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
величина колебаний может значительно отличаться в различных
строительных блоках;
с увеличением высоты бетонирования прочность на сжатие бе-
тона в конструкциях уменьшается в направлении бетонирования; это
распространяется также на плиты, так что на верхней стороне к покрывающему слою прочность может быть на 25 % ниже прочности в середине бетонной конструкции. Бетон меньшей прочности зачастую концентрируется или в верхних 300 мм или на 20 % глубины, в зависимости от того, какая область является меньшей.
При измерениях эти факторы учитываются посредством введения
коэффициента безопасности для прочности на сжатие γc.
Приложение 3
Указания по планированию, отбору проб и оценке результатов ис-
пытаний прочности на сжатие бетона в конструкциях
1. Планирование
Определяется одна или несколько областей испытаний и в рамках
каждой области испытаний выбирается определенное количество мест
измерений. Выбор величины места измерения зависит от метода испытаний. Количество результатов испытаний из испытываемой области
влияет на надежность оценки. Если необходимо оценить класс прочности на сжатие во всей строительной конструкции или прочность на
сжатие бетона в конструкции, то эта конструкция должна быть подразделена на области испытаний, в отношении которых можно заключить,
что содержащийся в них бетон принадлежит к одной генеральной совокупности с одной технологией и который является представительным для общего качества.
При оценке прочности на сжатие бетона в конструкции необходимо учитывать, что прочность на сжатие бетона обычно является
наименьшей в краевой зоне строительной конструкции или блока и
что прочность на сжатие увеличивается от поверхности вглубь конструкции.
В случаях, когда необходимо провести оценку несущей способности
опорной конструкции, области испытаний должны выбираться в основном в тех областях строительной конструкции, которые подвергаются основной нагрузке. При этом отбор проб не должен отрицательно воздействовать на несущую способность.
61
Если необходимо оценить вид или объем повреждений, то области
испытаний должны выбираться главным образом в тех местах, о которых известно или можно предполагать, что здесь могут возникнуть или
уже возникли опасные воздействия. В таких случаях может быть предпочтительным сравнить эти результаты с пробами из неповрежденных
частей конструкции.
2. Отбор проб
Количество отбираемых буровых кернов или косвенных измерений
зависит от метода, применяемого для оценки прочности на сжатие бетона в конструкции. Принципиальным является планирование отбора
проб так, чтобы были гарантии того, что случайная проба, отобранная
из детали конструкции или бетонного строительного блока, представляла распределение свойств бетона генеральной совокупности.
3. Программа испытаний
Метод испытаний должен быть определен в зависимости от областей испытаний и количества косвенных испытаний, которые необходимо провести для каждого места измерений.
4. Оценка
Оценка прочности на сжатие бетона в конструкции может включать
учет возраста бетона на момент проведения испытаний и показатели
влажности бетона. Прочность на сжатие может оцениваться для любого возраста, однако это необходимо указать и при необходимости учитывать в протоколе испытаний. В случаях, когда, например, особое
значение имеет несущая способность, одним из главных показателей
является прочность на сжатие на момент проведения испытаний (действительная прочность на сжатие бетона в конструкции). Должны учитываться показатели влажности бетона в конструкции. В случаях, когда
строительная конструкция или готовый блок находятся во влажных
условиях, буровые керны должны быть испытаны в состоянии насыщения водой; соответственно, если строительная конструкция или готовый блок находятся в сухих условиях, буровые керны должны быть испытаны в сухом состоянии. Если не установлено других условий буровые керны испытываются в сухом состоянии.
62
3. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РОССИЙСКИХ
И ЕВРОПЕЙСКИХ СТАНДАРТОВ
Методы неразрушающего контроля прочности бетона в соответствии с российскими ГОСТами и европейскими стандартами основаны
на едином принципе — сначала измеряют какую-либо механическую
или физическую характеристику бетона, а затем от нее переходят к
определению прочности при сжатии, т.е. устанавливают зависимость
прочность — косвенная характеристика. Прочность бетона при сжатии
определяют по заранее экспериментально установленным зависимостям. Подобные зависимости дают возможность определять значение
прочности по результатам измерений с помощью графиков, таблиц
или формул. Таким образом, неразрушающие методы определения
прочности, согласно российским и европейским нормам, являются
косвенными.
Все методы неразрушающего контроля подразделяются на механические и физические.
