Бетоны. Определение Качества бетонной смеси

Контроль прочности бетона по результатам испытаний на сжатие образцов-кубов не может полностью удовлетворять работников лабораторий, проектировщиков и строителей, потому что результаты испытаний образцов не всегда отражают действительную прочность бетона в изделиях и конструкциях.

В ряде случаев контроль прочности бетона путем испытания стандартных образцов создает определенные трудности. Например, часто возникает необходимость дополнительно определить прочность бетона в более поздние сроки, чем предполагалось ранее; однако отсутствие контрольных образцов не позволяет это сделать. Не представляется возможным оценить прочность бетона ранее возведенных железобетонных конструкций и сооружений. В таких случаях прочность бетона конструкции проверяют путем высверливания из нее цилиндров (кернов) с последующим испытанием их на сжатие. Обычно в лабораторию доставляют керны с неправильными основаниями, поэтому перед испытаниями на сжатие их необходимо выровнять, залить цементным раствором и подшлифовать. Подготовленные цилиндры испытывают на сжатие на гидравлическом прессе.

Для определения марки бетона полученную прочность цилиндров размером d = h = 50 мм умножают на коэффициент 0,8. Однако этот метод нельзя применять для испытания бетона некоторых сборных железобетонных конструкций из-за малой толщины и высокого процента армирования. Такие конструкции надо испытывать неразрушающими методами.

Существует ряд механических и физических методов, позволяющих определить прочность и однородность бетона в различных местах железобетонных изделий и конструкций без их разрушения. В этих методах используются различные приборы, основанные на принципе получения пластической деформации поверхности бетона путем заглубления в него бойка (шарика) при ударе с определенной силой, а также на принципе упругого отскока от поверхности бетона и получения значения упругой деформации. К таким приборам относятся шариковый молоток конструкции И. А. Физделя, эталонный молоток НИИМосстроя конструкции К. П. Кашкарова, прибор КИСИ.

Шариковый молоток конструкции И. А. Физделя. состоит из металлической рабочей части массой 250 г, которая с одной стороны заострена, а с другой, ударной, имеет сферическое гнездо с завальцованным вращающимся шариком и деревянной ручкой длиной 300 мм и массой 100 г.

При ударе молотком шарик, вминаясь в бетон, образует лунку глубиной, зависящей от прочности бетона, вернее от прочности основной составной части структуры бетона - цементного камня. Чтобы обеспечить постоянство силы удара, испытание рекомендуется производить локтевым ударом, осуществляемым частью правой руки до локтя. Бетон следует испытывать со стороны боковых поверхностей конструкции, предварительно очистив их от пыли и посторонних предметов. В случае испытания со стороны верхней поверхности намечаемые места ударов должны быть предварительно очищены от слабой цементной пленки.

Для оценки прочности бетона в данном месте конструкции необходимо сделать 6-10 ударов молотком и измерить (с погрешностью 0,1 мм) получившиеся лунки штангенциркулем или градуированной лупой с 10-кратным увеличением. Средний диаметр лунок вычисляют как среднее арифметическое значение диаметров, близких по размерам, нескольких лунок(4-6 шт.). Случайные лунки, полученные при неточном ударе, а также такие, которые образованы при попадании шарика в раковины или щебень, не измеряют. Прочность бетона в данном месте конструкции определяют, пользуясь графиком зависимости размера лунки от прочности. Точность данного метода в значительной мере зависит от умения и опыта работника, выполняющего испытание.

Рассмотрим эталонный молоток НИИМосстроя конструкции К. П. Кашкарова. Метод определения прочности бетона этим молотком заключается в том, что при ударе им по поверхности железобетонной конструкции одновременно образуются два отпечатка: первый диаметром do на бетоне, второй диаметрм d3 на эталонном стержне молотка. За косвенную характеристику прочности бетона принимают отношение do/d3, по которому определяют прочность бетона в данном месте конструкции. Эталонный стержень изготовлен из стали марки СтЗ, длина его 150 мм, диаметр 10 мм, конец стержня заострен.

При испытании бетона эталонным молотком наносят не менее десяти ударов в различных точках по длине или площади конструкции. Во время испытания необходимо следить за тем, чтобы ось головки молотка была перпендикулярна поверхности испытуемой конструкции. После каждого удара эталонный стержень передвигают в стакане молотка таким образом, чтобы расстояние между центрами соседних отпечатков было не менее 10 мм. Удары по поверхности испытуемой конструкции следует наносить с таким расчетом, чтобы расстояние между отпечатками не превышало 30 мм.

