Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методы неразрушающего контроля прочности бетона. Сравнительный анализ российских и европейских строительных норм. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
ф
1
ф
;
N
i
i
R
R
N
(1.6)
1
,
N
i
i
H
H
N
ф
2,
iH i
T
RR
S
2
фH
1
T
,
2
N
ii
i
RR
S
N
H0
.
i i i
R a a H
(1.7)
где Rф и Hi,, соответственно, значения прочности и косвенной характе­ристики для отдельных серий по ГОСТ 10180; N — число серий (или отдельных образцов), использованных для построения градуировоч­ной зависимости.
После построения градуировочной зависимости по формуле (1.3) производят ее корректировку путем отбраковки единичных результа­тов испытаний, не удовлетворяющих условию (1.8):
(1.8)
где ST — остаточное среднее квадратическое отклонение, определен­ное по формуле 1.9:
(1.9)
где RiH — прочность бетона в i-й серии образцов, определенная по градуировочной зависимости по формуле (1.10):
(1.10)
После отбраковки градуировочную зависимость устанавливают за­ново по формулам (1.3—1.5) по оставшимся результатам испытания.
Погрешность определения прочности бетона по установленной за­висимости оценивают по формуле (1.9).
21
T
ф
100 % 12 %,
S R

то проведение контроля и оценка прочности по полученной зависи-
1
,
n
i
i
H
H
n
.
i
HH
.
i
HH
мости не допускается.
раза в 2 мес. Для этого изготавливают не менее шести серий образцов.
венной характеристики Hi и прочности бетона по данным испытания на прессе Riф в соответствии c ГОСТ 10180.
полученным косвенным характеристикам определяют прочность бето­на. Вычисляют среднее значение косвенных характеристик по форму­ле (1.11):
где n — число серий, испытанных для проверки градуировочной зави- симости.
венной характеристики которых не превышают их среднее значение .
нию при одновременном выполнении следующих условий.
пытанных серий образцов.
танных сериях, определенное по формуле (1.14), не должно превышать
Если
Проверку градуировочной зависимости проводят не реже одного
Для каждой серии образцов определяют единичные значения кос-
В соответствии с установленной градуировочной зависимостью по
(1.11)
Затем разделяют испытанные серии образцов на две группы.
К первой группе относят серии образцов, единичные значения кос-
(1.12)
Ко второй группе относят все остальные серии (1.13):
(1.13)
Градуировочная зависимость допускается к дальнейшему примене-
1) Разность R
RiH не имеет одинакового знака в пяти из шести ис-
iф
2) Среднее квадратическое отклонение Sn прочности бетона в испы-
22
более чем в полтора раза среднее квадратическое отклонение исполь-
2
фH
1
п
;
1
n
ii
i
RR
S
n
пТ
1,5 .SS
1
c
1
,
n
i
n
y
R
KR
зуемой градуировочной зависимости (1.15).
(1.14)
(1.15)
Значение разностей (R
RiH) не должно иметь одинакового знака
iф
для серий образцов первой и второй групп.
При невыполнении хотя бы одного из условий градуировочную за­висимость устанавливают заново.
Для обследования конструкций допускается применять методы упругого отскока, ударного импульса или пластической деформации, используя градуировочную зависимость, установленную для бетона, отличающегося от испытуемого (по составу, возрасту, условиям твер­дения, влажности), с уточнением ее в соответствии с методикой, при­веденной ниже.
Методика уточнения градуировочной зависимости
Значение прочности бетона, определенное с использованием гра­дуировочной зависимости, установленной для бетона, отличающегося от испытуемого, умножают на коэффициент , значение которого определяют по формуле (1.16).
(1.16)
где Ri — прочность бетона в участке, определяемая методами отрыва со скалыванием, скалывания ребра или испытанием кернов по ГОСТ 10180; Ry — то же, методами упругого отскока, ударного импульса или пластической деформации; n — число участков, принимаемое не ме­нее трех.
23
Значение прочности бетона не должно отличаться от среднего зна-
Рис. 1.11. Расположение проб бетона
после распалубки:
1 — проба бетона; 2 — наиболее удобная
для испытания сторона пробы; 3 — рас-
твор, в котором закреплена проба
чения по градуировочной зависимости более чем ±30 %.
Значение прочности бетона, определенное с использованием ко­эффициента Кс, может быть использовано только в том случае, если получаемое с учетом этого коэффициента значение прочности бетона не выходит за пределы значений, которые могут быть определены по градуировочной зависимости.
Испытание бетона в пробах, отобранных из конструкций
При проведении обследований конструкций допускается примене­ние методов упругого отскока, пластических деформаций и ударного импульса бетона в пробах, отобранных из конструкций.
Испытание бетона в пробах рекомендуется для определения его прочности в труднодоступных зонах конструкций и в конструкциях, находящихся при отрицательной температуре. При статическом вдав­ливании конуса методика может быть применена для определения прочности бетона не только на поверхности конструкции, но и на внутренней поверхности скола. Для определения прочности бетона от контролируемого участка конструкции откалывают пробы.
