Добавил:
ivanov666
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
f
f
ck,is
= f
m(n),is
– k
(2.3)
f
ck,is
= f
,is, min
+ 4.
(2.4)
n
k
10—14
5
7—9 6 3—6
7
ck,is
= f
– k2 · s (2.1)
m(n),is
или
f
ck,is
= f
+ 4, (2.2)
,is,min
где f
ции; f
на сжатие бетона; f
— характеристическая прочность на сжатие бетона в конструк-
ck,is
— среднее значение n — результатов испытаний прочности
m(n),is
— наименьший результат испытаний прочности
,is,min
на сжатие бетона в конструкции; s — стандартное отклонение результатов испытаний (или 2 Н/мм2); применяется наибольшее значение;
k2 — устанавливается национальными предписаниями; если их не существует, то принимается k2 = 1,48.
Класс прочности на сжатие определяется по табл. 2.4 на основе
оцененной прочности на сжатие бетона в конструкции.
применяется в случаях, когда для испытания отобраны от
3 до 14 буровых кернов.
Характеристическая прочность на сжатие области испытаний явля-
ется наименьшей из двух следующих значений:
или
Разброс значений k зависит от количества результатов испытаний n;
принимается по табл. 2.5.
Разброс значений k для малого количества результатов испытаний
51
Таблица 2.5
2.6. ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ
НА СЖАТИЕ БЕТОНА В КОНСТРУКЦИЯХ ПОСРЕДСТВОМ
КОСВЕННЫХ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ
2.6.1. Общие сведения
В данном разделе рассматриваются косвенные методы определения прочности бетона, при которых определяется не величина прочности на сжатие, а другие физические величины. Определение прочности бетона осуществляется по зависимости между результатами косвенных испытаний и прочностью на сжатие буровых кернов.
Для оценки прочности на сжатие бетона в конструкции существуют
два альтернативных варианта (см. разделы 2.6.2 и 2.6.3).
. Прямое сравнение с буровыми кернами (см. разд. 2.6.2).
. Калибровка на буровых кернах для ограниченного диа-
пазона прочности на сжатие с применением предварительно составленных зависимостей (см. разд. 2.6.3).
2.6.2. Косвенные испытания прочности на сжатие бетона
в конструкциях (вариант 1)
Общие положения
Раздел 2.6.2 распространяется на косвенные методы испытаний для
оценки прочности на сжатие бетона в конструкции, если составлена
специальная зависимость для прочности на сжатие на основе испытаний буровых кернов. Испытательное оборудование, методы испытаний
и представление результатов испытаний должны соответствовать стандарту EN 12504-1, а для измерения коэффициента отскока, силы отрыва
(выдергивания) и скорости ультразвукового импульса — стандартам EN
12504-2, EN 12504-3 и EN 12504-4.
Составление зависимости между результатом испытаний
и прочностью на сжатие бетона в конструкции
Для составления зависимости между прочностью на сжатие бетона
в конструкции и результатом испытаний, полученным по косвенному
методу, необходимо получить минимум 18 пар результатов: 18 результатов по испытаниям буровых кернов и 18 результатов из испытаний
по косвенному методу, которые представляют одну исследуемую область.
52
Составление этой зависимости включает следующие этапы:
f
ck,is
= f
m(n),is
– 1,48 · s
(2.5)
f
ck,is
= f
,is,min
+ 4,
(2.6)
построение базовых кривых посредством регрессионного ана-
лиза на основе данных, полученных при выполнении программы испытаний; результат косвенного испытания рассматривается как переменная, а оценочное значение прочности на сжатие бетона в конструкции — как функция этих переменных;
расчет стандартной погрешности оценочного значения и опре-
деление как доверительных границ для базовой кривой, так и границ
допусков для отдельных показаний;
определение зависимости между результатами косвенных испы-
таний и прочностью на сжатие испытываемого бетона.
.
Оценка прочности на сжатие бетона в конструкции
Из составленной зависимости оценивается прочность на сжатие бетона в конструкции f
.
is,I
При прямой оценке прочности на сжатие бетона в конструкции эта
зависимость может применяться только для бетона и условий, для которых данная зависимость составлена.
Для оценки характеристической прочности на сжатие бетона в конструкции действуют следующие условия:
оценка каждой области испытаний должна базироваться мини-
мум на 15 местах измерений;
стандартное отклонение должно соответствовать расчетному
значению или 3 Н/мм2; при этом действительно наибольшее значение.
Оцененная характеристическая прочность на сжатие области испытаний является наименьшей из двух следующих значений:
или
f
— характеристическая прочность на сжатие бетона в конструкции;
ck,is
53
f
— среднее значение n-результатов испытаний прочности на сжа-
m(n),is
тие бетона; f
— наименьший результат испытаний прочности на
,is,min
сжатие бетона в конструкции; s — стандартное отклонение результатов
испытаний.
