Надёжность монолитных конструкций из природных минералов обеспечивается не только применением качественных материалов и точностью соблюдения технологических регламентов, но и контролем прочности бетона на всех стадиях изготовления и эксплуатации сооружений. Существуют различные способы нахождения дефектов. Для тестирования используются разные инструменты и приборы от молотка и зубила до микроскопов и ультразвуковых отражателей.
Методы контроля
Основными показателями крепости для бетонных изделий являются прочность на сжатие и сопротивление растяжению при изгибе. Выполняются замеры в полевых и лабораторных условиях. Все методы контроля прочности бетона делятся на две большие группы: прямые и косвенные.
К первой формации относят способы, используемые для установления шкалы зависимости и её корректировки при опосредованных способах измерений на тех же участках объекта: отрывы, скалывание, метод металлических дисков, срез ребра. На все эти варианты местного разрушения имеются государственные стандарты, на основе которых проводятся испытания.
Отрыв выполняется анкерным устройством — в моменты скалывания регистрируют сопротивление монолита разрушению. Для конструкций с тонкими стенками и насыщенной армировкой применить методику не получится.
Выступающий угол бетонной фигуры (колонны, сваи, ригели, балки) исследуют способом скалывания ребра. Ограничением к использованию является толщина защитного слоя — она не должна быть меньше 20 мм.
Метод стальных дисков, приклеиваемых к бетонной поверхности за 5−24 часа до испытаний, применяют, когда провести измерения с помощью первых двух способов невозможно. Посредством означенных приёмов определяют 2 параметра: тип бетона (лёгкий или тяжёлый) и крупность заполнителя.
Косвенные методы контроля применяют, когда требуется оценить прочностные характеристики в совокупности, чтобы понять техническое состояние сооружения в целом. Эта группа испытаний относится к проверке прочности бетона неразрушающими методами и включает в себя:
- Ультразвуковое тестирование, которое основано на зависимости скорости колебаний от плотности исследуемого вещества. С его помощью определяют прочностные свойства бетонной конструкции целиком, а также наличие и размер трещин, качество укладки монолита и выявление прочих дефектов. Контрольные датчики устанавливают со всех сторон объекта. Недостаток — невозможность исследования высокопрочных бетонов.
- Упругий отскок базируется на взаимосвязи сопротивления вещества сжатию и его упругости. С помощью специального устройства производится отскок ударника от бетонной поверхности, и фиксируются расстояния обратного хода. Для получения результата выполняют 6−7 тестов по установленному регламенту.
- Придание ударного импульса — фиксируется энергия щелчка, высвобождающаяся при контакте бойка с монолитом. Метод позволяет определить класс бетона, его упругость и прочность, выявить зоны неоднородности массива и его недостаточной плотности. Искомую величину вычисляют усреднением значений нескольких тестов.
- Пластическая деформация — производится измерение следа от удара стального шарика о поверхность бетона или от вдавливания стержня в монолит статическим усилием. Выполняется не меньше 5 опытов. Метод устарел, но им пользуются по причине низкой цены оборудования.
На точность контроля влияют возраст бетона, разновидности заполнителя, состояние поверхности (влажность и температура), марка цемента и состав смеси. У каждого из способов есть свои достоинства и ограничения по применению.
Виды измерений характеристик монолита
Контроль прочности бетонных конструкций проводится по техническому заданию заказчика.
Выполняемые замеры касаются следующих параметров:
- толщина защитной прослойки;
- влагонепроницаемость;
- глубина и качество заложения арматуры;
- твёрдость монолита;
- присутствие пустот в бетоне;
- морозоустойчивость и другие показатели.
Некоторые величины определяют без применения специальных приборов — с помощью зубила и молотка весом 400−800 г.
По вмятинам, оставленным в монолите, судят о классе бетона, из которого сделано сооружение: едва заметный след остаётся на затвердевшей смеси В25 и выше. Хорошо видимый рубец будет на поверхности изделия В15, а значительные углубления и крошки появятся от удара по монолиту класса В10. Если ямка получилась больше 1 см, это укажет на использование бетона В5.
Приборы для определения дефектов
Устройства, с помощью которых осуществляют оперативную диагностику характеристик материала без проникновения внутрь предмета, называют приборами неразрушающего контроля.
К такому оборудованию относят:
Портативные измерители твёрдости — ультразвуковые, динамические и цифровые.- Анализаторы влажности изначально изготовлены для определения воды в древесине, а позже адаптированы к работе по бетону: в инструкции имеются переводные таблицы соответствия показателей для различных материалов. Выпускают два вида влагомеров — игольчатые, основанные на замерах электрического сопротивления (разнесённые штыри погружают в бетон), и бесконтактные, которые действуют на принципе затухания электромагнитных колебаний. Определённую прибором влажность соотносят с нужным параметром монолита и находят необходимое значение.
- Измерители защитного слоя — с их помощью отыскивают арматуру, залитую в бетоне. В основе действия лежит искажение электромагнитного сигнала при прохождении его через металл. В итоге выдаётся информация о месторасположении каркаса и толщине предохранительной прослойки.
Каждый прибор контроля работает на конкретную задачу, а в целом формируется реальная картина качества бетонного сооружения. По ней и судят о надёжности и прочности конструкции.