Диаметры лунок на бетонной поверхности и эталонном стержне измеряют с погрешностью 0,1 мм угловым масштабом, состоящим из двух стальных измерительных линеек, соединенных под углом.

Прочность бетона в конструкциях устанавливается по графику согласно вычисленному отношению dydj, как среднее арифметическое результатов десяти ударов молотка. Полученные таким образом значения Ясж справедливы для бетона с влажностью 2-6%. В случае повышенной влажности определенный таким способом предел прочности бетона необходимо умножить на поправочный коэффициент влажности. Этот коэффициент имеет значение 1,1 и 1,2 при влажности соответственно 8 и 12% и 1,4 - для мокрой поверхности.

При испытании бетона эталонным молотком учитываются влажность поверхностного слоя бетона, изменение режима его твердения, колебания механических свойств эталонных стержней и ряд других факторов. Прочность бетона в испытуемой конструкции оценивается по достаточно большому числу отпечатков (20-30 шт.). Все это повышает точность данных, получаемых при использовании эталонного молотка конструкции К. П. Кашкарова.

Прибор КИСИ служит для определения прочности бетона в конструкциях. Принцип действия его основан на измерениях величины отскока молотка, падающего с постоянной высоты под действием пружины.

Перед испытанием кольцо опускают в крайнее нижнее положение и, нажимая взводную кнопку, оттягиа-ют молоток кольцом в верхнее положение, где он удерживается стопорной скобой. После этого прибор устанавливают на предварительно выбранную гладкую поверхность испытуемой конструкции и, нажимая на спусковую кнопку, освобождают молоток. Молоток под действием растянутой пружины ударяет по бойку и, отскакивая от него, перемещает указательную стрелку вверх по градуированной шкале. Указательная стрелка фиксирует величину отскока молотка в мм. Прочность бетона определяют на основании показаний прибора в результате 6-7 испытаний по тарировочному графику.

Прочность бетона в конструкциях может быть определена методами, основанными на вдавливании ударников или образовании вмятин мощным ударом -стрельбой или взрывом (например, с помощью строительно-монтажного пистолета СМП-1).

Кроме того, существует еще целый ряд различных механических способов определения прочности бетона без разрушения изделий, однако все они дают ориентировочные показатели прочности поверхностного слоя бетона в данном месте изделия.

Физические методы контроля прочности бетона изделий и конструкций находят в настоящее время широкое применение. Эти методы могут быть разделены на следующие основные виды: ультразвуковой импульсный, метод волны удара, резонансный и радиометрический.

Ультразвуковой импульсный метод контроля прочности бетона основан на измерении распространения в бетоне продольных ультразвуковых волн и степени их затухания. По заранее составленным графикам зависимости скорости ультразвука от прочности бетона данного состава определяется прочность контролируемой конструкции. Наибольшее распространение в практике получили приборы: Бетон-8, УК-ЮП, УК-16П ИУК-12П.

Контроль прочности бетона методом волны удара основан на измерении скорости распространения в бетоне продольных волн, вызванных механическим ударом. Для испытания бетона этим методом разработан ряд приборов (ПИК-6, Удар-1, Удар-2, МК-1 и др.).

Резонансный (вибрационный) метод контроля прочности бетона в конструкцииоснован на определении частоты собственных колебаний и характеристики их затухания. Для данного метода используют приборы: измеритель амплитудного затухания ИАЗ, ПИК-8 конструкции Союздорнии и др.

Радиометрический метод испытания заключается в измерении интенсивности потока радиоактивных лучей, проходящих через исследуемое изделие. В изменении интенсивности у-лучей судят о плотности бетона, его объемной массе и других характеристиках. Этот метод находит также применение для выявления скрытых дефектов в железобетонных конструкциях.

Кроме определения прочности и выявления внутренних дефектов проверяют правильность расположения арматуры и толщину защитного слоя бетона конструкции. В условиях строительной площадки расположение арматуры (для тонкостенных конструкций) и толщину защитного слоя бетона в железобетонных конструкциях проверяют с помощью электромагнитах приборов ИЗС-10Н, ИЗС-2. Принцип действия приборов основан на изменении магнитного сопротивления датчика при различном расстоянии его от остальной арматуры. Этим прибором можно измерять защитный слой бетона толщиной 5-70 мм в железобетонных конструкциях с арматурой диаметром 6-16 мм. Для определения толщины защитного слоя датчик устанавливают на ровную поверхность конструкции и передвигают по ней, наблюдая за показаниями стрелки прибора.

