Badanie wytrzymałości betonu za pomocą metod niszczących i

Badanie wytrzymałości betonu jest miarą obowiązkową przy wdrażaniu konstrukcji kapitału. Przeprowadza się to w celu najbardziej dokładnego i obiektywnego określenia właściwości mechanicznych materiału, co pozwala przewidzieć jego zachowanie pod wpływem różnych obciążeń.

Znaczenie takich testów i poprawna interpretacja ich wyników trudno przecenić. Dlatego eksperci zalecają przeprowadzenie takich kontroli w każdym przypadku, niezależnie od celu projektu i skali budowy.

Czynniki wpływające na wytrzymałość

Przed przystąpieniem do analizy, jakie badania betonu na wytrzymałość zgodnie z GOST należy przeprowadzić, konieczne jest zrozumienie wskaźników, które określają właściwości mechaniczne materiału.

Siłą betonu jest jego zdolność do postrzegania obciążeń i naprężeń (rozciąganie, ściskanie, zginanie, ścinanie) i do wytrzymania ich ze względu na naprężenia wewnętrzne.

W takim przypadku materiał nie powinien zwinąć się w takiej czy innej formie (pęknięcia, pęknięcia, rozwarstwienie).

• Ta cecha jest przede wszystkim spowodowana składem materiału. Marka cementu odgrywa kluczową rolę w tworzeniu siły - im wyższa, tym większe obciążenie może wytrzymać konstrukcja.

Zwróć uwagę! Cena niskiej jakości preparatów będzie znacznie mniejsza niż wysokiej jakości, dlatego często istnieje chęć oszczędzania. Czasami redukcja kosztów jest rzeczywiście odpowiednia zarówno z finansowego, jak i inżynieryjnego punktu widzenia, ale częściej ogranicza jedynie wydajność i skraca czas życia konstrukcji.

• Oprócz cementu, piasku i samego wypełniacza ważną rolę odgrywają modyfikatory. Substancje te są wprowadzane do roztworu we względnie małych objętościach, ale znacznie zmieniają jego właściwości, zwiększając jego płynność, wytrzymałość, przyspieszając krzepnięcie itd.
• Aby uzyskać bardziej wydajny i równomierny rozkład obciążeń w betonie, wykonuje się zbrojenie - układanie drutu metalowego i prętów w grubość materiału. Ta metoda wzmocnienia pozwala poradzić sobie z niską elastycznością.

• Istotne są również warunki odlewania i krzepnięcia cementu. Faktem jest, że do utwardzania konieczne jest uszczelnienie materiału w celu usunięcia powietrza i uwodnienia cementu - reakcja jego granulek z wodą. Szybkość tego procesu zależy od temperatury, a zatem w okresie zimowym beton musi być dostarczany z wysokiej jakości izolacją termiczną lub dodatkowo ogrzewany.
• Innym aspektem procesu budowania siły jest odparowanie cieczy. Jeśli zaprawa schnie szybciej niż cały cement reaguje z wodą, gęstość betonowego monolitu będzie niejednorodna. Aby tego uniknąć, specjaliści sztucznie spowalniają wysychanie warstw powierzchniowych materiału, pokrywając je polietylenem lub płótnem i dodatkowo zwilżając je.

W rezultacie widzimy, że siła jest integralnym wskaźnikiem, który zapewnia interakcja wielu czynników. Za pomocą obliczeń można jedynie w przybliżeniu określić, jak stabilny będzie beton, dlatego w trudnych sytuacjach stosowane są techniki sterowania instrumentalnego.

Metody kontroli

Przegląd metod

Do tej pory siła jest określana kilkoma metodami.

Wśród nich są:

• Badanie standardowych próbek. Aby to zrobić, sześcienne lub cylindryczne fragmenty są wykonane z roztworu o znanych proporcjach, które są suszone w formie przez 28 dni. Następnie próbki są testowane w specjalnej prasie, po czym następuje wniosek o ich właściwościach wytrzymałościowych.

• Badanie podstawowe. Monolit jest wycinany z mrożonego betonu (w ostatnim czasie coraz częściej używane są wiertła z koronami diamentowymi), które następnie poddawane są testom laboratoryjnym. Podobnie jak w poprzednim przypadku, najczęstsze jest badanie niszczące pod ciśnieniem.

