1903

Продолжение табл. 2 . 2 0

201

Продолжение табл. 2 . 2 0

202

Продолжение табл. 2 . 2 0

203

Окончание табл. 2 . 2 0

204

Основным недостатком стандартов по неразрушающему контролю является требование для всех методов, кроме метода местных разрушений, обязательного построения градуировочной зависимости, так как многие приборы, реализующие методы упругого отскока, ударного импульса или ультразвуковой, градуируются в единицах прочности бетона [296]. Использование приборов, градуируюшихся в единицах прочности бетона обязывает проводить статистическую обработку полученных результатов с последующем нахождением класса бетона по ГОСТ 18105-86 [152]. Отсутствие данных о средней квадратической ошибке, а также о коэффициенте корреляции при конкретном измерении не допускает определение коэффициента изменчивости прочности бетона. Построенная для конкретных условий градуировочная зависимость приводит к занижению коэффициента вариации прочности бетона, а следовательно, к завышению класса и последующей возможности создания аварийных ситуаций с железобетонными конструкциями.

Прочность бетона определяется по стандарту ГОСТ Р 53 231-2008 [188], в котором соответствующими показателями прочности бетона являются классы бетона по прочности на сжатие В, классы бетона по прочности на растяжение при изгибе Btb и классы бетона по прочности на

осевое растяжение Bt . При этом стандарт выделяет требуемую прочность бетона Rt в виде минимального допустимого среднего значения прочности

бетона в контролируемых партиях бетона или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона и её фактической однородности.

Фактическое значение класса бетона в партии конструкций Bф рас-

считывается по результатам определения фактической прочности бетона и её однородности. Среднее значение прочности бетона получается по контрольным образцам или на участках конструкций. ГОСТ Р 53231-2008 предусматривает:

•изготовление серии контрольных образцов в количестве от двух до шести штук из бетонно-смесительной смеси готовой к употреблению или отобранных из одной конструкции для определения одного вида нормируемой прочности;

•определение прочности бетона с контролируемого участка конструкции, которая не должна отличаться от средней прочности бетона конструкции более, чем на 15 %;

•использование разрушающих методов определения прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным из бетонной смеси по ГОСТ 10180-90 [191] или отобранных из конструкций по ГОСТ 28570-90 [174], а также прямых неразрушающих методов определения прочности бетона, не требующих обязательной градуировки, т.е по «отрыву со скалыванием» и «скалыванию ребра» по ГОСТ 22690-88 [159];

205

При контроле прочности бетона неразрушающими методами среднеквадратическое отклонение Sm рассчитывают по формуле:

ческое отклонение прочности бетона в контролируемой партии по результатам испытаний неразрушающими методами; ST – среднеквадратическая

ошибка градуировочной зависимости, определяемой по формуле:

где ST.Н.М – среднеквадратическая ошибка построенной градуировочной зависимости; SТ.M.O.C – среднеквадратическая ошибка построенной градуи-

ровочной зависимости метода отрыва со скалыванием, количественное значение которой принимается в ГОСТ Р 53231-2008 [188]; r – коэффициент корреляции градуировочной зависимости, определяемый при её построении.

Фактическая прочность бетона в партии Rm , МПа, в формуле (2.14) рассчитывается по формуле:

единичных значений прочности бетона в партии.

В формуле (2.15) mi – коэффициенты вариации прочности бетона каждый i-й партии, определяемые по формуле (2.14); ni – число еди-

ничных значений прочности бетона в каждой i-й партии. in 1ni – общее

число единичных значений прочности бетона за анализируемый период. Требуемую прочность бетона каждого вида RT , МПа, стандарт ГОСТ Р

53231-2008 [188] рекомендует рассчитывать по формуле:

где KТ – коэффициент требуемой прочности, принимаемый по ГОСТ Р

53231-2008 [188, табл. 2] при контроле по схеме А; при контроле по схеме Б коэффициент требуемой прочности бетона KТ рассчитывают по формуле:

207

Здесь t – коэффициент, принимается по таблице ГОСТ Р 53231-2008

[188], в зависимости от числа единичных значений прочности бетона n, по которым рассчитан средний коэффициент вариаций прочности бетона или конструкций .

где В – нормируемое значение прочности бетона; K – коэффициент, при-

нимаемыйвзависимостиотвидабетонапоГОСТР53231-2008 [188, табл. 4]. При контроле конструкций фактический класс бетона Bф рассчи-

тывают по формуле:

где Rm – средняя фактическая прочность бетона партии (группы) конструкций по данным испытаний, МПа; KT – коэффициент, требуемой

прочности, принимаемый по ГОСТ Р 53231-2008 [188, табл. 2] или по формуле (2.21).

В партии или отдельной конструкции, в которых невозможно осуществить необходимого числа испытаний согласно ГОСТ Р 53231-2008 [188], а единичное значение прочности бетона отклоняется от средней прочности бетона не более чем на 5 %, значение фактического класса бетона Bф

рассчитывают по формуле:

где t – коэффициент, принимаемый по ГОСТ Р 53231-2008 [188, табл. 5] в

зависимости от числа измерений.