Для контроля качества строительных материалов и железобетонных конструкций в организации «Главле-нинградстрой» созданы специальные стационарные и передвижные электронно-акустические и радиометрические лаборатории. С помощью аппаратуры этих лабораторий модуль упругости сборных железобетонных элементов, выявляют внутренние дефекты конструкций, проверяют расположение арматуры в железобетонных элементах.

Название

Для чего используется

Об инструменте

 
Электронный ИПС

Для определения прочности бетона, раствора методом ударного импульса. 
 
Используется для:

• Экспертиза зданий
• Определение прочности конструкций

Диапазон измерения прочности 3…100 МПа. Дискретность индикации прочности 0,1.

Тестер ультразвуковой УК1401М

Для определения прочности и качества бетона по скорости распространения ультразвуковых волн. 
 
Используется для:

• Определение прочности конструкций
• Ультразвуковая дефектоскопия

Рабочая частота – 150 кГц; 
диапазон измерения времени распространения УЗ волн – 15-100 мкс;

диапазон измерения скорости распространения УЗ волн – 1500-9990 м/с; условия эксплуатации: температура – -20о – +45оС, влажность – не более 85 %.

 
Молоток Шмидта

Для неразрушающего испытания качества  бетона в обычном надземном строительстве. 
 
Используется для:

• Обследование зданий
• Определение прочности конструкций
• Испытание бетона

Энергия удара 2,207 Нм (0,225 kgm).

 
Пресс ручной гидравлический ПРГ-1-50

Для визуально контролируемого статического испытания образцов строительных материалов. 
 
Используется для:

• Обследование зданий
• Определение прочности конструкций

Номинальное рабочее давление 20 МПа; номинальное усилие на рукоятке, не более, 60Н; габаритные размеры контактных плит, мм 145х110 (ДхШ); наибольшая предельная нагрузка 50/5000 кН/кгс; наименьшая предельная нагрузка 0,5/50 кН/кгс.

 
Влагомер строительных материалов ВСМ

Для контроля содержания влаги в строительных материалах, грунтах; диагностики влажностного режима зданий и сооружений в процессе реконструкции и ремонта. 

Используется для:

• Обследование зданий
• Обследование грунтов

Диапазон измерения влагосодержания: Бетон Б-30М – 0…44,3 Песок МК=2,0 – 0…14,0 Сосна – 0…18,0

 
Устройство определения водостойкости типа "Агами"

Для определения водонепроницаемости бетона ускоренным методом 

Используется для:

• Строительно-техническая экспертиза
• Контроль качества строительства

Измерения производятся на серии из шести образцов-цилиндров диаметром 15 см, или на шести образцах –кубах с ребром 15 см

 
Прибор для испытания бетона

Для испытания прочности бетона методом отрыва со скалыванием. 

Используется для:

• Экспертиза фундаментов
• Экспертиза бетона

Номинальное усилие: 40 + 0,4 кН; пределы показания манометра: 0…250 кгс/см²; определяет прочность бетона при сжатии следующих марок: тяжёлого – М100…М1000, лёгкого – М50…М400.    
Наибольший предел измерений – 40/4000 кН/кгс;

наименьший предел измерений – 5/500 кН/кгс.

 
Комбинированный перфоратор

Для сверления отверстий в бетоне, в кафеле, стали или дереве. 

Мощность 800 Вт

 
Измеритель защитного слоя бетона ИЗС-10Ц

Для контроля толщины слоя бетона и расположения защитного слоя бетона и расположения арматуры в ж/б изделиях магнитным методом. 

Используется для:

• Контроль качества строительства
• Строительно-техническая экспертиза

1.Измерение толщины защитного  слоя бетона и определение  положения арматуры: 
- от 3 до 40 мм  от класса В-I до класса А-III 
2. Диапазон измерения толщины защитного слоя бетона  в зависимости от диаметров стержней: при диаметрах стержней от 3 до 40 мм  от 5 до 120 мм 
3. Диапазон определения расположения арматурных стержней: при диаметрах стержней от 3 мм до 40 мм толщина защитного слоя  бетона не более от 50 мм до 120 мм.

 
Прибор для испытания  на изгиб бетонных балок

Для испытания на изгиб бетонных балок с размерами: 40х40х160 мм. 

Используется для:

• Испытания строительных материалов
• Строительная лаборатория

Диаметр опорных роликов:  
10-0,1 мм; расстояние между осями нижних опорных роликов: 100 + 0,2 мм.

 
Низкотемпературная лабораторная электропечь Snol 67/350

Для тепловой обработки разных материалов и изделий в воздушной среде.  

