Stanovení pevnosti betonu: metody, zařízení, GOST. Kontrola a hodnocení pevnosti betonu

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-17 18:44

Při kontrole stavebních konstrukcí se provádí stanovení pevnosti betonu za účelem zjištění jejich stavu v aktuálním čase. Skutečný výkon po zahájení provozu většinou neodpovídá konstrukčním parametrům. Jsou přímo ovlivněny deformačním zatížením a vnějšími faktory. Během diagnostického procesu lze použít různé metody.

Základní pojmy a definice

Před zvážením základních metod sledování a hodnocení pevnosti betonu se doporučuje seznámit se s některými pojmy, aby v budoucnu nevznikaly žádné otázky. Všechny termíny a definice nezbytné pro jasnější pochopení tématu jsou uvedeny níže.

• Beton je stavební materiál získaný uměle jako výsledek tvrdnutí m alty s pojivem a plnivy. Pro dosažení nejlepšího výkonu lze do směsi přidat další přísady.
• Pevnost – vlastnost tvrzeného materiálu vnímat mechanické zatížení bez porušeníkde. Během provozu jsou konstrukce vystaveny tlaku a tahu a také dalším vlivům.
• Mez pevnosti - nejvyšší hodnota působícího mechanického zatížení, redukovaná přímo na určitou plochu průřezu, po jejímž dosažení dojde k částečné nebo úplné destrukci materiálu.
• Destrukční metody pro stanovení pevnosti betonu - kontrola uvedených parametrů odběrem kontrolních vzorků odebraných z testované konstrukce podle bodů GOST 28570.

• Nedestruktivní testování - kontrola spolehlivosti základních vlastností jednotlivých konstrukčních prvků bez demontáže. Při použití této metody není nutné vyřazovat objekt z provozu.
• Strukturální zkušební plocha - určitý podíl objemu, délky nebo plochy omezených rozměrů, pro kterou se provádějí pevnostní zkoušky.

K čemu slouží ovládací prvek?

Při stavbě obytných budov, průmyslových nebo komerčních zařízení se stanovením pevnosti betonu zabrání mnoha negativním důsledkům. Materiál se používá v různých fázích výstavby budov pro různé účely. V závislosti na typu konstrukcí se požadavky na směsi mohou výrazně lišit. Například pro lití základů a stěn se používají různé třídy betonu, které jsou určeny pevnostními charakteristikami.

Použití směsí, které nesplňují požadavky, může vést ke vzniku trhlin, zhoršení provozních vlastnostíkvality a předčasné selhání konstrukce. Často je zapotřebí výzkum, aby se zjistilo, zda lze budovu dále používat pro jakýkoli účel.

Tabulka pevnosti betonu: párování tříd a stupňů

M alty jsou rozděleny do kategorií, které berou v úvahu různé parametry. Obvykle se pevnost betonu v MPa dělí na třídy, označované velkým písmenem s číslem. Takové značení v profesionálním prostředí je považováno za nejvhodnější. Například m alta B25 bude mít pevnost 25 MPa.

Značka betonu vyjadřuje přibližnou hodnotu v kilogramech na centimetr čtvereční. Označení se provádí podle stejného principu. S poměrem ukazatelů však může být normativní variační koeficient 13,5 procenta.

Pro příklad se navrhuje seznámit se se speciální tabulkou pevnosti betonu, která ukazuje shodu mezi třídami a třídami směsí.

Třída	Značka	Síla, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Co ovlivňuje trvanlivost?

Během chemických procesů betonová směs tvrdne. Voda interaguje s pojivem. Pod vlivem určitých faktorů může být rychlost chemické reakce urychlena nebo zpomalena. Konečná pevnost betonu bude do určité míry záviset na nich.

Důležité faktory zahrnují:

• počáteční činnost pořadače;
• množství vody ve složení;
• úroveň zhutnění;
• teplota a vlhkost;
• kvalita míchacích komponent.

Důležitou roli hraje kvalita použitých plniv. Komponenty s jemnou frakcí a jílovité látky vedou ke snížení pevnosti. Velké částice mají lepší přilnavost k pojivu. Jejich použití má pozitivní vliv na indikátory síly.

Klasifikace výzkumných metod

Při určování pevnosti betonu ve stavebních konstrukcích je nutné řešit složité technické problémy. Rozvoj teoretického i praktického výzkumu v oblasti kontroly kvality stavebních skladeb vedl ke vzniku četných metod. Každý z nich má specifický rozsah a také své klady a zápory.

