Відрив зі сколюванням принципи випробування. Неруйнівний контроль бетону: прямі та непрямі методи. Порівняльна характеристика та тестування. терміни та визначення
Будівельні конструкції на базі суміші з в'язкої речовини, піску та заповнювача потребують тестування на предмет надійності та безпеки. Однак подібні дослідження не повинні стати причиною переривання експлуатації об'єкта, що випробовується, тому проводиться неруйнівним методом. Це дозволяє скоротити витрати, знизити трудомісткість та виключити локальні пошкодження.
Прямі методи контролю
Дані способи необхідні для формування градуювальних залежностей та їх подальшого коригування для непрямих методів, що проводяться на тих же ділянках споруди. Технологія може бути застосована при огляді на різних стадіях будівництва, а також при експлуатації та реконструкції готових об'єктів.
Відрив зі сколюванням
Подібна операція проводиться у відповідності до державними стандартами, де відображено основні відомості про спосіб проведення На отримані результати не впливає стан поверхні.
Для проведення досліджень використовують анкерні пристрої трьох типів.
- Робочий стрижень оснащений анкерною головкою.
- Прилад з наявністю розжимного конуса та рифлених сегментних щік.
- Пристрій з порожнистим конусом, який має спеціальний стрижень для фіксації пристосування в одному положенні.
Примітка! Вибираючи тип пристосування та глибину проникнення анкера, слід брати до уваги гадану міцність складу та розміри заповнювача, що відображено в таблиці нижче.
| Умови висихання суміші | Тип застосовуваного пристрою | Глибина занурення анкера в мм | Можлива міцність в МПа | значення коефіцієнта | |
| Легкий склад | Тяжкий розчин | ||||
| Теплова обробка | 1 | 4835 | <50>50 | 1,2 | 1,32,6 |
| 2 | 4830 | <50>50 | 1,0 | 1,12,7 | |
| 3 | 35 | <50 | — | 1,8 | |
| Природне твердіння | 1 | 4835 | <50>50 | 1,2 | 1,12,4 |
| 2 | 4830 | <50>50 | 1,0 | 0,92,5 | |
| 3 | 35 | <50 | — | 1,5 | |
У монолітних конструкціях перевірка міцності бетону неруйнівним методом, що передбачає відрив зі сколюванням, проводиться відразу на трьох ділянках. При коригуванні градуювальних залежностей спільно з цим способом здійснюються три непрямі тести.
Сколювання ребра
Даний метод передбачає відсікання ребра випробуваної конструкції. Насамперед він застосовується для контролю лінійних сегментів на кшталт ригелів, колон, паль, перемичок та опорних балок. Проведення операції не вимагає додаткової підготовки, проте за наявності захисного шару товщиною менше 20 мм метод не може бути застосований.
Відрив металевих дисків
Ще один захід, який дозволяє здійснювати метод контролю бетону, що не руйнує, не знайшов широкого поширення в нашій країні, що пов'язано з обмеженим температурним режимом. Ще одним негативним фактором вважається необхідність пророблення борозни свердлом, а це знижує продуктивність дослідження.
Сам спосіб передбачає зняття реєстрації напруги, яке потрібно місцевого руйнування затверділого складу при відриві сталевого диска. При визначенні якості міцності враховується прикладене зусилля і площа проекції поверхні.
Непрямі методи контролю
Подібні дослідження проводяться, коли необхідно оцінити значення характеристик міцності, використовуючи їх як один з кількох факторів, що дають уявлення про технічний стан споруди. Отриманий результат не допускається використовувати, якщо не було визначено приватну градуювальну залежність ().
Ультразвукове тестування
Широке поширення набув спосіб випробування бетону неруйнівним методом, що передбачає використання ультразвукових хвиль. При проведенні операції встановлюється зв'язок між швидкістю коливань і щільністю суміші, що затверділа.
На залежність можуть впливати різні чинники.
- Фракція заповнювача та його кількість у розчині.
- Вибраний спосіб приготування складу.
- Ступінь ущільнення та напруга.
- Зміна витрати в'язкої речовини більш ніж на 30 відсотків.
Доповнення! Ультразвукові пошуки надають можливість виконувати масові випробування будь-яких практичних конструкцій необмежену кількість разів. Основний недолік криється в допустимій похибці.
Пружний відскок
Неруйнуючий контрольміцності бетону цим методом дозволяє встановити залежність між міцністю на стиск та пружністю матеріалу. При дослідженні металевий бойок основного приладу після удару віддаляється на певну відстань, яка є показником якості міцності конструкції.
Під час випробувань пристрій фіксується так, щоб сталевий елемент щільно стикався з бетонною поверхнею, для чого застосовуються спеціальні гвинти. Після кріплення маятник встановлюється горизонтально. У цьому випадку він замикається безпосередньо спусковим гачком.
Приклавши пристрій перпендикулярно до площини, натискають на курок. Бойок зводиться автоматично, після чого самостійно звільняється та робить удар під дією особливої пружини. Металевий елемент відскакує на якусь відстань, яка вимірюється спеціальною шкалою.
Як основний інструмент для випробувань використовується прилад системи КИСІ, який має досить складну будову. Міцність затверділої суміші вдається визначити на підставі даних пристрою після проведення 6-7 тестів за спеціальним графіком.
Надання ударного імпульсу
Завдяки цьому методу дослідження можна зафіксувати енергію удару, що звільняється в момент зіткнення бойка з бетонною конструкцією. Позитивним моментом вважається те, що прилади неруйнівного контролю бетону, що працюють за принципом ударного імпульсу, мають компактні розміри. Проте їхня ціна досить висока.
Пластична деформація
Під час проведення операції здійснюється вимірювання розмірів сліду, залишеного на бетонній поверхні сталевим елементом. Метод вважається дещо застарілим, але через дешевизну обладнання він продовжує активно використовуватися в будівельному середовищі. Після завданого удару вимірюються відбитки, що залишилися.
Пристрої визначення міцності такого типу базуються на вдавлюванні стрижня безпосередньо в площину шляхом статичного тиску потрібної сили або звичайного удару. Як основні прилади використовуються маятникові, молоткові та пружинні вироби.
Нижче наводяться умови проведення операції.
- Випробування мають здійснюватись на ділянці, площа якої коливається від 100 до 400 кв. див.
- Під час проведення цієї операції слід робити щонайменше п'ять вимірів з високою точністю.
- Ударна сила повинна мати перпендикулярне напрям відносно площини, що випробовується.
- Для визначення характеристик міцності потрібна гладка поверхня, яка досягається формуванням в опалубці з металу.
Важливо! Якщо вимірюється міцність бетону неруйнівним методом з використанням пристроїв молоткового типу, то зразки повинні встановлюватися на ідеально рівну основу.
Порівняльна характеристика на прикладі
Як об'єкт береться колодязь, виготовлений з монолітного залізобетону. Його глибина становить 8 м, а радіус – 12 м. Заливання бічних поверхонь велося захватками, які поділяють конструкцію на 7 ярусів за висотою.
