Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Неразрушающий контроль бетона – методы и оборудование

Неразрушающий контроль бетона – методы и оборудование

Качественно изготовленные бетонные конструкции способны прослужить не один десяток лет. Одним из наиболее важных и ключевых методов, служащих для определения их надежности, является неразрушающий контроль бетона, выясняющий однородность материала, его прочность, толщину защитного слоя и другие немаловажные показатели готовых изделий.

Технологии неразрушающего контроля прочности бетона

Все существующие технологии неразрушающего контроля, регламентированные ГОСТ 22690-2015 основаны на механическом воздействии на поверхность бетона. В отличие от проверки прочности по методике разрушения образцов, технологии неразрушающего контроля являются косвенными.

Фактическую прочность материала определяют по специальным таблицам, составленным на основе эмпирических данных. Отдельной строкой идет технология определения прочности с помощью ультразвуковых волн по ГОСТ 17624-2012.

В этом случае используются специальный прибор, излучающий ультразвуковые волны и измеряющий время и скорость их распространения в толще бетона. Истинную прочность материала определяют по экспериментально установленным зависимостям. Использование показывающих (прочность материала) приборов, действующим ГОСТом не допускается. Это наиболее точный метод неразрушающего контроля.

Виды испытаний бетона неразрушающим методом ГОСТ 22690-2015:

  • Упругий отскок. Измеряется значение величины обратного отскока средства измерения после удара о поверхность испытуемой конструкции. Для измерения величины отскока применяют склерометр Шмидта и его аналоги. Количество измерений на участке поверхности для расчета средней величины – 9. Минимальная толщина бетона – 0,1м.
  • Пластическая деформация. Измеряются габариты следа от шарика, образовавшегося после удара рабочей частью молотком Кашкарова. Самый простой и дешевый метод. Количество измерений – 5. Минимальная толщина конструкции, при которой разрешено определять прочность данным методом – 0,07 м.
  • Ударный импульс. Измеряется значение величины энергии удара в момент удара бойка средства измерения об испытуемую поверхность. Используются приборы: ИПС МГ 4.03, ОНИКС ОС, ОНИКС-2,5. Количество измерений – 10. Минимальная толщина конструкции – 0,05 м.
  • Отрыв образца. Измеряется сила напряжения отрыва стального диска приклеенного к бетону. Вследствие сложности технологии, в последнее время используется очень редко. Измерительное оборудование, приборы: ПОС-30-МГ4 и ПОС-50-МГ4. Количество измерений – 1. Минимальная толщина бетона 0,05 м.
  • Отрыв образца со скалыванием или скалывание ребра изделия. Измеряется числовое значение силы необходимой для скалывания кусочка ребра или вырыва специального анкера. Самое точное испытание бетона неразрушающим методом. Рекомендуется использовать приборы: ПОС-50МГ4 «Скол», ГПНВ-5, ГПНС-4. 2.6. Количество измерений – 1. Минимальная толщина конструкции – 0,05 м. Глубина заделки анкера: 30, 35, 40 и 48 мм в зависимости от прибора измерения.

Примечание. Измерения осуществляются на участке бетона площадью от 0,1 до 0,9 м2.

Требования к проверке

С точки зрения заказчика наиболее предпочтительно проводить испытания неразрушающими методами контроля фактической прочности бетона. Сегодня созданы приборы, которые позволяют быстро получить результаты без бурения, высверливания или вырубки образца, портящих целостность конструкции.

Для осуществления контроля и оценки прочности бетона рассматривают три показателя:

  • точность измерений;
  • стоимость оборудования;
  • трудоемкость.

Наиболее дорогими являются испытания кернов на лабораторном прессе и отрыв со скалыванием. Исследования по величине ударного импульса, упругого отскока, пластических деформаций или с помощью ультразвука имеют меньшую затратную часть. Но применять их рекомендуется после установления градуировочной зависимости между косвенной характеристикой и фактической прочностью.

Параметры смеси могут существенно отличаться от тех, при которых была построена градуировочная зависимость. Чтобы определить достоверную прочность бетона на сжатие, проводят обязательные испытания кубиков на прессе или определяют усилие на отрыв со скалыванием.

Если пренебречь этой операцией, неизбежны большие погрешности при контроле и оценке прочности бетона. Ошибки могут достигать 15-75 %.

