой конструкции, применяют склерометры и ударно-импульсные приборы. Для обследования крупных элементов подходит ультразвук, а отрыв со скалыванием позволяет получить дополнительную оценку непосредственно в конструкции.
При проведении контроля важно:
- соблюдать требования выбранной методики;
- использовать исправное измерительное оборудование;
- правильно выбирать участки испытаний;
- учитывать градуировочные зависимости;
- выполнять достаточное количество измерений.
В лаборатории могут одновременно использоваться несколько методов. Испытательный пресс нужен для контроля образцов, склерометр — для оперативных измерений на объекте, ультразвуковой прибор — для обследования больших участков, а оборудование для отрыва со скалыванием — для локальной оценки прочности.
Разрушающие и неразрушающие методы не заменяют друг друга полностью. Каждый решает свою задачу и имеет ограничения. Надежный результат получают тогда, когда способ проверки соответствует объекту, измерения выполнены по установленной методике, а оборудование обеспечивает необходимую точность.