Результати досліджень представлені у таблиці нижче.
| Ярус | Непрямі методи дослідження | ||||||
| Ультразвуковий | Ударний імпульс | Пружний відскок | Випробування пресом | ||||
| Порівн. знач. у м/c | Відсоткове співвідношення | Порівн. знач. в МПа | Відсоткове співвідношення | Порівн. знач. у в. од. | Відсоткове співвідношення | Порівн. знач. в МПа | |
| 1 | 4058 | 3,9 | 41,9 | 23,4 | 46,2 | 7,8 | 41,6 |
| 2 | 4082 | 4,6 | 24,4 | 40,2 | 43,7 | 7,6 | 35,0 |
| 3 | 4533 | 5,2 | 49,6 | 28,7 | 49,7 | 9,9 | 36,5 |
| 4 | 4300 | 3,9 | 38,1 | 36,3 | 46,6 | 8,3 | 40,1 |
| 5 | 4094 | 4,1 | 38,2 | 28,5 | 48,2 | 8,5 | 42,1 |
| 6 | 4453 | 3,6 | 45,5 | 41,6 | 47,6 | 7,6 | 39,3 |
| 7 | 3836 | 4,5 | 42,8 | 26,5 | 44,6 | 7,3 | 30,6 |
| Порівн. знач. V | ≈4,26 | ≈32,2 | ≈8,14 | ||||
Висновок! З наведеної таблиці стає зрозуміло, що мінімальна похибка при дослідженнях притаманна ультразвукового методу. Розкид під час перевірки ударним імпульсом максимальний.
Тестування без використання приладів
Вище були розглянуті дослідження, які проводяться за допомогою спеціальних пристроїв, однак у разі потреби нехитрі випробування можна здійснити своїми руками. Точну інформацію про якості міцності отримати не вдасться, але визначити клас бетону цілком реально.
Спочатку готується необхідний інструмент: зубило та молоток, вага якого коливається в межах 400-800 г. Ударно-ріжучий пристрій встановлюється перпендикулярно поверхні.
По ньому наносяться удари середньої сили, слідами яких і проводитиметься аналіз.
- Ледве помітний відбиток може свідчити про те, що затверділа суміш відноситься до класу B25 і вище.
- Сильно помітні сліди поверхні конструкції залишаються зазвичай під час використання бетону B15.
- Істотні поглиблення та наявність крихт дозволяють віднести склад до класу B10.
- Якщо вістря інструменту увійшло в площину на глибину більше 1 см, то можливо для робіт використовувався бетон B5.
Увага! Здійснити перевірку у такий спосіб можна протягом кількох хвилин без будь-якого обладнання. Після цього вже буде уявлення про те, яку міцність має затверділий склад.
Державний стандарт
Регламентуються неруйнівні методи контролю міцності бетону за ГОСТом 22690-88, пункти якого поширюються на легкі та важкі суміші. Однак у ньому відбито лише механічні способи, які включають ультразвукове дослідження. Їхні граничні значення представлені в таблиці.
Робота з бетоном
- Для формування конструкцій на основі будівельної суміші виготовляється дерев'яна або металева опалубка, здатна надати потрібної форми матеріалу.
- Для поліпшення якісних характеристик до складу міститься сітка зі сталевої арматури, скріплена зварюванням або дротом. Зазвичай величина осередків коливається від 10 до 20 сантиметрів.
- Якщо необхідно відокремити від споруди якусь частину, то застосовується різання залізобетону алмазними колами. Подібна операція може проводитися з використанням води, щоб уникнути сильного запилення.
- Заливка розчину здійснюється, як правило, при плюсових температурах. Однак за наявності спеціального обладнання для прогріву допустимо проводити роботи за негативних показників термометра.
- Для створення вентиляції всередині бетонної конструкції (наприклад, для фундаменту чи горищного приміщення) здійснюється алмазне буріння отворів у бетоні.
- Навантажувати готову споруду допускається лише після остаточного затвердіння суміші, тобто через 28 діб.
Усі документи, представлені в каталозі, не є їх офіційним виданням та призначені виключно для ознайомлювальних цілей. Електронні копії цих документів можуть розповсюджуватися без жодних обмежень. Ви можете розміщувати інформацію із цього сайту на будь-якому іншому сайті.
ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО
ЗІ 100% ДЕРЖАВНИМ КАПІТАЛОМ
«КОНСТРУКТОРСЬКО-ТЕХНОЛОГІЧНЕ БЮРО БЕТОНУ І ЗАЛІЗОБЕТОНУ»
ВАТ «КТБ ЗБ»
СТАНДАРТ ОРГАНІЗАЦІЇ
Бетон
ВИЗНАЧЕННЯ міцності методом відриву зі сколюванням
СТО 02495307-005-2008
Москва 2008 р.
Передмова
Цілі та завдання розробки, використання стандартів організацій у РФ встановлені Федеральним законом від 24 грудня 2002 р. № 184-ФЗ "Про технічне регулювання", а правила розробки та оформлення ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизація в Російській Федерації. Основні положення" та ГОСТ Р 1.4-2004 "Стандартизація у Російській Федерації. Стандарти організацій. Загальні положення".
Відомостіо стандарті
1. РОЗРОБЛЕНИЙ І ВНЕСЕН ВАТ "Конструкторсько-технологічне бюро бетону та залізобетону". (Генеральний директор канд. техн. наук О.М. Давидюк, гол. інженер Є.С. Фіскінд, виконавці: Н.В. Волков, А.А. Гребеник)
3. ЗАТВЕРДЖЕНИЙ та ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ наказом генерального директора ВАТ "КТБ ЗБ" від 14 травня 2008 р. № 24-к.
4. Введено вперше.
ВСТУП
Метод відриву зі сколювання займає в ряду неруйнівних методів визначення міцності бетону особливе місце. Вважаючись неруйнівним методом, метод відриву зі сколюванням за своєю сутністю є методом, що руйнує, так як міцність бетону оцінюється по зусиллю, необхідному для руйнування невеликого об'єму бетону, що дозволяє найбільш точно оцінити його фактичну міцність. Тому цей метод застосовується не тільки для визначення міцності бетону невідомого складу, але і може служити для побудови залежностей градуювання для інших методів неруйнівного контролю.
У цьому стандарті враховано особливості методу відриву зі сколюванням при проведенні випробувань бетону в бетонних та залізобетонних конструкціях та оцінці міцності бетону цих конструкцій.
|
СТАНДАРТ ОРГАНІЗАЦІЇ |
|
БЕТОНИ ВИЗНАЧЕННЯ міцності методом відриву зі сколюванням TYPES OF CONCRETE STRENGTH DESIGN METHOD OF SEPARATION WITH SPELLING EFFECT |
1. Область застосування
Цей стандарт поширюється на важкі бетони та конструкційні бетони на легких заповнювачах у монолітних та збірних бетонних та залізобетонних виробах, конструкціях та спорудах (далі - конструкціях) та встановлює метод випробування бетону та визначення його міцності на стиск шляхом місцевого руйнування бетону при вириві з нього спеціального анкерного. пристрої (далі - спосіб відриву зі сколюванням). Метод дозволяє визначити міцність на стиск для бетонів у діапазоні міцностей від 5,0 до 100,0 МПа. При розробці стандарту використані матеріали ГОСТ 22690-88.
2. Нормативні посилання
У У цьому стандарті використані такі нормативні документи та інструкції:
4.3. Метод відриву зі сколюванням призначений визначення міцності бетону в конструкціях: при натурних обстеженнях; при огляді на етапах будівництва, приймання, експлуатації та реконструкції будівельних об'єктів, а також під час виготовлення збірних виробів на підприємствах виробництва ЗБВ.
4.4. Метод відриву зі сколюванням застосовується для побудови градуювальних залежностей та коригування в натурних умовах градуювальних залежностей для інших неруйнівних методів визначення міцності бетону шляхом паралельних випробувань бетону на тих самих ділянках конструкцій.
4.5. Результат визначення міцності бетону методом відриву зі сколюванням не залежить від стану поверхні бетону, що випробовується (нерівності, шорсткості, вологості, забрудненості, наявності фарбування). Якщо поверхня конструкції офактурена, необхідно на ділянках випробування зняти шар штукатурки або іншого облицювання на площі не менше 250×250 мм.
4.6. Випробування бетону в конструкції слід проводити за позитивної температури бетону на ділянці випробування.