Минимальный объем пробы, см3:
1000 — для испытания методом упругого отскока;
500 — для испытания методом ударного импульса и пластической деформации под воздействием динамической нагрузки;
50 — для испытания мето-
дом пластической деформации под воздействием статической нагрузки.
Пробу вмоноличивают в раствор, прочность которого на день испытания должна быть не менее половины прочности бетона пробы (для предоставления разрушения пробы при испытании). Вмоно­личивание проб в раствор удобно производить с исполь­зованием стандартных форм для изготовления бетонных
24
контрольных образцов по ГОСТ 10180. Расположение проб после распалубки представлено на рис. 1.11.
Для испытания методом упругого отскока или пластической дефор­мации при ударе индентора растворную обойму с пробой зажимают в лабораторном прессе так, чтобы сторона обоймы с пробой была в вертикальном положении, и производят испытания в соответствии с п. 1.1.4. Построение градуировочных зависимостей производят в соот­ветствии с требованиями п. 1.1.3. При этом для испытаний методом пластической деформации при вдавливании конуса на поверхностях скола часть образцов следует расколоть и произвести испытания вдав­ливанием конуса, а другую часть образцов-близнецов испытать на сжатие.
1.1.4. Проведение испытаний
Общие положения
Испытания проводят на участке конструкции площадью от 100 до 600 см2. Прочность бетона в контролируемом участке конструкции определяют по градуировочной зависимости, установленной в соот­ветствии с требованиями п. 1.1.3, при условии, что полученные значе­ния косвенного показателя при измерении находятся в пределах меж­ду наименьшим и наибольшим значениями косвенного показателя в образцах, испытанных при построении градуировочной зависимости. Число и расположение контролируемых участков при испытании кон­струкций должно соответствовать требованиям ГОСТ 18105 или указы­ваться в стандартах и (или) технических условиях на сборные конструк­ции или в рабочих чертежах на монолитные конструкции и (или) в тех­нологических картах на контроль. При определении прочности обсле­дуемых конструкций число и расположение участков принимают по программе проведения обследований.
Число испытаний на одном участке, расстояние между местами ис­пытаний на участке и от края конструкции, толщина конструкции на участке испытания должны быть не меньше значений, приведенных в табл. 1.12.
Шероховатость поверхности участка бетона конструкции при испы­тании методами упругого отскока, пластической деформации и удар­ного импульса должна соответствовать шероховатости поверхности кубов, испытанных при установлении градуировочной зависимости. В необходимых случаях допускается зачистка поверхности конструкции. При испытании методом пластической деформации при вдавливании,
25
если нулевой отсчет снимают после приложения начальной нагрузки,
Метод
Число
испытаний
на участке
Расстояние
между
местами
испытаний, мм
Расстояние от
края конструк-
ции до места
испытаний, мм
Толщина
конструкции
Упругий отскок
5
30
50
100
Ударный импульс
10
15
50
50
Пластическая деформация
5
30
50
70
Скалывание ребра
2
200
—
170
Отрыв
1
2 диаметра
диска
50
50
Отрыв со скалыванием
1
5 глубин
вырыва
150
Удвоенная
глубина
установки
анкера
требования к шероховатости поверхности бетона конструкций не предъявляют.
Таблица 1.12
Параметры испытаний различных методов неразрушающего
контроля прочности бетона
ведения испытания до арматуры должно быть не менее 50 мм.
кулярно к испытываемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора (рис. 1.12). Испытания проводят путем нажатия приставленного к бетону склерометра и после удара бойка и величине его отскока зафиксированного стрелкой-индикатором по тарировоч­ной кривой определяют прочность бетона. Продолжительность одного испытания составляет 20 с.
Метод упругого отскока
При испытании методом упругого отскока расстояние от мест про-
Испытание проводят в следующей последовательности.
Прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпенди-
26
Метод пластической деформации
Рис. 1.12. Схема определения прочности
бетона методом упругого отскока
Рис. 1.13. Схема определения
прочности бетона методом
пластической деформации
При испытании методом пластической деформации расстояние от мест проведения испытания до арматуры должно быть не менее 50 мм. То место конструкции, на котором проводят испытание, предваритель­но очищают от штукатурного слоя, затирки или окраски. Прибор рас­полагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно к испы­тываемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора. При стержневом ударнике определяют величину отскока, а по ней прочность бетона по тарировочным кривым. При шариковом ударнике прочность определяют по диаметру отпечатка (рис. 1.13).
При ударе молотком Физделя (рис. 1.2) по поверхности конструк­ции образуется лунка, по диаметру которой и оценивают прочность материала. Расстояние между отпечатками ударного молотка должно быть не менее 30 мм. Диаметр образованной лунки измеряют штан­генциркулем с точностью до 0,1 мм по двум перпендикулярным направлениям и принимают среднее значение. Из общего числа изме­рений, произведенных на данном участке, исключают наибольший и наименьший результаты, а по остальным вычисляют среднее значение. Прочность бетона определяют по среднему измеренному диаметру отпечатка и тарировочной кривой, предварительно построенной на основании сравнения диаметров отпечатков шарика молотка и резуль­татов лабораторных испытаний на прочность образцов бетона, взятых из конструкции по указаниям ГОСТ 28570.
