Визначення міцності бетону при обстеженні будівель і споруд. Контроль міцності бетону методом відриву з сколюванням Визначення міцності механічними методами неруйнівного контролю

А. В. Улибін, к. Т. Н .; С. Д. Федотов, Д. С. Тарасова (ПНІПКУ «Венчур», Санкт-Петербург)

У пропонованій статті розглянуті основні методи неруйнівного контролю міцності бетону, що застосовуються при обстеженні конструкцій будівель і споруд. Наведено результати експериментів в порівнянні даних, отриманих неруйнівними методами контролю і випробуванням зразків. Показується перевага методу відриву зі сколюванням перед іншими методами контролю міцності. Описуються заходи, без виконання яких застосування непрямих неруйнівних методів контролю неприпустимо.

Міцність бетону на стиск є одним з найбільш часто контрольованих параметрів при будівництві і обстеженні залізобетонних конструкцій. Є велика кількість методів контролю, що застосовуються на практиці. Більш достовірним, з точки зору авторів, є визначення міцності не по контрольних зразках (ГОСТ 10180-90), які виготовляються з бетонної суміші, а по випробуванню бетону конструкції після набрання ним проектної міцності. Метод випробування контрольних зразків дозволяє оцінити якість бетонної суміші, але не міцність бетону конструкції. Це викликано тим, що неможливо забезпечити ідентичні умови набору міцності (вібрація, прогрів і ін.) Для бетону в конструкції і бетонних кубиків зразків.

Методи контролю за класифікацією ГОСТ 18105-2010 ( "Бетони. Правила контролю і оцінки міцності") розділені на три групи:

• руйнують;
• Прямі неруйнівні;
• Непрямі неруйнівні.

Таблиця 1. Характеристики методів неруйнівного контролю міцності бетону.

* За вимогами ГОСТ 17624-87 і ГОСТ 22690-88;

** За даними джерела без побудови приватної градуировочной залежності

До методів першої групи відноситься згаданий метод контрольних зразків, а також метод визначення міцності шляхом випробування зразків, відібраних з конструкцій. Останній є базовим і вважається найбільш точним і достовірним. Однак при обстеженні до нього при бігають досить рідко. Основними причинами цього є істотне порушення цілісності конструкцій і висока вартість досліджень.

В основному застосовуються методи визначення міцності бетону неруйнівним контролем. При цьому велика частина робіт виконується непрямими методами. Серед них найбільш поширеними на сьогоднішній день є ультразвуковий метод по ГОСТ 17624-87, методи ударного імпульсу і пружного відскоку по ГОСТ 22690-88. Однак при використанні зазначених методів рідко дотримуються вимоги стандартів щодо побудови приватних градуювальних залежностей. Деякі виконавці не знають цих вимог.

Інші знають, але не розуміють, наскільки велика помилка результатів вимірювань при використанні залежностей, закладених чи доданих до приладу, замість залежності, побудованої на конкретному досліджуваному бетоні. Є «фахівці», які знають про зазначені вимоги норм, але нехтують ними, орієнтуючись на фінансову вигоду і непоінформованість замовника в даному питанні.

Про фактори, що впливають на помилку вимірювання міцності без побудови приватних градуювальних залежностей, написано багато робіт. У табл.1 представлені дані за максимальною похибки вимірювань різними методами, наведені в монографії з неруйнівного контролю бетону.

На додаток до означеної проблеми використання невідповідних ( "помилкових") залежностей позначимо ще одну, яка виникає при обстеженні. Згідно з вимогами СП 13-102-2003 забезпечення вибірки вимірювань (паралельних випробувань бетону непрямим і прямим методом) на більш ніж 30 ділянках є необхідним, але не достатньою для побудови і використання градуировочной залежності. Необхідно, щоб отримана парним корреляционно- регресійний аналізом залежність мала високий коефіцієнт кореляції (більше 0,7) і низьке СКО (менше 15% від середньої міцності). Щоб ця умова виконувалася, точність вимірювань обох контрольованих параметрів (наприклад, швидкість ультразвукових хвиль і міцність бетону) повинна бути досить високою, а міцність бетону, по якому будується залежність, повинна змінюватися в широкому діапазоні.

При обстеженні конструкцій зазначені умови виконуються рідко. По-перше, навіть базовий метод випробування зразків нерідко супроводжується високою похибкою. По-друге, за рахунок неоднорідності бетону та інших факторів міцність в поверхневому шарі (досліджувана непрямим методом) може не відповідати міцності того ж ділянки на деякій глибині (при використанні прямих методів). І нарешті, при нормальній якості бетонування і відповідно класу бетону проектному в межах одного об'єкта рідко можна зустріти однотипні конструкції з міцністю, що змінюється в широкому діапазоні (наприклад, від В20 до В60). Таким чином, залежність доводиться будувати за вибіркою вимірів з малим зміною досліджуваного параметра.

Як наочний приклад вищевказаної проблеми розглянемо градуювальну залежність, представлену на рис. 1. Лінійна регресійна залежність побудована за результатами ультразвукових вимірювань і випробувань на пресі зразків бетону. Незважаючи на великий розкид результатів вимірювань, залежність має коефіцієнт кореляції 0,72, що до-допустимих за вимогами СП 13-102-2003. При апроксимації функціями, відмінними від лінійної (статечної, логарифмічною і ін.) Коефіцієнт кореляції був менш зазначеного. Якби діапазон досліджуваної міцності бетону був менше, наприклад від 30 до 40 МПа (область, виділена червоним кольором), то сукупність результатів вимірювань перетворилася б в «хмару», представлене в правій частині рис. 1. Дане хмара точок характеризується відсутністю зв'язку між вимірюваним та шуканим параметрами, що підтверджується максимальним коефіцієнтом кореляції 0,36. Іншими словами, градуювальну залежність тут не побудувати.

МАЛ. 1. Залежність між міцністю бетону і швидкістю ультразвукових хвиль

Також необхідно відзначити, що на рядових об'єктах кількість ділянок вимірювання міцності для побудови градуювальної залежності можна порівняти з загальною кількістю вимірюваних ділянок. В даному випадку міцність бетону може бути визначена за результатами тільки прямих вимірювань, а в градуировочной залежності і використанні непрямих методів контролю вже не буде сенсу.

Таким чином, без порушення вимог діючих норм для визначення міцності бетону при обстеженні в будь-якому випадку необхідно в тому чи іншому обсязі використовувати прямі неруйнівні або руйнують методи контролю. З огляду на це, а також зазначені вище проблеми, далі більш детально роз- дивимося прямі методи контролю.

До даної групи по ГОСТ 22690-88 відноситься три методи:

метод відриву

Метод відриву заснований на вимірюванні максимального зусилля, необхідного для відриву фрагмента бетонної конструкції. Відриваюча навантаження додається до рівної поверхні випробуваної конструкції за рахунок приклеювання сталевого диска (рис. 2), що має тягу для з'єднання з приладом. Для приклеювання можуть використовуватися різні клеї на епоксидної основі. У ГОСТ 22690-88 рекомендуються клеї ЕД20 і ЕД16 з цементним наповнювачем.
На сьогоднішній день можуть застосовуватися сучасні двокомпонентні клеї, виробництво яких добре налагоджено (POXIPOL, «Контакт», «Момент» та ін.). У вітчизняній літературі з випробування бетону методика випробування передбачає приклеювання диска до ділянки випробування без додаткових заходів по обмеженню зони відриву. В таких умовах площа відриву є непостійною і повинна визначатися після кожного випробування. У зарубіжній практиці перед випробуванням ділянку відриву обмежується борозною, створюваної кільцевими свердлами (коронками). В даному випадку площа відриву постійна і відома, що збільшує точність вимірювань.

Після відриву фрагмента і визначення зусилля визначається міцність бетону на розтяг (R (bt)), по якій за допомогою перерахунку по емпіричної залежності може бути визначена міцність на стиск (R). Для перекладу можна скористатися виразом, зазначеним в посібнику:

Для методу відриву можуть застосовуватися різні прилади, які використовуються і для методу відриву зі сколюванням, такі як, ОНІКС-ОС, ПІБ, DYNA (рис. 2), а також старі аналоги: ГПНВ-5, ГПНС-5. Для проведення випробування необхідно наявність загарбного пристрою, відповідного тязі, розташованої на диску.

Мал. 2. Прилад для методу відриву з диском для приклеювання до бетону

У Росії метод відриву не знайшов широкого поширення. Про це свідчить і відсутність серійно випускаються приладів, пристосованих для кріплення до дисків, а також самих дисків. У нормативних документах відсутня залежність для переходу від зусилля вириваючи до міцності на стиск. У новому ГОСТ 18105-2010, а також попередньому ГОСТ Р 53231-2008 метод відриву не включений в перелік прямих методів неруйнівного контролю і взагалі не згадується. Причиною цього, як видно, є обмежений температурний діапазон застосування методу, що пов'язано з тривалістю твердіння і (або) неможливістю використання епоксидних клеїв при низькій температурі повітря. Велика частина Росії розташована в більш холодних кліматичних зонах, ніж країни Європи, а тому цей метод, широко при мене в європейських країнах, в нашій країні не використовується. Іншим негативним фактором є необхідність свердління борозни, що додатково знижує продуктивність контролю.

Мал. 3. Випробування бетону методом відриву з сколюванням

Даний метод має багато спільного з описаним вище методом відриву. Основною відмінністю є спосіб кріплення до бетону. Для додатка відриває зусилля використовуються пелюсткові анкери різних розмірів. При обстеженні конструкцій анкери закладаються в шпур, пробурених на ділянці вимірювання. Так само, як і при методі відриву, вимірюється руйнівне зусилля (Р). Перехід до міцності бетону на стиск здійснюється за вказаною в ГОСТ 22690 залежності: R = m 1 .m 2 .P, де m 1- коефіцієнт, що враховує максимальний розмір великого заповнювача, m 2- коефіцієнт переходу до міцності на стиск, що залежить від виду бетону і умов тверднення.

У нашій країні цей метод знайшов, мабуть, саме широке поширення завдяки своїй універсальності (табл.1), відносній простоті кріплення до бетону, можливості випробування практично намилується ділянці конструкції. Основними обмеженнями для його застосування є густе армування бетону і товщина випробуваної конструкції, яка повинна бути більше, ніж подвоєна довжина анкера. Для виконання випробувань можуть використовуватися прилади, зазначені вище.

Таблиця 2. Порівняльні характеристики прямих методів неруйнівного контролю

* Без свердління борозни, що обмежує ділянку відриву.

Крім більш простого і швидкого кріплення до бетону конструкції в порівнянні з методом відриву, не потрібно обов'язкова наявність рівній поверхні. Головною умовою є необхідність того, щоб кривизна поверхні була достатньою для установки приладу на тягу анкера. Як приклад на рис. 3 представлений прилад ПОС-МГ4, встановлений на деструктировать поверхню підвалини гідротехнічної споруди.

Метод сколювання ребра

Останнім прямим методом неруйнівного контролю є модифікація методу відриву - метод сколювання ребра. Основна відмінність полягає в тому, що міцність бетону визначають по зусиллю (Р), необхідного для сколювання ділянки конструкції, розташованому на зовнішньому ребрі. У нашій країні довгий час випускалися прилади типу ГПНС-4 і ПОС-МГ4 Скол, конструкція яких передбачала обов'язкову наявність двох поруч розташованих зовнішніх кутів конструкції.