5. Засоби контролю
I- Робочий стрижень з анкерною головкою;
II- самозаанкерівний пристрій із застосуванням рифлених сегментних щік і розтискного конуса;
III- пристрій, що самозаанкерується із застосуванням рифлених сегментних щік і порожнистого розтискного конуса зі стрижнем для спирання приладу, що використовується для виривання анкерного пристрою.
Типи та розміри анкерних пристроїв дано на рис. 1. Глибина загортання анкерних пристроїв та характер руйнування бетону – на рис. 2.
5.2. Анкерний пристрій типу I призначений для встановлення в процесі бетонування.
Конструкція анкера типу II та III повинна забезпечити попереднє (до застосування навантаження) обтиснення стінок шпуру на глибині захоплення і не допустити прослизання сегментних щік.
5.3. Допускається застосування інших типів анкерних пристроїв, що забезпечують їх надійне зчеплення з бетоном конструкції за умови визначення коефіцієнта пропорційності т 2 за пунктом 7.9.
5.5. Марка стали анкерного пристроюі його переріз повинні бути прийняті такими, щоб напруга в ньому при випробуванні бетону не перевищувала 70% межі текучості сталі.
5.6. Прилади для вириву анкерних пристроїв разом із фрагментами бетону повинні забезпечувати:
Напрямок зусилля вириву по осі анкера та рівномірне зростання навантаження до відриву фрагмента бетону або до заданого контрольного рівня Р=Р контр.;
Плавне навантаження анкерного пристрою зі швидкістю зростання навантаження не більше 3 кН/сек (для ГПНВ-5 -10 атм/сек) та не менше 1 кН/сек (для ГПНВ-5 - 10 атм за 3 сек);
Вільний вирив бетону;
Вимірювання значення зусилля вириву з похибкою трохи більше ±2%.
5.7. При випробуванні бетону у будівельній конструкції опори приладу
повинні відстояти від осі програми навантаження на відстань не менше подвоєної глибини загортання анкера ( 2 h) та мати можливість регулювання по висоті.
5.8. Прилади повинні проходити відомчу перевірку не рідше ніж один раз на два роки, а також після кожного ремонту або зміни манометра. Результати перевірки оформляються документально.
Мал1 Анкерніпристрої
1 - робітникстрижень, 2 - робітникстриженьзрозтискнимконусом3 - робочийстриженьз
порожнімрозтискнимконусом4 - опорнийстрижень, 5 - щокисегментнірифлені
Мал2 Глибиназабілкианкернихпристроїв ( h) тахарактерруйнуваннябетону прийоговипробуванні
Таблиця 1
|
Умова твердіння бетону |
Тип анкерного пристрою |
Можлива міцність бетону, МПа |
Глибина загортання анкерного пристрою, мм |
Значення коефіцієнта m 2 для бетону |
|
|
важкого |
|||||
|
Природне |
|||||
|
Теплова обробка |
|||||
6. Підготовка випробувань
6.1. Вибирають тип і розмір анкера, глибину загортання (h) і відповідний навантажувальний пристрій, виходячи з відомостей про передбачувану міцність бетону та про максимальний розмір великого заповнювача, дотримуючись умов пунктів . та . та табл. 1.
6.2. Анкерні пристрої типу I встановлюють у конструкції до їх бетонування або відразу після цього, а анкера типів II та III - у виконані в конструкціях шпури, заданого діаметра та глибини.
6.3. Якщо розташування арматури невідоме, її необхідно виявити з допомогою магнітних приладів типу ИЗС (ГОСТ 22904-93).
6.4. Закладення анкерних пристроїв має забезпечувати надійне зчеплення анкера з бетоном конструкції. Глибина загортання (h) анкерних пристроїв різних типів, показаних на рис. 2 повинна відповідати величинам, наведеним у таблиці 1.
6.5. Діаметр шпуру в бетоні не повинен перевищувати максимальний діаметр заглиблюваної частини анкерного пристрою (див. рис. 1) більш ніж на 1 мм, а вісь шпуру має бути перпендикулярна поверхні бетону і її відхилення не повинно перевищувати 1:20 глибини шпуру. Для анкера типу III глибина шпуру повинна відповідати вимогам інструкції до приладу.
Для влаштування шпурів застосовуються ударно-обертальні інструменти. При малих обсягах випробувань допускається ручне пробивання шпурів за допомогою шлямбура. Стінки шпурів очищають від піску та пилу.
6.6. У зимових умовах перед випробуванням бетон, що має негативну температуру, відігрівають у місці випробування до позитивної температури та на глибину не менше 50 мм. Відігрівання бетону може проводитися тепловим випромінюванням за допомогою обігрівачів, або полум'яних пальників (газових та паяльних ламп). При цьому прогрів бетону повинен виконуватися повільно, щоб уникнути появи тріщин у бетоні від швидкого чи надмірного нагріву. Температура прогрівання повинна бути не більше 50 - 70°С. Ділянки прогріву бетону рекомендується прийняти діаметром в 1,5 рази, що перевищує діаметр площі, необхідної для проведення випробувань.
7. Проведення випробувань та визначення міцності бетону в конструкціях
7.1. При встановленні анкерів типів II та III за допомогою гайки-тяги забезпечують попереднє (до застосування приладом навантаження) обтискання стінок шпуру сегментними щоками анкерних пристроїв. Для зменшення можливості прослизання анкера при додатку навантаження рекомендується між робочим стрижнем розтискного конуса анкера та внутрішньою поверхнею рифлених сегментних щік прокладати смужки фторопластової плівки завтовшки ~ 0,2 - 0,3 мм.
7.2. Прилад з'єднують із анкерним пристроєм. Навантажуючий пристрій приводять у робоче положення, силовимірювач - в нульове. За допомогою регульованих ніжок вибирають початковий зазор, домагаючись співвісності осей анкера та осі захвату пристрою, що навантажує.
7.3. При проведенні випробування необхідно стежити, щоб не відбувалося прослизання анкерного пристрою під час застосування навантаження. Для фіксації можливого прослизання анкера на початковій стадії процесу випробування стежать за частиною анкерного пристрою, що виступає з бетону, а також за можливим, в процесі навантаження, стрибкоподібним зниженням тиску в гідросистемі до моменту вириву анкерного пристрою з бетоном.
7.4. Результати випробування не враховують, якщо:
а) анкерний пристрій прослизнув при випробуванні, і величина прослизання перевищила 0,1 hН;
б) у зоні вириву є зерна великого заповнювача, найбільші розміри якого перевищують обмеження, встановлені у п. .;
в) відбулося одностороннє сколювання бетону у напрямку найближчого ребра (грані) виробу або конструкції;
д) найбільший та найменший розміри вирваної частини бетону, рівні відстані від анкерного пристрою до меж руйнування по поверхні конструкції, відрізняються один від одного більш ніж утричі.
7.5. Результати випробувань, одержані з порушеннями, зазначеними у п.п. "г" та "д" пункту 7.4., можуть розглядатися тільки для орієнтовної оцінки міцності бетону.
7.6. Якщо при контролі міцності бетону однієї партії або конструкції отримані поодинокі результати, що відрізняються від інших результатів у меншу сторону більш ніж на 25%, випробування на цій ділянці потрібно повторити.