2.6.3. Применение зависимости, определенной из ограниченного
числа буровых кернов и базовой кривой (вариант 2)
Общие положения
Для оценки прочности на сжатие бетона в конструкции могут применяться испытания на отскок молотка, на силу отрыва (выдергивания),
испытания на скорость ультразвукового импульса, дополненные базовой кривой со смещением на соответствующий уровень, определенный посредством испытаний бурового керна.
Эта процедура действительна только для оценки тяжелого бетона
одинакового состава, приготовленного по одной технологии. Для
определения значения смещения градуировочной кривой выбираются как минимум 9 пар результатов испытаний (результаты испытаний
буровых кернов и косвенных испытаний в одном и том же месте измерений). Построение базовой кривой необходимо для составления зависимости между косвенными испытаниями и прочностью на сжатие
бетона в конструкции.
Методы испытаний
Испытательное оборудование, методы испытаний и представление
результатов испытаний должны соответствовать стандартам EN 12504-
1, EN 12504-2, EN 12504-3 и EN 12504-4.
Для составления зависимости между косвенным методом и прочностью на сжатие бетона в конструкции применяется следующая процедура.
1) Выбирается область испытаний с минимум 9 местами измерений.
2) В каждом месте измерений получают результаты измерений коэффициента отскока по EN 12504-2, силы отрыва по EN 12504-3 и скорости ультразвукового импульса по EN 12504-4.
3) В каждом месте измерений отбирается и испытывается буровой
керн по EN 12504-1.
54
4) Принцип построения графиков: по оси Y отложены значения
Δf = f
,is
– f
R,V или F
,
(2.7)
Δf = δf
m(n)
– k1 · s,
(2.8)
Количество пар результатов
испытаний, n
Коэффициент k1
9
1,67
10
1,62
11
1,58
12
1,55
13
1,52
14
1,50
≥15
1,48
прочности буровых кернов; по оси X — результаты косвенных испытаний (рис. 2.7—2.10).
5) Для каждого места измерений определяется разница между измеренным значением прочности на сжатие для бурового керна и значением из базовой кривой (2.7):
где — смещение базовой кривой; f
сти бетона на сжатие в конструкции; f
— результат испытания прочно-
,is
— значение прочности на
R,V или F
сжатие, определенное из базовой кривой для прочности на отскок (R),
на скорость импульса (V) или для силы отрыва (выдергивания) (F).
6) Рассчитывается среднее значение для
для n количества ре-
m(n)
зультатов испытаний и стандартное отклонение s.
7) Рассчитывается значение смещения базовой кривой Δf по (2.8):
где
— среднее значение n результатов испытаний прочности на
m(n)
сжатие бетона; k1 — коэффициент, зависящий от количества пар результатов испытаний (табл. 2.6); s — стандартное отклонение.
Коэффициент k1 в зависимости от количества пар результатов испытаний
8) Базовая кривая смещается на значение Δf с тем, чтобы получить
зависимость между результатами косвенных испытаний и прочностью
на сжатие испытываемого бетона.
Таблица 2.6
55
Рис. 2.7. Принцип определения зависимости между результатами
испытаний прочности на сжатие и косвенных испытаний: 1 — базовая
кривая; 2 смещение базовой кривой; 3 — зависимость между ре-
зультатами косвенных испытаний и прочностью на сжатие испытываемого
бетона;
n
— разница между отдельным результатом испытания проч-
ности бурового керна и значением прочности соответственно базовой
зависимости; R — величина отскока по EN 12504-2;
F — сила отрыва (выдергивания) по EN 12504-3;
V — скорость ультразвукового импульса по EN 12504-4
Рис. 2.8. Базовая кривая для испытаний на отскок молотка:
R величина отскока по EN 12504-2
Рис. 2.9. Базовая кривая для испытаний на скорость ультразвукового
импульса: V скорость ультразвукового импульса по EN 12504-4
56
fR = 1,25 ·R – 23 при 20 ≤ R ≤ 24,
fR = 1,73 ·R – 34,5 при 24 ≤ R ≤ 50;
(2.9)
fV = 6,25 ·V2 – 497,5 ·V + 990 при 4≤ V≤ 4,8;
(2.10)
f F = 1,33 ·(F – 10) при 20 ≤ F ≤ 60.
(2.11)
Рис. 2.10. Базовая кривая для испытаний на силу отрыва:
F сила отрыва (выдергивания) по EN 12504-3
Для численных расчетов применяются следующие математические
функции кривых:
величина отскока молотка (рис. 2.8)
скорость ультразвукового импульса (рис. 2.9)
сила отрыва (выдергивания) (рис. 2.10)
Могут применяться также другие зависимости и базовые кривые.