Захвати приладу подібно струбцине кріпилися на випробовуваний елемент, після чого через захоплюючий пристрій додавалося зусилля до одного з ребер конструкції. Таким чином, випробування можна було проводити тільки на лінійних елементах (колони, ригелі) або в отворах на краях плоских елементів (стіни, перекриття). Кілька років тому була розроблена конструкція приладу, яка дозволяє встановлювати його на випробовуваний елемент з наявністю тільки одного зовнішнього ребра. Закріплення здійснюється до однієї з поверхонь випробуваного елемента за допомогою анкера з дюбелем. Винахід дещо розширив діапазон застосування приладу, але одночасно з цим знищило основна перевага методу сколювання, яке полягало у відсутності необхідності свердління і потреби в джерелі електроенергії.

Міцність бетону на стиск при використанні методу сколювання ребра визначається по нормованої залежності: R = 0,058 .m .(30P + P 2) ,

де m- коефіцієнт, що враховує крупність заповнювача.

Для наочності порівняння характе-ристики прямих методів контролю представлені в табл. 2.

За даними, наведеними в таблиці, видно, що найбільшим числом переваг характеризується метод відриву зі сколюванням.

Однак, незважаючи на можливість застосування даного методу за вказівками норм без побудови приватної градуировочной залежності, у багатьох фахівців виникає питання про точність одержуваних результатів і відповідно їх міцності бетону, яка визначається методом випробування зразків. Для дослідження цього питання, а також зіставлення результатів вимірювань, отриманих прямим методом, з результатами вимірювань непрямими методами проведено експеримент, опіcанний далі.

Результати порівняння методів

У лабораторії «Обстеження і випробування будівель і споруд» ФГБОУ ВПО «СПбДПУ» були проведені дослідження при використанні різних методів контролю. Як об'єкт дослідження використано фрагмент бетонної стіни, випиляний алмазним інструментом. Габарити бетонного зразка - 2,0 × 1, Про х 0,3 м.

Армування виконано двома сітками арматури діаметром 16 мм, розташованої з кроком 100 мм з величиною захисного шару 15-60 мм. У досліджуваному зразку застосований важкий бетон на заповнювачі з гранітного щебеню фракції 20-40.

Для визначення міцності бетону використаний базовий руйнує метод контролю. З зразка за допомогою установки алмазного свердління вибурени 11 кернів різної довжини діаметром 80 мм. З кернів изготов- лени 29 зразків - циліндрів, які відповідають за своїми розмірами вимогам ГОСТ 28570-90 ( "Бетони. Методи визначення міцності за зразками, відібраними з конструкцій"). За результатами випробування зразків на стиск виявлено, що середнє значення міцності бетону склало 49,0 МПа. Розподіл значень міцності підпорядковується нормальному закону (рис. 4). При цьому міцність досліджуваного бетону має високу неоднорідність з коефіцієнтом варіації 15,6% і СКО рівним 7,6 МПа.

Для неруйнівного контролю застосовані методи відриву, відриву зі сколюванням, пружного відскоку і ударного імпульсу. Метод сколювання ребра не застосовувався через близьке розташування арматури до ребер зразка іневозможності виконання випробувань. Ультразву- ковой метод не використаний, так як міцність бетону вище допустимого діапазону для застосування даного методу (табл.1). Виконання вимірю- ний усіма методами проводилося на грані зразка, зрізаної алмазним інструментом, що обеспечива- ло ідеальні умови з точки зору рівності поверхні. Для визна- чення міцності непрямими методами контролю використовувалися градуіро- вильно залежності, наявні в паспортах приладів, або заложен- ні в них.

На рис. 5. представлений процес вимірювання методом відриву. Результати вимірювань всіма методами представлені в табл. 3.

Таблиця 3. Результати вимірювання міцності різними методами

* Сім ділянок по 15 вимірювань на кожному.

За даними, представленими в табли-ці, можна зробити наступні висновки:
середнє значення міцності, по-отриманої випробуванням на стиск і прямими методами неруйнівного контролю, розрізняється не більше ніж 5%;
за результатами шести випробувань методом відриву з сколюванням розкид міцності характеризується низьким значенням коефіцієнта варіації 4,8%;
результати, отримані всіма кос-судинними методами контролю, за-щують міцність на 40-60%. Одним з факторів, що призвели до дан-ному завищення, є коксування бетону, глибина якої на досліджуваній поверхні зразка склала 7 мм.

висновки

1. Уявна простота і висока про-тивність непрямих методів неруйнівного контролю губляться при виконанні вимог побудови градуювальної залежності і обліку (усунення) впливу чинників, що спотворюють результат. Без виконання цих умов дані методи при обсле-нання конструкцій можна при міняти тільки для якісної оцінки ін-ності за принципом «більше - менше».
2. Результати вимірювань міцності базовим методом руйнівного конт-ролю шляхом стиснення відбираються образ-цов також можуть супроводжуватися біль шим розкидом, викликаним що не-однорідністю бетону, так і іншими факторами.
3. З огляду на підвищену трудоем- кістка руйнівного методу і під- підтвердженням достовірність результа- тов, одержуваних прямими методами неруйнівного контролю, при об- ментів рекомендується при міняти по- следние.
4. Серед прямих методів неразру- вирішального контролю оптимальним за більшістю параметрів є ме- тод відриву зі сколюванням.

Мал. 4. Розподіл значень міцності за результатами випробувань на стиск.

Мал. 5. Вимірювання міцності методом відриву.

А. В. Улибін, к. Т. Н .; С. Д. Федотов, Д. С. Тарасова (ПНІПКУ «Венчур», Санкт-Петербург), журнал "Світ будівництва та нерухомості, №47, 2013 р

Здатність бетону протистояти механічного і температурного впливу називається міцністю. Ця найважливіша характеристика, що впливає на експлуатаційні параметри конструкції.

Всі правила, що стосуються проведення випробувань бетону на розтяг, стиск і вигин прописані в ГОСТ18105-86. Важливою характеристикою надійності матеріалу виступає коефіцієнт варіації, що характеризує однорідність суміші (Vm).

де S m- квадратичне відхилення міцності, R m- міцність бетону в партії.

Згідно ГОСТ10180-67 визначається Кубікова міцність матеріалу при стисненні. Вона обчислюється при стисненні контрольних зразків-кубів, що мають ребра жорсткості в віці 28 днів. Для класу В25 і вище призменний показник повинен дорівнювати 0,75, для складів класом нижче В25 - 0,8.

Вимоги по розрахункової міцності крім ГОСТів прописані ще й в Сніпах. Наприклад, распалубний показник незавантажених горизонтальних конструкцій, що мають проліт менше 6 метрів, повинен бути не менше 70% від проектної міцності, якщо довжина прольоту перевищує 6 метрів - 80%.

Випробування зразків дає можливість визначити якість суміші, але не характеристики бетону в складі конструкції. Проводяться такі дослідження відповідно до ГОСТ18105-2010 і використовують такі методи:

• руйнують,
• непрямі руйнують,
• прямі руйнують.

Значною популярністю користуються прямі методи неруйнівного контролю. До основних методів даного типу відносять ультразвукові або механічні.

Методи контролю міцності бетону по ГОСТ22690-88

• відрив;
• відрив зі сколюванням;
• сколювання ребра.

Інструменти, необхідні для проведення досліджень

• електронний блок;
• прилад для відриву з пристроєм для приклеювання до бетону;
• датчики;
• дюбелі і анкери;
• еталонний металевий стрижень.

Графік відображає набір міцності матеріалу в часі, при цьому лінія A - це вакуумна обробка, B - природне твердіння, C - зміна показника після проходження вакуумної обробки.

Перевірка міцності бетону методом відриву

В основі даного типу дослідження лежить вимір максимального зусилля для відриву частини бетонної конструкції. Причому відриваюча навантаження повинна застосовуватися до рівної поверхні шляхом приклеювання диска приладу. Для приклеювання використовують клейові склади на епоксидної основі. У ГОСТ22690-88 вказуються клеї ЕД16 і ЕД20 з цементним наповнювачем. Також можна застосовувати двокомпонентні склади. Площа відриву визначається після проведення кожного випробування. Після відриву і обчислення зусилля вимірюють міцність бетону (Rbt) на розтягнення. Використовуючи емпіричну залежність і даний показник, можна обчислити показник R - міцність на стиск. Для цього слід скористатися формулою:

Rbt = 0,5∛ (R ^ 2)

Відрив зі сколюванням

Після затвердіння бетону в заздалегідь висвердлений отвір ставлять анкерний пристрій, після чого виривають його з частиною бетону. Цей метод багато в чому схожий з описаним раніше. Основна відмінність - спосіб кріплення інструменту до поверхні. Відриваючу зусилля створюється за рахунок пелюсткових анкерів. Анкер укладається в шпур і вимірюється P - руйнівне зусилля. У ГОСТ 22690 зазначений перехід міцності бетонного складу на стиск за формулою:

R = m1 * m2 * P,

де m2 - коефіцієнт переходу міцності на стиск, що залежить від умов затвердіння і виду бетону, m1 - коефіцієнт, що відображають максимальні параметри великого заповнювача (сипучі кам'яні матеріали).

Обмеженнями для використання даного методу дослідження є густе армування і незначна товщина конструкції. Товщина поверхні повинна перевищувати подвоєну довжину анкера.

Метод сколювання ребра

Міцність бетону при даному методі визначається по зусиллю (P), необхідному для сколювання частини конструкції, розміщеної на ребрі зовнішньої сторони. Прилад кріпиться на поверхні за допомогою анкерного болта з дюбелем. Для визначення показника використовується наступна формула:

R = 0,058 * m * (30P + P2),

де під m розуміють коефіцієнт, що відображає крупність заповнювача.

ультразвуковий метод

Дія ультразвукових приладів контролю засноване на взаємозв'язку між швидкістю, з якою поширюються хвилі по конструкції і її міцністю. На основі даного методу визначено, що швидкість, також як і час поширення хвиль відповідають міцності бетону.

Для збірних лінійних конструкцій застосовується метод наскрізного просвічування. При цьому ультразвукові перетворювачі розташовуються з протилежних сторін конструкції. Плоскі, багатопустотні і ребристі плити перекриття, а також стінові панелі досліджують поверхневим просвічуванням, при якому хвильової перетворювач (дефектоскоп) ставлять з одного боку конструкції.

Для забезпечення максимального акустичного контакту з робочою поверхнею вибирають в'язкі контактні матеріали (наприклад, солідол). Можливий сухий варіант із застосуванням протекторів і конусних насадок. Інсталяція ультразвукових приладів проводиться на видаленні не менше 3 см від краю.

Випробування проводяться згідно ГОСТ22690.2-77. Визначення міцності бетону проводиться в межах 5-50 Мпа. По рівній поверхні, що випробовується наноситься удар, в результаті чого утворюються два відбитки: на еталонному металевому стрижні і на поверхні підстави. З кожним ударом стрижень переміщають на 10 мм в отвір корпусу молотка. Удари по підставі наносяться через білу копіювальний папір. Для вимірювання відбитків на папері використовують кутовий масштаб.

Для досліджень на основі пружного відскоку використовують молоток Шмідта, пістолети Борового, ЦНІЇСЬК, склерометр КМ зі стрижневим ударником. Взвод і пуск бойка відбуваються автоматично в момент дотику ударника до випробувального основи. Величина відскоку бойка фіксуються спеціальним покажчиком на шкалі апарату.

