Определение прочности бетона - методы проверки и приборы

Класс бетона по морозостойкости

Чем выше класс бетона, тем большую степень морозостойкости он имеет. Морозостойкостью данных смесей называется их способность сохранять свои свойства после нескольких циклов попеременного замерзания и оттаивания. Так, бетон класса В7,5 способен выдержать 50 таких циклов, а бетон В40 – до 300 циклов. Ниже приведена таблица, в которой указано соответствие класса бетона и степени его морозостойкости.

Класс бетонной смеси	Морозостойкость
В-7,5	F50
В-12,5	F50
В-15	F100
В-20	F100
В-22,5	F200
В-25	F200
В-30	F300
В-35	F200-F300
В-40	F200-F300
В-45	F100-F300

Степень морозостойкости бетонного раствора может быть увеличена благодаря использованию специальных добавок. Смеси с низкой морозостойкостью используются в условиях умеренного климата и для создания внутренних элементов зданий. Бетон с максимальной морозостойкостью применяется в регионах с холодным климатом, например, в условиях севера.

Способы испытания бетона

Бетон как строительный материал подвергают испытаниям как в затвердевшем, так и в незатвердевшем состоянии. При этом цели испытаний разные. В первом случае определяются прочностные и другие эксплуатационные характеристики твердого материала, а во втором случае его технологические показатели: удобоукладываемость, уплотняемость, пластичность и наличие воздуха.

Кроме того различают неразрушающие и разрушающие способы испытания. Рассмотрим виды испытаний бетонного раствора по «ходу» его применения – до схватывания и набора прочности и после схватывания и набора марочной прочности.

Способы самостоятельной проверки

Проверка в лаборатории или специальными средствами не всегда оправдывает себя. Это касается тех случаев, когда возводится небольшая постройка на частной территории. Залитый и застывший раствор можно проверить в домашних условиях несколькими способами. Если он не будет соответствовать необходимым требованиям, можно воспользоваться платной экспертизой и возместить ущерб с поставщика.

Проверка на гладкость

Внимательно рассмотрите застывшую конструкцию. Она должна быть гладкой, наличие узоров говорит о несоблюдении правил заливки. Такой раствор скорей всего промерзал, что значительно снизит его прочность. Фактически, бетон марки М300, станет по своим свойствам как М200-250.

Тест на звонкость

Можно провести проверку по звуку удара. Для этого берется молоток или кусок металлической трубы, весом не более 0,5 кг. Здесь важна звенящая тональность при нанесении удара. Глухой звук говорит о низкой прочности и плохом уплотнении. А при появлении трещин, крошек необходимо полностью или частично заменять конструкцию.

Визуальная оценка

Способ подразумевает проверку характеристик раствора при приемке. Можно выделить такие моменты, как:

Цвет — качественная смесь серая с синеватым оттенком, если в цементном молочке отчетливо проявляется желтизна, в смеси присутствуют глинистые примеси или шлакодобавки. Коричневый или рыжий цвет характеризуется превышением песка или заполнителя в недопустимом количестве, от раствора с неравномерным оттенком разумней отказаться вообще;
Правильная консистенция однородна, без комков и сгустков и напоминает увлажненную почву;
Излишки воды — определяются заливкой небольшого количества смеси в котлован, должна получиться лепешка без слоев и трещин;
Купленный раствор ненадлежащего качества начинает расслаиваться еще при транспортировке, смесь не получается извлечь лопатой или подать через рукав.

Если доставлен миксер, определить качество бетона без осмотра можно только по предоставленным документам. В данном случае все зависит от добросовестности продавца.

Проверка бетона молотком и зубилом

Молоток и зубило самый простой ответ на вопрос как проверить качество бетона заливки. Для этого проводится тест на удар с помощью молотка. К поверхности полностью засохшего фундамента приставляется зубило, и наносится удар в среднюю силу. Если полученная вмятина превышает 1 см, класс прочности В5 (М75), менее 0,5 см — В10 (М150). Небольшая вмятина остается на В15-25 (М200-250), на В25 (М350) появляется незначительная отметина.

Необходимо брать молоток весом 300-400 гр.