Согласно российским стандартам (ГОСТ 22690) механические методы неразрушающего контроля включают определение прочности бетона на сжатие по следующим показателям: упругому отскоку, ударному импульсу, пластической деформации, отрыву, отрыву со скалыванием, скалыванию ребра. Европейские нормы (EN 12504) предусматривают определение прочности по показаниям упругого отскока и силы
отрыва (выдергивания).
Сравнительный анализ методов испытаний, приборов и оборудования, предназначенных для определения косвенных характеристик
прочности бетона в конструкции свидетельствует о схожести методов и
способов обработки результатов. Так, метод упругого отскока в обоих
нормативных документах (ГОСТ 22690 и EN 12504-2) основан на установлении корреляции между величиной отскока бойка и прочностью
бетона в конструкции. Приборы, применяемые для определения прочности бетона по упругому отскоку бойка, имеют приблизительно одинаковые характеристики: твердость индентора — 50—60 HRC, диаметр — 10—15 мм, энергия удара молотков различных типов составляет 0,7—2,2 Дж.
В отличие от европейских строительных норм российские стандарты
предусматривают также определение прочности на сжатие бетона в конструкции методами ударного импульса и пластической деформации. При
этом производят замеры диаметра и глубины отпечатков (ГОСТ 22690).
Методы измерения прочности на отрыв в обоих нормативных документах (ГОСТ 22690 и EN 12504-3) предусматривают 1) отрыв стального диска (D = 40 – 50 мм), приклеенного к поверхности бетона клеем
63
на основе эпоксидной смолы, 2) выдергивание анкерных устройств,
заложенных в бетон заранее при бетонировании или заделанных в
шпуры в затвердевшем бетоне. Максимальное усилие, создаваемое
приборами, составляет 50 кН. Все испытания проводятся при положительной температуре.
Согласно российским и европейским нормативным документам
градуировочную зависимость для каждого вида прочности устанавливают на основе сопоставления результатов испытаний образцов-кубов
сначала неразрушающим методом, а затем на дополнительно изготовленных образцах-кубах или образцах-цилиндрах, приготовленных из
кернов, выбуренных из тех же участков конструкции. Уравнения градуировочных зависимостей в рассматриваемых нормативных документах
носят линейный характер: в российском ГОСТе R = a0 + a1 H, где H —
косвенная характеристика прочности бетона; в европейском стандарте — fR = b0R b
где R — результат испытания на отскок, fF 0F 1),
1,
где F — результат испытания на отрыв EN 13791 содержит также
принципы и указания по установлению зависимостей между результатами косвенных методов испытаний и прочностью на сжатие буровых
кернов, отобранных из бетона в конструкции.
К физическим методам следует отнести ультразвуковой метод в соответствии с ГОСТ 17624 и EN 12504-4, который предусматривает определение прочности бетона по показателю скорости распространения
импульса УЗ волн в бетоне. Причем как в российских, так и в европейских нормативах ультразвуковые измерения проводят способами
сквозного и поверхностного прозвучивания. Прочность бетона в конструкции определяют по экспериментально установленным градуировочным зависимостям «скорость распространения звука — прочность
бетона». Российские стандарты предусматривают также использование
зависимости «время прохождения УЗ волны — прочность бетона» при
поверхностном прозвучивании. Схемы сквозного и поверхностного
прозвучивания, а также способы крепления ультразвуковых преобразователей в обоих стандартах практически совпадают. Методики установления градуировочных зависимостей в российских и европейских
нормах несколько отличаются друг от друга. Так, в российском стандарте градуировочные зависимости устанавливают в виде графика,
построенного по уравнению линейного вида R = a0 + a1 либо экспо-
ненциального вида R = b0e
b1x
, где — скорость (время) распростране-
ния ультразвука, в то время как в европейском стандарте эта зависимость носит квадратичный характер: fV = aV2 bV + c, где V — ско-
рость ультразвукового импульса.
В целом, больших расхождений в обеих методиках нет, и принципы
определения прочности бетона на сжатие неразрушающими методами
по косвенным характеристикам имеют схожий характер.
64
ОГЛАВЛЕНИЕ
Ссылочные нормативно-технические документы………………………
3
Термины и определения……………………………………………………………….
4
Символы и сокращения (к главе 2)………………………………………………
5
1. Определение прочности бетона механическими
и физическими методами неразрушающего контроля
в соответствии с российскими стандартами……………………………….
7
1.1. Определение прочности бетона механическими методами
неразрушающего контроля………………………………………………………….