Целесообразно пользоваться косвенными методами при оценке технического состояния конструкции, когда необходимо выявить зоны неоднородности материала. Тогда правила контроля допускают применение неточного относительного показателя.

Читать еще:  Как сохранить цемент в мешках до следующего года

Преимущества приборов неразрушающего контроля компании «Интерприбор»

Приборы неразрушающего контроля бетона от компании «Интерприбор» имеют следующие преимущества:

  • высокая функциональность;
  • портативность;
  • широкий диапазон измерений;
  • современное программное обеспечение.

Оборудование неразрушающего контроля бетона и других строительных материалов может быть дополнительно укомплектовано датчиками, кабелями, кофрами и т.д. (допкомплектации представлены в описании конкретного прибора) в соответствии с потребностями заказчика.

Некоторое из представленного оборудования неразрушающего контроля может быть доработано под индивидуальные требования заказчика.

Выдвижные испытания на бетоне при неразрушающим контроле бетона

Испытание на выдвижение измеряет с помощью специального плунжера усилие требуемое для того, чтобы вытащить из бетона стальной стержень специальной формы, увеличенный конец которого был залит в бетон на глубину 7,6 см.

Бетон одновременно проверяется на растяжение и сдвиг, но сила, необходимая для вытягивания бетона может быть связана с его прочностью на сжатие.

Таким образом, метод выдвижения может количественно измерить прочность бетона на месте, когда были сделаны соответствующие корреляции. Было обнаружено, что в широком диапазоне значений прочность на разрыв имеет коэффициент вариации, сравнимый с коэффициентом прочности при сжатии. Другими словами они почти равны.

Ограничения и преимущества при испытание на выдвижения

Хотя испытания на выдвижение или вынос не измеряют внутреннюю прочность массового бетона, они дают информацию о зрелости и развитии прочности его характерной части. Такие испытания имеют преимущество в количественном измерении прочности бетона на месте.

Их главный недостаток заключается в том, что они должны быть спланированы заранее, а сборочные узлы должны быть установлены в опалубку до укладки бетона. Выдвижение, конечно, создает небольшой ущерб конструкции.

Испытание может быть неразрушающим, однако, если приложено минимальное усилие отрыва, которое не разрушает опалубку и гарантирует, что была достигнута минимальная сила. Это информация имеет особую ценность и в случаи, когда тест не пройдет и бракуется вся партия бетона.

Методы неразрушающего контроля

Особенность методики – возможность определения характеристик в лабораториях, а также на стройплощадках в процессе возведения зданий, сооружений. Преимущества:

  • проведение испытаний на стройплощадке;
  • сохранение внешнего вида и характеристик конструкции;
  • востребованность.

Контроль прочности монолитного бетона стоит на первом месте в рейтинге доступных испытаний оценки качества материала. Процедуру регламентируют специальные документы, в которых прописана технология проведения испытаний и этапы изучения полученных данных.

Контроль бетона проводят по графику, учитывая возраст материала. Посредством такой оценки удается своевременно оценить прочность поступающих на объект изделий и сравнить характеристики существующего материала с паспортным.

Выделяют два метода контроля качества бетона. Стоит подробно рассмотреть каждый.

Метод частичного разрушения

Прямая методика проверки контроля качества бетона относится к неразрушающим способам условно. Преимущество данного способа – предоставление точных результатов, которые затем используют для составления зависимостей при необходимости перехода к косвенным методам проверки.

Отрыв со скалыванием

Подразумевает проверку усилия, которое необходимо для разрушения конструкции. Проводится посредством вырывания металлического анкера из тела конструкции.
Преимущества:

  • высокая точность измерений;
  • быстрый доступ к зависимостям;
  • быстрая скорость выполнения.

Минус метода: трудоемкость. Проверка невозможна для сооружений с небольшой толщиной стен и густым армированием.

Скалывание ребра

С ее помощью измеряют усилия, необходимые для проведения скалывания материала в угловой части. Метод используют для определения прочности линейных конструкций:

  • свай;
  • колонн;
  • балок.

Достоинство неразрушающего контроля прочности бетона: простота использования измерительного оборудования и отсутствие подготовительных работ. Однако к способу не прибегнуть, если толщина материала меньше 2 см.