Pokud vezmeme metodu ovlivňování přímo na testovanou strukturu, pak můžeme rozlišit tři hlavní metody.

1. destruktivní. Po kontrolních operacích nelze vzorek použít pro zamýšlený účel.
2. Nedestruktivní. Výkon testu neovlivňuje výkon struktury.
3. Místně destruktivní. Po speciálních událostech je nutná renovace.

Kontrola by měla být provedena až po podrobném seznámení s projektem a technickou dokumentací. Po obdržení určitých informací o použitém složení a výrobní technologii konstrukce můžete začít pracovat na stanovení pevnostních vlastností.

Jaké faktory určují výběr metody?

Abyste zjistili pevnost betonu v tahu, musíte se nejprve rozhodnout pro metodologii výzkumu. Následující faktory ovlivňují její výběr:

• stav mixu budov;
• přístupnost testovacích míst;
• množství shromážděných informací;
• přítomnost nebo nepřítomnost heterogenních vrstev ve struktuře.

Navzdory rozmanitosti metod jsou výsledky získané destruktivními metodami nejspolehlivější, protože testy měří požadovaný indikátor - sílu působící během stlačení. Kromě toho je pečlivě studován vzorek odebraný přímo z těla konstrukce, nikoli z horní části.

destruktivní metody kontroly

Podstata metod spočívá ve studiu vzorků získaných vrtáním nebo vyřezáváním hotové konstrukce. Jsou vystaveny statickému zatížení s postupným zvyšováním rychlosti růstu. V důsledku toho je možné vypočítat napětí pod aplikovanými silami.

Rozměry a tvar odebraných vzorků závisí na typu prováděného testování. Musí splňovat požadavky GOST 10180.

Metoda výzkumu	Tvar zkušebních vzorků	Velikosti prvků v milimetrech
Stanovení pevnosti betonu v tahu a tlaku	Cube	Délka hran obrázku může být 100, 150, 200 nebo 300 mm
	Válec	Pro výzkum se odebere vzorek o výšce dvou průměrů, z nichž jeden může mít stejné rozměry jako hrany krychle.
Kontrola indikátorů síly pro axiální napětí	Hran se čtvercovým průřezem	Rozměry testovaného prvku mohou být: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 nebo 200 x 200 x 800 mm.
	Válec	Při testování se odebírají vzorky stejné velikosti jako ve výše uvedeném případě.
Stanovení pevnosti v tahu při ohybu a dělení	Hran se čtvercovým průřezem	Během práce se odebírají vzorky následujících velikostí: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 a 150 x 150 x 600 mm.

K určení pevnosti betonu se jeho vzorky odebírají vrtáním nebo vyřezáváním jednotlivých částí.

1. Místa jsou přidělena potépředběžná kontrola. Zkušební plocha návrhu by měla být v určité vzdálenosti od spojů a hran.
2. Zbývající drážky po odběru vzorků jsou zazděny jemnozrnným betonem.
3. Při vrtání nebo řezání se používají diamantové pilové kotouče, speciální děrovky nebo vhodné nástroje z tvrdokovu.
4. Oblasti odběru vzorků by neměly být zpevněné. Pokud tuto možnost nelze realizovat, odebere se pro vzorky o rozměrech větších než 10 cm kus betonu s kovovými tyčemi o průřezu do 16 mm.
5. Přítomnost výztuže je nepřijatelná ve studiích osového napětí a tlaku. To negativně ovlivňuje výsledný výkon. Kromě toho by tyče neměly být přítomny ve vzorcích ve tvaru hranolu při zkouškách tahem za ohybu.
6. Místa pro odebírání vzorků, jejich počet a velikosti jsou určeny pravidly pro kontrolu pevnosti betonu s přihlédnutím k bodům GOST 18105.

Každý odebraný kus je označen a popsán v protokolu. Poté je pečlivě připraven k dalšímu testování. Všechny vzorky musí mít speciální schéma, které jasně odráží orientaci dílů přímo v návrhu.

Mechanické nedestruktivní testování

Tato metoda je založena na kalibračních závislostech. Jsou založeny na nepřímých charakteristikách. Patří mezi ně:

• ukazatele odrazu útočníka přímo od betonového povrchu;
• parametry perkusní energieimpuls;
• velikost otisků zanechaných v důsledku mechanického nárazu;
• stres vedoucí k místnímu poškození při odtržení;
• síla při zlomení na hraně konstrukce.

