Betooni tugevuse määramine: meetodid, seadmed, GOST. Betooni tugevuse kontroll ja hindamine

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-17 18:48

Ehituskonstruktsioonide kontrollimisel tehakse betooni tugevuse määramine, et määrata nende hetkeseisund. Tegelik jõudlus pärast töö alustamist ei vasta tavaliselt projekteerimisparameetritele. Neid mõjutavad otseselt deformatsioonikoormused ja välistegurid. Diagnostilise protsessi käigus saab kasutada erinevaid meetodeid.

Põhiterminid ja definitsioonid

Enne betooni tugevuse jälgimise ja hindamise põhimeetodite kaalumist on soovitatav tutvuda mõne mõistega, et tulevikus ei tekiks küsimusi. Kõik mõisted ja määratlused, mis on vajalikud teema selgemaks mõistmiseks, on esitatud allpool.

• Betoon on ehitusmaterjal, mis saadakse kunstlikult sideaine ja täiteainetega mördi kõvenemise tulemusena. Parima jõudluse saavutamiseks võib segule lisada täiendavaid lisaaineid.
• Tugevus – karastatud materjali omadus tajuda mehaanilisi koormusi purunematakus. Töötamise ajal avaldatakse konstruktsioonidele survet ja pinget ning muid mõjutusi.
• Tugevuspiir – rakendatava mehaanilise koormuse suurim väärtus, mis on vähendatud otse teatud ristlõikepinnani, mille saavutamisel toimub materjali osaline või täielik hävimine.
• Betooni tugevuse määramise destruktiivsed meetodid - loetletud parameetrite kontroll, võttes testitud konstruktsioonist võetud kontrollproovid vastav alt GOST 28570 punktidele.

• Mittepurustav testimine - üksikute konstruktsioonielementide põhiomaduste usaldusväärsuse kontrollimine ilma demonteerimiseta. Selle meetodi korral pole objekti vaja dekomisjoneerida.
• Struktuurikatseala – teatud osa mahust, pikkusest või piiratud mõõtmetega pindalast, mille jaoks tugevuskatseid tehakse.

Mille jaoks on juhtelement?

Eluhoonete, tööstus- või ärihoonete ehitamisel väldib betooni tugevuse määramine paljusid negatiivseid tagajärgi. Materjali kasutatakse erinevatel eesmärkidel ehitiste ehitamise erinevates etappides. Sõltuv alt konstruktsioonide tüübist võivad segudele esitatavad nõuded oluliselt erineda. Näiteks vundamentide ja seinte valamisel kasutatakse erinevat klassi betooni, mille määravad tugevusomadused.

Nõuetele mittevastavate segude kasutamine võib põhjustada pragude teket ja töövõime halvenemistomadused ja konstruktsiooni enneaegne rike. Sageli on vaja uuringuid, et teha kindlaks, kas hoonet saab edasi mingil eesmärgil kasutada.

Betooni tugevustabel: klasside ja klasside sobitamine

Mördid on jagatud kategooriatesse, mis võtavad arvesse erinevaid parameetreid. Tavaliselt jagatakse betooni tugevus MPa-des klassidesse, mis on tähistatud suure tähega ja numbriga. Sellist märgistamist professionaalses keskkonnas peetakse kõige mugavamaks. Näiteks B25 mördi tugevus on 25 MPa.

Mis puudutab betooni kaubamärki, siis see väljendab ligikaudset väärtust kilogrammides ruutsentimeetri kohta. Nimetus tehakse samal põhimõttel. Näitajate suhtega võib aga normatiivne variatsioonikordaja olla 13,5 protsenti.

Näiteks on soovitatav tutvuda spetsiaalse betooni tugevustabeliga, mis näitab segude klasside ja klasside vahelist vastavust.

Klass	Bränd	Tugevus, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Mis mõjutab vastupidavust?

Keemiliste protsesside käigus betoonisegu kivistub. Vesi suhtleb sideainega. Teatud tegurite mõjul võib keemilise reaktsiooni kiirust kiirendada või aeglustada. Betooni lõplik tugevus sõltub teatud määral neist.

Olulised tegurid on järgmised:

• esialgne sideaine tegevus;
• vee kogus kompositsioonis;
• tihendamise tase;
• temperatuur ja niiskus;
• komponentide segamise kvaliteet.

Olulist rolli mängib kasutatud täiteainete kvaliteet. Peene fraktsiooniga komponendid ja saviained põhjustavad tugevuse vähenemist. Suurtel osakestel on sideainega parem nakkumine. Nende kasutamine mõjutab positiivselt tugevusnäitajaid.

Uurimismeetodite klassifikatsioon

Betooni tugevuse määramisel ehituskonstruktsioonides on vaja lahendada keerulised tehnilised probleemid. Teoreetiliste ja praktiliste uuringute areng ehituskompositsioonide kvaliteedikontrolli valdkonnas on viinud arvukate meetodite esilekerkimiseni. Igal neist on konkreetne ulatus ning plussid ja miinused.

Kui võtame mõjutamismeetodi otse testitavale struktuurile, siis saame eristada kolme peamist meetodit.

1. Hävitav. Pärast kontrolltoiminguid ei saa proovi sihtotstarbeliselt kasutada.
2. Mittepurustav. Testi jõudlus ei mõjuta struktuuri toimivust.
3. Lokaalselt hävitav. Pärast erisündmusi on vaja renoveerimist.

Ülevaatus tuleks läbi viia alles pärast projekti ja tehnilise dokumentatsiooniga üksikasjalikku tutvumist. Olles saanud teatud teabe kasutatud koostise ja konstruktsiooni tootmistehnoloogia kohta, võite alustada tööd tugevusomaduste määramiseks.

Millised tegurid määravad meetodi valiku?

Betooni tõmbetugevuse väljaselgitamiseks tuleb esm alt otsustada uurimismetoodika üle. Tema valikut mõjutavad järgmised tegurid:

• hoonete segu olek;
• testsaitide juurdepääsetavus;
• kogutud teabe hulk;
• heterogeensete kihtide olemasolu või puudumine struktuuris.

Hoolimata meetodite mitmekesisusest on destruktiivsete meetoditega saadud tulemused kõige usaldusväärsemad, kuna testid mõõdavad soovitud indikaatorit - kokkusurumisel rakendatavat jõudu. Lisaks uuritakse hoolik alt proovi, mis on võetud otse konstruktsiooni korpusest, mitte ülemisest osast.

Destruktiivsed kontrollimeetodid

Meetodite olemus seisneb valmis konstruktsiooni puurimisel või saagimisel saadud proovide uurimises. Nad on allutatud staatilisele koormusele koos kasvukiiruse järkjärgulise suurenemisega. Selle tulemusena on võimalik arvutada pingeid rakendatud jõudude all.

Võetud proovide mõõtmed ja kuju sõltuvad läbiviidava testimise tüübist. Need peavad vastama GOST 10180 nõuetele.

Uurimismeetod	Katsekehade kuju	Elementide suurused millimeetrites
Betooni tõmbe- ja survetugevuse määramine	Kuup	Figuuri servade pikkus võib olla 100, 150, 200 või 300 mm
	Silinder	Uurimiseks võetakse proov kahe diameetri kõrgusel, millest ühel võib olla samad mõõtmed kui kuubi servadel.
Aksiaalpinge tugevusnäitajate kontrollimine	Prisma ruudukujulise osaga	Katsetatava elemendi mõõtmed võivad olla: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 või 200 x 200 x 800 mm.
	Silinder	Testimise ajal võetakse sama suurusega proovid nagu ül altoodud juhul.
Tõmbetugevuse määramine painutamisel ja lõhestamisel	Prisma ruudukujulise osaga	Töö käigus võetakse proove järgmistes mõõtudes: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 ja 150 x 150 x 600 mm.

Betooni tugevuse määramiseks kogutakse selle proovid üksikute osade puurimise või saagimise teel.

1. Istmed määratakse pärasteelülevaatus. Projekteerimise katseala peaks olema ühenduskohtadest ja servadest mõnel kaugusel.
2. Ülejäänud sooned pärast proovide võtmist seinatakse peeneteralise betooniga.
3. Puurimise või saagimise käigus kasutatakse teemantsaelehti, spetsiaalseid augusaage või sobivaid karbiidtööriistu.
4. Proovivõtualad ei tohiks olla tugevdusest vabad. Kui seda võimalust ei saa rakendada, võetakse üle 10 cm mõõtmetega proovide jaoks metallvarrastega betoonitükk, mille ristlõige on kuni 16 mm.
5. Armatuuri olemasolu on aksiaalse pinge ja surve uuringutes vastuvõetamatu. See mõjutab lõplikku jõudlust negatiivselt. Lisaks ei tohiks paindetõmbekatsetes prismakujulistes katsekehades esineda vardaid.
6. Proovide eraldamise kohad, nende arv ja suurused määratakse betooni tugevuse kontrolli reeglitega, võttes arvesse GOST 18105 punkte.

Iga võetud tükk on protokollis märgistatud ja kirjeldatud. Pärast seda valmistatakse see hoolik alt ette edasiseks testimiseks. Kõikidel näidistel peab olema spetsiaalne skeem, mis peegeldab selgelt osade orientatsiooni otse kujunduses.

Mehaaniline mittepurustav katse

See meetod põhineb kalibreerimise sõltuvustel. Need põhinevad kaudsetel omadustel. Nende hulka kuuluvad:

• ründaja otse betoonpinn alt tagasilöögi indikaatorid;
• löökriistade energia parameetridimpulss;
• mehaanilise löögi tagajärjel jäänud trükisuurused;
• stress, mis põhjustab lahkulöömisel kohalikku purunemist;
• jõud konstruktsiooni serva murdmisel.