7
1.1.1. Общие положения……………………………………………………….
7
1.1.2. Приборы и оборудование…………………………………………..
9
1.1.3. Подготовка к испытаниям……………………………………………
17
1.1.4. Проведение испытаний……………………………………………….
25
1.2. Определение прочности бетона физическими методами
неразрушающего контроля. Ультразвуковой метод
определения прочности бетона…………………………………………………..
31
1.2.1. Общие положения……………………………………………………….
31
1.2.2. Приборы и оборудование…………………………………………..
33
1.2.3. Подготовка к испытаниям……………………………………………
35
1.2.4. Проведение испытаний и определение прочности
бетона в конструкциях………………………………………………………….
38
1.3. Оформление результатов испытаний……………………………………
39
2. Определение прочности бетона механическими
и физическими методами неразрушающего контроля
в соответствии с европейскими строительными нормами………..
40
2.1. Общие сведения……………………………………………………………………...
40
2.2. Метод измерения высоты упругого отскока…………………………
40
65
66
2.2.1. Общие положения……………………………………………………….
40
2.2.2. Приборы и оборудование…………………………………………..
41
2.2.3. Выбор и подготовка поверхности………………………………
42
2.2.4. Проведение испытания……………………………………………….
43
2.3. Метод измерения прочности на отрыв…………………………………
44
2.3.1. Общие положения……………………………………………………….
44
2.3.2. Приборы и оборудование…………………………………………..
44
2.3.3. Проведение испытаний……………………………………………….
45
2.4. Метод определения прочности на сжатие бетона
в конструкции по скорости распространения
ультразвукового импульса……………………………………………………………
46
2.4.1. Общие положения……………………………………………………….
46
2.4.2. Приборы и оборудование…………………………………………..
47
2.5. Оценка прочности бетона на сжатие в реальных условиях….
48
2.5.1. Общие положения……………………………………………………….
48
2.5.2. Оценка характеристической прочности на сжатие
бетона в конструкциях посредством испытаний
бурового керна……………………………………………………………………..
49
2.5.3. Оценка характеристической прочности бетона
на сжатие в конструкции………………………………………………………
50
2.6. Оценка характеристической прочности на сжатие бетона
в конструкциях посредством косвенных методов испытаний…..
52
2.6.1. Общие сведения…………………………………………………………..
52
2.6.2 Косвенные испытания прочности на сжатие бетона
в конструкциях (вариант 1)…………………………………………………..
52
2.6.3. Применение зависимости, определенной
из ограниченного числа буровых кернов
и базовой кривой (вариант 2)………………………………………………
54
2.6.4. Оценка прочности на сжатие бетона в конструкции….
57
2.7. Оценка в случаях сомнения в соответствии бетона,
которое было определено на основе стандартных испытаний…
58
2.8. Отчет о результатах испытаний……………………………………………..
59
Приложения к главе 2………………………………………………………………….
60
Приложение 1. Факторы, влияющие на результаты,
полученные с применением косвенных методов испытаний……
60
Приложение 2. Взаимосвязь прочности на сжатие бетона
в конструкциях и прочности на сжатие
стандартных испытательных образцов……………………………………….
60
Приложение 3. Указания по планированию, отбору проб
и оценке результатов испытаний прочности
на сжатие бетона в конструкциях………………………………………………..
61
3. Сравнительный анализ российских и европейских
стандартов……………………………………………………………………………………
63
67
Учебное издание
Ляпидевская Ольга Борисовна,
Безуглова Екатерина Александровна
МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
ПРОЧНОСТИ БЕТОНА.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РОССИЙСКИХ
И ЕВРОПЕЙСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ НОРМ
Учебное пособие
Редактор
Компьютерная правка и верстка
____________________________________________________________________________________
Подписано в печать 02.03.2014 г. Формат 6084 1/16. Печать офсетная.
И-51. Уч.-изд. 2,9. Усл.-печ. л. 3,9. Тираж 300 экз. Заказ №
_______________________________________________________________________________________________________________________________
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Московский государственный строительный университет»
Издательство МИСИ — МГСУ.
Тел. (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95,
e-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru
Отпечатано в типографии Издательства МИСИ — МГСУ.
e-mail: info@mgsuprint.ru
Тел. (499) 183-91-90, (499) 183-67-92, (499) 183-91-44.
129337, Москва, Ярославское ш., 26
68
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]