Цілі, основні принципи та основний порядок проведення робіт з міждержавної стандартизації встановлені ГОСТ 1.0-92 «Міждержавна система стандартизації. Основні положення »та ГОСТ 1.2-2009« Міждержавна система стандартизації. Стандарти міждержавні, правила і рекомендації з міждержавної стандартизації. Правила розробки, прийняття, застосування, відновлення і скасування »

1 РОЗРОБЛЕНО Структурним підрозділом АТ «НДЦ« Будівництво »Науково-дослідним, проектно-конструкторським і технологічним інститутом бетону та залізобетону ім. А.А. Гвоздьова (НДІЗБ)

2 ВНЕСЕНО Технічним комітетом зі стандартизації ТК 465 «Будівництво»

3 ПРИЙНЯТИЙ Міждержавною радою по стандартизації, метрології та сертифікації (протокол від 18 червня 2015 р № 47)

4 Наказом Федерального агентства з технічного регулювання і метрології від 25 вересня 2015 р № 1378-ст міждержавний стандарт ГОСТ 22690-2015 введений в дію в якості національного стандарту Російської Федерації з 1 квітня 2016 р

5 У цьому стандарті враховані основні нормативні положення в частині вимог до механічних методів неруйнівного контролю міцності бетону наступних європейських регіональних стандартів:

EN 12504-2: 2001 Testing concrete in structures - Part2: Non-destructive testing - Determination of rebound number (Випробування бетону в конструкціях. Частина 2. Неруйнівний контроль. Визначення критерію відскоку);

EN 12504-3: 2005 Testing concrete in structures - Determination of pull-outforce (Випробування бетону в конструкціях. Частина 3. Визначення зусилля відриву).

Ступінь відповідності - нееквівалентний (NEQ)

Інформація про зміни до цього стандарту публікується в щорічному інформаційному покажчику «Національні стандарти», а текст змін і поправок - в щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковано в щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». Відповідна інформація, повідомлення і тексти розміщуються також в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання і метрології в мережі Інтернет

ГОСТ 22690-2015

Concretes
Determination of strength by mechanical methods of nondestructive testing

Дата введення - 2016-04-01

1 Область застосування

Цей стандарт поширюється на конструкційні важкі, дрібнозернисті, легкі і напружують бетони монолітних, збірних і збірно-монолітних бетонних і залізобетонних виробів, конструкцій і споруд (далі - конструкції) і встановлює механічні методи визначення міцності на стиск бетонів в конструкціях по пружності відскоку, ударному імпульсу , пластичної деформації, відриву, сколювання ребра і відриву з сколюванням.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті є нормативні посилання на такі міждержавні стандарти:

Примітка - Стандартні схеми випробувань застосовні в обмеженому діапазоні міцності бетону (див. Додаткиі ). Для випадків, що не відносяться до стандартних схем випробувань, слід встановлювати градуювальні залежності за загальними правилами.

4.6 Метод випробування слід вибирати з урахуванням даних, наведених у таблиці, і додаткових обмежень, встановлених виробниками конкретних засобів вимірювань. Застосування методів за межами рекомендованих в таблиці діапазонів міцності бетону допускається при науково-технічному обгрунтуванні за результатами досліджень з використанням засобів вимірювальної техніки, які пройшли метрологічну атестацію для розширеного діапазону міцності бетону.

Таблиця 1

4.7 Визначення міцності важких бетонів проектних класів В60 і вище або при середній міцності бетону на стиск R m≥ 70 МПа в монолітних конструкціях необхідно проводити з урахуванням положень ГОСТ 31914.

4.8 Міцність бетону визначають на ділянках конструкцій, які не мають видимих ​​ушкоджень (відшарування захисного шару, тріщини, каверни і т. П.).

4.9 Вік бетону контрольованих конструкцій і її ділянок не повинен відрізнятися від віку бетону конструкцій (ділянок, зразків), випробуваних для встановлення градуювальної залежності, більш ніж на 25%. Винятками є контроль міцності і побудова градуювальної залежності для бетону, вік якого перевищує два місяці. В цьому випадку різниця в віці окремих конструкцій (ділянок, зразків) не регламентується.

4.10 Випробування проводять при плюсовій температурі бетону. Допускається проводити випробування при мінусовій температурі бетону, але не нижче мінус 10 ° С, при встановленні або прив'язці градуировочной залежності з урахуванням вимог. Температура бетону при випробуваннях повинна відповідати температурі, передбаченої умовами експлуатації приладів.

Градуювальні залежності, встановлені при температурі бетону нижче 0 ° С, не допускається застосовувати при позитивних температурах.

4.11 При необхідності проведення випробувань бетону конструкцій після теплової обробки при температурі поверхні T≥ 40 ° С (для контролю відпускної, передавальної і распалубочной міцності бетону) градуювальну залежність встановлюють після визначення міцності бетону в конструкції непрямим неруйнівним методом при температурі t = (T± 10) ° С, а випробування бетону прямим неруйнівним методом або випробування зразків - після охолодження при нормальній температурі.

5 Засоби вимірювань, апаратура і інструмент

5.1 Засоби вимірювання і прилади для механічних випробувань, призначені для визначення міцності бетону, повинні бути атестовані і повірені в установленому порядку і повинні відповідати вимогам згідно з додатком.

5.2 Показання приладів, градуйованих в одиницях міцності бетону, слід розглядати як непрямий показник міцності бетону. Зазначені прилади слід використовувати тільки після встановлення градуювальної залежності «показання приладу - міцність бетону» або прив'язки залежності, встановленої в приладі відповідно до.

5.3 Інструмент для вимірювання діаметра відбитків (штангенциркуль за ГОСТ 166), який використовується для методу пластичних деформацій, повинен забезпечувати вимірювання з похибкою не більше 0,1 мм, інструмент для вимірювання глибини відбитка (індикатор годинникового типу за ГОСТ 577 і ін.) - з похибкою не більше 0,01 мм.

5.4 Стандартні схеми проведення випробувань методом відриву з сколюванням і відколу ребра передбачають застосування анкерних пристроїв і захоплень відповідно до додатків і.

5.5 Для методу відриву зі сколюванням слід застосовувати анкерні пристрої, глибина закладення яких повинна бути не менше максимального розміру крупний заповнювач бетону випробуваної конструкції.

5.6 Для методу відриву слід використовувати сталеві диски діаметром не менше 40 мм, товщиною не менше 6 мм і не менше 0,1 діаметра, з параметрами шорсткості приклеюваної поверхні не менше Ra= 20 мкм по ГОСТ 2789. Клей для приклеювання диска повинен забезпечувати міцність зчеплення з бетоном, при якій руйнування відбувається по бетону.

6 Підготовка до випробувань

6.1.1 Підготовка до випробувань включає в себе перевірку використовуваних приладів відповідно до інструкцій по їх експлуатації і встановлення градуювальних залежностей між міцністю бетону і непрямої характеристикою міцності.

6.1.2 Градуювальну залежність встановлюють на підставі наступних даних:

Результатів паралельних випробувань одних і тих же ділянок конструкцій одним з непрямих методів і прямим неруйнівним методом визначення міцності бетону;

Результатів випробувань ділянок конструкцій одним з непрямих неруйнівних методів визначення міцності бетону і випробувань зразків-кернів, відібраних з тих же ділянок конструкції і випробуваних відповідно до ГОСТ 28570;

Результатів випробувань стандартних бетонних зразків одним з непрямих неруйнівних методів визначення міцності бетону і механічних випробувань по ГОСТ 10180.

6.1.3 Для непрямих неруйнівних методів визначення міцності бетону градуювальну залежність встановлюють для кожного виду нормованої міцності, зазначеної в для бетонів одного номінального складу.

Допускається будувати одну градуювальну залежність для бетонів одного виду з одним типом крупний заповнювач, з єдиною технологією виробництва, що відрізняються по номінальному складу і значенням нормованої міцності при дотриманні вимог.

6.1.4 Допустима відміну віку бетону окремих конструкцій (ділянок, зразків) при встановленні градуювальної залежності від віку бетону контрольованої конструкції приймають по.

6.1.5 Для прямих неруйнівних методів по допускається використовувати залежності, наведені в додатках і для всіх видів нормованої міцності бетону.

6.1.6 Градуювальна залежність повинна мати среднеквадратическое (залишкове) відхилення S T. H. M, що не перевищує 15% середнього значення міцності бетону ділянок або зразків, використаних при побудові залежності, і коефіцієнт (індекс) кореляції не менше 0,7.

Рекомендується використовувати лінійну залежність виду R = a + bK(де R- міцність бетону, K- непрямий показник). Методика встановлення, оцінки параметрів і визначення умов застосування лінійної градуювальної залежності наведена в додатку.

6.1.7 При побудові градуювальної залежності відхилення одиничних значень міцності бетону R iф від середнього значення міцності бетону ділянок або зразків, використаних для побудови градуювальної залежності, повинні бути в межах:

Від 0,5 до 1,5 середнього значення міцності бетону при ≤ 20 МПа;

Від 0,6 до 1,4 середнього значення міцності бетону при 20 МПа< ≤ 50 МПа;

Від 0,7 до 1,3 середнього значення міцності бетону при 50 МПа< ≤ 80 МПа;

Від 0,8 до 1,2 середнього значення міцності бетону при> 80 МПа.

6.1.8 Коригування встановленої залежності для бетонів в проміжному і проектному віці повинна проводитися не рідше одного разу на місяць з урахуванням додатково отриманих результатів випробувань. Число зразків або ділянок додаткових випробувань при проведенні коригування повинно бути не менше трьох. Методика коригування приведена в додатку.

6.1.9 Допускається застосовувати непрямі руйнівні методи визначення міцності бетону, використовуючи градуювальні залежності, встановлені для бетону, що відрізняється від випробуваного за складом, віком, умовами тверднення, вологості, з прив'язкою відповідно до методики відповідно до додатка.

6.1.10 Без прив'язки до конкретних умов за додатком градуювальні залежності, встановлені для бетону, що відрізняється від випробуваного, має використовуватися виключно для отримання орієнтовних значень міцності. Не допускається використовувати орієнтовні значення міцності без прив'язки до конкретних умов для оцінки класу бетону по міцності.

Потім вибирають ділянки в кількості, передбаченій, на яких отримані максимальне, мінімальне та проміжні значення непрямого показника.

Після випробування непрямим неруйнівним методом ділянки відчувають прямим неруйнівним методом або відбирають зразки для випробування по ГОСТ 28570.

6.2.4 Для визначення міцності при мінусовій температурі бетону ділянки, обрані для побудови або прив'язки градуировочной залежності, спочатку відчувають непрямим неруйнівним методом, а потім відбирають зразки для подальшого випробування при плюсовій температурі або відігрівають зовнішніми джерелами тепла (інфрачервоні випромінювачі, теплові гармати і ін. ) на глибину 50 мм до температури не нижче 0 ° С і відчувають прямим неруйнівним методом. Контроль температури відігрівається бетону проводять на глибині установки анкерного пристрою в підготовленому отворі або по поверхні відколу безконтактним способом за допомогою пірометра по ГОСТ 28243.

Відбраковування результатів випробувань, що використовуються для побудови градуювальної залежності при мінусовій температурі, допускається тільки в тому випадку, якщо відхилення пов'язані з порушенням процедури випробування. При цьому відбраковують результат повинен бути замінений результатами повторного випробування в тій же зоні конструкції.

6.3.1 При побудові градуювальної залежності по контрольних зразках залежність встановлюють за одиничними значеннями непрямого показника і міцності бетону стандартних зразків-кубів.