Отрыв диска из металла

Оборудование регистрирует усилие, которое потребуется, чтобы разрушить бетон, если оторвать от нее диск. В настоящее время способ практически не используется, так как требует много времени на проведение подготовительных работ.

Читать еще:  Электропрогрев бетона сварочным трансформатором. Технология прогрева бетона электродами

Методы воздействия ударом (Косвеные)

В основе методики лежит ударно-импульсное воздействие. Способы проверки качества бетонных изделий имеют большую производительность, однако они ограничены толщиной материала. Методику воздействия ударом можно проводить для конструкций с толщиной не более 30 мм.

К данной методике прибегают только после проведения прямых испытаний в строительных лабораториях или на заводах. Перед использованием косвенных способов проверки приводят в соответствие полученные зависимости, сравнивая полученные результаты с характеристиками материала или конструкции.

Упругий отскок

Способ предназначен для измерения пути бойка в случае удара инструмента о поверхность материала. В качестве прибора выступает склерометр Шмидта, также можно задействовать другие аналоги. Преимущества упругого отскока: простота проведения испытаний.

  • жесткие требования;
  • необходимость регулярной проверки техники;
  • низкая точность.

Метод не популярен.

Ударный импульс

Регистрирует показатели энергии, которая возникает в бетоне при ударе бойка. Для проведения испытаний лаборанты используют молоток Шмидта или аналоги подобного инструмента. Компактные размеры оборудования и возможность после испытаний установить класс материала делают способ востребованным. Единственный недостаток: невысокая точность.

Пластическая деформация

В процессе испытания измеряют отпечаток, который остается на поверхности после удара шариком из прочной стали. Методу много лет, но он все еще популярен. В качестве основного инструмента выступает молот Кашкарова.

Преимущества:

  • быстрота проведения испытаний;
  • доступность приборов и оборудования;
  • простота использования.

Минус: точность результатов невысокая.

Ультразвуковой контроль бетона

Контроль качества бетона неразрушающими методами применяют с целью определения скорости колебаний от поступающей в толщу конструкции ультразвуковой волны. Посредством данного способа появляется возможность для проведения массовых изысканий вне зависимости от их количества.

Другие плюсы методики:

  • невысокая цена;
  • оценка прочности глубинных слоев;
  • изучение состояния конструкции.

При проведении испытаний стоит уделить особое внимание к качеству поверхности. В случае обнаружения деформаций от них нужно избавиться, иначе результаты не будут точными.

Методы контроля

Существует несколько методов проверки качества ЖБК и каждый из них имеет как свои плюсы, так и некоторые ограничения в применении.

Контроль линейных размеров

Очень простой метод, который заключается в контроле линейных размеров конструкций, а также насколько они соответствуют допустимым отклонениям по вертикали и горизонтали. Применяя этот метод, используют измерительные инструменты (рулетку, линейку, штангенциркуль) и геодезические приборы (нивелир и теодолит).

Измерение прочности и однородности

Чтобы определить прочность бетона, а также однородность его структуры применяют следующие методы:

  • осуществляют местные частичные разрушения (скалывание небольшого куска или ребра, отрыв приклеенных металлических дисков);
  • производят искусственные ударные воздействия: при этом измеряют силу удара и величину отскока;
  • применяют ультразвук.

Все неразрушающие методы контроля прочности бетона хорошо себя зарекомендовали, но полученные с помощью них результаты имеют погрешность, так как точность измеряемых показаний зависит от:

  • влажности изделия;
  • температуры;
  • срока эксплуатации бетона;
  • марки бетона;
  • условий заливки, трамбовки и схватывания;
  • разновидностей пластификаторов.

Осуществление местных разрушений

Производя отрыв со скалыванием, измеряют сопротивление бетона в момент, когда происходит отрыв его фрагмента с помощью анкерного устройства. Используя этот метод, получают довольно точные результаты, но он является трудоемким.

Важно! Подобный метод нельзя использовать при работе со слишком тонкими конструкциями и с густоармированными стенами.

Если надо продиагностировать качество свай, опорных колонн или балок, то чаще всего применяют метод скалывания ребра. При применении данного метода нет необходимости высверливать какие-либо отверстия или проводить дополнительные подготовительные мероприятия.

Важно! Если толщина защитного слоя составляет менее 20 мм, то использовать этот метод не рекомендуется.