Используется для:

• Испытания строительных материалов
• Строительная лаборатория

Диапазон автоматического регулирования температуры: 50 оС – 350 оС; размеры рабочей камеры: 390х445х390 мм (ШхДхВ).

 
Прибор ПГР

Для установления густоты раствора.  

Используется для:

• Судебная экспертиза
• Испытания строительных материалов

Угол конуса – 30о + 30'; 
цена деления шкалы – 1 мм.

 
Формы для контрольных образцов 3ФК70, 2ФК100, ФК150, ФК200, 3ФБ40

Для изготовления контрольных лабораторных образцов кубов, служащих для определения физико-механических характеристик бетона и других строительных растворов. 

Используется для:

• Испытания стройматериалов
• Испытание бетона

Размеры кубов: 
3ФК70 – 70,7х70,7х70,7 мм; 
2ФК100 – 100х100х100 мм; 
ФК150 – 150х150х150 мм; 
ФК200 – 200х200х200 мм; 
3ФБ40 – 40х40х160 мм.

 
Пресс гидравлический ИП-1А-1000

Предназначен для статических испытаний стандартных образцов бетона, образцов призм и других строительных материалов. 

Используется для:

• Испытание бетона
• Строительная лаборатория

Размеры испытуемых образцов, мм:  
- куб: длина ребра – 100; 150; 200; 
- цилиндр: диаметр – 100; 150; 200; высота равна одному или двум диаметрам; 
- призма квадратного сечения: 100х100х400; 
наибольшая предельная нагрузка – 1000 кН; 
условия эксплуатации: температура: +10о…+30оС; 
относительная влажность: 40-80 %.

 
Камера нормального твердения образцов бетона КНТ

Предназначена для хранения (твердения) образцов бетона при нормальных условиях. 

Используется для:

• Строительная лаборатория
• Испытания бетона

Заданная температура – 20 оС; 
Заданная относительная влажность – 95 %; 
вместимость – 800 кг.

 
Прибор Красного

Определение жесткости бетонной смеси

Диаметр основания диска: 95 мм Высота ножек: 20 мм

 
Прибор ПИБ

Определение прочности бетона методом отрыва со скалыванием

Диапазон измерений: 0 – 250 кгс Бетон: тяжелый – М100 … М1000, легкий – М50 … М400

 
Склерометр ОМШ-1

Определение прочности бетона неразрушающим методом упругого отскока

Диапазон измерений: 5 – 40 МПа

 
Молоток Кашкарова

Определение прочности бетона

Диапазон измерений: 4,9….49 МПа

 
Вибростол ВМ-6.4

Для изготовления образцов из бетонной смеси

Размеры: 600 х 240 х 220 мм Частота колебаний: 2900/мин

 
Конус стандартный КА

Для определения удобоукладываемости (подвижности) бетонной смеси

Диаметр горловины конуса: 100 мм Диаметр основания конуса: 200 мм Высота: 300 мм

 
Визкозиметр ВБ-1У тип КП-134

Определение жесткости бетонной смеси

Размер основания: 285 х 285 мм Длина: 520 мм

Агама-2РМ - прибор для ускоренного определения водонепроницаемости бетона

Агама-3М - фильтратомер вакуумный для бетонных образцов с ребром 15 см

Бетон-32 - ультразвуковой прибор для контроля прочности и однородности бетона в образцах и конструкциях

Буркер - приспособление для выбуривания кернов диаметром до 64 мм

Буркер - приспособление для выбуривания кернов диаметром до 100 мм

ВВ-2 - устройство экспрессной оценки водонепроницаемости бетона

ВВ-2 - устройство экспрессной оценки водонепроницаемости бетона с электронным блоком

Вибран-2.1 (1 канал измерения) - измеритель параметров вибраций и собственных колебаний

Вибран-3.0 (4 канала измерения) - измеритель параметров вибраций и собственных колебаний

Вибротест-МГ.01+ - измеритель параметров вибрации

Вибротест-МГ4 - измеритель параметров вибрации

ВИСТ-2.41 - виброметр, улучшенные параметры

ВИСТ-2.42 - виброметр, полная версия

ВИСТ-2.43 - виброметр без ПК

ВМ-8.4 - вакуумная камера с электрическим насосом для вакуумирования бетонных образцов

ДО-40МГ4 - измеритель силы натяжения арматуры методом поперечной оттяжки по ГОСТ 22362

ДО-60МГ4 - измеритель силы натяжения арматуры методом поперечной оттяжки по ГОСТ 22362

ИНК-2.4 - измеритель напряжения в арматуре и параметров виброколебаний комбинированный

ИНК-2.41 - измеритель напряжения в арматуре, улучшенная версия

ИНК-2.42 - измеритель напряжения в арматуре, полная версия

ИПА-МГ4 - измеритель толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры

ИПА-МГ4.01 - измеритель толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры

ИПС-МГ4.01 - измеритель прочности бетона, раствора, кирпича методом ударного импульса

ИПС-МГ4.03 - измеритель прочности бетона, раствора, кирпича методом ударного импульса. Утвежден тип СИ.