Все описанные способы имеют свои достоинства и недостатки, для точности результата стоит обратиться за помощью к специалистам. Лабораторное, ультразвуковое и ударно-импульсивное исследования более достоверные и исчерпывающие. Качество напрямую зависит от характеристики составных компонентов, соблюдения пропорций, условий хранения и транспортировки. Поэтому обезопасить себя можно выбором проверенного поставщика с хорошей репутацией, это значительно снизит риск возникновения проблем в будущем.

Обследование бетонных конструкций

Для чего выполняется контроль качества бетонных, ж/б конструкций?

Лабораторные испытания бетона выполняется для подтверждения его фактического состояния проектным параметрам качества. Экспертиза качества бетона выполняется в несколько этапов различными видами контроля в зависимости от стадии монтажа конструкций.

Как можно сэкономить на услугах строительной лаборатории?

1. Правильно «забивать» кубы бетона. В рамках проведения экспертизы бетона мы часто встречаем ошибки при заливке кубов, как то: неправильно уложили в форму, неправильно уплотнили, нарушили условия хранения (оставили на улице, бетон заморозили, он не «схватился») ведут к получению строительной лабораторией некорректных результаты испытаний контроля прочности бетона, иных. Следствие: дополнительные выезды строительной лаборатории на перепроверку, повторные испытания бетона и трата вами денег на оплату этих выездов. Технология «забивки» подробно приведена в ГОСТ 10180-2012 «Методы определения прочности по контрольным образцам».

2. Как проверить бетон без лаборатории — шпаргалка для прорабов. При поступлении очередной партии в «миксерах» проверьте своими силами удобоукладываемость бетонной смеси. Этот простой метод даст вам первоначальное понимание о качестве поступившего бетона. Лаборатории выполняют это испытание по ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний.»

3. Оптимизируйте кол-во выездов. ГОСТ 18105-2015 «Бетоны правила контроля и оценки прочности» предписывает выполнять испытания прочности бетона по кубам или неразрушающими методами контроля на 7-е и 28-е сутки. Ряд заказчиков необоснованно вызывает строительную лабораторию на каждое снятие опалубки. Это делаете только тогда, если в проекте есть прямое указание на экспертизу распалубочной прочности бетона (т.е. необходимо сделать промежуточные между 7-ми и 28-ми сутками измерения). А каждый выезд строительной лаборатории стоит денег. Дополнительно: объединяйте близкие «по возрасту» виды испытаний и сэкономьте этим время и деньги на вызовы строительной лаборатории.

4. Готовьте площадку зимой. При проведения «отрыва со скалыванием» для ускорения выполнения работ строительной лабораторией к приезду инженеров лаборатории готовьте горелку (газовый балон), удлинитель для прогрева конструкции в зоне испытания, т.к. иначе померзший бетон даст некорректные показатели или специалисты строительной лаборатории будут простаивать без работы, пока вы будете выполнять эти подготовительные работы.

5. Будьте внимательны к документам. Относитесь внимательно к документам на поступившую партию бетона. Мы обнаруживали бетон марки B22,5 там, где по проекту должен быть B30. Причина, как оказалось: с завода отгружали бетон на разные объекты и оператор перепутал получателей данной партии. В итоге на площадку пришел не В30, а В22,5 и его, не проверив, пустили в работу. Ругань, крики – усиление конструкций, неплановые траты денег строительной компанией.

Один из видов классифицикации бетонов: по объемной массе (тяжелые и легкие). Лабораторные испытания бетона легкого бетона (плотность менее 1800 кг/м3) проводят на соответствие его фактической плотности, прочности, морозостойкости, иным параметрам проектным параметрам. Испытания проводятся по контрольным образцам (к примеру, кубы – «кубики», разрушающий вид испытаний на прессе) отобранным из конструкций или иным допустимым нормативами на данный вид конструкций методам.

В случае работы с тяжелым бетоном (плотность более 1800 кг/м3) экспертиза бетона проводится в т.ч. по параметрам прочности при сжатии, морозостойкости и водонепроницаемости.

Как быть с определением параметров бетона в уже смонтированной конструкции? Так называемые, разрушающие лабораторные методы обследования здесь уже не подходят (испытания «кубиков» бетона на прессе). Для этой ситуации контроль качества бетона проводится косвенными методами: отрыв со скалыванием, «ультразвук» бетона, склерометр («упругий отскок»)– неразрушающие методы.