За середнє арифметичне значення непрямого показника приймають середнє значення непрямих показників для серії зразків або для одного зразка (якщо градуювальну залежність встановлюють за окремими зразками). За середнє арифметичне значення міцності бетону приймають міцність бетону в серії по ГОСТ 10180 або одного зразка (градуировочная залежність по окремих зразках). Механічні випробування зразків за ГОСТ 10180 проводять безпосередньо після випробувань непрямим неруйнівним методом.

6.3.2 При побудові градуювальної залежності за результатами випробувань зразків-кубів використовують не менше 15 серій зразків-кубів по ГОСТ 10180 або не менше 30 окремих зразків-кубів. Зразки виготовляють відповідно до вимог ГОСТ 10180 в різні зміни, протягом не менше 3 діб з бетону одного номінального складу, за однією технологією, при тому ж режимі тверднення, що і конструкція, що підлягає контролю.

Поодинокі значення міцності бетону зразків-кубів, використовуваних для побудови градуювальної залежності, повинні відповідати очікуваним на виробництві відхилень, при цьому бути в межах діапазонів, встановлених ст.

6.3.3 Градуювальну залежність для методів пружного відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації, відриву і сколювання ребра встановлюють на основі результатів випробувань виготовлених зразків-кубів спочатку неруйнівним методом, а потім руйнують методом по ГОСТ 10180.

При встановленні градуювальної залежності для методу відриву зі сколюванням виготовляють основні і контрольні зразки по. На основних зразках визначають непряму характеристику, контрольні зразки випробовують по ГОСТ 10180. Основні і контрольні зразки повинні бути виготовлені з одного бетону і тверднути в однакових умовах.

6.3.4 Розміри зразків слід вибирати відповідно до найбільшою крупністю заповнювача в бетонній суміші за ГОСТ 10180, але не менше:

100 × 100 × 100 мм для методів відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації, а також для методу відриву зі сколюванням (контрольні зразки);

200 × 200 × 200 мм для методу сколювання ребра конструкції;

300 × 300 × 300 мм, але з розміром ребра не менше шести глибин установки анкерного пристрою для методу відриву зі сколюванням (основні зразки).

6.3.5 Для визначення непрямих характеристик міцності проводять випробування згідно з вимогами розділу на бічних (у напрямку бетонування) гранях зразків-кубів.

Загальна кількість вимірювань на кожному зразку для методу пружного відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації при ударі має бути не менше встановленого числа випробувань на ділянці по таблиці, а відстань між місцями ударів - не менше 30 мм (15 мм для методу ударного імпульсу). Для методу пластичної деформації при вдавливании число випробувань на кожній грані повинно бути не менше двох, а відстань між місцями випробувань - не менше двох діаметрів відбитків.

При встановленні градуювальної залежності для методу сколювання ребра проводять по одному випробуванню на кожному бічному ребрі.

При встановленні градуювальної залежності для методу відриву зі сколюванням проводять по одному випробуванню на кожній бічній грані основного зразка.

6.3.6 При випробуваннях методом пружного відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації при ударі зразки повинні бути затиснуті в пресі із зусиллям не менше (30 ± 5) кН і не більше 10% очікуваного значення руйнівного навантаження.

6.3.7 Зразки, випробувані методом відриву, встановлюють на пресі так, щоб до опорних плит преса не прилягали поверхні, на яких проводили вирив. Результати випробувань по ГОСТ 10180 збільшують на 5%.

7 Проведення випробувань

7.1.1 Число і розташування контрольованих ділянок в конструкціях повинні відповідати вимогам ГОСТ 18105 і вказуватися в проектній документації на конструкції або встановлюватися з урахуванням:

Завдань контролю (визначення фактичного класу бетону, распалубочной або відпускної міцності, виявлення ділянок зниженої міцності і т. П.);

Виду конструкції (колони, балки, плити та ін.);

Розміщення захваток і порядку бетонування;

Армування конструкцій.

Правила призначення числа ділянок випробувань монолітних і збірних конструкцій при контролі міцності бетону наведені в додатку. При визначенні міцності бетону обстежуваних конструкцій число і розташування ділянок повинні прийматися за програмою проведення обстеження.

7.1.2 Випробування проводять на ділянці конструкції площею від 100 до 900 см 2.

7.1.3 Загальне число вимірювань на кожній дільниці, відстань між місцями вимірювань на ділянці і від краю конструкції, товщина конструкцій на ділянці вимірювань повинні бути не менше значень, наведених в таблиці в залежності від методу випробувань.

Таблиця 2 - Т ребованія до ділянок випробувань

7.1.4 Відхилення окремих результатів вимірювань на кожній ділянці від середнього арифметичного значення результатів вимірювань для даної ділянки не повинно перевищувати 10%. Результати вимірювань, що не відповідають зазначеним умові, не враховують при обчисленні середнього арифметичного значення непрямого показника для даної ділянки. Загальна кількість вимірювань на кожній дільниці при обчисленні середнього арифметичного має відповідати вимогам таблиці.

7.1.5 Міцність бетону в контрольованій ділянці конструкції визначають за середнім значенням непрямого показника за градуювальною залежності, встановленої відповідно до вимог розділу, за умови, що обчислене значення непрямого показника знаходиться в межах встановленої (або прив'язаною) залежності (між найменшим і найбільшим значеннями міцності ).

7.1.6 Шорсткість поверхні ділянки бетону конструкцій при випробуванні методами відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації повинна відповідати шорсткості поверхні ділянок конструкції (або кубів), випробуваних при встановленні градуювальної залежності. В необхідних випадках допускається зачищати поверхні конструкції.

При використанні методу пластичної деформації при вдавливании, якщо нульовий відлік знімають після додатки початковій навантаження, вимог до шорсткості поверхні бетону конструкції не пред'являють.

7.2.1 Випробування проводять в наступній послідовності:

Положення приладу при випробуванні конструкції щодо горизонталі рекомендується приймати таким же, як і при встановленні градуювальної залежності. При іншому положенні приладу необхідно вносити поправку на показники відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

7.3.1 Випробування проводять в наступній послідовності:

Прилад розташовують так, щоб зусилля прикладалися перпендикулярно випробуваної поверхні відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

При застосуванні сферичного індентора для полегшення вимірів діаметрів відбитків випробування допускається проводити через листи копіювальної та білого паперу (в цьому випадку випробування для встановлення градуювальної залежності проводять із застосуванням такого ж паперу);

Фіксують значення непрямої характеристики відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

Обчислюють середнє значення непрямої характеристики на ділянці конструкції.

7.4.1 Випробування проводять в наступній послідовності:

Прилад розташовують так, щоб зусилля прикладалися перпендикулярно випробуваної поверхні відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

Положення приладу при випробуванні конструкції щодо горизонталі рекомендується приймати таким же, як і при випробуванні при встановленні градуювальної залежності. При іншому положенні приладу необхідно вносити поправку на показання відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

Фіксують значення непрямої характеристики відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

Обчислюють середнє значення непрямої характеристики на ділянці конструкції.

7.5.1 При випробуванні методом відриву ділянки повинні розташовуватися в зоні найменших напружень, викликаних експлуатаційним навантаженням або зусиллям обтиску попередньо напруженої арматури.

7.5.2 Випробування проводять в наступній послідовності:

У місці приклеювання диска знімають поверхневий шар бетону глибиною 0,5 - 1 мм і очищають поверхню від пилу;

Диск приклеюють до бетону, притискаючи диск і видаляючи надлишки клею за межами диска;

Прилад з'єднують з диском;

Навантаження плавно збільшують зі швидкістю (1 ± 0,3) кН / с;

Вимірюють площа проекції поверхні відриву на площині диска з похибкою ± 0,5 см 2;

Визначають значення умовного напруги в бетоні при відриві як відношення максимального зусилля відриву до площі проекції поверхні відриву.

7.5.3 Результати випробувань не враховують, якщо при відриві бетону була оголена арматура або площа проекції поверхні відриву склала менше 80% площі диска.

7.6.1 При випробуванні методом відриву з сколюванням ділянки повинні розташовуватися в зоні найменших напружень, викликаних експлуатаційним навантаженням або зусиллям обтиску попередньо напруженої арматури.

7.6.2 Випробування проводять в наступній послідовності:

Якщо анкерний пристрій не було встановлено до бетонування, то в бетоні виконують отвір, розмір якого вибирають відповідно до інструкції по експлуатації приладу в залежності від типу анкерного пристрою;

В отвір закріплюють анкерний пристрій на глибину, передбачену інструкцією по експлуатації приладу, в залежності від типу анкерного пристрою;

Прилад з'єднують з анкерним пристроєм;

Навантаження збільшують зі швидкістю 1,5 - 3,0 кН / с;

Фіксують показ силовимірювача приладу Р 0 і величину проковзування анкера Δ h(Різниця між фактичною глибиною вириваючи і глибиною закладення анкерного пристрою) з точністю не менше 0,1 мм.

7.6.3 Виміряне значення сили вириваючи Р 0 множать на поправочний коефіцієнт γ, який визначається за формулою

де h- робоча глибина закладення анкерного пристрою, мм;

Δ h- величина проковзування анкера, мм.

7.6.4 Якщо найбільший і найменший розміри вирваною частини бетону від анкерного пристрою до кордонів руйнування по поверхні конструкції відрізняються більш ніж у два рази, а також, якщо глибина вириваючи відрізняється від глибини закладення анкерного пристрою більш ніж на 5% (Δ h > 0,05h, Γ> 1,1), то результати випробувань допускається враховувати тільки для орієнтовної оцінки міцності бетону.

Примітка - Орієнтовні значення міцності бетону не допускається використовувати для оцінки класу бетону по міцності і побудови градуювальних залежностей.

7.6.5 Результати випробування не враховують, якщо глибина вириваючи відрізняється від глибини закладення анкерного пристрою більш ніж на 10% (Δ h > 0,1h) Або була оголена арматура на відстані від анкерного пристрою, меншому, ніж глибина його закладення.

7.7.1 При випробуванні методом сколювання ребра на ділянці випробування не повинно бути тріщин, обколов бетону, напливів або раковин висотою (глибиною) більше 5 мм. Ділянки повинні розташовуватися в зоні найменших напружень, викликаних експлуатаційним навантаженням або зусиллям обтиску попередньо напруженої арматури.

7.7.2 Випробування проводять в наступній послідовності:

Прилад закріплюють на конструкції, прикладають навантаження зі швидкістю не більше (1 ± 0,3) кН / с;

Фіксують показ силовимірювача приладу;

Вимірюють фактичну глибину сколювання;

Визначають середнє значення зусилля сколювання.

7.7.3 Результати випробування не враховують, якщо при сколюванні бетону була оголена арматура або фактична глибина сколювання відрізнялася від заданої більш ніж на 2 мм.

8 Обробка і оформлення результатів

8.1 Результати випробувань представляють в таблиці, в якій вказують:

Вид конструкції;

Проектний клас бетону;

Вік бетону;

Міцність бетону кожного проконтрольованого ділянки по;

Середню міцність бетону конструкції;

Зони конструкції або її частини при дотриманні вимог.

Форма таблиці представлення результатів випробувань наведена в додатку.

8.2 Обробку і оцінку відповідності встановленим вимогам значень фактичної міцності бетону, отриманих із застосуванням наведених в цьому стандарті методів, проводять по ГОСТ 18105.

Примітка - Статистичну оцінку класу бетону за результатами випробувань проводять заГОСТ 18105 (Схеми «А», «Б» або «В») в тих випадках, коли міцність бетону визначається за градуювальною залежності, побудованої відповідно до розділу . При використанні раніше встановлених залежностей шляхом їхньої прив'язки (за додатком ) Статистичний контроль не допускається, а оцінку класу бетону проводять тільки за схемою «Г»ГОСТ 18105.