7.7. Міцність бетону на стискRу ділянці, що випробовується, визначається по зусиллю вириву з конструкції анкерного пристрою з фрагментом бетону. При цьому міцність бетонуR, МПа, обчислюють за формулою
|
R = m 1 m 2 m 3 Р(1) |
де Р- Зусилля вириву анкерного пристрою, кН;
m 1 - коефіцієнт, що враховує максимальний розмір великого заповнювача в зоні вириву та приймається рівним 1 при крупності заповнювача менше 50 мм та 1,1 при крупності 50 мм і більше;
m 2 - Коефіцієнт пропорційності для переходу від зусилля вириву, кН, до міцності бетону на стиск в МПа.
m 3 - коефіцієнт, що враховує величину фактичної глибини вириву
7.8. При випробуванні важкого бетону міцністю 10 МПа і більше легкого бетонуміцністю понад 5 МПа із заповнювачем з керамзиту або шлакової пемзи у разі використання анкерних пристроїв, зазначених у п. ., та дотримання умов табл. 1, значення коефіцієнта пропорційностіm 2 приймають по цій же таблиці.
7.9. Допускається встановлювати дослідним шляхом відповідно до п. 7.10. коефіцієнт пропорційностіm 2 для бетонів та анкерних пристроїв, не передбачених п. . та п. .
7.10. При випробуванні сучасних бетонів із міцністю > 50 МПа, а також при застосуванні анкерних пристроїв, відмінних від типів I, II, III , рекомендується коефіцієнтm 2 коригувати чи встановлювати дослідним шляхом. Для цього з бетону того ж складу, приготованого за тією ж технологією і при тому режимі твердіння, що і підлягають контролю конструкції, виготовляють не менше 15 серій зразків. Кожна серія повинна складатися із трьох зразків-кубів для випробування на пресі та трьох зразків розмірами 150×300×500 мм, призначених для здійснення двох виривів. Для кожної серії визначають середнє значення міцності бетонуR iта зусилля вириву P i. значення коефіцієнта т 2обчислюють за формулою
де n - кількість серій.
7.11. Середню квадратичну похибку (S t) визначення міцності бетону для випадків, передбачених п. . та п.7.8., приймають рівною: 4% - для анкерів з глибиною загортання 48 мм; 5% - для анкерів з глибиною загортання 35 мм; та 6% - для анкерів з глибиною загортання 30 мм.
Для легких бетонів середні квадратичні похибки необхідно збільшити на 20%.
7.12. Величину фактичної глибини виривуhфвраховують коефіцієнтомm 3 . Якщо при випробуванні відхиленняhфвід нормованої глибини вириву до н знаходиться в межах 5% (див. п. .), то коефіцієнтm 3 обчислюють за формулою
7.13. При випробуванні бетону в елементах круглого перерізу та сферичних елементах необхідно враховувати зменшення (при опуклій поверхні) або збільшення (при увігнутій) фактичної глибини вириву порівняно із глибиною вириву на плоскій поверхні. Зусилля вириву на криволінійній поверхні множиться на коефіцієнтm 4 , рівний квадрату відношення номінальної глибиниh H(на плоскій поверхні) до глибини фактичноїhфна сферичній поверхні або до глибини номінально-теоретичноїhн теордля циліндричної поверхні. Глибина фактична та глибина номінально – теоретична залежать від радіусу кривизни поверхні та глибини закладення анкера та визначаються графічно чи аналітично. Для циліндричних поверхонь величина коефіцієнтаm 4 визначається за формулою
|
|
7.14. Число та розташування контрольованих ділянок у конструкціях призначають з урахуванням:
Кількості та виду конструкцій, що підлягають обстеженню;
Завдання контролю (визначення фактичного класу бетону, розпалубної або відпускної міцності, для побудови градуювальних залежностей та коригування в натурних умовах градуювальних залежностей для інших непрямих методів неруйнівного визначення міцності бетону та ін.);
Види конструкцій (колони, балки, плити та ін.);
Розміщення захваток та порядку бетонування конструкцій.
7.15. Ділянки конструкцій, призначені для випробувань бетону, повинні розташовуватись, по можливості, в зонах найменших напруг, що викликаються експлуатаційним навантаженням або зусиллям обтиснення попередньо напруженою арматурою.
7.16. Ділянки для випробування бетону повинні розташовуватися так, щоб у зону вириву не потрапляла арматура, а бетон ділянки не мав видимих пошкоджень (відшарування, розтріскування, пористості та ін.).
7.17. На ділянці випробування товщина конструкції повинна перевищувати глибину установки анкерного пристрою більш ніж удвічі. Відстань від місця встановлення анкера до найближчої межі (краю) конструкції або від технологічного шва перерви бетонування має перевищувати глибину загортання анкера не менше ніж утричі, а від місця встановлення сусіднього анкерного пристрою - не менше ніж у п'ять разів.
7.18. При обстеженні збірних бетонних та залізо бетонних конструкцій, а також монолітних конструкцій у разі, коли не можна виділити конструкції, що належать до однієї партії, контроль міцності бетону проводять відповідно до СП 13-102-2003.
7.19. На підприємствах виробництва збірних бетонних та залізобетонних конструкцій та при прийманні збірних конструкцій на будівельному майданчику для контролю відпускної, передавальної або проектної міцності бетону на стиск проводять випробування не менше трьох ділянок в одній або кількох конструкціях, що належать до однієї партії для кожного етапу набору міцності. У партію входять конструкції, виготовлені із бетону одного класу (марки) в одну зміну.
7.20. У монолітних конструкціях при контролі методом відриву зі сколювання розпалубної міцності бетону проводять випробування однієї конструкції не менш ніж у 3-х ділянках або по одному випробуванню не менш ніж у 3-х конструкціях, що відносяться до однієї партії бетону. При контролі бетону в проектному віці проводять випробування не менше ніж 3-х конструкцій по 2 ділянки у кожній або по одній ділянці не менш ніж у 6-ти конструкціях, що належать до однієї партії бетону. У партію входять монолітні конструкції або частина конструкції, виготовлені (забетоновані) протягом однієї доби.
7.21. При контролі окремих конструкцій кількість ділянок вимірювань міцності має бути не менше 3-х у кожній конструкції.
7.22. При коригуванні методом відриву зі сколюванням градуювальних залежностей для інших неруйнівних методів визначення міцності бетону проводять не менше 3-х паралельних випробувань непрямим методом та методом відриву зі сколюванням у кожній партії бетону.
7.23. Міцність бетону в партіїR m, МПа, обчислюють за формулою
де R i - одиничне значення міцності бетону, МПа;
n - загальна кількість одиничних значень міцності бетону у партії.
За одиничне значення міцності бетону беруть міцність бетону в контрольованій ділянці або середню міцність бетону конструкції. Вказівки щодо вибору одиничного значення міцності при випробуванні методом відриву зі сколюванням наведено у додатку 2 ГОСТ 18105-86.
7.24. Статистична оцінка класу бетону проводиться відповідно до цього стандарту.
8. Оформлення результатів
8.1. Результати випробувань оформляють документально, наприклад, як j укладання.
8.2. Наприкінці наводять:
Дані про випробувані конструкції із зазначенням проектного класу, дати бетонування та проведення випробувань;
Дані про кількість ділянок випробування бетону та їх розміщення;
- міцність бетону ділянок та середню міцність бетону партії (захватки) або конструкції, клас бетону.
8.3. Результати випробувань подають у табличній формі, в якій вказують вид конструкцій, проектний клас бетону, вік бетону кожної контрольованої ділянки.
Форма таблиці наведено у .
8.4. Наприкінці наводять обробку отриманих результатів із зазначенням фактичного класу бетону.
Додаток 1.
(рекомендоване)
Оцінка класу бетону
1. Умовний клас бетону за міцністю на стиск визначають при контролі міцності бетону збірних та монолітних конструкцій за формулою
де R m- середня міцність бетону в МПа ділянки або групи конструкцій за результатами випробування методом відриву зі сколюванням.
ДоT - коефіцієнт необхідної міцності, що приймається за табл. 2 ГОСТ 18105-86 залежно від коефіцієнта варіації міцності бетону
|
V n = S m /R m |
де S m- Середнє квадратичне відхилення міцності.