Водонепроницаемость бетона

Водонепроницаемость бетона — это способность материала не пропускать воду под определенным давлением. Испытания проводятся в соответствии с ГОСТ 12730.5-2018. Является важным параметром для стен в грунте, в фундаментах и других конструкциях, контактирующих с жидкими средами.

Марки бетона по водонепроницаемости: W20; W18; W16; W14; W12; W10; W8; W6; W4; W2.Число в марке — это наибольший перепад давления воды (в атмосферах), при котором образцы не промокают насквозь всей высоты образца.

Стандартные формы образцов для испытаний: цилиндр, ⌀ 150 мм, h 150 мм.

Минимальное количество образцов для испытаний: 6 шт.

Этапы проведения испытаний:

Образцы помещаются в металлическую обойму с внутренним диаметром 158 мм, зазор между обоймой и образцом заполняется расплавленным парафином;
После застывания парафина образцы закрепляют в установке на водонепроницаемость УВФ-6;
Давление воды автоматически повышается поэтапно на величину 0,2 МПа. На каждом этапе образцы выдерживаются определённое время, которое зависит от высоты образцов и указано в таблице

Высота образца, мм	30	50	100	150
Время выдерживания на каждом этапе, ч	4	6	12	16

Сроки проведения испытаний: зависит от требуемой марки и высоты образца. В таблице представлены сроки для стандартных образцов, высотой 150 мм

Марка W	20	18	16	14	12	10	8	6	4	2
Сроки, дней	8	7	7	6	5	5	4	3	3	2

Как визуально определить марку бетона?

Обратить внимание на оттенок смеси. Светло-коричневый говорит об избытке песка, рыжеватый – о шлаковых добавках или наличии глины

Раствор должен быть равномерного, серого оттенка. Впрочем, изменение цвета смеси может зависеть от присутствия различных добавок.
Определить качество бетона можно, если отлить часть в отдельную емкость (ведро, смоченную форму). На растворе не должны появляться лужицы воды.
При заливке на поверхности не должны образовываться расслоения и трещины.
Если бетон падает «лепешкой», а отдельно льется цементное молочко, это можно считать признаком низкого качества предоставленной смеси.

Но точно проверить бетонную смесь можно только в условиях специализированной лаборатории, и чаще всего – после набора прочности. Поэтому при заливе основного фундамента необходимо отлить кубики размером 100х100х100 мм и оставить для затвердения в стандартных условиях. После полного созревания (28 суток) образцы следует отправить для проведения испытаний в лабораторию.

Испытание бетона ГОСТ 10181.1-81

Проверка показателей бетона в соответствии с требованиями данного нормативного документа производится лабораториями бетонных заводов сразу после приготовления товарного раствора.

Осадка конуса. С помощью этого способа определяют неоднородность и консистенцию материала. Эти показатели влияют на удобоукладываемость бетона. Суть метода заключается в заполнении металлического конуса проверяемым бетоном, измерение линейных показателей после снятия оболочки (конуса) и сравнения изменения габаритов полученной «бетонной паски» с табличными значениями.
Испытание на уплотнение. Данный способ позволяет установить коэффициент уплотнения конкретной партии строительного материала. Для определения данной характеристики используется следующее технологическое оборудование для испытания бетона – аппарат, состоящий из двух мерных емкостей с воронками. В первую воронку заливают проверяемую субстанцию. Воронка имеет клапан, через который раствор стекает во вторую воронку в емкость меньшего объема. Далее проверяемый материал попадает в специальную цилиндрическую форму. Плотность и коэффициент уплотнения раствора находящегося в цилиндрической форме вычисляется математическими способом.
Испытание на пластичность и изменение формы. В этом случае проверяемый материал заливают в испытательный конус определенных размеров, который устанавливают на специальный опорный столик. Столик имеет возможность при встряхивании опускаться вниз на несколько сантиметров

Далее форму осторожно снимают, а столик опускают. Бетон растекается по его поверхности

Проведя линейные измерения среднего диаметра «растекшийся» формы бетона определяют показатели пластичности проверяемого материала.
Проверка наличия воздушных пустот в бетонном растворе. Используется два метода. Первый метод – измерение веса образца бетона до и после встряхивания с перемешиванием в пикнометре. Соответственно для оценки наличия воздуха этим способом применяются весьма точные приборы способные определить незначительное отклонение массы. Второй метод – это метод давления. В этом случае применяют специальные воздухомеры, которые показывают содержание воздушных пустот в теле твердого бетона.

