book_23313

Значение коэффициента kw для ячеистого бетона принимают в зависимости от его влажности W,%: при W = 0% - kw = 0,8; W = 10%-kw = 1,0; W = 20% - kw = 1,10; W ≥ 25% - kw = 1,15. При промежуточных зна-

чениях влажности бетона значение коэффициента kw определяют линейной интерполяцией. Для других видов бетона значение коэффициентаkw принимаютравнымединице.

Прочность бетона (кроме ячеистого) в серии образцов определяют как среднее арифметическое значение в серии:

из двух образцов — по двум образцам; из трех по двум наибольшим по прочности образцам;

из четырех — по трем наибольшим по прочности образцам; из шести — по четырем наибольшим по прочности образцам.

При отбраковке дефектных образцов прочность бетона в серии определяют по всем оставшимся образцам, если их не менее двух. Результаты испытания серии из двух образцов при отбраковке одного образца не учитывают.

Для ячеистого бетона прочность в серии образцов определяют как среднее арифметическое значение всех испытанных образцов серии.

Пример 2.7. По результатам испытаний, выполненных в лаборатории бетонного завода, необходимо определить прочность на сжатие и растяжениеприизгибетяжелогобетонаиздвухвидовбетоннойсмеси- с максимальной крупностью заполнителя 20 мм и 40 мм, а также бетона, отобранного из конструкции дорожного покрытия (максимальная крупность заполнителя - 20 мм). Ожидаемые классы бетона по прочности на сжатие – В20 на растяжение при изгибе Вtв 2.4.Внутрисерийный

коэффициент вариации (V ) прочности бетона, на образцах, изготавливаемыхизбетоннойсмеси- 4%, отобранныхизконструкций- 5%.

Учитывая наибольший размер заполнителя и значениеV , для определения прочности на сжатие бетона из бетонных смесей изготовлены образцы-кубы с размерами ребра 100 и 150 мм двух серий по 3 образца в каждой. Размер ребра образцов-кубов, отобранных из дорожного покрытия, принят 100 мм.

Для определения прочности на растяжение при изгибе для бетона из бетонной смеси с максимальной крупностью заполнителя 20 мм и 40 мм изготовлены две сериипо 3 образцапризмразмерами соответственно 100 × 100 × 400 мм и 150 × 150 × 600 мм. Из дорожного покрытия отобраны триобразца-призмыразмерами100 × 100 × 400 мм.

После нормального твердения в возрасте 28 суток образцы были испытаны. Дефекты структуры и аномальный характер разрушения

91

по результатам визуального осмотра не зафиксированы. Результаты испытаний приведены в табл. 2.9.

Прочность на сжатие и растяжение при изгибе бетона вычисляли по формулам (2.35 и 2.36). Значения масштабных коэффициентов приняты согласно табл. 2.8. Для образцов-кубов с размером ребра 100 мм α = 0,95, 150 ммα= 1,0, дляобразцов-призм100 × 100 × 400 ммδ= 0,92; 150 × 150 × 600 мм δ = 1,0 . Расстояние между опорами l при испытании об- разцов-призмдлиной400 ммпринято300 мм, 600 мм450 мм.

Прочностные показатели бетона рассчитывали для каждой серии как среднее арифметическое значение двух наибольших результатов.

В соответствии с условием (2.30) полученное среднее значение прочности образцов на сжатие соответствует классу бетона В20, прочности на изгиб классу Вtв2.4.

Таблица 2.9

Результаты испытаний бетона на прочность

Для ускоренного определения прочности бетона при твердении в нормальных условиях применяют экспериментально установлен-

92

ную градуировочную зависимость между ней и прочностью образцов твердевших при тепловой обработке (ГОСТ 22783). Тепловую обработку образцов проводят по режимам, приведенным в табл. 2.10.

Таблица 2.10

Режимы тепловой обработки образцов бетона для ускоренного определения прочности

Градуировочную зависимость принимают линейной (2.39) и устанавливают для бетонов одинакового проектного возраста, приготовленных из одних и тех же материалов независимо от состава:

где R- прочность бетона при нормальном твердении; R′ – проч-

ность бетона при ускоренном твердении.

Прочность бетона в проектном возрасте можно также находить по формуле:

где К - переходной коэффициент.

Переходной коэффициент К можно находить по формуле:

93

где N – число серий образцов при ускоренном твердении и в проектном возрасте.

Количество проб бетона для установления градуировочной зависимости должно быть не менее 25, а для установления переходного коэффициента – не менее 10.

Пример 2.8. На бетонном заводе из одних и тех же материалов выпускают бетон с проектной прочностью 25…50 МПа. Ожидаемую прочность на сжатие при нормальном твердении в возрасте 28 суток определяют ускоренным методом. Рассчитать градуировочную зависимость

Для установления градуировочной зависимости между прочностью бетона на сжатие при ускоренном твердении(R′ ) и в проект-

ном возрасте при нормальном твердении (R), было испытано 25 параллельных серий контрольных образцов бетона, изготовленных из одинаковых материалов.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.11.