У разі, коли за одиничне значення міцності приймають міцність бетону контрольованої ділянки конструкції, коефіцієнт До Tмножать на 0,95.
Середнє квадратичне відхилення міцності бетону у конструкціях або партії конструкцій у разі, коли за одиничне значення міцності приймається міцність бетону на контрольованій ділянці, обчислюють за формулою
|
|
де R i - міцність бетону окремої ділянки конструкції, випробуваного методом відриву зі сколюванням.
n- кількість ділянок.
У тих випадках, коли як одиниця міцності бетону може бути прийнята середня міцність бетону конструкції, обчислена як середнє арифметичне значення міцності контрольованих ділянок конструкцій, середнє квадратичне відхилення міцності бетонуS mобчислюють з урахуванням середніх квадратичних похибок градуювальної залежності за формулою
|
|
де S T- середня квадратична похибка градуювальної залежності, МПа, методу відриву зі сколюванням і приймається: при анкерному пристрої з глибиною загортання 48 мм - 0,04 від середньої міцності бетонуR m;
З глибиною загортання 35 мм - 0,05 від середньої міцності;
З глибиною загортання 30 мм - 0,06 від середньої міцності;
Р- Число контрольованих ділянок у конструкції;
n - число проконтрольованих конструкцій у партії.
2. При обстеженні конструкцій клас бетону за міцністю на стиск визначається за формулою
де R m- середня міцність бетону за наслідками випробувань.
t a- коефіцієнт Стьюдента (див. таблицю 2).
V- Коефіцієнт варіації міцності бетону, що визначається за формулою (7).
Значення коефіцієнта Стьюдента t a при забезпеченості 0,95
(одностороннє обмеження).
Таблиця 2
|
Число випробувань |
Число випробувань |
||||||
Цілі, основні засади та основний порядок проведення робіт із міждержавної стандартизації встановлено ГОСТ 1.0-92 «Міждержавна система стандартизації. Основні положення» та ГОСТ 1.2-2009 «Міждержавна система стандартизації. Стандарти міждержавні, правила та рекомендації щодо міждержавної стандартизації. Правила розробки, прийняття, застосування, оновлення та скасування»
1 РОЗРОБЛЕН Структурним підрозділом АТ «НДЦ «Будівництво» Науково-дослідним, проектно-конструкторським та технологічним інститутом бетону та залізобетону ім. А.А. Гвоздєва (НДІЖБ)
2 ВНЕСЕН Технічним комітетом зі стандартизації ТК 465 «Будівництво»
3 ПРИЙНЯТЬ Міждержавною радою зі стандартизації, метрології та сертифікації (протокол від 18 червня 2015 р. № 47)
|
Коротка назва країни |
Код країни |
Скорочене найменування національного органу |
|
Вірменія |
Мінекономіки Республіки Вірменія |
|
|
Білорусь |
Держстандарт Республіки Білорусь |
|
|
Казахстан |
Держстандарт Республіки Казахстан |
|
|
Киргизія |
Киргизстандарт |
|
|
Молдова |
Молдова-Стандарт |
|
|
Росія |
Росстандарт |
|
|
Таджикистан |
Таджикстандарт |
4 Наказом Федерального агентства з технічного регулювання та метрології від 25 вересня 2015 р. № 1378-ст міждержавний стандарт ГОСТ 22690-2015 введено в дію як національний стандарт Російської Федерації з 1 квітня 2016 р.
5 У цьому стандарті враховано основні нормативні положення щодо вимог до механічних методів неруйнівного контролю міцності бетону наступних європейських регіональних стандартів:
EN 12504-2:2001 Testing concrete in structures - Частина 2. Неруйнівний контроль. Визначення критерію відскоку;
EN 12504-3:2005 Випробування бетону в конструкціях. Частина 3. Визначення зусилля відриву.
Ступінь відповідності – нееквівалентна (NEQ)
Інформація про зміни до цього стандарту публікується у щорічному інформаційному покажчику «Національні стандарти», а текст змін та поправок – у щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». У разі перегляду (заміни) або скасування цього стандарту відповідне повідомлення буде опубліковане у щомісячному інформаційному покажчику «Національні стандарти». Відповідна інформація, повідомлення та тексти розміщуються також в інформаційній системі загального користування - на офіційному сайті Федерального агентства з технічного регулювання та метрології в мережі Інтернет
ГОСТ 22690-2015
Concretes
Визначення впливу на механічні методи нестандартного випробування
Дата введення - 2016-04-01
1 Область застосування
Даний стандарт поширюється на конструкційні важкі, дрібнозернисті, легкі та напружуючі бетони монолітних, збірних та збірно-монолітних бетонних та залізобетонних виробів, конструкцій та споруд (далі - конструкції) та встановлює механічні методи визначення міцності на стиск бетонів у конструкціях по пружному відскоку, удару , пластичної деформації, відриву, сколювання ребра та відриву зі сколюванням.
2 Нормативні посилання
У цьому стандарті використано нормативні посилання на такі міждержавні стандарти:
Примітка - Стандартні схеми випробувань застосовуються в обмеженому діапазоні міцності бетону (див. додаткиі ). Для випадків, що не відносяться до стандартних схем випробувань, слід встановлювати градуювання залежно від загальних правил.
4.6 Метод випробування слід вибирати з урахуванням даних, наведених у таблиці, та додаткових обмежень, встановлених виробниками конкретних засобів вимірювань. Застосування методів за межами рекомендованих у таблиці діапазонів міцності бетону допускається при науково-технічному обґрунтуванні за результатами досліджень із використанням засобів вимірювань, що пройшли метрологічну атестацію для розширеного діапазону міцності бетону.
Таблиця 1
|
Найменування методу |
Граничні значення міцності бетону, МПа |
|
Пружний відскок та пластична деформація |
5 - 50 |
|
Ударний імпульс |
5 - 150 |
|
Відрив |
5 - 60 |
|
Сколювання ребра |
10 - 70 |
|
Відрив зі сколюванням |
5 - 100 |
4.7 Визначення міцності важких бетонів проектних класів В60 і вище або за середньої міцності бетону на стиск R m≥ 70 МПа у монолітних конструкціях необхідно проводити з урахуванням положень ГОСТ 31914.
4.8 Міцність бетону визначають на ділянках конструкцій, що не мають видимих пошкоджень (відшарування захисного шару, тріщини, каверни тощо).
4.9 Вік бетону контрольованих конструкцій та її ділянок не повинен відрізнятись від віку бетону конструкцій (дільниць, зразків), випробуваних для встановлення градуювальної залежності, більш ніж на 25 %. Винятками є контроль міцності та побудова градуювальної залежності для бетону, вік якого перевищує два місяці. І тут різниця у віці окремих конструкцій (ділянок, зразків) не регламентується.
4.10 Випробування проводять за позитивної температури бетону. Допускається проводити випробування за негативної температури бетону, але не нижче мінус 10 °С, при встановленні або прив'язці градуювальної залежності з урахуванням вимог . Температура бетону при випробуваннях повинна відповідати температурі, що передбачена умовами експлуатації приладів.
Залежно від градуювання, встановлені при температурі бетону нижче 0 °С, не допускається застосовувати при позитивних температурах.
4.11 При необхідності проведення випробувань бетону конструкцій після теплової обробки при температурі поверхні T≥ 40 °С (для контролю відпускної, передавальної та розпалубної міцності бетону) градуювальну залежність встановлюють після визначення міцності бетону в конструкції непрямим неруйнівним методом при температурі t = (T± 10) °С, а випробування бетону прямим неруйнівним методом або випробування зразків - після остигання за нормальної температури.