Для частных застройщиков, которые имеют дело с бетоном в первый, зачастую в последний раз в жизни, можно порекомендовать следующий контроль качества (испытания) бетона «эмпирическим» методом:

Цвет. Качественный бетон должен иметь серо-зеленоватую окраску. При этом чем «зеленее» поставленный бетон, тем лучше его качество. Желтый оттенок бетона, является признаком его недостойного качества.
На поверхности уложенного бетона должно появиться так называемое «цементное молочко». Чем гуще данный материал, тем выше качеством бетона.
Не должно быть фракций наполнителя непокрытых растром цемента и песка.
После полного твердения бетона стальной молоток должен со звоном отскакивать от поверхности, оставляя неглубокую вмятину.

Как определить марку бетона

Марка бетона — показатель, показывающий предел прочности на сжатие. Для строительства пригодны марки М300-400. М100-250 обладают минимальной прочностью, годятся только для вспомогательных работ. Многое зависит от выбранного поставщика. Стоит поискать проверенные фирмы с хорошей репутацией, которые могут предоставить необходимые документы на предлагаемую продукцию. Если по каким-то причинам вы сомневаетесь в честности поставщика, стоит подумать о дальнейшем исследовании раствора на соответствие указанной марки.

Определение марки бетона может производиться разными методами:

Лабораторная экспертиза;
Ультразвуковой метод;
Самостоятельная проверка.

Каждый способ различается по проценту точности и имеет определенные тонкости.

Контактные способы проверки

Контактная проверка производится двумя методами. Первый — с помощью профессионального оборудования — склерометра. Прибор определяет прочность путем ударного импульса. Склерометр бывает механическим и электронным, а его цена составляет от 10 до 35 тысяч, покупка для одноразового применения просто не рациональна для рядового покупателя.

Второй метод предполагает отправку пробы в лабораторию. Сначала необходимо провести ряд манипуляций:

Подготовить деревянный ящик объемом 15 см³;
Приобретенный раствор залить в форму непосредственно с лотка бетоносмесителя, ящик предварительно смочить водой. Залитый раствор уплотнить, сделав несколько проколов арматурой;
Поместить пробу на 28 дней в такие же условия, в каких находится основная конструкция;
Застывший образец отвозится в лабораторию для исследования. Оценку можно производить на промежуточных этапах схватывания (3, 7 и 14 дней).

Экспертиза выдаст заключение об исследовании образца этой марки, ее соответствие установленным нормам.

Ультразвуковая методика

Ультразвуковые приборы, помимо исследования прочности, используются для дефектоскопии. Скорость распространения ультразвука в бетоне достигает 4500 м/с.

Градуировочную зависимость между скоростью распространения звука и прочностью бетона на сжатие фиксируют заранее для каждого состава смеси. В случае использования 2-х зависимостей для бетонов альтернативных или неизвестных составов, может возникнуть неточность при определении прочности. На соотношение «прочность — скорость ультразвука» воздействует ряд факторов, от колебания которых в данном случае нужно отталкиваться при применении ультразвуковой проверки:

Способ изготовления бетонного раствора;
Количество и зерновой состав;
Изменение расхода цемента более, чем на 30%;
Возможные полости, трещины и дефекты в готовой конструкции;
Уровень уплотнения бетона.

Ультразвуковая проверка подходит для массовых испытаний конструкций любой формы, а также для ведения постоянного контроля набора или снижения прочности. Минусом метода является погрешность при переходе от акустических показателей к прочностным. Ультразвуковым оборудованием не стоит проводить проверку качества высокопрочных марок, допустимый диапазон ограничивается классами В7,5…В35 (10-40 МПа), в соответствии с ГОСТом 17624-87.

Как определить качество бетона после затвердевания

Чтобы оценить качество получившегося изделия, существует несколько способов, которые знают опытные строители.

