1. Особливості неруйнівних методів визначення міцності бетону і рекомендації щодо їх вибору

Неруйнівні методи частіше усього застосовують для визначення міцності бетону на стиск. У якості контрольованої характеристики при оцінці міцності бетону на стиск використовують кубикову міцність R_ст. Всі застосовані в даний час неруйнівні методи засновані на вимірі непрямої характеристики бетону (X_i), за якою потім визначають R_ст за заздалегідь встановленою залежністю: R_ст=f(X_i), тобто залежністю «непряма характеристика - міцність».

Відповідно до обраного методу вимірюють різні непрямі характеристики бетону, такі як пружний відскок (H); зусилля виривання (P) і відривання (Р_від); швидкість ультразвуку (V); діаметр відбитка (d).

Для визначення R_ст використовують залежності: R_ст=f₁(H); R_ст=f₂(P); R_ст=f₃(P_відр); R_ст=f₄(V); R_ст=f₅(d), що дозволяють визначити значення R_ст за результатами вимірів X_i за допомогою графіків, таблиць, формул або безпосередньо за приладом, шкала якого градуйована в одиницях виміру R_ст.

Необхідною умовою застосування будь-якого методу є висока точність виміру обумовленої характеристики X_i. Однак прагнення до більш високої точності виміру має межі, за якими підвищення точності не сприяє надійному визначенню R_ст.

Під час вибору методів і приладів необхідно звертати увагу на зручність і простоту роботи з ними, прагнути до використання приладів із незмінними параметрами, а також до одержання результату у разі мінімальної кількості вимірів. Точність і надійність вимірів X_i, особливо в умовах масових випробувань, залежить також від зручності роботи з приладом.

Найбільше значення в підсумковій похибці визначення R_ст неруйнівними методами мають помилки, зв'язані не тільки з виміром X_i, а і з мінливістю залежності R_ст=f(X_i). Залежності між R_ст і непрямими характеристиками бетону Н, V, d, h, . ., x_n непостійні.

Так, наприклад, твердість поверхні бетону практично не залежить від зчеплення заповнювача з розчином і властивостей внутрішніх шарів бетону. Залежність між R_ст і V визначається властивостями заповнювача, а також іншими чинниками. Швидкість ультразвуку в бетоні в значно більшій мірі залежить від ряду властивостей заповнювача. Непостійний зв'язок і між пружними властивостями бетону і R_ст. Бетони з однаковою міцністю, але різного віку, або твердінням в різних умовах, мають різні модулі пружності. У зв'язку з цим необхідно мати на увазі, що всі залежності R_ст=f(Xi) - наближені.

При оцінці похибки методів потрібно враховувати, що багато приладів визначають міцність лише на визначеній ділянці поверхні, тим часом як при безпосередніх випробуваннях зразка бетону на стиск у роботі бере участь весь його об'єм. Тому в ряді випадків розкид показників пояснюється не тільки недосконалістю методики виміру тієї або іншої характеристики або конструкції приладу, але і фактичною зміною обумовлених характеристик.

2. Визначення міцності бетону у виробах і конструкціях методами пластичних деформацій

Застосування цього методу для визначення міцності бетону засновано на взаємозв'язку між міцністю бетону на стиск R_ст і розмірами відбитків на бетонній поверхні, що характеризують пластичну деформацію бетону при вдавленні індентора (штампа) під дією навантаження. R_ст визначають у залежності від твердості його поверхневого шару H, тобто R_ст=f(H). Показник твердості, в свою чергу, залежить від сили вдавлювання і розміру діаметра відбитка (d), глибини (h) і об'єму (V).

Вдавлення штампа відбувається або при статичному навантаженні під дією пресів, або при динамічному навантаженні під дією удару, здійснюваного за допомогою спеціальної пружини, вільного падіння маятника, пострілу або вручну. У якості бойка звичайно застосовують кулькові наконечники визначеного діаметра, що утворюють на поверхні бетону відбитки сферичної форми.

При постійній силі удару розміри отриманих відбитків характеризують твердість поверхневого шару бетону. Утворений при ударі бойка відбиток може бути охарактеризований діаметром лунки. Виміри доцільно робити при дотриманні умови:

• 0,3D<d<0,7D де d - діаметр відбитка;

• D - діаметр бойка.