5 Засоби вимірювань, апаратура та інструмент
5.1 Засоби вимірювання та прилади для механічних випробувань, призначені для визначення міцності бетону, повинні бути атестовані та повірені у встановленому порядку та повинні відповідати вимогам щодо додатку .
5.2 Показ приладів, градуйованих в одиницях міцності бетону, слід розглядати як непрямий показник міцності бетону. Зазначені прилади слід використовувати тільки після встановлення градуювальної залежності «показ приладу - міцність бетону» або прив'язки залежності, встановленої у приладі відповідно до .
5.3 Інструмент для вимірювання діаметра відбитків (штангенциркуль згідно з ГОСТ 166), що використовується для методу пластичних деформацій, повинен забезпечувати вимірювання з похибкою не більше 0,1 мм, інструмент для вимірювання глибини відбитка (індикатор годинного типу за ГОСТ 577 та ін.) - з похибкою трохи більше 0,01 мм.
5.4 Стандартні схеми проведення випробувань методом відриву зі сколюванням та сколу ребра передбачають застосування анкерних пристроїв та захватів відповідно до додатків та .
5.5 Для методу відриву зі сколюванням слід застосовувати анкерні пристрої, глибина загортання яких повинна бути не меншою за максимальний розмір великого заповнювача бетону випробуваної конструкції.
5.6 Для методу відриву слід використовувати сталеві диски діаметром не менше 40 мм, товщиною не менше 6 мм і не менше 0,1 діаметра, з параметрами шорсткості поверхні, що приклеюється. Ra= 20 мкм за ГОСТ 2789. Клей для приклеювання диска повинен забезпечувати міцність зчеплення з бетоном, при якій руйнування відбувається по бетону.
6 Підготовка до випробувань
6.1.1 Підготовка до випробувань включає перевірку використовуваних приладів відповідно до інструкцій з їх експлуатації та встановлення градуювальних залежностей між міцністю бетону та непрямою характеристикою міцності.
6.1.2 Градуювальну залежність встановлюють на підставі таких даних:
Результатів паралельних випробувань тих самих ділянок конструкцій одним із непрямих методів і прямим неруйнівним методом визначення міцності бетону;
Результатів випробувань ділянок конструкцій одним з непрямих неруйнівних методів визначення міцності бетону та випробувань зразків-кернів, відібраних з тих же ділянок конструкції та випробуваних відповідно до ГОСТ 28570;
Результатів випробувань стандартних бетонних зразків одним з непрямих неруйнівних методів визначення міцності бетону та механічних випробувань за ГОСТ 10180 .
6.1.3 Для непрямих неруйнівних методів визначення міцності бетону градуювальну залежність встановлюють для кожного виду міцності, що нормується, зазначеної в для бетонів одного номінального складу.
Допускається будувати одну градуювальну залежність для бетонів одного виду з одним типом великого заповнювача, з єдиною технологією виробництва, що відрізняються за номінальним складом і значенням міцності, що нормується при дотриманні вимог.
6.1.4 Допустиму відмінність віку бетону окремих конструкцій (ділянок, зразків) при встановленні градуювальної залежності від віку бетону контрольованої конструкції приймають по .
6.1.5 Для прямих неруйнівних методів допускається використовувати залежності, наведені в додатках і для всіх видів міцності бетону, що нормується.
6.1.6 Градуювальна залежність повинна мати середньоквадратичне (залишкове) відхилення S T . H. M , що не перевищує 15 % середнього значення міцності бетону ділянок або зразків, використаних при побудові залежності, та коефіцієнт (індекс) кореляції не менше 0,7.
Рекомендується використовувати лінійну залежність виду R = a + bK(де R- міцність бетону, K- Непрямий показник). Методика встановлення, оцінки параметрів та визначення умов застосування лінійної градуювальної залежності наведено у додатку .
6.1.7 При побудові градуювальної залежності відхилення одиничних значень міцності бетону R iф від середнього значення міцності бетону ділянок або зразків, використаних для побудови градуювальної залежності, повинні бути в межах:
Від 0,5 до 1,5 середнього значення міцності бетону при ≤ 20 МПа;
Від 0,6 до 1,4 середнього значення міцності бетону при 20 МПа< ≤ 50 МПа;
Від 0,7 до 1,3 середнього значення міцності бетону при 50 МПа< ≤ 80 МПа;
Від 0,8 до 1,2 середнього значення міцності бетону при >80 МПа.
6.1.8 Коригування встановленої залежності для бетонів у проміжному та проектному віці повинно проводитися не рідше одного разу на місяць з урахуванням додатково отриманих результатів випробувань. Число зразків або ділянок додаткових випробувань під час коригування має бути не менше трьох. Методика коригування наведено у додатку.
6.1.9 Дозволяється застосовувати непрямі неруйнівні методи визначення міцності бетону, використовуючи градуювальні залежності, встановлені для бетону, що відрізняється від випробуваного за складом, віком, умовами твердіння, вологості з прив'язкою відповідно до методики за додатком .
6.1.10 Без прив'язки до конкретних умов за додатком градуювальні залежності, встановлені для бетону, що відрізняється від випробуваного, допускається використовувати тільки для отримання орієнтовних значень міцності. Не дозволяється використовувати орієнтовні значення міцності без прив'язки до конкретних умов оцінки класу бетону по міцності.
Потім вибирають ділянки в кількості, передбаченій , на яких отримано максимальне, мінімальне та проміжні значення непрямого показника.
Після випробування непрямим неруйнівним методом ділянки випробовують прямим неруйнівним методом або відбирають зразки для випробування за ГОСТ 28570 .
6.2.4 Для визначення міцності при негативній температурі бетону ділянки, обрані для побудови або прив'язки градуювальної залежності, спочатку випробовують непрямим неруйнівним методом, а потім відбирають зразки для подальшого випробування при позитивній температурі або відігрівають зовнішніми джерелами тепла (інфрачервоні випромінювачі). ) на глибину 50 мм до температури не нижче 0 ° С і відчувають прямим методом, що не руйнує. Контроль температури бетону, що відігрівається, проводять на глибині установки анкерного пристрою в підготовленому отворі або по поверхні скола безконтактним способом за допомогою пірометра за ГОСТ 28243.
Відбраковування результатів випробувань, що використовуються для побудови градуювальної залежності при негативній температурі, допускається лише в тому випадку, якщо відхилення пов'язані з порушенням випробування. При цьому результат, що відбраковується, повинен бути замінений результатами повторного випробування в тій же зоні конструкції.
6.3.1 При побудові градуювальної залежності за контрольними зразками залежність встановлюють по одиничних значеннях непрямого показника та міцності бетону стандартних зразків-кубів.
За одиничне значення непрямого показника приймають середнє значення непрямих показників для серії зразків або одного зразка (якщо градуювальну залежність встановлюють за окремими зразками). За одиничне значення міцності бетону приймають міцність бетону в серії за ГОСТ 10180 або одного зразка (залежність градуювання за окремими зразками). Механічні випробуваннязразків за ГОСТ 10180 проводять безпосередньо після випробувань непрямим непрямим методом.
6.3.2 При побудові градуювальної залежності за результатами випробувань зразків-кубів використовують не менше ніж 15 серій зразків-кубів за ГОСТ 10180 або не менше ніж 30 окремих зразків-кубів. Зразки виготовляють відповідно до вимог ГОСТ 10180 в різні зміни протягом не менше 3 діб з бетону одного номінального складу, за однією технологією, при тому ж режимі твердіння, що і конструкція, що підлягає контролю.
Одиничні значення міцності бетону зразків-кубів, що використовуються для побудови градуювальної залежності, повинні відповідати очікуваним на виробництві відхиленням, при цьому бути в межах діапазонів, встановлених у .