2.6.4. Оценка прочности на сжатие бетона в конструкции
Результат испытания прочности на сжатие бетона в конструкции fis
оценивается с применением зависимости, составленной по п. 2.6.3,
подразд. Методы испытаний. Зависимость может применяться только
для оценки прочности на сжатие определенного бетона и для условий,
для которых данная зависимость составлена.
Оценка на основе испытания буровых кернов одинаковой длины и
одинакового диаметра и с применением базовых кривых по
рис. 2.8—2.10 дает прочность на сжатие, которая соответствует проч-
57
ности на сжатие кубика. После расчета характеристической прочности
f
m(n),is
≥ 0,85 (fck + 1,48 · s)
(2.12)
f
is,min
≥ 0,85 (fck – 4),
(2.13)
может быть оценен эквивалентный класс прочности на сжатие по стандарту EN 206-1 с применением табл. 2.4. При необходимости действительный результат испытаний буровых кернов применения может быть
пересчитан в эквивалентную твердость кубика или цилиндра с помощью зависимости, действительной на месте.
2.7. ОЦЕНКА В СЛУЧАЯХ СОМНЕНИЯ В СООТВЕТСТВИИ БЕТОНА,
КОТОРОЕ БЫЛО ОПРЕДЕЛЕНО НА ОСНОВЕ
СТАНДАРТНЫХ ИСПЫТАНИЙ
Для области испытаний, которая содержит различные партии бетона с не менее 15 результатами испытаний на буровых кернах, может
быть принято решение, что она состоит из бетона различной прочности и что бетон в этих областях соответствует стандарту EN 206-1 если:
и
где fck — характеристическая прочность на сжатие стандартных образцов; f
сжатие бетона; f
— среднее значение n-результатов испытаний прочности на
m(n),is
— наименьший результат испытаний прочности на
is,min
сжатие бетона в конструкции.
Альтернативно по соглашению между договаривающимися сторонами по области испытаний может быть принято решение, что бетон
имеет достаточную прочность, если имеется не менее 15 результатов
косвенных испытаний и как минимум два буровых керна отобраны из
области, которая при косвенных результатах показала наименьший
результат, и ее прочность на сжатие дает минимальное значение.
В этом случае выполняется условие (2.13).
В ограниченной зоне, которая содержит только одну партию бетона, ответственный эксперт может отобрать два места для бурения и по
этой области может быть принято решение, что она состоит из бетона
соответствующей прочности, если выполняется условие (2.13).
58
2.8. ОТЧЕТ О РЕЗУЛЬТАТАХ ИСПЫТАНИЙ
Отчет об оценке должен содержать следующую информацию:
цель оценки;
идентификацию и описание строительной конструкции или го-
тового блока;
данные, относящиеся к бетону (состав бетонной смеси, класс
прочности, возраст и т.д.);
метод, применяемый для оценки; испытания буровых кернов
или косвенные методы по варианту 1 или 2;
составление зависимости при применении метода 1;
программу испытаний, включительно: метод испытаний; буро-
вые керны (размеры, обработка, условия хранения и т.д.); план отбора
проб; количество испытаний; отклонения от стандартных методов испытаний при их наличии (например, время складирования);
дату проведения испытаний и результаты испытаний;
расчеты;
оценку характеристической прочности и при необходимости эк-
вивалентный класс прочности на сжатие по стандарту EN 206-1.
59
ПРИЛОЖЕНИЯ К ГЛАВЕ 2
Приложение 1
Факторы, влияющие на результаты, полученные
с применением косвенных методов испытаний
1. Испытания на отскок молотка.
На зависимость между прочностью на сжатие и величиной отскока
влияют как свойства бетона, так и условия испытаний.
2. Измерения скорости ультразвукового импульса .
На зависимость между прочностью на сжатие и измерениями скорости ультразвукового импульса влияют как свойства бетона, так и
условия испытаний.
3. Испытания на отрыв (выдергивание).
На зависимость между прочностью на сжатие и измеренной силой
на отрыв (выдергивание) влияют как свойства бетона, так и условия
испытаний.
Возможные факторы влияния следующие: тип зернистости породы;
уплотнение; хранение; условия влажности при испытании; глубина заливки; неровности поверхности; наличие арматуры.
В особенной степени на результаты испытаний влияет наличие арматурной стали в непосредственной близи от места измерения.
Приложение 2
Взаимосвязь прочности на сжатие бетона в конструкциях
и прочности на сжатие стандартных испытательных образцов
Измеренная прочность на сжатие буровых кернов и бетона в конструкциях обычно меньше прочности на сжатие стандартных испытательных образцов, которые отобраны из той же партии бетона. Это
следует из ряда факторов, например степень уплотнения и последующая обработка в практических условиях строительной площадки, местонахождение в строительной конструкции, в которой определяется
прочность на сжатие бетона.
Испытания бетона в конструкции показывают следующее:
прочность на сжатие бетона в одном строительном блоке может
колебаться как случайно, так зачастую регулярным образом;
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]