8.3 Результати визначення міцності бетону механічними методами неруйнівного контролю оформляють у висновку (протоколі), в якому наводять такі дані:

Про випробуваних конструкціях із зазначенням проектного класу, дати бетонування і проведення випробувань або віку бетону на момент проведення випробування;

Про застосовувані методи контролю міцності бетону;

Про типах приладів із заводськими номерами, відомості про повірки приладів;

Про вжиті градуювальних залежностях (рівняння залежності, параметри залежності, дотримання умов застосування градуювальної залежності);

Використовувані для побудови градуювальної залежності або її прив'язки (дата проведення і результати випробувань неруйнівними непрямими і прямими або руйнівними методами, коригувальні коефіцієнти);

Про число ділянок визначення міцності бетону в конструкціях із зазначенням їх розташування;

Результати випробовувань;

Методику, результати обробки та оцінки отриманих даних.

додаток А
(Обов'язкове)
Стандартна схема випробування методом відриву з сколюванням

А.1 Стандартна схема випробування методом відриву з сколюванням передбачає проведення випробувань при дотриманні вимог -.

А.2 Стандартна схема випробувань може бути застосована в наступних випадках:

Випробування важкого бетону міцністю на стиск від 5 до 100 МПа;

Випробування легкого бетону міцністю на стиск від 5 до 40 МПа;

Максимальна фракція крупного заповнювача бетону не більше робочої глибини закладення анкерних пристроїв.

А.3 Опори навантажувального пристрою повинні рівномірно прилягати до поверхні бетону на відстані не менше 2 hвід осі анкерного пристрою, де h- робоча глибина закладення анкерного пристрою. Схема випробування приведена на малюнку.

1 2 - опора навантажувального пристрою;
3 - захоплення навантажувального пристрою; 4 - перехідні елементи, тяги; 5 - анкерний пристрій;
6 - виривається бетон (конус відриву); 7 - випробувана конструкція

Рисунок А.1 - Схема випробування методом відриву з сколюванням

А.4 Стандартної схемою випробування методом відриву з сколюванням передбачено застосування анкерних пристроїв трьох типів (див. Малюнок). Анкерний пристрій типу I встановлюють в конструкції при бетонуванні. Анкерні пристрої типів II і III встановлюють в попередньо підготовлені в конструкції отвори.

1 - робочий стрижень; 2 - робочий стрижень з розтискним конусом; 3 - сегментні рифлені щоки;
4 - опорний стрижень; 5 - робочий стрижень з порожнистим розтискним конусом; 6 - вирівнює шайба

Рисунок А.2 - Типи анкерних пристроїв для стандартної схеми випробувань

А.5 Параметри анкерних пристроїв і допустимі для них діапазони вимірюваної міцності бетону при стандартній схемі випробувань вказані в таблиці. Для легкого бетону при стандартній схемі випробувань застосовуються тільки анкерні пристрої з глибиною закладення 48 мм.

Таблиця А.1 - Параметри анкерних пристроїв при стандартній схемі випробувань

А.6 Конструкції анкерів типів II і III повинні забезпечувати попереднє (до додатка навантаження) обтиснення стінок отвору на робочій глибині загортання hі контроль прослизання після випробування.

додаток Б
(Обов'язкове)
Стандартна схема випробування методом сколювання ребра

Б.1 Стандартна схема випробування методом сколювання ребра передбачає проведення випробувань при дотриманні вимог -.

Б.2 Стандартна схема випробувань може бути застосована в наступних випадках:

Максимальна фракція крупного заповнювача бетону не більше 40 мм;

Випробування важкого бетону міцністю на стиск від 10 до 70 МПа на гранітному і вапняковому щебені.

Б.3 Для проведення випробувань застосовують прилад, що складається з сіловозбудітеля з блоком силовимірювача і захоплення зі скобою для місцевого сколювання ребра конструкції. Схема випробування приведена на малюнку.

1 - прилад з навантажує пристроєм і силовимірювачем; 2 - опорна рама;
3 - сколюватися бетон; 4 - випробувана конструкція; 5 - захоплення зі скобою

Рисунок Б.1 - Схема випробування методом сколювання ребра

Б.4 При місцевому сколюванні ребра повинні бути забезпечені наступні параметри:

глибина сколювання a= (20 ± 2) мм;

Ширина сколювання b= (30 ± 0,5) мм;

Кут між напрямком дії навантаження і нормаллю до навантажується поверхні конструкції β = (18 ± 1) °.

додаток В
(Рекомендований)
Градуювальна залежність для методу відриву зі сколюванням

При проведенні випробувань методом відриву з сколюванням за стандартною схемою згідно з додатком Кубікова міцність бетону на стиск R, МПа, допускається обчислювати за градуювальною залежності за формулою

де m 1 - коефіцієнт, що враховує максимальний розмір великого заповнювача в зоні виривай що дорівнює 1 при крупності заповнювача менше 50 мм;

m 2 - коефіцієнт пропорційності для переходу від зусилля виривається кілоньютонах до міцності бетону в мегапаскалях;

Р- зусилля вириваючи анкерного пристрою, кН.

При випробуванні важкого бетону міцністю 5 МПа і більше і легкого бетону міцністю від 5 до 40 МПа значення коефіцієнта пропорційності m 2 приймають за таблицею.

Таблиця В.1

коефіцієнти m 2 при випробуванні важкого бетону із середньою міцністю вище 70 МПа слід приймати по ГОСТ 31914.

додаток Г
(Рекомендований)
Градуювальна залежність для методу сколювання ребра
при стандартній схемі випробування

При виконанні випробування методом сколювання ребра за стандартною схемою згідно з додатком Кубікова міцність на стиск бетону на гранітному і вапняному щебені R, МПа, допускається обчислювати за градуювальною залежності за формулою

де m- коефіцієнт, що враховує максимальний розмір великого заповнювача і дорівнює:

1,0 - при крупності заповнювача менше 20 мм;

1,05 - при крупності заповнювача від 20 до 30 мм;

1,1 -при крупності заповнювача від 30 до 40 мм;

Р- зусилля сколювання, кН.

додаток Д
(Обов'язкове)
Вимоги до приладів для механічних випробувань

Таблиця Д.1

Який визначає його експлуатаційні властивості. Тому при зведенні важливих несучих конструкцій, будівельники ретельно стежать за цим показником. Найбільш поширеним способом контролю є визначення міцності бетону методом відриву з сколюванням. Однак, існує і маса інших способів.

Тому в даній статті ми докладно розглянемо, як визначити міцність бетону найбільш поширеними сучасними методами.

Види способів перевірки міцності

Найбільш достовірним способом контролю якості бетону є випробування бетонної конструкції, після того, як матеріал набере свою проектну міцність.

Що стосується випробування окремо виконаних контрольних зразків, то воно дозволяє визначити лише, але не міцності матеріалу в конструкції. Пов'язано це з неможливістю забезпечення однакових умов набору міцності дослідного зразка (вібрація, нагрів і ін.) І бетонного вироби.

Всі існуючі методи контролю поділяються на три групи:

• Прямі неруйнівні;
• руйнують;
• Непрямі неруйнівні.

Нерідко використовують неруйнівні способи контролю, однак, найчастіше роботу виконують непрямими методами. До останньої групи належить випробування контрольних зразків, а також зразків відібраних з бетонної конструкції.

Зверніть увагу! За показником міцності при стисненні визначають клас бетону. Для цього бетонні кубики розчавлюють за допомогою гідравлічного преса, який видає результат.

Треба сказати, що руйнують способи також широко поширені в будівництві, проте застосовують їх рідше, так як вони порушують цілісність конструкції. Крім того, ціна таких випробувань дуже висока.

Тому на сьогоднішній день найбільш поширеними є такі методи визначення міцності:

• Спосіб пружного відскоку;
• Ультразвуковий метод;
• Спосіб ударного імпульсу.

Треба сказати, що різні способи перевірки мають різну похибка:

Основні вимоги до перевірки міцності

Згідно з вимогами, викладеними в СП 13-102-2003, вибірку бетону для дослідження непрямим і прямим методами необхідно виконувати більш ніж на 30 ділянках, однак, цього недостатньо для побудови і використання градуировочной залежності.

Ще необхідно, щоб залежність, отримана парним кореляційно-регресивним дослідженням, мала коефіцієнт кореляції менше 0,7, а також середньоквадратичне відхилення становило менше 15 відсотків середньої міцності. Для виконання цих умов, точність вимірювань повинна бути дуже високою, при цьому міцність бетону повинна змінюватися в широкому діапазоні.

Треба сказати, що при дослідженні конструкцій, ці умови дотримуються досить рідко. Справа в тому, що базовий метод випробувань супроводжується значною похибкою.

Крім того, міцність бетону на поверхні може відрізнятися від міцності на деякій глибині. Однак, якщо бетонування виконане якісно і бетон відповідає своєму проектному класу, то параметри однотипних конструкцій не змінюються в широкому діапазоні.

Щоб визначити міцність без порушення діючих норм, слід скористатися прямими неруйнівними або руйнують способами.

За ГОСТ 22690-88 до прямих методів належать:

• Метод відриву;
• Відрив бетону зі сколюванням;
• Сколювання ребра.

Тепер детальніше розглянемо найбільш поширені технології визначення якості бетону.

Технологія визначення міцності

спосіб відриву

Принцип даного методу базується на вимірюванні зусилля, яке потрібно прикласти для відриву ділянки бетонної конструкції. Відривати навантаження застосовують до рівної поверхні бетонної конструкції. Для цього до неї приклеюється сталевий диск, який за допомогою тяги з'єднується з вимірювальним приладом.

Диск приклеюють за допомогою клею на епоксидної смолі. ГОСТ 22690-88 рекомендує використовувати клей ЕД20 з цементним наповнювачем. Правда, в наш час існують надійні двокомпонентні клеї.

Дана технологія передбачає приклеювання диска без додаткових заходів по обмеженню ділянки відриву. Що стосується площі відриву, то вона непостійна і визначається після кожного випробування.

Правда, в зарубіжній практиці ділянку відриву попередньо обмежується борозною, виконуваної кільцевими свердлами. У цьому випадку площа відриву постійна і відома.

Після визначення необхідного для відриву зусилля, отримують стійкість матеріалу до розтягування.

По ньому, за допомогою емпіричної залежності обчислюють міцність на стиск за допомогою такої формули - Rbt = 0,5∛ (R ^ 2), де:

• Rbt - міцність на розтягнення.
• R - міцність на стиск.

Для дослідження бетону методом відриву застосовуються ті ж прилади, що і для методу відриву зі сколюванням, це:

• ОНІКС-ОС;
• ПОС-50МГ4;
• ГПНС-5;
• ГПНВ-5.

Зверніть увагу! Щоб виконати випробування, також знадобиться захватное пристрій, а саме - диск із закріпленою на ньому тягою.

На фото - перевірка якості бетону відривом зі сколюванням

Відрив зі сколюванням

Даний спосіб має багато спільного з вищеописаним методом. Основна його відмінність полягає в способі монтажу пристрою до бетонної конструкції. Щоб додати до неї відриваючу зусилля застосовують пелюсткові анкери, які можуть бути різних розмірів.

Анкери вставляються в отвори, пробурені в області вимірювання. Як і в попередньому випадку, прилад вимірює руйнівне зусилля.