6.3.3 Градуювальну залежність для методів пружного відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації, відриву та сколювання ребра встановлюють на основі результатів випробувань виготовлених зразків-кубів спочатку неруйнівним методом, а потім руйнуючим методом за ГОСТ 10180.
При встановленні градуювальної залежності для методу відриву зі сколюванням виготовляють основні та контрольні зразки. На основних зразках визначають непряму характеристику, контрольні зразки випробовують за ГОСТ 10180. Основні та контрольні зразки повинні бути виготовлені з одного бетону та твердіти в однакових умовах.
6.3.4 Розміри зразків слід вибирати відповідно до найбільшої крупності заповнювача бетонної сумішіза ГОСТ 10180, але не менше:
100×100×100 мм для методів відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації, а також для методу відриву зі сколюванням (контрольні зразки);
200×200×200 мм для методу сколювання ребра конструкції;
300×300×300 мм, але з розміром ребра не менше шести глибин установки анкерного пристрою для методу відриву зі сколюванням (основні зразки).
6.3.5 Для визначення непрямих характеристик міцності проводять випробування згідно з вимогами поділу на бічних (за напрямом бетонування) гранях зразків-кубів.
Загальне числовимірювань на кожному зразку для методу пружного відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації при ударі має бути не меншою за встановлену кількість випробувань на ділянці по таблиці, а відстань між місцями ударів - не менше 30 мм (15 мм для методу ударного імпульсу). Для методу пластичної деформації при вдавлюванні число випробувань на кожній грані має бути не менше двох, а відстань між місцями випробувань – не менше двох діаметрів відбитків.
При встановленні градуювальної залежності для методу сколювання ребра проводять по одному випробуванню на кожному бічному ребрі.
При встановленні градуювальної залежності методу відриву зі сколюванням проводять по одному випробуванню на кожній бічній грані основного зразка.
6.3.6 При випробуваннях методом пружного відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації при ударі зразки повинні бути затиснуті в пресі із зусиллям не менше (30 ± 5) кН і не більше 10 % очікуваного значення руйнівного навантаження.
6.3.7 Зразки, випробувані методом відриву, встановлюють на пресі так, щоб до опорних плит преса не прилягали поверхні, на яких вирив проводили. Результати випробувань згідно з ГОСТ 10180 збільшують на 5%.
7 Проведення випробувань
7.1.1 Число та розташування контрольованих ділянок у конструкціях повинні відповідати вимогам ГОСТ 18105 та вказуватися у проектної документаціїна конструкції або встановлюватися з урахуванням:
Завдання контролю (визначення фактичного класу бетону, розпалубної або відпускної міцності, виявлення ділянок зниженої міцності тощо);
Види конструкції (колони, балки, плити та ін.);
Розміщення захваток та порядку бетонування;
Армування конструкцій.
Правила призначення числа ділянок випробувань монолітних та збірних конструкцій при контролі міцності бетону наведено у додатку. При визначенні міцності бетону конструкцій, що обстежуються, число і розташування ділянок повинні прийматися за програмою проведення обстеження.
7.1.2 Випробування проводять на ділянці конструкції площею від 100 до 900 см2.
7.1.3 Загальна кількість вимірювань на кожній ділянці, відстань між місцями вимірювань на ділянці та від краю конструкції, товщина конструкцій на ділянці вимірювань повинна бути не меншою від значень, наведених у таблиці залежно від методу випробувань.
Таблиця 2 - Вимоги до ділянок випробувань
|
Найменування методу |
Загальне число |
Мінімальне |
Мінімальне |
Мінімальна |
|
Пружний відскок |
||||
|
Ударний імпульс |
||||
|
Пластична деформація |
||||
|
Сколювання ребра |
||||
|
Відрив |
2 діаметри |
|||
|
Відрив зі сколюванням при робочій глибині загортання анкераh: |
||||
|
≥ 40мм |
||||
|
< 40мм |
7.1.4 Відхилення окремих результатів вимірювань на кожній ділянці від середньої арифметичного значеннярезультатів вимірювань даної ділянки має перевищувати 10 %. Результати вимірів, що не задовольняють зазначеній умові, не враховують при обчисленні середнього арифметичного значення непрямого показника даної ділянки. Загальна кількість вимірювань на кожній ділянці при обчисленні середньої арифметичної має відповідати вимогам таблиці.
7.1.5 Міцність бетону в контрольованій ділянці конструкції визначають за середнім значенням непрямого показника за градуювальною залежністю, встановленою відповідно до вимог розділу , за умови, що обчислене значення непрямого показника знаходиться в межах встановленої (або прив'язаної) залежності (між найменшим і найбільшим значеннямиміцності).
7.1.6 Шорсткість поверхні ділянки бетону конструкцій при випробуванні методами відскоку, ударного імпульсу, пластичної деформації повинна відповідати шорсткості поверхні ділянок конструкції (або кубів), випробуваних при встановленні градуювальної залежності. У необхідних випадках допускається зачищати поверхню конструкції.
При використанні методу пластичної деформації при вдавлюванні, якщо нульовий відлік знімають після застосування початкового навантаження, вимог до шорсткості поверхні бетону конструкції не пред'являють.
7.2.1 Випробування проводять у наступній послідовності:
Положення приладу при випробуванні конструкції щодо горизонталі рекомендується приймати таким же, як і при встановленні градуювальної залежності. При іншому положенні приладу необхідно вносити виправлення на показники відповідно до інструкції з експлуатації приладу;
7.3.1 Випробування проводять у наступній послідовності:
Прилад розташовують так, щоб зусилля прикладалося перпендикулярно досліджуваної поверхні відповідно до інструкції з експлуатації приладу;
При застосуванні сферичного індентора для полегшення вимірювань діаметрів відбитків випробування допускається проводити через листи копіювального та білого паперу (у цьому випадку випробування для встановлення градуювальної залежності проводять із застосуванням такого ж паперу);
Фіксують значення непрямої характеристики відповідно до інструкції з експлуатації приладу;
Обчислюють середнє значення непрямої властивості ділянці конструкції.
7.4.1 Випробування проводять у наступній послідовності:
Прилад розташовують так, щоб зусилля прикладалося перпендикулярно досліджуваної поверхні відповідно до інструкції з експлуатації приладу;
Положення приладу при випробуванні конструкції щодо горизонталі рекомендується приймати таким же, як і при випробуванні при встановленні градуювальної залежності. При іншому положенні приладу необхідно вносити поправку до показань відповідно до інструкції з експлуатації приладу;
Фіксують значення непрямої характеристики відповідно до інструкції з експлуатації приладу;
Обчислюють середнє значення непрямої властивості ділянці конструкції.
7.5.1 При випробуванні методом відриву ділянки повинні розташовуватися в зоні найменшої напруги, що викликається експлуатаційним навантаженням або зусиллям обтиснення попередньо напруженої арматури.
7.5.2 Випробування проводять у наступній послідовності:
У місці приклеювання диска знімають поверхневий шар бетону завглибшки 0,5 - 1 мм і очищають поверхню від пилу;
Диск приклеюють до бетону, притискаючи диск та видаляючи надлишки клею за межами диска;
Прилад з'єднують із диском;
Навантаження плавно збільшують зі швидкістю (1±0,3) кН/с;
Вимірюють площу проекції поверхні відриву на площині диска з похибкою ± 0,5 см 2;
Визначають значення умовної напруги в бетоні при відриві як відношення максимального зусилля відриву площі проекції поверхні відриву.
7.5.3 Результати випробувань не враховують, якщо при відриві бетону було оголено арматуру або площа проекції поверхні відриву склала менше 80 % площі диска.
7.6.1 При випробуванні методом відриву зі сколюванням ділянки повинні розташовуватися в зоні найменшої напруги, що викликається експлуатаційним навантаженням або зусиллям обтиснення попередньо напруженої арматури.