Внимательно осмотрите образовавшуюся поверхность изделия или фундамента. Бетон высокой марки должен иметь гладкую поверхность, без пор и наслоений. Если работы по заливке осуществлялись при низкой температуре в зимнее время, на поверхности не должны появляться характерные узоры, которые свидетельствуют о промерзании смеси. Наличие узоров говорит о промерзании при заливке, они понижают бетонную марку на 70-100 пунктов (с М300 до М200-250);
Молотком, который весит не более 500 г, постучите по фундаменту после набора 70% прочностных характеристик. Звук должны быть звонким. Если при звонком звуке во время удара на поверхности остаются отпечатки молотка, это показывает, что плотность бетона составляет 150-200 кг/см2. Глухой звук указывает на низкую марку смеси, и говорит, прочность которой не превышает величины 100 кг/см2. А если при ударе на поверхности образуются трещины или материал крошится, рекомендуется провести заливку заново.

При помощи ударов по зубилу молотка, имеющего небольшой вес (300-400 грамм), также можно узнать качество бетона. Нужно оценить, как и на какую глубину зубило погружается в бетон при ударах средней силы.

Если острие погружается глубоко и легко, не попадая на щебень или гравий, марка ниже М70.
При глубине погружения, составляющей до 5 мм, можно полагать, что марка эквивалентна М70-М100.
Для бетонов марки М100-М200 при ударе зубила на поверхности всего лишь отделяются небольшие тонкие прослойки.
Если следов от зубила не остается совсем или имеется неглубокий след и отслоения полностью отсутствуют – можно полагать, что марка бетона выше, чем М200.

Однако все эти методы дают лишь приблизительную оценку. Только лабораторные испытания позволяют точно определить качество залитого бетона и надежность конструкции. При этом используется специальная техника, измерительные устройства и инструменты. Кроме испытания отлитых контрольных образцов (куб с ребром 10 см) существует много неразрушающих методов проверки качества смеси – ультразвуковой, ударно-импульсный, другие приборы и методы контроля. Перечисленные же выше методы являются «народными» и не претендуют на высокую точность. Кроме того, надежность определения зависит от опыта мастера, который старается определить марку бетона.

Самостоятельное изготовление бетона М200

Цена на самостоятельное приготовленные смеси может быть ниже покупных. Но не всегда.

Она может быть невыгодна изготовителю по нескольким причинам:

Что выгоднее в подобной ситуации, опять же решать только вам.

Чтобы найти свой идеальный рецепт бетона М200 на 1 куб мало иметь хорошую техническую и экономическую базу. Нужно разбираться и нормативной документации, где отражены основные нормы и характеристики бетона.

Подбор состава

Для тех, кто хочет сам научиться делать хороший подбор состава бетона, «прочувствовать его», дадим небольшую рекомендацию. Имея такую отправную точку можно методом проб и ошибок понять, как приготовить, какой класс бетона необходим в каждом конкретном случае.

Разделим подобный технологический процесс условно на несколько этапов.

Этап 1. Первые замесы Определившись с материалами, приступаем к подбору состава. Необходимо определить предварительную рецептуру, сколько цемента идёт на 1 м 3 бетона М200, и сделать пробный замес в небольшом количестве.

Итак, расход материалов на 1 м3 бетона М200 примерно следующий:

расход цемента на куб бетона М200 — 310кг;
песка — 864кг;
щебня −1218кг;
воды — 158л.

В стандартном соотношении — 1 : 2,8 : 3,9 : 0,5, за основу берется 1 часть цемента. При этом для пробного замеса используем немного компонентов — столько, чтобы хватило запалубить 6 кубиков для дальнейших испытаний.

Время застывания бетона М200 колеблется в пределах от 1,5-2,5 часов. Этот параметр зависит от условий твердения — влажности воздуха, температуры.

Подготовительные работы и проведение испытаний

Важно учитывать, что испытание прочности бетона методом отрыва – не самый быстрый вариант проверки. Перед началом исследований нужно подготовить устройство с лепестковыми анкерами и шпуры для его установки

Чтобы добиться максимальной точности измерений, отверстия, высверленные в конструкции, очищают и обеспыливают. Если температура бетона ниже -10°С, шпуры нужно вдобавок прогревать по всей длине.

Место установки анкера легко выбрать, поскольку поверхность не должна быть ровной. Кривизна конструкции может быть любой, если только она не препятствует установке прибора на тягу. Это одно из важнейших преимуществ метода.

Когда шпуры прогреты и анкеры установлены, начинаются испытания. Суть проста: анкерное устройство вырывают из конструкции вместе с куском бетона с помощью специального прибора. Нагрузку увеличивают медленно и плавно, со скоростью около 1,5-3,0 кН/с – это необходимо для большей точности результатов. Специалисты регистрируют усилие, которое пришлось приложить для разрушения конструкции, а также глубину вырыва с погрешностью не более 1 мм.

