Неразрушающий контроль прочности бетона

Неразрушающие методы применяют для контроля отпускной прочности бетона, перед отпуском натяжения арматуры предварительно напряженных железобетонных конструкций (передаточной прочности), при проверке прочности и однородности бетона в конструкциях, изготовляемых в кассетах или с использованием центрифугирования, про­ката, гидропрессовання и других способов уплотнения бетонной смеси, когда условия уплотнения и твердения бетона не могут быть воспроизведены при изготовлении образцов-кубов.

Неразрушающими методами проверяют также прочность бетона в швах замоноличивания сборных и сборно-монолитных железобетонных конструкций, в швах крупнопанельных здании, в монолитных железобетонных конструкциях (распалубочная прочность) перед снятием несущей опалубки, перед досрочным нагружением или вводом их в эксплуатацию, кроме того, такими методами контролируют прочность бетона, уложенного в зимнее время, после набора им прочности при положительной температуре.

Неразрушающие методы контроля прочности бетона используют при проведении обследований эксплуатирующихся железобетонных конструкций, в том числе при проведении работ, связанных с реконструкцией.

Ультразвуковой импульсный метод контроля прочности бетона.

Ультразвуковой импульсный метод — один из самых распространенных неразрушающих методов, используемый для контроля прочности бетона и дефектоскопии железобетонных конструкций.

Сущность ультразвукового метода состоит в том, что наме­ряют скорость распространения через бетон переднего фронта продольной ультразвуковой волны (в дальнейшем называемой скоростью ультразвука). Между скоростью ультразвука и прочностью бетона существует корреляционная зависимость, на которую влияют различные факторы: возраст бетона, его влажность, водоцементое отношение и тип заполнителя, условия уплотнения бетона и его хранении, вид применяемых добавок. Поэтому при использовании ультразвукового метода для контроля прочности бетона необходимо устанавливать градуировочную зависимость для каждого конкретного бетона.

Скорость ультразвука в бетоне колеблется от 2500 до 4500 м/с (в зависимости от его прочности). Поэтому приходится определять очень малые интервалы времени, измеряемые в микросекундах,

Ультразвуковой метод используют также для контроля нарастания прочности бетона в процессе, его твердения.

В основе ультразвукового метода контроля нарастании проч­ности бетона (ГОСТ 24467) лежит следующая закономерность: скорость ультразвука меняется по мере твердения бетона (рис. 5). В течение 1…2 ч после укладки скорость ультразвука увеличивается медленно, затем она резко возрастает. При этом нарастание скорости ультразвука происходит значительно ин­тенсивнее, чем увеличение прочности бетона. Резкое возрастание скорости ультразвука соответствует периоду формирования в бетонной смеси твердой структуры. В дальнейшем скорость ультразвука увеличивается менее интенсивно. Этот участок соответствует периоду нарастания прочности бетона после того, как формирование его структуры в основном закончено.

При контроле нарастания прочности можно не только регулировать режим тепловлажностной обработки по стабилизации времени, но и определять прочность бетона. Для этого следует построить градуировочные зависимости «скорость – прочность».

Механические методы неразрушающего контроля прочности бетона

Существует несколько механических неразрушающих методов контроля прочности бетона. Они различаются совокупностью тех механических свойств, которые непосредственно определяют величину косвенного показателя прочности бетона. По этому признаку механические неразрушающие методы можно разбить на три группы:

первая - основанная на существующей зависимости между прочностью бетона на сжатие и поверхностной твердостью, называемая методом пластической деформации;

вторая - основанная на зависимости между прочностью бетона и его упругими свойствами;

третья - основанная на зависимости между прочностью бетона и усилием, необходимым для местного разрушения с помощью специальных приспособлений небольшого участка бетона.

Назначение ГОСТ 18105. Общие положения

Основные термины с соответствующими определениями применяемые в ГОСТ 18105:

Нормируемая прочность - заданное в ТНПА или проектной документации значение прочности (в проектном и промежуточном возрасте, отпускная, передаточная).

Требуемая прочность (R_Т) - минимально допустимое значение фактической прочности бетона в партии, устанавливаемое лабораториями предприятий и строек в соответствии с достигнутой ее однородностью.

Фактическая прочность бетона в партии (R_m) - среднее значение прочности бетона в партии, определяемое по результатам испытания контрольных образцов или неразрушающими методами непосредственно в конструкции.

Средний уровень прочности бетона (R_у) - среднее значение прочности бетона, устанавливаемое на контролируемый период в соответствии с достигнутой однородностью бетона по прочности, на которое подбирают его состав и которое поддерживают в производстве.

Проектный возраст бетона - время твердения бетона, в течение которого должна быть достигнута прочность, соответствующая его классу.

Партия - включает бетон сборных или монолитных конструкций, формуемых на одном технологическом комплексе из бетонной смеси одного номинального состава по одной технологии в течение не менее одной смены и не более одной недели.

Единичное значение прочности бетона - при контроле по образцам за единичное значение принимают среднюю прочность бетона в одной серии образцов, а при контроле неразрушающим методом - среднюю прочность бетона конструкции или среднюю прочность бетона контролируемого участка.

Серия образцов бетона - контрольные образцы бетона, изготовленные из бетонной смеси, использованной при изготовлении конструкции и твердевшие в одинаковых с конструкцией условиях до определения отпускной или передаточной прочности. При определении прочности бетона в проектном возрасте твердение должно осуществляться в нормальных условиях при температуре ^оС и j не менее 95 %.

Анализируемый период - период времени, за который вычисляют средний по партиям коэффициент вариации прочности. Анализируемый период устанавливают продолжительностью от 1 недели до 2 месяцев. При этом общее число единичных значений должно быть не менее 30.

Контролируемый период - период времени, в течение которого требуемую прочность принимают постоянной в соответствии с коэффициентов вариации за предыдущий анализируемый период. Продолжительность контролируемого периода следует принимать от одной недели до 1 месяца.

Технологический комплекс - одна из нескольких технологических линий завода, для которых контроль прочности бетона одного номинального состава, приготовленного по одной технологии и твердевшего в одинаковых условиях, производят по одному партионному коэффициенту вариации V_п, вычисляемому за анализируемый период.

Согласно ГОСТ 18105контролю подлежат:

- отпускная прочность для сборных конструкций без предварительного напряжения или с предварительным напряжением при условии, что отпускная прочность выше передаточной;

- передаточная прочность для преднапряженных конструкций;

- прочность бетона в промежуточном возрасте для монолитных конструкций (например, при снятии опалубки);

- прочность бетона в проектном возрасте для сборных и монолитных конструкций.

Если отпускная или передаточная прочность более либо равна 90 %, то контроль в проектном возрасте не производят. Допускается коэффициент вариации прочности бетона в проектном возрасте не вычислять, а принимать его равным 85 % от коэффициента вариации отпускной прочности.