Приборы и методы измерения прочности бетона

Определение прочности бетона имеет ключевое значение при строительстве и проведении ремонтных работ. От точности исследования зависит не только срок эксплуатации, но и безопасность бетонного покрытия или железобетонной конструкции.

Требования к прочности материала закреплены в нормативных документах: ГОСТ 25192-2012, ГОСТ 28570-90, ГОСТ 18105-2010 и ГОСТ 10180-2012. Требования к прочности конкретных изделий и конструкций регулируются также СНиПами.

Цели проведения замеров:

1. Определить, в каком состоянии защитное покрытие бетона перед проведением ремонтных работ.
2. Выявить участки с подповерхностными металлическими элементами. Это позволяет избежать поломки ремонтного оборудования и нарушения прочности железобетонной конструкции.
3. Восстановить утраченную документацию по армированию.
4. Определить безопасность и срок эксплуатации железобетонной конструкции.
5. Выяснить маркировку, с которой бетонный состав отправляют в продажу (например, М400 означает, что материал выдерживает до 400 кг/см2).
6. Проанализировать, в каком состоянии защита бетонных полов и не требуется ли возобновить покрытие.

Методы определения прочности

Разрушающие методы

Позволяют измерить прочность исследуемого бетонного объекта путем анализа контрольных образцов или проб из самой конструкции.

• Метод образцов. Заключается в том, что при изготовлении изделия из бетона из той же смеси создают контрольные образцы кубической или цилиндрической формы. Затем образец устанавливают в пресс и беспрерывно нагружают до разрушения.
• Метод замера кернов, выбуренных из обследуемой конструкции. Замеры производятся так же, как и на контрольных образцах, но в качестве материала используется бетон, отобранный из исследуемого изделия.

Разрушающие методы контроля прочности бетона имеют ряд недостатков: контрольные образцы не полностью идентичны готовому изделию, а забор кернов, хотя и является наиболее достоверным и точным методом, трудоемкий и сложный, несет риск для целостности всей конструкции.

Неразрушающие методы

Позволяют измерить не саму прочность, а коррелирующие ей физические характеристики.  То есть устанавливаются градуировочные(тарировочные) зависимости между прочностью и другим косвенным показателем.

Для построения точной тарировочной зависимости используются результаты разрушающих методов определения прочности контрольных образцов того же возраста и состава, что и исследуемый объект.

Прямые неразрушающие методы

• Пластической деформации – самый старый и недорогой метод. Заключается в замере и анализе лунки от удара стальным предметом.
• Отрыва со скалыванием – метод заключается в измерении усилия на отрыв анкера из тела бетоноконструкции. Для этого способа выбирают участки без арматуры и вгоняют анкерные устройства в заготовленные шпуры. Иногда анкеры загоняют еще во время бетонирования конструкции.
• Скалывания ребра – замер требуемого усилия для скола небольшого участка ребра бетона.

Косвенные неразрушающие методы

Ультразвуковой: позволяет вычислить скорость распространения УЗ-волн в бетоне. Поверхностное просвечивание демонстрирует плотность поверхностных слоев бетонного покрытия. Сквозное просвечивание используется тогда, когда есть возможность приложить датчик с двух сторон исследуемого объекта. Сквозная УЗ-диагностика показывает плотность всего тела бетона.

• Ударного импульса: регистрируется величина энергии импульса от удара бойка о бетонную поверхность.
• Упругого отскока: позволяет определить величину обратного отскока стержневого ударника от столкновения с исследуемой бетонной поверхностью.

Применение неразрушающих методов позволяет производить замеры на любом этапе производства и эксплуатации бетонного изделия непосредственно на строительной площадке, прежде чем наносить полимерные покрытия для бетона и во время ремонтных работ.

Кроме того, проверка конструкции после набора проектной прочности является более достоверной (согласно ГОСТу 10180-2012).

Приборы для контроля бетонных конструкций и покрытий

Для проведения контроля прочности бетона используются специальные приборы и инструменты: молоток Физделя, молоток Кашкарова, приборы ИПС и ОНИКС, пистолет Борового, склеромер Шмидта, склеромер КМ. Они показывают результат в короткие сроки.

Для неразрушающего контроля подходят специальные устройства: толщиномер, твердомер, локатор арматуры, дефектоскоп.

Использование универсальных современных приборов позволяет проводить исследование на любом этапе изготовления и эксплуатации бетоноконструкций без остановки строительства и производства.