Zwróć uwagę! Wadą tej grupy metod jest trudność pobierania próbki i wysoki koszt procedury. Ponadto, jeśli wybierzesz niewłaściwy punkt do pobierania próbek, istnieje ryzyko zmniejszenia właściwości nośnych konstrukcji jako całości.

• NDT. Ta grupa metod różni się od dwóch poprzednich tym, że nie jest mierzony sam konkret, ale inne wskaźniki, które są bezpośrednio związane ze stabilnością mechaniczną. Nieniszczące techniki testowania są mniej pracochłonne, ale ich dokładność będzie nieco niższa. Jednak dla rozwiązania większości problemów technicznych wystarczy.

Wszystkie te metody można stosować zarówno w budownictwie masowym, jak i prywatnym. Kolejność środków kontrolnych reguluje GOST R - 53231-2008 "Kontrola i ocena wytrzymałości betonu" oraz szereg innych norm.

Przykładowe wytwarzanie i przetwarzanie

Najpopularniejszą metodą jest testowanie wytrzymałości kostek betonowych.

Aby to zrobić, wykonaj prace przygotowawcze:

• Z partii roztworu pobiera się kilka próbek betonu, których objętość będzie wystarczająca do wytworzenia szeregu próbek o pożądanej wielkości.

Zwróć uwagę! Wybierając materiał, nie należy go dodatkowo mieszać, usuwać ani dodawać do wypełniacza itp.

• Wlewając do wystandaryzowanych formularzy, wykonuje się próbki, których konfiguracja i wymiary odpowiadają rodzajowi badania. Z reguły wypełnianie formularzy odbywa się nie później niż 20-30 minut po selekcji.

Dokumenty prawne zezwalają na stosowanie takich próbek kontrolnych:

• Możliwe jest również wycinanie monolitów z utwardzonego betonu lub wywiercanie ich za pomocą diamentowych koron.
• Ekstrakcję przeprowadza się bez wcześniejszego zwilżenia materiału, zgodnie z programami zatwierdzonymi przez GOST (podane jako ilustracje w artykule).

• Instrukcja umożliwia testowanie próbek bez widocznych wad - wiórów, pęknięć, otworów o średnicy większej niż 10 mm itp.

Zwróć uwagę! Obecność przepływu wody na próbkach uzyskanych przez odlewanie do formy jest dozwolona, ​​ale przed przeprowadzeniem kontroli muszą być usunięte za pomocą materiału ściernego.

Niszcząca kontrola

Laboratorium testuje wytrzymałość betonu na różne formy sterowania w zależności od różnych schematów technologicznych.

Kontrola wytrzymałości na ściskanie jest następująca:

• Próbka (kostka lub cylinder) ustawiona na dolnej płycie prasy.
• Górna płyta stopniowo obniża się, tworząc obciążenie na betonie. Zakłada się, że szybkość ładowania wynosi około 0,5-0,0 MPa / s.
• Próbka jest ładowana, dopóki się nie zapadnie. W takim przypadku system podziału musi być zgodny z tym określonym w dokumentach regulacyjnych. W przeciwnym razie wynik nie jest brany pod uwagę, co do którego w dzienniku wpisuje się odpowiedni wpis (informacje mogą być również wprowadzane do raportu z badań lub innego dokumentu).

Zwróć uwagę! Wytrzymałość na rozciąganie podczas dzielenia jest badana według podobnego schematu, z tą tylko różnicą, że ciśnienie wykonuje się za pomocą specjalnej spiczastej dyszy.

Kontrola rozciągania przy zginaniu odbywa się inaczej:

• Rozciągnięty pryzmat układany jest w pozycji poziomej w maszynie wytrzymałościowej.
• Naciskamy środkową część pryzmatu z szybkością wzrostu obciążenia o około 0,5 MPa / s.
• Aby uwzględnić próbkę podczas inspekcji, konieczne jest, aby linia destrukcji przechodziła w środkowej części próbki, a złamanie było nachylone o nie więcej niż 15⁰ od pionowej osi.

Na podstawie uzyskanych danych oblicza się wytrzymałość betonu. Wystarczająca dokładność oznaczania według GOST wynosi 0,1 MPa.

Zasadniczo, jeśli masz dostęp do prasy z urządzeniem do kontrolowania obciążenia, możesz ocenić siłę próbki własnymi rękami.

Na przykład odporność na ściskanie jest obliczana przy użyciu następującej formuły:

R = (F / A) * K, gdzie

• R jest pożądaną wartością wytrzymałości.
• F jest siłą niszczącą w Newtonach.
• A - powierzchnia próbki, mm².
• K - współczynnik korygujący uwzględniający zawartość wilgoci w materiałach porowatych i komórkowych.