27
При ударе молотком Кашкарова (рис. 1.3) по поверхности испыты-
Рис. 1.14. Схема определения прочно-
сти бетона методом ударного импульса
ваемой конструкции одновременно получаются два отпечатка: один на бетонной поверхности (dδ), второй на эталонном стержне (dэ). Отноше­ние этих диаметров не зависит от силы удара. На поверхности кон­струкции наносится серия ударов, после каждого удара эталонный стержень сдвигают на 10 мм. После использования одной образующей стержень можно повернуть на 90º относительно его оси. Таким обра­зом, на одном стержне получаем 4 ряда отпечатков. Для каждой серии отпечатков вычисляют отдельно сумму всех отпечатков на бетоне и стержне и находят dδ/dэ. Затем по тарировочному графику находят прочность бетона.
Метод ударного импульса
При испытании методом ударного импульса расстояние от мест проведения испытания до арматуры должно быть не менее 50 мм. Прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендику­лярно к испытываемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора. Прибор (рис. 1.4) прикладывается к поверхно­сти железобетонной конструкции, и нажатием на спусковой крючок производится удар бойка о бетон (рис. 1.14).
На контролируемый участок бетона наносится до 15 ударов. По па-
раметрам ударного импульса, по­ступающим от прибора, элек­тронный блок оценивает твер­дость и упругопластические свой­ства испытываемого материала, преобразует параметр импульса в прочность и вычисляет соответ­ствующий класс бетона.
Метод отрыва со скалыванием
При испытании методом отры­ва со скалыванием участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.
28
Испытания проводят в следующей последовательности:
Рис. 1.15. Схема определения прочности бетона методом отрыва со скалыванием
в бетоне сверлят или пробивают шпур, размер которого выби-
рают в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора в зави­симости от типа анкерного устройства, если анкерное устройство не было установлено до бетонирования;
в шпуре закрепляют анкерное устройство на глубину, преду-
смотренную инструкцией по эксплуатации прибора, в зависимости от типа анкерного устройства;
прибор соединяют с анкерным устройством; нагрузку увеличивают со скоростью 1,5—3,0 кН/с; фиксируют показание силоизмерителя прибора и глубину выры-
ва с точностью не менее 1 мм.
Если наибольший и наименьший размеры вырван­ной части бетона от анкерного устройства до границ разруше­ния по поверхности конструк­ции отличаются от глубины за­делки анкерных устройств более чем на 5 %, то результаты испы­таний допускается учитывать только для ориентировочной оценки прочности бетона.
Косвенным показателем прочности служит вырывное усилие, необ­ходимое для вырыва заделанного в тело конструкций анкерного устройства вместе с окружающим его бетоном (рис. 1.15).
Метод скалывания ребра
Метод скалывания ребра конструкции используется главным обра­зом для контроля линейных элементов (сваи, колонны, ригели, балки, перемычки и т.п.). В отличие от методов отрыва и отрыва со скалыва­нием он не требует подготовительных работ.
При испытании методом скалывания ребра на участке испытания не должно быть трещин, околов бетона, наплывов или раковин высотой (глубиной) более 5 мм. Участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры. Испытание проводят в следующей последовательности:
прибор закрепляют на конструкции, прикладывают нагрузку со
29
скоростью не более (1 ± 0,3) кН/с;
Рис. 1.16. Схема определения прочности
бетона методом скалывания ребра
фиксируют показание силоизмерителя прибора;
измеряют фактическую глубину скалывания.
Для проведения испытаний применяют приборы, приведенные на рис. 1.5, 1.6.
Схема определения прочности бетона методом скалывания ребра представлена на рис. 1.16.
Результаты испытания не учи­тываются, если при скалывании бетона обнажается арматура или фактическая глубина скалывания отличается от требуемой (20мм) более чем на 1 мм.
Прочность бетона определяют по усилию скалывания, используя градуировочную зависимость (усилие скалывания — проч­ность).
Метод отрыва
Метод отрыва стальных дисков может быть использован при испы­тании бетона в тех случаях, когда не могут быть использованы методы отрыва со скалыванием и скалывания ребра, например, в густоарми­рованных конструкциях.
При испытании методом отрыва участки располагают в зоне наименьших напряжений арматуры. Испытание проводят в следующей последовательности:
в месте приклейки диска снимают поверхностный слой бетона глубиной 0,5—1 мм и поверхность очищают от пыли;
диск приклеивают к бетону так, чтобы слой клея на поверхности бетона не выходил за пределы диска;
прибор соединяют с диском;
нагрузку плавно увеличивают со скоростью (1 ± 0,3) кН/с;
фиксируют показание силоизмерителя прибора;
измеряют площадь проекции поверхности отрыва на плоскости
диска с погрешностью ±0,5 см2;
определяют значение условного напряжения в бетоне при от- рыве.
Результаты испытаний не учитывают, если при отрыве бетона была обнаружена арматура или площадь проекции поверхности отрыва со-
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]