После окончания испытаний сотрудники лаборатории анализируют полученные данные. Для расчета прочности бетона они используют формулу R=m1*m2*P (расшифровка дается ниже). Анализ полученных результатов позволяет определить, обладает ли бетон достаточной прочностью и соответствуют ли его характеристики установленным требованиям и нормам.

Процедура для испытания бетонного куба

Достаньте образец из воды по истечении указанного времени отверждения и сотрите излишки воды с поверхности.
Очистите поверхность испытательной машины
Поместите образец в машину таким образом, чтобы нагрузка была приложена к противоположным сторонам отлитого куба.
Выравнивание по центру образец на опорной плите машины.
Аккуратно поверните подвижную часть рукой, чтобы она касалась верхней поверхности образца.
Применяйте нагрузку постепенно, без ударов и непрерывно, со скоростью 140 кг / см 2/ мин, пока образец не выйдет из строя
Запишите максимальную нагрузку и отметьте любые необычные особенности при разрушении.

Замечания:

Если прочность какого-либо образца изменяется более чем на 15 процентов от средней прочности, результаты такого исследования следует считать недействительными. Среднее из трех образцов дает прочность на раздавливание бетона. И показывает соответствие к требования по прочности бетона.

Морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона — это способность насыщенного водой бетона сохранять свои прочностные характеристики, после попеременное замораживания и оттаивания. Наша лаборатория использует третий ускоренный метод в соответствии с ГОСТ 10060-2012 для определения марки по морозостойкости. Данный параметр влияет на прочностные характеристики бетона в условиях попеременного замораживания и оттаивания. Так же мы можем выполнить контроль морозостойкости ультразвуковым методом по образцам, отобранным из конструкции, или её частей по приложению А ГОСТ 10060.

Марки бетона по морозостойкости: от F75 до F1000 число в марке — это количество циклов, способное выдержать материал в естественных условиях попеременного замораживания и оттаивания от +20 до -20 °С.

Стандартные формы образцов для испытаний: образцы-кубы 100х100х100 мм. По образцам, отобранным из конструкции, см. приложение А ГОСТ 10060.

Минимальное количество образцов для испытаний: 12 шт.

Этапы проведения испытаний:

На начальном этапе все 12 образцов взвешиваются и измеряются, для проверки требования ГОСТ по однородности плотности у всех образцов;
Образцы погружают в 5% солевой раствор на 1/3 их высоты и оставляют в таком состоянии на 24 часа. После уровень раствора увеличивают до 2/3 их высоты и тоже оставляют на 24 часа. Дальше уровень раствора должен быть выше высоты образцов минимум на 20 мм, в таком состоянии они находятся 48 часов;
После вымачивания в солевом растворе контрольные образцы испытывают на прессе, а основные взвешивают и помещают в морозильную камеру на заданное количество ускоренных циклов замораживания и оттаивания. Образцы находятся в металлическом ящике, заполненном солевым раствором;
По завершению циклов основные образцы так же взвешиваются и испытываются на прессе в случае сохранения формы и размеров;
Камеральная обработка результатов в соответствии с ГОСТ и выпуск протокола.

Сроки проведения испытаний:

Марка по морозостойкости	F1000	F800	F600	F500	F400	F300	F200	F150	F100	F75
Количество циклов по 3-му ускоренному методу	35	27	19	15	12	8	5	4	3	2
Время испытаний в камере, час.	385	297	209	165	132	88	55	44	33	22
Сроки, дней	21	17	13	11	10	8	7	6	6	5

Результаты сравнения методов

В лаборатории «Обследование и испытание зданий и сооружений» ФГБОУ ВПО «СПбГПУ» были проведены исследования при использовании различных методов контроля. В качестве объекта исследования использован фрагмент бетонной стены, выпиленный алмазным инструментом. Габариты бетонного образца — 2,0 х 1,0 х 0,3 м. Армирование выполнено двумя сетками арматуры диаметром 16 мм, расположенной с шагом 100 мм с величиной защитного слоя 15-60 мм. В исследуемом образце применен тяжелый бетон на заполнителе из гранитного щебня фракции 20-40.