Обчислення міцності на стиск здійснюється за допомогою залежності, вираженої формулою - R = m1 * m2 * P, де:

• m1 позначає коефіцієнт максимального розміру великого наповнювача;
• m2 позначає коефіцієнт переходу до міцності на стиск. Він залежить від умов виду бетону, а також умов набору міцності.
• P - руйнівне зусилля, отримане в результаті досліджень.

У нашій країні цей метод є одним з найбільш популярних, так як він досить універсальний. Він надає можливість виконати випробування на будь-якій ділянці конструкції, так як не вимагає наявності рівній поверхні. Крім того, закріпити пелюстковий анкер своїми руками в товщі бетону не складає труднощів.

Правда, є і деякі обмеження, які полягають в наступних моментах:

• Густе армування конструкції - в цьому випадку вимірювання будуть недостовірними.
• Товщина конструкції - вона повинна бути в два рази більше довжини анкера.

сколювання ребра

Дана технологія є останнім прямим методом неруйнуючої перевірки контролю. Основною її особливістю є визначення зусилля, яке прикладається для сколювання ділянки бетону, розташованого на ребрі конструкції.

Конструкція приладу, який можна встановити на бетонний виріб з одним зовнішнім кутом, була розроблена відносно недавно. Монтаж пристрою до однієї зі сторін здійснюється за допомогою анкера з дюбелем.

Після отримання даних з приладу, визначають міцність на стиск за такою нормованої залежності, вираженої формулою - R = 0,058 * m * (30P + P2), де:

• m - коефіцієнт, враховує крупність заповнювача.
• P - зусилля, яке для сколювання бетону.

ультразвукове визначення

Ультразвуковий метод визначення міцності бетону заснований на взаємозв'язку між міцністю матеріалу і швидкістю поширення в ньому ультразвукових хвиль.

Причому існує дві градуювальні залежності:

• Часу поширення хвиль ультразвуку і міцності матеріалу.
• Швидкості поширення хвиль ультразвуку і міцності матеріалу.

Кожен спосіб призначений для певного типу конструкцій:

• Наскрізне прозвучу в поперечному напрямку - застосовують для лінійних збірних конструкцій. При таких дослідженнях прилади встановлюють з двох сторін випробуваної конструкції.
• Поверхневе прозвучу - застосовують для дослідження ребристих, плоских, багатопустотних плити перекриття і стінових панелей. В цьому випадку пристрій встановлюється тільки з одного боку конструкції.

Для забезпечення якісного акустичного контакту між випробовуваної конструкцією і ультразвуковим перетворювачем, застосовують в'язкі матеріали, наприклад, солідол. Також поширений «сухий контакт», але в цьому випадку використовують конусні насадки і протектори.

Прилади для ультразвукового дослідження складаються з двох основних елементів:

• датчиків;
• Електронного блоку.

Датчики можуть бути:

• Роздільними - для наскрізного проникання.
• Об'єднаними - призначені для поверхневого проникання.

До переваг цього способу перевірки відноситься простота і універсальність.

Дослідження молотком Кашкарова

Процес випробування бетону молотком Кашкарова регламентований ГОСТом 22690.2-77. Даний метод застосовують для визначення міцності матеріалу в діапазоні 5-50 МПа.

Інструкція по дослідженню бетону даним методом виглядає наступним чином:

• Спочатку підшукується рівну ділянку конструкції.
• Якщо на його поверхні є шорсткість або фарба, то необхідно виконати зачистку ділянки металевою щіткою.
• Потім на поверхню бетону слід покласти копіювальний папір і зверху аркуш звичайного білого паперу.

• Далі по бетонній поверхні наноситься удар молотком Кашкарова середньої сили перпендикулярно до площини бетону. В результаті удару залишається два відбитки - на еталонному стрижні і аркуші паперу.
• Після цього металевий стрижень зсувається не менше ніж на 10 мм і наноситься ще удар. Для більшої точності дослідження, процедуру потрібно повторити кілька разів.
• Потім слід виміряти відбитки на еталонному стрижні і папері з точністю до 0,1 мм.
• Вимірявши відбитки, слід скласти окремо діаметри, отримані на папері, і діаметри на еталонному стрижні.

Непрямим параметром міцності бетону є середня величина відносини відбитків на еталонному стрижні і на бетоні.

метод відскоку

Даний спосіб дослідження є найбільш простим. Випробування виконується за допомогою спеціального електронного приладу. У ньому є молоток, вдавлюють кулька в бетон. Електроніка визначає міцність матеріалу по відскоку кульки після вдавлення.

Для випробування бетону треба уперти пристрій в бетонну поверхню і натиснути відповідну кнопку. Результати висвічуються на екрані приладу. Треба сказати, що практично так само відбувається процес випробування матеріалу за допомогою пристрою ударно-імпульсного типу.

Ось і всі основні способи визначення якості бетону, які найчастіше застосовуються в сучасному будівництві.

висновок

Як ми з'ясували, існує досить багато способів визначення міцності бетону. Причому, назвати якийсь із них найкращим неможливо, так як різні способи, як правило, призначені для різних типів бетонних конструкцій, а також мають різні похибки.

З відео в цій статті можна отримати додаткову інформацію з даної теми.

Цілі, основні принципи та основний порядок проведення робіт з міждержавної стандартизації встановлені ГОСТ 1.0-92 «Міждержавна система стандартизації. Основні положення »та ГОСТ 1.2-2009« Міждержавна система стандартизації. Стандарти міждержавні, правила і рекомендації з міждержавної стандартизації. Правила розробки, прийняття, застосування, відновлення і скасування »

1 РОЗРОБЛЕНО Структурним підрозділом АТ «НДЦ« Будівництво »Науково-дослідним, проектно-конструкторським і технологічним інститутом бетону та залізобетону ім. А.А. Гвоздьова (НДІЗБ)

2 ВНЕСЕНО Технічним комітетом зі стандартизації ТК 465 «Будівництво»

3 ПРИЙНЯТИЙ Міждержавною радою по стандартизації, метрології та сертифікації (протокол від 18 червня 2015 р № 47)

4 Наказом Федерального агентства з технічного регулювання і метрології від 25 вересня 2015 р № 1378-ст міждержавний стандарт ГОСТ 22690-2015 введений в дію в якості національного стандарту Російської Федерації з 1 квітня 2016 р

5 У цьому стандарті враховані основні нормативні положення в частині вимог до механічних методів неруйнівного контролю міцності бетону наступних європейських регіональних стандартів:

EN 12504-2: 2001 Testing concrete in structures - Part2: Non-destructive testing - Determination of rebound number (Випробування бетону в конструкціях. Частина 2. Неруйнівний контроль. Визначення критерію відскоку);

EN 12504-3: 2005 Testing concrete in structures - Determination of pull-outforce (Випробування бетону в конструкціях. Частина 3. Визначення зусилля відриву).

Ступінь відповідності - нееквівалентний (NEQ)

Інформація про зміни до цього стандарту публікується в щорічному інформаційному покажчику «Національні стандарти», а текст змін і поправок - в щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковано в щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». Відповідна інформація, повідомлення і тексти розміщуються також в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання і метрології в мережі Інтернет

ГОСТ 22690-2015

Concretes
Determination of strength by mechanical methods of nondestructive testing

Дата введення - 2016-04-01

1 Область застосування

Цей стандарт поширюється на конструкційні важкі, дрібнозернисті, легкі і напружують бетони монолітних, збірних і збірно-монолітних бетонних і залізобетонних виробів, конструкцій і споруд (далі - конструкції) і встановлює механічні методи визначення міцності на стиск бетонів в конструкціях по пружності відскоку, ударному імпульсу , пластичної деформації, відриву, сколювання ребра і відриву з сколюванням.

2 Нормативні посилання

У цьому стандарті є нормативні посилання на такі міждержавні стандарти:

Примітка - Стандартні схеми випробувань застосовні в обмеженому діапазоні міцності бетону (див. Додаткиі ). Для випадків, що не відносяться до стандартних схем випробувань, слід встановлювати градуювальні залежності за загальними правилами.

4.6 Метод випробування слід вибирати з урахуванням даних, наведених у таблиці, і додаткових обмежень, встановлених виробниками конкретних засобів вимірювань. Застосування методів за межами рекомендованих в таблиці діапазонів міцності бетону допускається при науково-технічному обгрунтуванні за результатами досліджень з використанням засобів вимірювальної техніки, які пройшли метрологічну атестацію для розширеного діапазону міцності бетону.

Таблиця 1

4.7 Визначення міцності важких бетонів проектних класів В60 і вище або при середній міцності бетону на стиск R m≥ 70 МПа в монолітних конструкціях необхідно проводити з урахуванням положень ГОСТ 31914.

4.8 Міцність бетону визначають на ділянках конструкцій, які не мають видимих ​​ушкоджень (відшарування захисного шару, тріщини, каверни і т. П.).

4.9 Вік бетону контрольованих конструкцій і її ділянок не повинен відрізнятися від віку бетону конструкцій (ділянок, зразків), випробуваних для встановлення градуювальної залежності, більш ніж на 25%. Винятками є контроль міцності і побудова градуювальної залежності для бетону, вік якого перевищує два місяці. В цьому випадку різниця в віці окремих конструкцій (ділянок, зразків) не регламентується.

4.10 Випробування проводять при плюсовій температурі бетону. Допускається проводити випробування при мінусовій температурі бетону, але не нижче мінус 10 ° С, при встановленні або прив'язці градуировочной залежності з урахуванням вимог. Температура бетону при випробуваннях повинна відповідати температурі, передбаченої умовами експлуатації приладів.

Градуювальні залежності, встановлені при температурі бетону нижче 0 ° С, не допускається застосовувати при позитивних температурах.

4.11 При необхідності проведення випробувань бетону конструкцій після теплової обробки при температурі поверхні T≥ 40 ° С (для контролю відпускної, передавальної і распалубочной міцності бетону) градуювальну залежність встановлюють після визначення міцності бетону в конструкції непрямим неруйнівним методом при температурі t = (T± 10) ° С, а випробування бетону прямим неруйнівним методом або випробування зразків - після охолодження при нормальній температурі.

5 Засоби вимірювань, апаратура і інструмент

5.1 Засоби вимірювання і прилади для механічних випробувань, призначені для визначення міцності бетону, повинні бути атестовані і повірені в установленому порядку і повинні відповідати вимогам згідно з додатком.

5.2 Показання приладів, градуйованих в одиницях міцності бетону, слід розглядати як непрямий показник міцності бетону. Зазначені прилади слід використовувати тільки після встановлення градуювальної залежності «показання приладу - міцність бетону» або прив'язки залежності, встановленої в приладі відповідно до.

5.3 Інструмент для вимірювання діаметра відбитків (штангенциркуль за ГОСТ 166), який використовується для методу пластичних деформацій, повинен забезпечувати вимірювання з похибкою не більше 0,1 мм, інструмент для вимірювання глибини відбитка (індикатор годинникового типу за ГОСТ 577 і ін.) - з похибкою не більше 0,01 мм.

5.4 Стандартні схеми проведення випробувань методом відриву з сколюванням і відколу ребра передбачають застосування анкерних пристроїв і захоплень відповідно до додатків і.

5.5 Для методу відриву зі сколюванням слід застосовувати анкерні пристрої, глибина закладення яких повинна бути не менше максимального розміру крупний заповнювач бетону випробуваної конструкції.

5.6 Для методу відриву слід використовувати сталеві диски діаметром не менше 40 мм, товщиною не менше 6 мм і не менше 0,1 діаметра, з параметрами шорсткості приклеюваної поверхні не менше Ra= 20 мкм по ГОСТ 2789. Клей для приклеювання диска повинен забезпечувати міцність зчеплення з бетоном, при якій руйнування відбувається по бетону.

