Необходимость оценки прочности бетона

Когда определяют прочность бетона

Прежде чем начать строительство здания или сооружения из бетонных конструкций, проводится испытание бетона на прочность. Эта характеристика влияет на целостность как отдельной бетонной конструкции, так и здания или сооружения.

Испытания бетона на прочность, например определение прочности бетона на сжатие, осуществляются при проведении контроля во время строительства.  Цемент проходит проверку на активность – вступает в реакцию с влагой, которая находится в воздухе, при этом образуется твердый цементный камень. Проверяют прочность цемента после 28 суток для продолжения строительства. Обычно, если завод далеко, и машина долго едет, цемент разбавляют водой, от этого прочность не набирается до указанной предприятием.

Технадзор или прораб во время заливки бетона обязан следить за вибрированием. Оно помогает выйти из смеси воздуху, что положительно скажется на прочности, но слишком чрезмерное вибрирование приводит к расслаиванию смеси. Нужно постоянно проверять как идет процесс.

При первичной приемке контролируют соотношение цемента и воды: отливают конус и смотрят, за сколько конус расползется. Прочность бетона выше тогда, когда меньше воды в смеси. Как правило, в смеси 40-70% воды.

За бетоном после заливки ухаживают: поливают водой при жаре, греют зимой, чтобы бетон набрал необходимую прочность. Если этого не делать, материал не наберет прочность. Движение людей по забетонированным конструкциям, установка на них лесов и опалубки допускается только тогда, когда бетон достигает прочности не менее 1,5 МПа.

Прочность бетона определяется, когда нет документации на материал – здание нельзя проектировать и ремонтировать без характеристики бетона; когда у бетона появились дефекты в виде трещин, сколов, отслоения, шелушения, здание не эксплуатировалось или было заброшенным, подвергалось замачиванию, замасливанию, воздействию огня.

Что такое класс бетона

В проекте на строительную конструкцию пользуются понятием класса прочности. Класс бетона на прочность – показатель характеристики материала. Помимо водонепроницаемости и морозостойкости, бетон лучше сопротивляется усилиям на сжатие. Поэтому здание или сооружение проектируют таким образом, чтобы на конструкцию действовали силы сжатия. При испытании строительных материалов также проводят определение прочности бетона на сжатие.  

В СССР бетоны подразделялись по прочности на сжатие на марки так же, как и цементы. Марка бетона обозначалась буквой «М» и числовым показателем, соответствующим среднему давлению, которое выдерживает бетон в кг/см2. Позже Россия перешла на европейские стандарты, и бетон стал подразделяться на классы. Марочная прочность бетона допускает отклонения. У бетона М350 устойчивость давлению в МПа В25 и В27,5, поэтому характеристика класса бетона на прочность точнее. Марки указываются только для стяжек.

Класс бетона обозначается латинской буквой «В», а цифра, которая стоит за буквой «B», – это нагрузка в МПа, которую бетон должен выдержать в 95 % случаев. Класс бетона выражает максимальное давление сжатия, которое выдерживает материал без разрушения. Строительство ведется с использованием смесей в диапазоне В7,5 – В40.

Если речь идет о бетоне B10, то это означает, что этот класс бетона прочностью 131,0 кгс/см? и выдерживает давление на сжатие 10 МПа в 95 случаях из 100. Давление 10 Мпа на сжатие сравнимо с давлением 1000 тонн конструкции на квадратный метр бетона.

 

Класс бетона по прочности

Прочность бетона на сжатие, МПа

Средняя прочность бетона, R (кгс/см2 )

Марка бетона по прочности

Область применения

В7,5

7,5

98,2

М100

Работы по подготовке к строительству.

В10

10

131,0

М150

Устанавливают подбетонный слой, тонкослойные стяжки, фундаменты легких строительных конструкций.

В12,5

12,5

163,7

М150

В15

15

196,5

М200

Возводят небольшие строения в малоэтажном строительстве, для устройства внутренних перегородок, лестничных маршей.

В20

20

261,9

М250

В22,5

22,5

294,7

М300

Возводят малоэтажные жилые и промышленные здания

В25

25

327,4

М350

Сооружение высоконагружаемых строительных конструкций – несущих балок, плит, колонн в многоэтажных зданиях.

В27,5

27,5

360,2

М350

В30

30

392,9

М400

Возводят   развлекательные и торговые центры, – аквапарки, банковские хранилища, железобетонные изделия и конструкции гидротехнического типа.

В35

35

458,4

М450

В40

40

523,9

М550

Соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и марками 

Как определить класс бетона на прочность

Выбор метода и способов оценки прочности бетона при испытании строительных конструкций

зависит от целей выполняемого исследования. Прочность бетона определяется неразрушающим и разрушающим методами контроля.  

Разрушающий метод – отбор проб из материала путём высверливания керна. Полученные образцы разрушают с помощью пресса в лаборатории.

Неразрушающий метод разделяется на прямой и косвенный.

Прямой метод – местные разрушения конструкции, но без повреждения ее в целом. Заключается в отрыве, отрыве со скалыванием, скалывании ребра.

Косвенный метод – проводится уточнение класса бетона без внедрения приборов в тело конструкции.

Разрушающий метод

Испытания проводятся в лаборатории на гидравлическом прессе. Для них подготавливают контрольный образец – куб или цилиндр.

