2. Определение прочности бетона в образцах неразрушающими методами

Для оценки прочности бетона в образцах параллельно с разрушающим методом могут применяться неразрушающие методы.

ГОСТ 10180-78 «Бетон. Методы определения прочности» рекомендует два наиболее распространенных неразрушающих метода: склерометрический и ультразвуковой импульсный.

К склерометрическим испытаниям прочности бетона относят:

а) испытание методом упругого отскока;

б) испытание методом пластических деформаций.

Для склерометрических испытаний используют приборы механического действия, например, эталонный молоток НИИМосстроя (Кашкарова), склерометр КМ и другие. Этим методом можно определить только прочность поверхностного слоя бетона.

В практике широкое применение получил молоток НИИМосстроя (см. рис. 3).

Рис. 3. Молоток НИИМосстроя (Кашкарова)

При ударе молотком по бетонной поверхности на ней и на эталонном стержне диаметром 10 мм, изготовленном из стали класса A-240, образуются отпечатки. Отношение диаметра отпечатка на бетоне d_б к диаметру отпечатка на эталоне d_э является косвенным показателем прочности бетона. При этом значения d_б и d_э определяются как средние арифметические величины диаметров лунок на поверхностях бетона и эталона после нанесения 10 ударов молотком. Расстояние между центрами отдельных отпечатков на бетоне должно быть не менее 30 мм. Испытание проводят в местах, удаленных от арматуры на расстояние не менее 30 мм.

При выборе места испытаний обращают внимание на отсутствие выступающих инертных заполнителей и обеспечение качественной зачистки цементного камня.

Диаметры лунок замеряют специальной металлической линейкой с точностью до 0,1 мм.

Прочность бетона по найденному отношению d_б / d_э , определяется с помощью тарировочной кривой, составляемой для каждого прибора (см. рис. 4).

Рис. 4.

Определение прочности бетона ультразвуковым методом производится в соответствии с ГОСТ 17624-87. Этот метод дает возможность определить структуру и прочность всей толщи испытуемого образца, в частности, обнаружить дефекты укладки (пустоты, каверны, трещины). Сущность его заключается в том, что о прочности бетона судят по косвенной характеристике – скорости прохождения через бетон продольной ультразвуковой волны.

При определении скорости ультразвука измеряют время прохождения через бетон переднего фронта продольной ультразвуковой волны. Затем измеряют расстояние между излучателем и приемником.

Скорость ультразвука в бетоне v (м/с) определяют по формуле:

(7)

где: l – кратчайшее расстояние между излучателем и приемником (база прозвучивания), мм;

t – время распространения волны с учетом поправки на прохождение колебания через замкнутый акустический тракт, мкс.

По установленной опытным путем зависимости «скорость-прочность» строят тарировочную кривую, по которой определяют прочность бетона в конструкции. Для каждого состава бетона строят свою тарировочную кривую (см. рис. 5). Этот метод наиболее эффективен при массовом поточном изготовлении изделий, когда тарировочные кривые определены с наибольшей надежностью.

Рис. 5. Тарировочная кривая определения прочности бетона по скорости прохождения ультразвука

В каждом образце испытание осуществляют в четырех-пяти точках при одной и той же базе между искательными головками. Данные измерений прочности бетона заносят в журнал в табличной форме (см. табл. 4).

Для испытаний бетона ультразвуковым методом применяют цифровые приборы типа УК-10П и УК-12П, «Оникс».

В итоге испытаний прочности бетона в лабораторных образцах следует сравнить результаты, полученные различными методами, и определить величину их отклонения от результатов, получаемых основным методом.

Таблица 4

Марка бетона	База, см	Диапазон отсчета	Показания по шкале	Время прохождения ультразвука, мкс	Скорость ультразвука, м/с	Средняя скорость ультразвука, м/с	Средняя прочность бетона в образцах R, МПа	Наличие внутренних дефектов