NDT

Podstawowe metody

Wymienione powyżej metody są dość dokładne, ale mają wiele wad. A co najważniejsze - nie pozwalają sprawdzić wytrzymałości materiału w całej strukturze, co czasem jest konieczne. W tym celu zwykle stosuje się tak zwane badania nieniszczące.

Jak zauważyliśmy powyżej, nie mierzy się samej siły materialnej, ale pośrednich wskaźników.

Należą do nich:

• Pomiar parametrów odbicia ciał stałych od powierzchni betonu. Ta technika jest dość powszechna i jest używana w różnych modyfikacjach sklerometrów (przykład na powyższym obrazku).
• Pomiar parametrów odkształcenia betonu w miejscu uderzenia (najczęściej uderzenie jest wykonywane za pomocą stalowej kulki o stałej średnicy i masie). Aby zastosować tę technikę, stosuje się tak zwany "młot Kaszkarowa".

• Rozliczanie energii impulsu po uderzeniu w element uderzający specjalnego urządzenia na powierzchni betonu.
• Pomiar prędkości propagacji ultradźwięków w grubości materiału. Ta technika jest optymalna do wykrywania ukrytych wad w wewnętrznych warstwach betonu.

Biorąc pod uwagę pośredni charakter tych metod, eksperci zalecają ich stosowanie w połączeniu, harmonizując wyniki w celu uzyskania jednego obrazu.

Metoda rozdzielania

Osobną grupę technik stanowią tak zwane bezpośrednie metody badań nieniszczących. Obejmują one kontrole łez i łez. Wykazują zadowalające wyniki, ponieważ ich opis wart jest zachowania osobno.

Kontrola odrywania jest przeprowadzana w następujący sposób:

• Stalowa tarcza jest przyklejona do powierzchni, połączona z mechanizmem, który zapewnia odmierzoną siłę rozrywającą.
• Do klejenia zgodnie z wymaganiami GOST stosuje się kompozycje ED16 lub ED20.
• Po spolimeryzowaniu kompozycji na tarczę nakłada się siłę, aż do oderwania fragmentu betonu. Mierzone są parametry wpływu, na podstawie których można wyciągnąć wniosek o właściwościach mechanicznych roztworu.

Zwróć uwagę! W Federacji Rosyjskiej technika ta jest rzadko stosowana, ponieważ warunki klimatyczne w większości regionów kraju nie zapewniają całkowitej polimeryzacji kleju. Jednocześnie jego skuteczność wystarcza, aby użyć kontroli odrywania jako orientacyjnej lub pomocniczej.

Metoda podziału

Jedną z modyfikacji kontroli odrywania jest metoda dzielenia żeber:

• Na zewnętrznym narożniku konstrukcji zainstalowane jest specjalne narzędzie, którego część robocza przypomina zacisk. Ruchome części są zaciskane za pomocą śruby, aż narzędzie zostanie pewnie zamocowane.
• Następnie poprzez siłę docisku zostaje przyłożona, co prowadzi do podziału żebra w punkcie styku z częścią zacisku. Wielkość wysiłku wnioskuje o sile betonu.
• Wada tej techniki jest oczywista: można kontrolować właściwości daleko od miejsca. Dlatego kilka lat temu wprowadzono na rynek modyfikację takiego urządzenia, które można wykorzystać na powierzchniach działek. W tym samym czasie do mocowania narzędzia używanego kołka.

Zwróć uwagę! Do obsługi takiego urządzenia niezbędny jest odpowiednio mocny wiertło udarowe lub perforator, co znacznie komplikuje proces kontrolny.

Wniosek

Opisane powyżej metody badania wytrzymałości betonu, pod warunkiem, że są prawidłowo wdrożone, wykazują wystarczającą skuteczność. Ich wykorzystanie (jak już zauważyliśmy, aby uzyskać najlepsze wyniki, powinno być kompleksowe) pozwala nam ocenić właściwości struktury, przewidzieć jej reakcję na różne obciążenia i, jeśli to konieczne, zaplanować działania w celu wyeliminowania niedociągnięć.

Oczywiście w praktyce tylko profesjonaliści mogą sobie z tym poradzić, jednak nowicjusz, który dokładnie przestudiował wideo w tym artykule, będzie mógł dokonać co najmniej wstępnego oszacowania.