Образец помещают под пресс, усилия постепенно наращивают, пока тот не разрушится. После каждого испытания фиксируют значения максимальных усилий на сжатие (определение прочности бетона на сжатие), выполняют статистическую обработку. Обследование методом разрушающего контроля проводится, когда речь идет о приемке здания или сооружения в эксплуатацию.

Разрушающий способ определения прочности бетона

Плюсы и минусы разрушающего метода

К плюсам определения прочности бетона разрушающим методом можно отнести следующие:

  • Используют камеры, в которых автоматика контролирует и поддерживает температуру и влажность.
  • Измеряется искомый параметр – усилие, которое соответствует разрушению при сжатии.
  • Исследуется образец материала, который изымается из тела конструкции, а не исключительно из поверхностного слоя.

Минусы у определения прочности бетона разрушающим методом тоже есть:

  • Для выполнения испытаний под гидравлическим прессом – заготовка образцов бетона проводится заранее.
  • Повреждает целостность бетона.

Неразрушающий прямой метод

Определение прочности бетона неразрушающим методом проводится, когда речь идет о здании или сооружении в процессе эксплуатации. Неразрушающий прямой метод контроля основывается на местных разрушениях конструкции, но без ее повреждения в целом.

Определение прочности бетона методом отрыва со скалыванием предполагает крепление прибора в полость бетона. С помощью лепестковых анкеров из шпуров извлекают часть материала для исследования, фиксируют разрушающее усилие. 

Определение прочности бетона на сжатие прямым неразрушающим методом отрыва со скалыванием прибором ОНИКС-ОС

Неразрушающий косвенный метод

Неразрушающими косвенными методами проводится уточнение класса бетона без внедрения приборов в тело конструкции, установки анкеров.

При определении прочности бетона ультразвуковым методом используется специальный датчик, который проводит волны сквозь толщу бетонного слоя.  Характеристики скорости прохождения волн сравниваются.

Два типа передачи ультразвука используются при неразрушающем контроле — поверхностная и сквозная. Поверхностная передача используется для стен и перекрытий, доступ к бетону при этом происходит, с одной стороны. Сквозная передача ультразвука используется для оценки свай, столбов, нешироких опорных элементов, доступ к бетону происходит с двух сторон. 

  

Определение прочности бетона на сжатие косвенным неразрушающим методом со сквозной передачей ультразвука прибором Пульсар-2.2 

Определение прочности бетона на сжатие косвенным неразрушающим методом с поверхностной передачей ультразвука прибором Пульсар-2.2


Склерометр используется при определении прочности бетона методом обратного отскока. Прибор фиксирует величину обратного движения бойка после удара о поверхность конструкции или пластины, которая к ней прижимается к конструкции.                

Определение прочности бетона на сжатие косвенным неразрушающим методом с помощью склерометра

Принцип определения прочности бетона молотком Кашкарова предполагает измерение на бетоне размеров следа после удара металлическим шариком, сравнение с эталонным отпечатком, в корпус помещают сменный стальной стержень с постоянными характеристиками.

Прочность материала выводится из соотношения полученных диаметров отпечатков на стержне и бетоне после серии ударов, наносимых конструкции.

 

Определение прочности бетона на сжатие косвенным неразрушающим методом с помощью молотка Кашкарова

 Плюсы и минусы неразрушающего метода

Неразрушающие методы контроля прочности бетона имеют ряд преимуществ:

 Сохраняется целостность конструкции, которая проверяется.

  • Производят испытания непосредственно на площадке, получают данные оперативно.
  • Не нужно изготавливать или отбирать образцы.

Есть в определении прочности бетона неразрушающим методом и минусы:

  • Необходимо ждать «плюсовой» температуры, сухости бетона и низкой влажности в помещении для проведения испытаний.
  • Нужно подготовить поверхность конструкции, очистить ее от выступов и неровностей.
  • Необходимо знать о расстоянии до края конструкции и арматуры.

 

Косвенные методы

Трудоемкость

Стоимость испытаний

Диапазон применения, МПа

УЗК

+

++

5-40

Склерометр

++

++

5-50

Молоток Кашкарова

+++

+++

5-50

*+ – оценка параметров.

*+ – низкая; ++ – средняя; +++ – высокая. 

Преимущества компании ООО «СТРОЙ-ПРОВЕРКА»

Преимущество центра технических экспертиз ООО "СТРОЙ-ПРОВЕРКА" заключается в том, что организация имеет необходимый набор приборов как для разрушающего так и для неразрушающего контроля бетона с поверками и сертификатами на данные приборы:

  • Ультразвуковой томограф низкочастотный А1040 MIRA (заводской номер № 210100);
  • Измеритель времени и скорости распространения ультразвука ПУЛЬСАР-2.2 (заводской номер № 343);
  • Измеритель защитного слоя бетона ИПА-МГ4, Госреестр № 29316-10 (заводской номер № 3023);

Время работы

Понедельник - пятница:

с 9:00 - 18:00

Выходной:

суббота - воскресение.

Мы в соц. сетях

   

Мы расположены

    • 197022 Санкт-Петербург

      пр. Левашовский д. 12, офис 222 (БЦ "Левашовский 12")

      тел.: +7 (812) 980 14 00

    • info@gcesp.ru - по общим вопросам

      proekt@gcesp.ru - отдел проектирования

      stroy@gcesp.ru - отдел согласования строительства