При отклонении единичного значения прочности бетона от средней прочности бетона более 5 %, а также при контроле по схеме Г приближенное значение фактического класса прочности бетона рассчитывается по формуле:

Стандарт ГОСТ 10180–90 [191] содержит методы определения прочности бетона на сжатие с помощью изготовленных образцов в лаборатории и определяет вид испытаний бетона форму и номинальные размеры образцов, а также их количество.

208

Стандарт ГОСТ 28570-90 [174] содержит методы определения прочности бетона с помощью образцов, отобранных из сборных и монолитных железобетонных конструкций. Стандарт распространяется на бетоны всех видов и устанавливает методы определения их прочности на сжатие, осевое растяжение, растяжение при раскалывании и растяжение при изгибе при разрушающих кратковременных статических испытаниях образцов. Стандарт ГОСТ 28570-90 [174] применяется совместно с ГОСТ 18105-86 [152] в котором установлены правила и нормы отбора проб, твердения и хранения образцов, а также правила оценки прочности бетона на основе результатов испытаний образцов.

Число образцов в каждой серии согласно ГОСТ 28570-90 [174] должно соответствовать данным табл.2.21.

Образцы бетона испытываются при одном из двух заданных состояниях бетона: воздушно-влажностном или насыщенном водой. Испытание образцов на сжатие и все виды растяжения производят по ГОСТ 10180-90 [191]. За базовый при всех видах испытаний принимается образец с размерами (150 150) мм. Прочность бетона в серии образцов в серии образцов определяют как среднее арифметическое значение» в серии из шести образцов – по четырём наибольшим по прочности образцов.

Определяемые по стандарту ГОСТ 29167–91 [177] при статическом нагружении характеристики трещиностойкости, применяются для:

•улучшения технологических процессов изготовления и контроля качества бетонов, путём сравнения различных вариантов состава бетона;

•обоснования составов бетона для конструкций;

•учёта дефектности и условий эксплуатации при расчёте конструкций;

•анализа причин разрушений конструкций.

Методы определения характеристик силовых энергетических характеристик трещиностойкости и вязкости разрушения при статическим кратковременном нагружении распространяются на бетоны всех видов (кроме ячеистого). Характеристики трещиностойкости определяются при равновесных и неравновесных механических испытаниях.

Трещиностойкость при равновесных испытаниях определяется по диаграмме F-V (нагрузка действующая на образец в процессе испытания –

перемещение образца), при неравновесных испытаниях по значениям Fc*

(нагрузка, соответствующая динамическому началу движения магистральной трещины).

209

По результатам экспериментальных испытаний определяются силовые и энергетические характеристики трещиностойкости: Kc (критический

коэффициент интенсивности напряжений при максимальной нагрузке МПа М0,5 ), Kсx (условный критический коэффициент интенсивности напряжений МПа М0,5 ), Ki (статистический критический коэффициент интенсивности напряжений, МПа М0,5 ), Gr (удельные эффективные энергозатраты на статическое разрушение, МДж/м2), Gi (удельные энергозатра-

ты на статическое разрушение до момента начала движения магистральной трещины, МДж/м2), Gсе (полные удельные упругие энергозатраты на

статическое деформирование образцов до деления на части, МДж/м2), Ji (статический джей-интеграл, МДж/м2) и X FC (критерий хрупкости,м).

Определение характеристик трещиностойкости происходит на образцах: призмах квадратного поперечного сечения для испытания на изгиб и на осевое растяжение, кубах для испытаний на внецентренное сжатие и цилиндрах для испытаний на растяжение.

При равновесных испытаниях образцов при фиксации размеров развивающейся магистральной трещины от соответствующих значений прилагаемой нагрузки применяются методы неразрушающего контроля:

•капиллярный, основанный на эффекте капиллярной адсорбции подкрашенных, люминесцирующих или быстро распространяющихся жидкостей в трещины;

•оптический, основанный на использовании средств оптической микроскопии, с применением микроскопов с не менее чем 20-кратным увеличением.

Методы разрушающих испытаний железобетонных и бетонных изделий заводского изготовления нагружением с оценкой прочности, жёсткости и трещиностойкости стандартизированы и определяются по

ГОСТ 8829-94 [189]. Стандарт рекомендует:

•для нагружения использовать гидравлические прессы или стенды с гидравлическими домкратами, механические рычажные установки, а также пневматические установки с погрешностью нагружения не более ±5 % величины контрольной нагрузки;

•для измерения прогибов и перемещений стандарт рекомендует использовать приборы и инструменты с ценой деления не более 0,1 мм;

•для измерения ширины раскрытия трещин – микроскопы и лупы с ценой деления не более 0,05мм или металлические щупы.

Согласно ГОСТ 8829-94 изделия удовлетворяют предъявленным требованиям по прочности при выполнении следующих условий:

•разрушающая нагрузка должна составлять не менее 100 % контрольной при испытании одного изделия;

210