Для определения прочности бетона использован базовый разрушающий метод контроля. Из образца с помощью установки алмазного сверления выбурены 11 кернов различной длины диаметром 80 мм. Из кернов изготовлены 29 образцов — цилиндров, удовлетворяющих по своим размерам требованиям ГОСТ 28570-90. По результатам испытания образцов на сжатие выявлено, что среднее значение прочности бетона составило 49,0 МПа. Распределение значений прочности подчиняется нормальному закону (рис. 4). При этом прочность исследуемого бетона имеет высокую неоднородность с коэффициентом вариации 15,6% и СКО равным 7,6 МПа.

Для неразрушающего контроля применены методы отрыва, отрыва со скалыванием, упругого отскока и ударного импульса. Метод скалывания ребра не применялся по причине близкого расположения арматуры к ребрам образца и невозможности выполнения испытаний. Ультразвуковой метод не использован, так как прочность бетона выше допустимого диапазона для применения данного метода (табл. 1). Выполнение измерений всеми методами производилось на грани образца, срезанной алмазным инструментом, что обеспечивало идеальные условия с точки зрения ровности поверхности. Для определения прочности косвенными методами контроля использовались градуировочные зависимости, имеющиеся в паспортах приборов, или заложенные в них.

Таблица 3. Результаты измерения прочности различными методами

№п/п	Метод контроля(прибор)	Количество измерений, n	Среднее значение прочности, Rm, МПа	Коэффициент вариации, V, %
1	Испытание на сжатие в прессе(ПГМ-1000МГ4)	29	49,0	15,6
2	Метод отыва со скалыванием(ПОС-50МГ4)	6	51,1	4,8
3	Метод отрыва (DYNA)	3	49,5	—
4	Метод ударного импульса(Silver Schmidt)	30	68,4	7,8
5	Метод ударного импульса(ИПС-МГ4.04)	100	78,2	5,2
6	Метод упругого отскока(Beton Condtrol)	30	67,8	7,27

Рис. 4. Распределение значений прочности по результатам испытаний на сжатие

На рис. 5. представлен процесс измерения методом отрыва. Результаты измерений всеми методами представлены в табл. 3.

Поданным, представленным в таблице, можно сделать следующие выводы:

• среднее значение прочности, полученной испытанием на сжатие и прямыми методами неразрушающего контроля, различается не более чем на 5%;

• по результатам шести испытаний методом отрыва со скалыванием разброс прочности характеризуется низким значением коэффициента вариации 4,8%;

• результаты, полученные всеми косвенными методами контроля, завышают прочность на 40-60%. Одним из факторов, приведших к данному завышению, является карбонизация бетона, глубина которой на исследуемой поверхности образца составила 7 мм.

Стройотдел

Приготовление образцов (кубиков) для испытания бетона. Укладывание в формы жесткого (трамбованного) бетона производилось при 20-см кубиках в два слоя толщиной 12 см каждый, при 30-см кубиках—в два слоя по 18 см каждый.

Трамбование производилось металлической трамбовкой весом 12 кг с площадью основания в 12х12 см2, падающей с высоты 15 см при 20-см кубиках и с высоты 25 см- при 30-см кубиках. Трамбование производилось тремя ударами по каждому месту при 4 обходах всей площади слоя рядами с перекрытием ударяемых поверхностей.

При 20-см кубике каждый слой должен был трамбоваться 48 ударами, что соответствовало 1 кгм работы на 100 г смеси.

Укладывание пластичного и литого бетона производилось также двумя такими же слоями. Каждый слой должен был проштыкован 56 раз (при кубике 30-см—112 раз) железным прутом диаметром 10—16 мм с круглозаостренным концом.

После трамбования или штыкования последнего слоя поверхность кубика выравнивалась металлической линейкой.

Через 2—4 часа после формования открытая поверхность кубика должна была покрыта чистым цементным тестом в возможно более тонком слое для образования ровной поверхности. Кубики освобождались от боковых стенок через 24 часа при жестком — трамбованном бетоне и через 48 «час. — при пластичном и литом.

После этого кубики оставлялись еще на 24 часа на нижней доске, а затем осторожно снимались и сохранялись до испытания во влажном песке или во влажных опилках при температуре +15—20° С. www.stroyotd.ru

Методы определения прочности бетона