Таблица 2.11 Результаты испытаний серий контрольных образцов

94

продолжение табл.2.11

Для определения коэффициентов уравнения градуировочной за-

Поформулам(1.12 и1.13) рассчитываемкоэффициентырегрессии линейногоуравнения(2.39):

в = (25,2 − 25,4)(39,8 −37,0) +... + (19,7 − 25,4)(31,2 −37,0) = 0,98; (25,2 − 25,4)2 + (28,9 − 25,7)2 +... + (19,7 − 25,4)2

a= 37,0 −0,98 25,5 =12,0.

Всоответствии с формулой (2.39) градуировочная зависимость "прочность при ускоренном твердении - прочность в проектном возрасте" описывается уравнением:

R =12,0 + 0,98 R′.

График этого уравнения и результаты испытаний образцов приведены на рис. 2.20.

95

R, МПа

R′, МПа

Рис.2.20.График градуировочной зависимости

Коэффициент корреляции (r) и среднеквадратическое отклонение (Sr), характеризующее точность полученной зависимости, определены ниже:

ние контроля прочности бетона ускоренным способом допускается.

Пример. 2.9. Рассчитать коэффициент К для перехода от прочности бетона при ускоренном твердении к прочности при нормальном твердении.

96

Для расчета коэффициента К испытывали 13 параллельных серий контрольных образцов. Средние результаты испытаний контрольных образцов по каждой серии приведены в табл. 2.12.

Определяем среднее значение прочности бетона при нормальном

твердении: R =26,0 МПа.

Подставляя данные табл. 2.12 в формулу (2.40), получаем:

Величину остаточного среднего квадратического отклонения оп-

ется проведения контроля прочности бетона ускоренным способом.

Таблица 2.12 Средние результаты испытаний контрольных образцов по

каждой серии

97

продолжение табл.2.12

Неразрушающие методы определения прочности бетона.

Прочность бетона при применении неразрушающих методов определяют по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью образцов на сжатие и косвенными характеристиками прочности. Различают механические и физические неразрушающие методы (рис. 2.21). Механические методы основаны на корреляционных связях между прочностью и другими механическими характеристиками бетона (твердостью, упругостью, способностью к пластическим деформациям и др.), а также усилиями, вызывающими его местные разрушения. При физических методах используют корреляционные связи прочности бетона со скоростью распространения в нем ультразвуковых волн и некоторыми другими физическими характеристиками (частотой колебаний, интенсивностью гамма-облучения при прохождении сквозь бетон и др.). Из физических методов на практике, в основном, применяется ультразвуковой метод

Согласно ГОСТ 22690-88 косвенными характеристиками прочности при применении механических неразрушающих методов могут быть:

-значение отскока бойка от поверхности бетона (или прижатого

кней ударника);

-параметр ударного импульса (энергия удара);

-размеры отпечатка на бетоне (диаметр, глубина и т.д.) или соотношение диаметров отпечатков на бетоне и стандартном образце при ударе или вдавливании индентора вповерхность бетона;

-значение напряжения, необходимого для местного разрушения бетона при отрыве приклеенного к нему металлического диска;

-значение усилия, необходимого для скалывания участка бетона на ребре конструкции;

98

- значение усилия местного разрушения бетона при вырывании из него анкерного устройства.

Методы неразрушающего контроля прочности бетона

Рис. 2.21. Классификация методов неразрушающего контроля

Механические методы неразрушающего контроля применяют для определения всех видов нормируемой прочности, а также при приеме конструкций и их обследовании. Область применения того или иного метода зависит от предельных значений измеряемой прочно-

сти (табл. 2.13).

Испытания проводят при положительной температуре бетона. Допускается при обследовании конструкций определять прочность при отрицательной температуре, но не ниже минус 10°С при условии, что к моменту замораживания конструкция находилась не менее одной недели при положительной температуре и относительной влажности воздуха не более 75%.

99

Таблица 2.13 Предельные значения прочности бетона при

применении механических неразрушающих методов

При контроле отпускной или передаточной прочности бетона сборных конструкций неразрушающими методами от партии отбирают 10% конструкций, но не меньше трех. Для определения прочности бетона монолитных конструкций в промежуточном возрасте контролируют не менее одной конструкции из объема бетона, уложенного на протяжении суток (или части конструкции в случае, когда ее бетонирование выполнялось больше одних суток). На каждой

сборной конструкции, отобранной для определения прочности бетона неразрушающими методами, выбирают не менее двух, а для монолитной - не менее четырех контрольных участков. Участок должен иметь площадь от 100 до 600 см2. Количество и расположение контрольных участков опре-

Рис. 2.22. Молоток Шмидта деляет проектная организация в рабочих чертежах кон-

струкций в зависимости от геометрических размеров, назначения и технологии их изготовления, их должно быть не менее:

-для линейных конструкций – один участок на 4 м длины;

-для плоских конструкций, за исключением монолитных конструкций сплошных стен – один участок на 4 м2 площади;

-для монолитных конструкций сплошных стен – один участок на 8 м2 площади.

100