Метод стальных дисков заключается в отрыве ранее приклеенных металлических дисков (за 6÷12 часов до начала проверки: зависит от клеящего состава). Данный метод применяют в том случае, если нет возможности использовать два предыдущих из-за различных ограничений.

Читать еще:  Утрамбовка песка. Самостоятельное уплотнение грунта виброплитой

Все три метода имеют несколько минусов:

  • в процессе работ происходит частичное разрушение стены;
  • до начала работ необходимо определить, на какую глубину заложены арматурные прутья, а также их количество;
  • работы отличаются длительностью и трудоемкостью.

Метод ударного воздействия

Самый широко применяемый метод диагностики, при котором измеряют энергию удара (в момент, когда ударный элемент прикасается к бетонной поверхности). Использование данного метода позволяет получить информацию о классе бетона, его прочности, упругости; качестве уплотнения материала и его однородности. Делают несколько замеров и высчитывают средний показатель.

Сутью метода упругого отскока является измерение длины отскока ударника после его соприкосновения с бетоном. В данном случае производят измерение не только прочности материала, но и его твердости с помощью склерометра.

Используя метод пластической деформации, измеряют размеры отпечатка, который образуется в результате удара шарика из стали о поверхность бетона. Этот способ довольно востребован (из-за невысокой стоимости оборудования), но считается уже устаревшим.

Метод ультразвуковой диагностики

Используя этот метод, проверяют прочность бетона всей конструкции, а также насколько качественно произведено бетонирование; определяют глубину и размер трещин, а также выявляют наличие каких-либо дефектов. С помощью специальных датчиков осуществляют прозвучивание (поверхностное и сквозное). Минусом данного метода является то, что он непригоден для осуществления проверки прочности высокопрочных бетонов.

Какие способы используются для выявления прочности бетона

Имеется три способа, с помощью которых исследуется конструкция. Однородность, плотность, прочность бетона выявляется путем:

  • местного разрушения (скалывание ребра, отрыва дисков из стали и т. д.);
  • воздействия ударом (искусственная деформация, образование ударного импульса);
  • ультразвуковым.

Точность показаний зависит от:

  • вида наполнителя;
  • возраста бетона;
  • марки и компонентов смеси;
  • условий, при которых проходило схватывание и застывание бетона;
  • условий влажности и температуры поверхности.

Один из точных способов испытания прочности бетона – местные разрушения. При определении такими методами используется простейшая градуированная зависимость, которая учитывает два показателя:

  • величину фракций заполнителя;
  • вид бетона (тяжелый/легкий).

Испытание бетона методом отрыва со скалыванием

Контроль бетона

Прибор снабжается шкалой со стрелкой, которая фиксирует путь ударника в процессе его обратного отскока. Энергия приборного удара должна быть как минимум 0,75 Нм, радиус сферической части на конце ударника должен быть не меньше, чем 5 мм. Тарировку (проверку) приборов следует проводить через каждые 500 ударов.

После каждого удара, при проведении испытаний, по шкале прибора берется отсчет (с точностью до одного деления) и записывается в журнал. Требования для подготовки участков для испытаний, к количеству мест удара и расположению, экспериментам для построения тарировочных кривых являются те же, что и в методе пластической деформации.

Метод пластической деформации основывается на измерении размеров отпечатков, которые остались на бетонной поверхности после соударения стального шарика с ней. Данный метод несколько устаревший, однако он до сих пор используется в связи с дешевизной оборудования.

Для подобных испытаний наиболее широко используется молоток Кашкарова. Принцип действия здесь достаточно прост. В молоток следует вставить металлический стержень необходимой прочности. Далее при помощи прибора наносится удар по бетонной поверхности. С помощью углового масштаба измеряется размер отпечатков, которые получились на стержне и бетоне. Бетонная прочность определяется из соотношения размера отпечатков (прочность стержня при этом известна).

Приборы, которые применяются для испытания методом пластических деформаций, основываются на вдавливании штампа в бетонную поверхность при помощи удара либо статического давления необходимой силы. Устройства статических давлений применяются ограниченно. Приборами ударного действия являются ручные и пружинные молотки со сферическим шариком (штампом), помимо того, приборы маятникового типа с шариковым либо дисковым штампом.

Твердость стали штампов прибора ударного действия обязательно должна быть как минимум HRC60, а шероховатость – Ra

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector