Определение прочности бетона

В каких ситуациях необходимо выполнять определение прочности, а следовательно, качества, а также классов/марок бетона, посредством полевых или лабораторных испытаний

Определение технических характеристик бетона, в том числе его прочности, а также качества и класса/марки, проводится при помощи различных испытаний неразрушающего и разрушающего спектра с целью:

• Достоверно, посредством соответствующих испытаний, выполняемых для определённого класса или марки бетона, выполнить определение его основного параметра, то есть прочности — в том числе при помощи современных неразрушающих методик. Такое определение, выполняемое в отношении разнообразных марок и классов, к которым может относиться бетон, позволяет по совокупности испытаний установить как отдельные технические характеристики, так и качество в целом — а в дальнейшем, опираясь на полученные данные, прийти к заключению, допустимо ли применении обладающего выявленными параметрами материала в строительстве. Выполняемое с помощью соответствующих испытаний в отношении различных классов и марок бетона определение его прочности помогает ответить на один из важнейших в строительстве вопросов: обладает ли материал достаточным запасом прочности, чтобы выдержать приходящиеся на него нагрузки;
• При помощи одного или совокупности испытаний, в том числе проводимых неразрушающими методами, выполнить определение такого параметра, как прочность бетона, относимого к той или иной марке или классу, если здание уже построено и введено в эксплуатацию. В таком случае определение прочности, включающее один или несколько вариантов испытаний бетона, относящегося к какой-либо марке/классу, помогает узнать, возможно ли дальнейшее использование объекта с учётом текущего качества материала. Такое определение, выполняемое с использованием совокупности испытаний, направленных на установление прочности бетона, относящегося к конкретному классу/марке, представляет особую важность, если здание или сооружение долгое время находилось в эксплуатации или пострадало в результате пожара, наводнения, землетрясения и прочих чрезвычайных происшествий техногенного или природного характера;
• Провести определение прочности, с использованием разрушающих или неразрушающих методов, если в отношении конструкций из бетона, относимого к той или иной марке, или строительного объекта в целом производится техническое обследование или строительно-техническая экспертиза. Такое определение, выполняемое в отношении бетона, в том числе с целью посредством неразрушающих и разрушающих методик испытаний определить не только качество (прочность), но и принадлежность материала к определённой марке/классу, может выполняться, в частности, в ходе техобследования, целью которого является подготовка документов для легализации объекта: не выполнив определение прочности, включающее ряд испытаний, в том числе неразрушающими методиками, всех представленных в здании классов/марок бетона, специалисты не смогут прийти к обоснованному выводу относительно текущего технического состояния объекта, а значит, и представляемой и потенциальной опасности.

Кроме того, определение, с применением современных неразрушающих и разрушающих методик, качества бетона, в том числе его отношения к той или иной марке/классу, может производиться по желанию собственника объекта, испытывающего сомнения относительно прочности и безопасности использования материала (например, после выявления дефектов заливки); также определение прочности, с использованием совокупности стандартизированных испытаний бетона, относимого к конкретному классу/марке, может осуществляться согласно отдельным предписаниям контролирующих инстанций

Существующие виды испытаний на прочность с целью определения качества бетона, относимого к той или иной марке/классу

Разрушающий метод испытаний, посредством которых выполняют определение физических качеств, включая прочность, бетона разных марок/классов

Как и следует из названия, испытания, проводимые для определения прочности того или иного класса/марки бетона разрушающим методом, имеют конечной целью разрушение исследуемого образца, обычно имеющего форму полнотелого цилиндра или прямоугольного параллелепипеда, чаще всего — куба. Взятый для определения физических качеств, включая прочность, бетона конкретной марки/класса в ходе испытаний помещают в гидравлический пресс, после чего, поддерживая постоянные влажность и температуру и контролируя нарастающее давление, разрушают. Определение максимального давления, которое в силу присущей классу/марке прочности может выдержать бетон, производится в несколько этапов, пока испытания не закончатся полным разрушением материала.

Испытания такого рода, при помощи которых осуществляется определение физических качеств, а конкретно прочности, бетона, относящегося к той или иной марке/классу, в большинстве случаев выполняют перед выдачей разрешения на ввод вновь построенного или реконструированного объекта в эксплуатацию.

Преимуществами такого рода определения физических параметров (прочности) бетона, относимого к определённому классу/марке, то есть при помощи разрушающих испытаний, являются:

• Очевидная достоверность измерений при условии отрегулированного прессового механизма: судить о качестве бетона, относящегося к той или иной марке, можно однозначно — определение потери прочности в ходе испытания производится по моменту разрушения материала;
• Более полная «выборка»: такой метод определения прочности бетона, относимого к определённому классу/марке, предполагает, что для испытаний берутся образцы как с поверхности, так и из толщи, то есть из всего тела конструкции;
• Возможность поддерживать идеальные для испытаний на прочность температурно-влажностные условия: определение качества конкретной марки/класса бетона выполняется в изолированной камере, а не в полевых условиях.

Недостатки определения прочности бетона, относимого к той или иной марке/классу, посредством разрушающих испытаний:

• Нарушение в ходе подготовки образца для испытаний, цель которых — определение физических качеств, в том числе прочности, бетона, относящегося к той или иной марке/классу, целостности «донорской» строительной конструкции;
• Необходимость заблаговременной подготовки участвующих в испытаниях, целью которых является определение качеств бетона, относящегося к конкретному классу/марке, образцов.

Основной регламентирующий ГОСТ — 10180-2012.

Неразрушающий метод испытаний, посредством которых выполняют косвенное определение физических качеств, включая прочность, бетона разных марок/классов

Определение прочности бетона, вне зависимости от класса/марки, посредством прямых (условно неразрушающих) испытаний подразумевает, в случае методики «отрыв со скалыванием», установку внутрь сплошного тела конструкции анкерных «лепестков», а затем, путём их стягивания обратно, частичное разрушение поверхности с фиксацией максимального выдерживаемого материалом давления.

Метод определения качества, в том числе прочности, разных классов/марок бетона при помощи условно неразрушающих испытаний чаще всего применяется на строительных объектах, уже введённых в эксплуатацию.

Преимуществами неразрушающих прямых испытаний, целью которых является определение прочности бетона, который может быть отнесён к конкретной марке/классу, являются:

• Отсутствие потребности в заблаговременной подготовке образцов, необходимых для условно неразрушающего испытания, которое имеет целью определение прочности того или иного класса/марки бетона;
• Возможность проведения условно неразрушающих испытаний, целью которых является определение качеств, в том числе прочности, бетона, относящегося к конкретной марке/классу, прямо на обследуемом объекте.

Недостатки определения прочности бетона, в том числе с целью точного установления его марки/класса прочности, посредством условно неразрушающих испытаний:

• Перед испытаниями, целью которых является определение физических качеств бетона, который может быть отнесён к конкретной марке/классу, неразрушающим методом необходимы расчистка и выравнивание поверхности;
• Чтобы получить максимально точные результаты неразрушающего испытания, задача которого — определение прочности бетона, например, для выяснения его марки/класса, необходимо стремиться, чтобы во время исследований сохранялись одинаковые температурно-влажностные параметры.

Основной регламентирующий ГОСТ — 22690-2015.

Неразрушающий метод испытаний, посредством которых выполняют косвенное определение физических качеств, включая прочность, бетона разных марок/классов

Определение качеств бетона, в том числе прочности, например, с целью выяснения его класса/марки, посредством неразрушающих испытаний подразумевает измерение разниц в скорости прохождения через толщу материала ультразвуковых волн. Испытания, при помощи которых осуществляется определение прочности, а значит, и класса/марки бетона, неразрушающим способом выполняются как на поверхности (для толстых конструкций, например, стен и плит), так и по всей толщине (для столбов, свай и прочих сравнительно узких конструкций).

Ещё одна методика неразрушающих испытаний, посредством которых становится возможным для разных классов/марок бетона определение прочности, — способ отскока: при помощи специального прибора, склерометра, специалист определяет силу обратного движения ударяющейся о поверхность обследуемой конструкции бойковой части.

К неразрушающим методикам испытаний, позволяющих выполнить определение качеств (класса/марки и прочности) бетона, также относится измерение глубины следа, оставленного на поверхности обследуемой конструкции стальным шаром малого диаметра, и сравнение результата с образцом.

Преимущества неразрушающих методик испытаний качеств, включая прочность, бетона для определения его марки/класса:

• Сохранение целостности обследуемых строительных конструкций: перечисленные в этом разделе неразрушающие методики определения прочности бетона, относимого к конкретной марке/классу, не предполагают нанесения материалу в ходе испытаний сколь бы то ни было существенных повреждений;
• Возможность быстрого проведения испытаний неразрушающего типа с целью выявления класса/марки, влияющих на прочность бетона: определение физических качеств выполняется непосредственно на объекте.

Недостатки неразрушающих способов косвенных испытаний, посредством которых осуществляется определение прочности бетона, относимого к конкретной марке/классу:

• Определение указанных параметров, в том числе прочности, вне зависимости от класса/марки бетона, требует расчистки и выравнивания поверхности конструкций перед стартом испытаний;
• Поскольку на прочность бетона, к какому бы классу/марке он ни относился, напрямую влияют влажность и температура, определение указанных качеств предполагает выполнение соответствующих испытаний в условиях, которые должны приближаться к изотермо-изохорическим.

Основной регламентирующий ГОСТ — 17624-2012.

Бетон — довольно привередливый материал: о какой бы марке/классе ни шла речь, для получения бетонной заливки высокого качества, которое впоследствии покажет определение с помощью испытаний неразрушающего или разрушающего рода, за ней необходимо ухаживать: смачивать во время жары и сухости, подогревать при заморозках — и так до тех пор, пока материал не наберёт минимальную прочность 1,5 Мпа.

Нарушение перечисленных условий может привести к растрескиванию, проседанию, деформации бетонных конструкций — что напрямую сказывается и на безопасности строительного объекта.

Порядок проведения испытаний, имеющих целью определение качеств, в том числе прочности, бетона, относимого к той или иной марке/классу

«Моспроекткомплекс»: определение прочности разных классов/марок бетона — посредством достоверных испытаний!