ИЧСК-1 - измеритель частот собственных колебаний

КНТ - камера нормального твердения (550*350*1000)

КНТ - камера нормального твердения (1000*500*1700)

КУП-1 - камера универсальная пропарочная

КУП-1 А - камера универсальная пропарочная с автоматической крышкой

ЛКИ-2 - круг истирания для определения износостойкости бетона

ОМШ-1 - склерометр (молоток Шмидта), неразрушающий метод контроля прочности бетона

ОН-2 - проверочная наковальня склерометра ОМШ-1

ОНИКС-2.52 - полная версия, однопараметрический метод измерения прочности ударно-импульсным методом

ОНИКС-2.53 - упрощенный, двухпараметрический метод измерения прочности ударно-импульсным методом

ОНИКС-2.54 - упрощенный, однопараметрический метод измерения прочности ударно-импульсным методом

ОНИКС-2.51 - полная версия, двухпараметрический метод измерения прочности ударно-импульсным методом

ОНИКС-2.61 - двухпараметрический метод измерения прочности ударно-импульсным методом без визуализации сигнала

ОНИКС-2.62 - двухпараметрический метод измерения прочности ударно-импульсным методом с визуализацией сигнала

ОНИКС-АП - измеритель адгезии покрытий

ОНИКС-ОС - измеритель прочности бетона отрывом со скалыванием

ПАБ-1.0 - измеритель плотности асфальтобетона

ПОИСК-2.51 - измеритель защитного слоя бетона с ПК, полная версия

ПОИСК-2.52 - измеритель защитного слоя бетона

ПОС-2МГ4П - измеритель прочности ячеистых бетонов методом вырыва спирального анкера

ПОС-50МГ4 Д - измеритель прочности бетона методами скалывания ребра и отрыва со скалыванием. Утвержден тип СИ.

ПОС-50МГ4 - измеритель прочности бетона методами скалывания ребра и отрыва со скалыванием

ППН-70 - пластины для передачи нагрузки

ППН-100 - пластины для передачи нагрузки

ПРД-М - прибор контроля натяжения арматуры

ПСО-10МГ4 КЛ - измеритель прочности сцепления в каменной кладке методом нормального отрыва по ГОСТ 24992

ПСО-30МГ4 КЛ - измеритель прочности сцепления в каменной кладке методом нормального отрыва по ГОСТ 24992

ПСО-1МГ4 - измеритель адгезии методом нормального отрыва стальных дисков по ГОСТ 28089, 28574.

ПСО-2.5МГ4 - измеритель адгезии методом нормального отрыва стальных дисков по ГОСТ 28089, 28574.

ПСО-5МГ4 - измеритель адгезии методом нормального отрыва стальных дисков по ГОСТ 28089, 28574.

ПСО-10МГ4 - измеритель адгезии методом нормального отрыва стальных дисков по ГОСТ 28089, 28574

ПУЛЬСАР-1.0 - ультразвуковое вычисление прочности, плотности, модуля упругости бетона, кирпича и др.материалов

ПУЛЬСАР-1.1 - ультразвуковое вычисление прочности, плотности, модуля упругости бетона, кирпича и др.материалов

ПУЛЬСАР-1.2 - ультразвуковое вычисление прочности, плотности, модуля упругости бетона, кирпича и др.материалов

УВ-Ф - установка для оценки водонепроницаемости и фильтрации бетона

УВФ-6 - установка для оценки водонепроницаемости и фильтрации бетона без форм

УКС-МГ4 - прибор для контроля дефектов, определение прочности бетона ультразвуковым поверхностным методом

УКС-МГ4С - прибор для контроля дефектов, определение прочности бетона ультразвуковым поверхностным и сквозным методом

УРИ - устройство к прессу для испытания при изгибе образцов балочек 100х100х400 мм

ЭИН-МГ4 - измерение напряжения арматуры частотным методом по ГОСТ 22362

ВИБРАН-2.2 - вибросборщик-анализатор