Betooni tugevuse kontrollimise reeglid soovitavad katsetamise ajal kasutada teatud komplekti mõõteseadmeid: nihikut, nurgaskaalat, kella indikaatorit ja mõnda muud tööriista. Läbiviidud katsete arv ja tööalade vahelised kaugused on toodud tabelis.

Rakenduslik uurimismeetod	Toimunud ürituste arv	Kaugus millimeetrites
		Struktuuri servadest	Tööalade vahel
ribi lõhestamine	2	-	200
Plastiline deformatsioon	5	50	30
Lahkumine	1	50	Topeltketta läbimõõt
Elastne tagasilöök	5	50	30
Šokiimpulss	10	50	15
Ärarebimine koos laastudega	1	150	Kaevesügavus,korrutatuna 5

Eelnimetatud tegevused tuleks läbi viia betoonkonstruktsiooni platsil, mille kogupindala on 100-600 ruutmeetrit. vt Pärast põhikatsete läbiviimist sisestatakse andmed spetsiaalsesse logisse, et teha kindlaks kõvenenud mördi kaudsete karakteristikute ja tugevusnäitajate vahelised kalibreerimissõltuvused.

Mittepurustav testimine füüsiliste mõjutamismeetoditega

Selliste meetodite kategooriasse kuuluvad akustilise löögi ja läbistava kiirguse tehnoloogiad. Need annavad võimaluse hinnata konstruktsiooni kvalitatiivseid omadusi sisemise struktuuri järgi, kuna elastsete vibratsioonide lainete levimiskiirust mõõdetakse otse läbi testitava materjali.

Kõige sagedamini kasutatav seade betooni tugevuse määramiseks on ultrahelimeetod. See võimaldab mõõta näitu ilma konstruktsioonile mehaanilist mõju avaldamata. See mõõdab kiirust, millega ultrahelilained läbivad betoonikihti. Läbiva uuringu korral võivad andurid paikneda mõlemal küljel ja pindmise korral ühel küljel.

Juhtimist ultraheli abil peetakse kõige informatiivsemaks ja üsna lihtsaks. See võimaldab mitte ainult hinnata tugevusparameetreid, vaid leida ka võimalikke defekte kihtide sees. Kasutataval seadmel on mitu töörežiimi, mis on toodud tabelis.

Režiim	Kirjeldus
Kalibreerimine	Võimaldab kohandada seadet vastav alt betooni omadustele. Karastatud segu sees mõõdetakse nihkelaineid, määratakse olulised parameetrid, mis on vajalikud massiivi struktuurist kvalitatiivsete kujutiste tegemiseks.
Ülevaade	Annab teile võimaluse kiiresti uurida struktuuri sisemist struktuuri. Mõõdetakse paksust, tuvastatakse massiivi defektid või objektid (liitmikud, torud, kaablid).
Kollektsioon	Kogutud ultraheliandmed. Salvestamine toimub erinevates asendites. Skaneerimine toimub riba (või spetsiaalse lindi) kujul.
Vaata	Kasutatakse andmete analüüsimiseks pikema aja jooksul. Sel juhul on ekraanil igat tüüpi kujutisi. Neid saab kuvada ükshaaval või kõik korraga.

Ultraheli betooni tugevuse tester võimaldab korduv alt läbi viia mitmeid katseid, jälgides pidev alt parameetrite muutumist. Puuduseks on viga akustiliste omaduste ja põhiparameetrite vahekorras.

Tsemendil põhinevate ehitussegude kõvenemise kohta

Betooni tugevus sõltub kõvastumisprotsessi ajal otseselt temperatuurist. Tavalisteks tingimusteks loetakse režiimi vahemikus 15 kuni 20 kraadi. Temperatuuri langedes tugevuse kasv aeglustub. Kui kompositsioonile on lisatud spetsiaalseid lisandeid, tekib külmumisel kõvastumine.

Temperatuuri tõstmine kiirendab kõvenemisprotsessi, eriti kui õhuniiskus on piisav. Üle 85 kraadi kuumutamine on aga vastunäidustatud, kuna betoonisegu on raske kuivamise eest kaitsta. Tahkumisprotsessi saab stimuleerida kahel viisil. Esimene neist on kasutada sisemist soojust ja teine on kasutada välist soojust.

Tugevuse määramise võimalike probleemide analüüsist

Ultraheli betooni tugevusmõõturi kasutamisel tuleb erilist tähelepanu pöörata kalibreerimissõltuvuste määramisele. Ilma nendeta ei saa saadud andmeid lugeda tõenditeks. Täpsemate tulemuste saamiseks peate arvestama täiteaine kogust ja koostist, tihendusastet, tsemendikulu ja palju muud.