Pravidla pro kontrolu pevnosti betonu navrhují používat při testování určitou sadu měřicích zařízení: posuvné měřítko, úhlovou stupnici, ukazatel hodin a některé další nástroje. Počet provedených testů a vzdálenosti mezi pracovními oblastmi jsou uvedeny v tabulce.

Aplikovaná metoda výzkumu	Počet pořádaných akcí	Vzdálenost v milimetrech
		Od okrajů konstrukce	Mezi pracovními oblastmi
Naštípání žeber	2	-	200
Plastová deformace	5	50	30
Oddělení	1	50	Dvojitý průměr kotouče
Elastický odskok	5	50	30
Šokový impuls	10	50	15
Odtržení s odštípnutím	1	150	Hloubka kopání,vynásobeno 5

Výše uvedené činnosti by měly být prováděny na místě betonové konstrukce o celkové ploše 100–600 metrů čtverečních. viz Po provedení hlavních zkoušek se data zapíší do speciálního protokolu, aby se stanovily kalibrační závislosti mezi nepřímými charakteristikami a indikátory pevnosti vytvrzené m alty.

Nedestruktivní testování fyzikálními metodami ovlivnění

Kategorie těchto metod zahrnuje technologie akustického dopadu a pronikajícího záření. Poskytují příležitost posoudit kvalitativní charakteristiky struktury podle vnitřní struktury, protože rychlost šíření vln elastických vibrací je měřena přímo testovaným materiálem.

Nejčastěji používaným zařízením pro stanovení pevnosti betonu je ultrazvuková metoda. Umožňuje provádět měření bez mechanického dopadu na konstrukci. Měří rychlost, jakou ultrazvukové vlny procházejí vrstvou betonu. Při průběžné studii mohou být senzory umístěny na obou stranách a při povrchové na jedné straně.

Kontrola pomocí ultrazvuku je považována za nejinformativnější a poměrně jednoduchou. Umožňuje nejen vyhodnotit pevnostní parametry, ale také najít případné vady uvnitř vrstev. Použité zařízení má několik provozních režimů, které jsou uvedeny v tabulce.

Režim	Popis
Kalibrace	Umožňuje přizpůsobit zařízení vlastnostem betonu. Uvnitř vytvrzené směsi se měří smykové vlny, zjišťují se důležité parametry, které jsou nutné pro pořízení kvalitativních snímků struktury pole.
Přehled	Dává vám příležitost rychle prostudovat vnitřní strukturu struktury. Měří se tloušťka, detekují se vady nebo předměty v poli (armatury, trubky, kabely).
Collection	Shromážděna ultrazvuková data. Záznam se provádí v různých polohách. Skenování se provádí ve formě proužku (nebo speciální pásky).
Zobrazit	Slouží k analýze dat za dlouhé časové období. V tomto případě jsou na obrazovce všechny typy obrázků. Mohou být zobrazeny jeden po druhém nebo všechny najednou.

Ultrazvukový tester pevnosti betonu umožňuje opakované provádění vícenásobných testů a neustálé sledování změny parametrů. Nevýhodou je chyba v poměru akustické charakteristiky se základními parametry.

O tvrdnutí stavebních směsí na bázi cementu

Pevnost betonu je přímo závislá na teplotě během procesu vytvrzování. Za normální podmínky se považuje režim od 15 do 20 stupňů. S klesající teplotou se nárůst pevnosti zpomaluje. Při zmrazení dojde k vytvrzení, pokud byly do směsi přidány speciální přísady.

Zvýšení teploty urychlí proces vytvrzování, zvláště pokud je dostatečná vlhkost. Zahřívání na více než 85 stupňů je však kontraindikováno, protože je obtížné chránit betonovou směs před vysycháním. Proces tuhnutí lze stimulovat dvěma způsoby. Prvním z nich je použití vnitřního tepla a druhým použití vnějšího tepla.

O analýze možných problémů při určování síly

Při použití ultrazvukového měřiče pevnosti betonu je třeba věnovat zvláštní pozornost stanovení kalibračních závislostí. Bez nich nelze získaná data považovat za důkaz. Pro získání přesnějších výsledků budete muset vzít v úvahu množství a složení plniva, úroveň zhutnění, spotřebu cementu a mnoho dalšího.