6 Підготовка до випробувань

6.1.1 Підготовка до випробувань включає в себе перевірку використовуваних приладів відповідно до інструкцій по їх експлуатації і встановлення градуювальних залежностей між міцністю бетону і непрямої характеристикою міцності.

6.1.2 Градуювальну залежність встановлюють на підставі наступних даних:

Результатів паралельних випробувань одних і тих же ділянок конструкцій одним з непрямих методів і прямим неруйнівним методом визначення міцності бетону;

Результатів випробувань ділянок конструкцій одним з непрямих неруйнівних методів визначення міцності бетону і випробувань зразків-кернів, відібраних з тих же ділянок конструкції і випробуваних відповідно до ГОСТ 28570;

Результатів випробувань стандартних бетонних зразків одним з непрямих неруйнівних методів визначення міцності бетону і механічних випробувань по ГОСТ 10180.

6.1.3 Для непрямих неруйнівних методів визначення міцності бетону градуювальну залежність встановлюють для кожного виду нормованої міцності, зазначеної в для бетонів одного номінального складу.

Допускається будувати одну градуювальну залежність для бетонів одного виду з одним типом крупний заповнювач, з єдиною технологією виробництва, що відрізняються по номінальному складу і значенням нормованої міцності при дотриманні вимог.

6.1.4 Допустима відміну віку бетону окремих конструкцій (ділянок, зразків) при встановленні градуювальної залежності від віку бетону контрольованої конструкції приймають по.

6.1.5 Для прямих неруйнівних методів по допускається використовувати залежності, наведені в додатках і для всіх видів нормованої міцності бетону.

6.1.6 Градуювальна залежність повинна мати среднеквадратическое (залишкове) відхилення S T. H. M, що не перевищує 15% середнього значення міцності бетону ділянок або зразків, використаних при побудові залежності, і коефіцієнт (індекс) кореляції не менше 0,7.

Рекомендується використовувати лінійну залежність виду R = a + bK(де R- міцність бетону, K- непрямий показник). Методика встановлення, оцінки параметрів і визначення умов застосування лінійної градуювальної залежності наведена в додатку.

6.1.7 При побудові градуювальної залежності відхилення одиничних значень міцності бетону R iф від середнього значення міцності бетону ділянок або зразків, використаних для побудови градуювальної залежності, повинні бути в межах:

Від 0,5 до 1,5 середнього значення міцності бетону при ≤ 20 МПа;

Від 0,6 до 1,4 середнього значення міцності бетону при 20 МПа< ≤ 50 МПа;

Від 0,7 до 1,3 середнього значення міцності бетону при 50 МПа< ≤ 80 МПа;

Від 0,8 до 1,2 середнього значення міцності бетону при> 80 МПа.

6.1.8 Коригування встановленої залежності для бетонів в проміжному і проектному віці повинна проводитися не рідше одного разу на місяць з урахуванням додатково отриманих результатів випробувань. Число зразків або ділянок додаткових випробувань при проведенні коригування повинно бути не менше трьох. Методика коригування приведена в додатку.

6.1.9 Допускається застосовувати непрямі руйнівні методи визначення міцності бетону, використовуючи градуювальні залежності, встановлені для бетону, що відрізняється від випробуваного за складом, віком, умовами тверднення, вологості, з прив'язкою відповідно до методики відповідно до додатка.

6.1.10 Без прив'язки до конкретних умов за додатком градуювальні залежності, встановлені для бетону, що відрізняється від випробуваного, має використовуватися виключно для отримання орієнтовних значень міцності. Не допускається використовувати орієнтовні значення міцності без прив'язки до конкретних умов для оцінки класу бетону по міцності.

Потім вибирають ділянки в кількості, передбаченій, на яких отримані максимальне, мінімальне та проміжні значення непрямого показника.

Після випробування непрямим неруйнівним методом ділянки відчувають прямим неруйнівним методом або відбирають зразки для випробування по ГОСТ 28570.

6.2.4 Для визначення міцності при мінусовій температурі бетону ділянки, обрані для побудови або прив'язки градуировочной залежності, спочатку відчувають непрямим неруйнівним методом, а потім відбирають зразки для подальшого випробування при плюсовій температурі або відігрівають зовнішніми джерелами тепла (інфрачервоні випромінювачі, теплові гармати і ін. ) на глибину 50 мм до температури не нижче 0 ° С і відчувають прямим неруйнівним методом. Контроль температури відігрівається бетону проводять на глибині установки анкерного пристрою в підготовленому отворі або по поверхні відколу безконтактним способом за допомогою пірометра по ГОСТ 28243.

Відбраковування результатів випробувань, що використовуються для побудови градуювальної залежності при мінусовій температурі, допускається тільки в тому випадку, якщо відхилення пов'язані з порушенням процедури випробування. При цьому відбраковують результат повинен бути замінений результатами повторного випробування в тій же зоні конструкції.

6.3.1 При побудові градуювальної залежності по контрольних зразках залежність встановлюють за одиничними значеннями непрямого показника і міцності бетону стандартних зразків-кубів.

За середнє арифметичне значення непрямого показника приймають середнє значення непрямих показників для серії зразків або для одного зразка (якщо градуювальну залежність встановлюють за окремими зразками). За середнє арифметичне значення міцності бетону приймають міцність бетону в серії по ГОСТ 10180 або одного зразка (градуировочная залежність по окремих зразках). Механічні випробування зразків за ГОСТ 10180 проводять безпосередньо після випробувань непрямим неруйнівним методом.

6.3.2 При побудові градуювальної залежності за результатами випробувань зразків-кубів використовують не менше 15 серій зразків-кубів по ГОСТ 10180 або не менше 30 окремих зразків-кубів. Зразки виготовляють відповідно до вимог ГОСТ 10180 в різні зміни, протягом не менше 3 діб з бетону одного номінального складу, за однією технологією, при тому ж режимі тверднення, що і конструкція, що підлягає контролю.

Поодинокі значення міцності бетону зразків-кубів, використовуваних для побудови градуювальної залежності, повинні відповідати очікуваним на виробництві відхилень, при цьому бути в межах діапазонів, встановлених ст.

6.3.3 Градуювальну залежність для методів пружного відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації, відриву і сколювання ребра встановлюють на основі результатів випробувань виготовлених зразків-кубів спочатку неруйнівним методом, а потім руйнують методом по ГОСТ 10180.

При встановленні градуювальної залежності для методу відриву зі сколюванням виготовляють основні і контрольні зразки по. На основних зразках визначають непряму характеристику, контрольні зразки випробовують по ГОСТ 10180. Основні і контрольні зразки повинні бути виготовлені з одного бетону і тверднути в однакових умовах.

6.3.4 Розміри зразків слід вибирати відповідно до найбільшою крупністю заповнювача в бетонній суміші за ГОСТ 10180, але не менше:

100 × 100 × 100 мм для методів відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації, а також для методу відриву зі сколюванням (контрольні зразки);

200 × 200 × 200 мм для методу сколювання ребра конструкції;

300 × 300 × 300 мм, але з розміром ребра не менше шести глибин установки анкерного пристрою для методу відриву зі сколюванням (основні зразки).

6.3.5 Для визначення непрямих характеристик міцності проводять випробування згідно з вимогами розділу на бічних (у напрямку бетонування) гранях зразків-кубів.

Загальна кількість вимірювань на кожному зразку для методу пружного відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації при ударі має бути не менше встановленого числа випробувань на ділянці по таблиці, а відстань між місцями ударів - не менше 30 мм (15 мм для методу ударного імпульсу). Для методу пластичної деформації при вдавливании число випробувань на кожній грані повинно бути не менше двох, а відстань між місцями випробувань - не менше двох діаметрів відбитків.

При встановленні градуювальної залежності для методу сколювання ребра проводять по одному випробуванню на кожному бічному ребрі.

При встановленні градуювальної залежності для методу відриву зі сколюванням проводять по одному випробуванню на кожній бічній грані основного зразка.

6.3.6 При випробуваннях методом пружного відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації при ударі зразки повинні бути затиснуті в пресі із зусиллям не менше (30 ± 5) кН і не більше 10% очікуваного значення руйнівного навантаження.

6.3.7 Зразки, випробувані методом відриву, встановлюють на пресі так, щоб до опорних плит преса не прилягали поверхні, на яких проводили вирив. Результати випробувань по ГОСТ 10180 збільшують на 5%.

7 Проведення випробувань

7.1.1 Число і розташування контрольованих ділянок в конструкціях повинні відповідати вимогам ГОСТ 18105 і вказуватися в проектній документації на конструкції або встановлюватися з урахуванням:

Завдань контролю (визначення фактичного класу бетону, распалубочной або відпускної міцності, виявлення ділянок зниженої міцності і т. П.);

Виду конструкції (колони, балки, плити та ін.);

Розміщення захваток і порядку бетонування;

Армування конструкцій.

Правила призначення числа ділянок випробувань монолітних і збірних конструкцій при контролі міцності бетону наведені в додатку. При визначенні міцності бетону обстежуваних конструкцій число і розташування ділянок повинні прийматися за програмою проведення обстеження.

7.1.2 Випробування проводять на ділянці конструкції площею від 100 до 900 см 2.

7.1.3 Загальне число вимірювань на кожній дільниці, відстань між місцями вимірювань на ділянці і від краю конструкції, товщина конструкцій на ділянці вимірювань повинні бути не менше значень, наведених в таблиці в залежності від методу випробувань.

Таблиця 2 - Т ребованія до ділянок випробувань

7.1.4 Відхилення окремих результатів вимірювань на кожній ділянці від середнього арифметичного значення результатів вимірювань для даної ділянки не повинно перевищувати 10%. Результати вимірювань, що не відповідають зазначеним умові, не враховують при обчисленні середнього арифметичного значення непрямого показника для даної ділянки. Загальна кількість вимірювань на кожній дільниці при обчисленні середнього арифметичного має відповідати вимогам таблиці.

7.1.5 Міцність бетону в контрольованій ділянці конструкції визначають за середнім значенням непрямого показника за градуювальною залежності, встановленої відповідно до вимог розділу, за умови, що обчислене значення непрямого показника знаходиться в межах встановленої (або прив'язаною) залежності (між найменшим і найбільшим значеннями міцності ).

7.1.6 Шорсткість поверхні ділянки бетону конструкцій при випробуванні методами відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації повинна відповідати шорсткості поверхні ділянок конструкції (або кубів), випробуваних при встановленні градуювальної залежності. В необхідних випадках допускається зачищати поверхні конструкції.

При використанні методу пластичної деформації при вдавливании, якщо нульовий відлік знімають після додатки початковій навантаження, вимог до шорсткості поверхні бетону конструкції не пред'являють.

7.2.1 Випробування проводять в наступній послідовності:

Положення приладу при випробуванні конструкції щодо горизонталі рекомендується приймати таким же, як і при встановленні градуювальної залежності. При іншому положенні приладу необхідно вносити поправку на показники відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

7.3.1 Випробування проводять в наступній послідовності:

Прилад розташовують так, щоб зусилля прикладалися перпендикулярно випробуваної поверхні відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

При застосуванні сферичного індентора для полегшення вимірів діаметрів відбитків випробування допускається проводити через листи копіювальної та білого паперу (в цьому випадку випробування для встановлення градуювальної залежності проводять із застосуванням такого ж паперу);

Фіксують значення непрямої характеристики відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

Обчислюють середнє значення непрямої характеристики на ділянці конструкції.

7.4.1 Випробування проводять в наступній послідовності:

Прилад розташовують так, щоб зусилля прикладалися перпендикулярно випробуваної поверхні відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

Положення приладу при випробуванні конструкції щодо горизонталі рекомендується приймати таким же, як і при випробуванні при встановленні градуювальної залежності. При іншому положенні приладу необхідно вносити поправку на показання відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

Фіксують значення непрямої характеристики відповідно до інструкції по експлуатації приладу;

Обчислюють середнє значення непрямої характеристики на ділянці конструкції.

7.5.1 При випробуванні методом відриву ділянки повинні розташовуватися в зоні найменших напружень, викликаних експлуатаційним навантаженням або зусиллям обтиску попередньо напруженої арматури.

7.5.2 Випробування проводять в наступній послідовності:

У місці приклеювання диска знімають поверхневий шар бетону глибиною 0,5 - 1 мм і очищають поверхню від пилу;

Диск приклеюють до бетону, притискаючи диск і видаляючи надлишки клею за межами диска;

Прилад з'єднують з диском;

Навантаження плавно збільшують зі швидкістю (1 ± 0,3) кН / с;

Вимірюють площа проекції поверхні відриву на площині диска з похибкою ± 0,5 см 2;

Визначають значення умовного напруги в бетоні при відриві як відношення максимального зусилля відриву до площі проекції поверхні відриву.

7.5.3 Результати випробувань не враховують, якщо при відриві бетону була оголена арматура або площа проекції поверхні відриву склала менше 80% площі диска.

7.6.1 При випробуванні методом відриву з сколюванням ділянки повинні розташовуватися в зоні найменших напружень, викликаних експлуатаційним навантаженням або зусиллям обтиску попередньо напруженої арматури.

7.6.2 Випробування проводять в наступній послідовності:

Якщо анкерний пристрій не було встановлено до бетонування, то в бетоні виконують отвір, розмір якого вибирають відповідно до інструкції по експлуатації приладу в залежності від типу анкерного пристрою;

В отвір закріплюють анкерний пристрій на глибину, передбачену інструкцією по експлуатації приладу, в залежності від типу анкерного пристрою;

Прилад з'єднують з анкерним пристроєм;

Навантаження збільшують зі швидкістю 1,5 - 3,0 кН / с;

Фіксують показ силовимірювача приладу Р 0 і величину проковзування анкера Δ h(Різниця між фактичною глибиною вириваючи і глибиною закладення анкерного пристрою) з точністю не менше 0,1 мм.

7.6.3 Виміряне значення сили вириваючи Р 0 множать на поправочний коефіцієнт γ, який визначається за формулою

де h- робоча глибина закладення анкерного пристрою, мм;

Δ h- величина проковзування анкера, мм.

7.6.4 Якщо найбільший і найменший розміри вирваною частини бетону від анкерного пристрою до кордонів руйнування по поверхні конструкції відрізняються більш ніж у два рази, а також, якщо глибина вириваючи відрізняється від глибини закладення анкерного пристрою більш ніж на 5% (Δ h > 0,05h, Γ> 1,1), то результати випробувань допускається враховувати тільки для орієнтовної оцінки міцності бетону.

Примітка - Орієнтовні значення міцності бетону не допускається використовувати для оцінки класу бетону по міцності і побудови градуювальних залежностей.

7.6.5 Результати випробування не враховують, якщо глибина вириваючи відрізняється від глибини закладення анкерного пристрою більш ніж на 10% (Δ h > 0,1h) Або була оголена арматура на відстані від анкерного пристрою, меншому, ніж глибина його закладення.

7.7.1 При випробуванні методом сколювання ребра на ділянці випробування не повинно бути тріщин, обколов бетону, напливів або раковин висотою (глибиною) більше 5 мм. Ділянки повинні розташовуватися в зоні найменших напружень, викликаних експлуатаційним навантаженням або зусиллям обтиску попередньо напруженої арматури.

7.7.2 Випробування проводять в наступній послідовності:

Прилад закріплюють на конструкції, прикладають навантаження зі швидкістю не більше (1 ± 0,3) кН / с;

Фіксують показ силовимірювача приладу;

Вимірюють фактичну глибину сколювання;

Визначають середнє значення зусилля сколювання.

7.7.3 Результати випробування не враховують, якщо при сколюванні бетону була оголена арматура або фактична глибина сколювання відрізнялася від заданої більш ніж на 2 мм.

8 Обробка і оформлення результатів

8.1 Результати випробувань представляють в таблиці, в якій вказують:

Вид конструкції;

Проектний клас бетону;

Вік бетону;

Міцність бетону кожного проконтрольованого ділянки по;

Середню міцність бетону конструкції;

Зони конструкції або її частини при дотриманні вимог.

Форма таблиці представлення результатів випробувань наведена в додатку.

8.2 Обробку і оцінку відповідності встановленим вимогам значень фактичної міцності бетону, отриманих із застосуванням наведених в цьому стандарті методів, проводять по ГОСТ 18105.

Примітка - Статистичну оцінку класу бетону за результатами випробувань проводять заГОСТ 18105 (Схеми «А», «Б» або «В») в тих випадках, коли міцність бетону визначається за градуювальною залежності, побудованої відповідно до розділу . При використанні раніше встановлених залежностей шляхом їхньої прив'язки (за додатком ) Статистичний контроль не допускається, а оцінку класу бетону проводять тільки за схемою «Г»ГОСТ 18105.

8.3 Результати визначення міцності бетону механічними методами неруйнівного контролю оформляють у висновку (протоколі), в якому наводять такі дані:

Про випробуваних конструкціях із зазначенням проектного класу, дати бетонування і проведення випробувань або віку бетону на момент проведення випробування;

Про застосовувані методи контролю міцності бетону;

Про типах приладів із заводськими номерами, відомості про повірки приладів;

Про вжиті градуювальних залежностях (рівняння залежності, параметри залежності, дотримання умов застосування градуювальної залежності);

Використовувані для побудови градуювальної залежності або її прив'язки (дата проведення і результати випробувань неруйнівними непрямими і прямими або руйнівними методами, коригувальні коефіцієнти);

Про число ділянок визначення міцності бетону в конструкціях із зазначенням їх розташування;

Результати випробовувань;

Методику, результати обробки та оцінки отриманих даних.

додаток А
(Обов'язкове)
Стандартна схема випробування методом відриву з сколюванням

А.1 Стандартна схема випробування методом відриву з сколюванням передбачає проведення випробувань при дотриманні вимог -.

А.2 Стандартна схема випробувань може бути застосована в наступних випадках:

Випробування важкого бетону міцністю на стиск від 5 до 100 МПа;

Випробування легкого бетону міцністю на стиск від 5 до 40 МПа;

Максимальна фракція крупного заповнювача бетону не більше робочої глибини закладення анкерних пристроїв.

А.3 Опори навантажувального пристрою повинні рівномірно прилягати до поверхні бетону на відстані не менше 2 hвід осі анкерного пристрою, де h- робоча глибина закладення анкерного пристрою. Схема випробування приведена на малюнку.

1 2 - опора навантажувального пристрою;
3 - захоплення навантажувального пристрою; 4 - перехідні елементи, тяги; 5 - анкерний пристрій;
6 - виривається бетон (конус відриву); 7 - випробувана конструкція

Рисунок А.1 - Схема випробування методом відриву з сколюванням

А.4 Стандартної схемою випробування методом відриву з сколюванням передбачено застосування анкерних пристроїв трьох типів (див. Малюнок). Анкерний пристрій типу I встановлюють в конструкції при бетонуванні. Анкерні пристрої типів II і III встановлюють в попередньо підготовлені в конструкції отвори.

1 - робочий стрижень; 2 - робочий стрижень з розтискним конусом; 3 - сегментні рифлені щоки;
4 - опорний стрижень; 5 - робочий стрижень з порожнистим розтискним конусом; 6 - вирівнює шайба

Рисунок А.2 - Типи анкерних пристроїв для стандартної схеми випробувань

А.5 Параметри анкерних пристроїв і допустимі для них діапазони вимірюваної міцності бетону при стандартній схемі випробувань вказані в таблиці. Для легкого бетону при стандартній схемі випробувань застосовуються тільки анкерні пристрої з глибиною закладення 48 мм.

Таблиця А.1 - Параметри анкерних пристроїв при стандартній схемі випробувань

А.6 Конструкції анкерів типів II і III повинні забезпечувати попереднє (до додатка навантаження) обтиснення стінок отвору на робочій глибині загортання hі контроль прослизання після випробування.

додаток Б
(Обов'язкове)
Стандартна схема випробування методом сколювання ребра

Б.1 Стандартна схема випробування методом сколювання ребра передбачає проведення випробувань при дотриманні вимог -.

Б.2 Стандартна схема випробувань може бути застосована в наступних випадках:

Максимальна фракція крупного заповнювача бетону не більше 40 мм;

Випробування важкого бетону міцністю на стиск від 10 до 70 МПа на гранітному і вапняковому щебені.

Б.3 Для проведення випробувань застосовують прилад, що складається з сіловозбудітеля з блоком силовимірювача і захоплення зі скобою для місцевого сколювання ребра конструкції. Схема випробування приведена на малюнку.

1 - прилад з навантажує пристроєм і силовимірювачем; 2 - опорна рама;
3 - сколюватися бетон; 4 - випробувана конструкція; 5 - захоплення зі скобою

Рисунок Б.1 - Схема випробування методом сколювання ребра

Б.4 При місцевому сколюванні ребра повинні бути забезпечені наступні параметри:

глибина сколювання a= (20 ± 2) мм;

Ширина сколювання b= (30 ± 0,5) мм;

Кут між напрямком дії навантаження і нормаллю до навантажується поверхні конструкції β = (18 ± 1) °.

додаток В
(Рекомендований)
Градуювальна залежність для методу відриву зі сколюванням

При проведенні випробувань методом відриву з сколюванням за стандартною схемою згідно з додатком Кубікова міцність бетону на стиск R, МПа, допускається обчислювати за градуювальною залежності за формулою

де m 1 - коефіцієнт, що враховує максимальний розмір великого заповнювача в зоні виривай що дорівнює 1 при крупності заповнювача менше 50 мм;

m 2 - коефіцієнт пропорційності для переходу від зусилля виривається кілоньютонах до міцності бетону в мегапаскалях;

Р- зусилля вириваючи анкерного пристрою, кН.

При випробуванні важкого бетону міцністю 5 МПа і більше і легкого бетону міцністю від 5 до 40 МПа значення коефіцієнта пропорційності m 2 приймають за таблицею.

Таблиця В.1

коефіцієнти m 2 при випробуванні важкого бетону із середньою міцністю вище 70 МПа слід приймати по ГОСТ 31914.

додаток Г
(Рекомендований)
Градуювальна залежність для методу сколювання ребра
при стандартній схемі випробування

При виконанні випробування методом сколювання ребра за стандартною схемою згідно з додатком Кубікова міцність на стиск бетону на гранітному і вапняному щебені R, МПа, допускається обчислювати за градуювальною залежності за формулою

де m- коефіцієнт, що враховує максимальний розмір великого заповнювача і дорівнює:

1,0 - при крупності заповнювача менше 20 мм;

1,05 - при крупності заповнювача від 20 до 30 мм;

1,1 -при крупності заповнювача від 30 до 40 мм;

Р- зусилля сколювання, кН.

додаток Д
(Обов'язкове)
Вимоги до приладів для механічних випробувань

Таблиця Д.1