7.6.2 Випробування проводять у наступній послідовності:
Якщо анкерний пристрій не встановлено до бетонування, то в бетоні виконують отвір, розмір якого вибирають відповідно до інструкції з експлуатації приладу в залежності від типу анкерного пристрою;
В отвір закріплюють анкерний пристрій на глибину, передбачену інструкцією з експлуатації, залежно від типу анкерного пристрою;
Прилад з'єднують із анкерним пристроєм;
Навантаження збільшують із швидкістю 1,5 - 3,0 кН/с;
Фіксують показання силовимірювача приладу Р 0 та величину прослизання анкера Δ h(Різниця між фактичною глибиною вириву і глибиною загортання анкерного пристрою) з точністю не менше 0,1 мм.
7.6.3 Виміряне значення сили вириву Р 0 множать на поправочний коефіцієнт γ, який визначається за формулою
де h- робоча глибина загортання анкерного пристрою, мм;
Δ h- Величина прослизання анкера, мм.
7.6.4 Якщо найбільший та найменший розміривирваної частини бетону від анкерного пристрою до меж руйнування по поверхні конструкції відрізняються більш ніж у два рази, а також якщо глибина вириву відрізняється від глибини загортання анкерного пристрою більш ніж на 5 % (Δ h > 0,05h, γ > 1,1), то результати випробувань допускається враховувати лише для орієнтовної оцінки міцності бетону.
Примітка - Орієнтовні значення міцності бетону не допускається використовувати для оцінки класу бетону за міцністю та побудовою градуювальних залежностей.
7.6.5 Результати випробування не враховують, якщо глибина вириву відрізняється від глибини загортання анкерного пристрою більш ніж на 10 % (Δ h > 0,1h) або була оголена арматура на відстані від анкерного пристрою, меншому, ніж глибина його загортання.
7.7.1 При випробуванні методом сколювання ребра на ділянці випробування не повинно бути тріщин, околов бетону, напливів або раковин заввишки (глибиною) понад 5 мм. Ділянки повинні розташовуватися в зоні найменшої напруги, що викликається експлуатаційним навантаженням або зусиллям обтиснення попередньо напруженої арматури.
7.7.2 Випробування проводять у наступній послідовності:
Прилад закріплюють на конструкції, прикладають навантаження зі швидкістю трохи більше (1 ± 0,3) кН/с;
Фіксують показання силовимірювача приладу;
Вимірюють фактичну глибину сколювання;
Визначають середнє значення зусилля сколювання.
7.7.3 Результати випробування не враховують, якщо при сколюванні бетону було оголено арматуру або фактична глибина сколювання відрізнялася від заданої більш ніж на 2 мм.
8 Обробка та оформлення результатів
8.1 Результати випробувань подають у таблиці, в якій вказують:
Вид конструкції;
Проектний клас бетону;
Вік бетону;
Міцність бетону кожної проконтрольованої ділянки по;
Середню міцність бетону конструкції;
Зони конструкції або її частини за дотримання вимог .
Форму таблиці представлення результатів випробувань наведено у додатку.
8.2 Обробку та оцінку відповідності встановленим вимогам значень фактичної міцності бетону, отриманих із застосуванням наведених у цьому стандарті методів, проводять за ГОСТ 18105 .
Примітка - Статистичну оцінку класу бетону за результатами випробувань проводять заГОСТ 18105 (схеми «А», «Б» або «В») у тих випадках, коли міцність бетону визначається за градуювальною залежністю, побудованою відповідно до розділу . При використанні раніше встановлених залежностей шляхом їх прив'язки (за додатком ) статистичний контроль не допускається, а оцінку класу бетону проводять лише за схемою «Г»ГОСТ 18105.
8.3 Результати визначення міцності бетону механічними методами неруйнівного контролю оформляють у висновку (протоколі), в якому наводять такі дані:
Про випробувані конструкції із зазначенням проектного класу, дати бетонування та проведення випробувань або віку бетону на момент проведення випробування;
Про застосовувані методи контролю міцності бетону;
Про типи приладів із заводськими номерами, відомості про повірки приладів;
Про прийняті градуювальні залежності (рівняння залежності, параметри залежності, дотримання умов застосування градуювальної залежності);
Використовувані для побудови градуювальної залежності або її прив'язки (дата проведення та результати випробувань непрямими чи непрямими або руйнуючими методами, що коригують коефіцієнти);
Про кількість ділянок визначення міцності бетону в конструкціях із зазначенням їхнього розташування;
Результати випробовувань;
Методику, результати обробки та оцінки отриманих даних.
Додаток А
(обов'язкове)
Стандартна схема випробування методом відриву зі сколюванням
А.1 Стандартна схема випробування методом відриву зі сколюванням передбачає проведення випробувань за дотримання вимог - .
А.2 Стандартна схема випробувань застосовується у таких випадках:
Випробування важкого бетонуміцністю на стиск від 5 до 100 МПа;
Випробування легкого бетону міцністю на стиск від 5 до 40 МПа;
Максимальна фракція великого заповнювача бетону не більша за робочу глибину загортання анкерних пристроїв.
А.3 Опори навантажувального пристрою повинні рівномірно прилягати до поверхні бетону на відстані не менше ніж 2 hвід осі анкерного пристрою, де h- Робоча глибина загортання анкерного пристрою. Схема випробування наведена малюнку .
1
2
- Опора навантажувального пристрою;
3
- Захоплення навантажувального пристрою; 4
- перехідні елементи, тяги; 5
- анкерний пристрій;
6
- Виривається бетон (конус відриву); 7
- випробувана конструкція
Малюнок А.1 - Схема випробування методом відриву зі сколюванням
А.4 Стандартною схемою випробування методом відриву зі сколюванням передбачено застосування анкерних пристроїв трьох типів (див. рисунок). Анкерний пристрій типу I встановлюють у конструкції при бетонуванні. Анкерні пристрої типів II і III встановлюють попередньо підготовлені в конструкції отвори.
1
- Робочий стрижень; 2
- Робочий стрижень з розтискним конусом; 3
- Сегментні рифлені щоки;
4
- Опорний стрижень; 5
- робочий стрижень із порожнім розтискним конусом; 6
- Вирівнююча шайба
Малюнок А.2 – Типи анкерних пристроїв для стандартної схеми випробувань
А.5 Параметри анкерних пристроїв та допустимі для них діапазони вимірюваної міцності бетону при стандартній схемі випробувань вказані в таблиці. Для легкого бетону при стандартній схемі випробувань застосовують лише анкерні пристрої з глибиною загортання 48 мм.
Таблиця А.1 - Параметри анкерних пристроїв за стандартної схеми випробувань
|
Тип анкерного |
Діаметр анкерного |
Глибина загортання анкерних пристроїв, |
Допустимий для анкерного пристрою |
||
|
робоча h |
повна h" |
важкого |
легені |
||
|
45 - 75 |
|||||
|
10 - 50 |
10 - 40 |
||||
|
40 - 100 |
|||||
|
5 - 100 |
5 - 40 |
||||
|
10 - 50 |
|||||
А.6 Конструкції анкерів типів II і III повинні забезпечувати попереднє (до застосування навантаження) обтискання стінок отвору на робочій глибині загортання hта контроль прослизання після випробування.
Додаток Б
(обов'язкове)
Стандартна схема випробування методом сколювання ребра
Б.1 Стандартна схема випробування методом сколювання ребра передбачає проведення випробувань за дотримання вимог - .
Б.2 Стандартна схема випробувань застосовується у таких випадках:
Максимальна фракція великого заповнювача бетону трохи більше 40 мм;
Випробування важкого бетону міцністю на стиск від 10 до 70 МПа на гранітному та вапняковому щебені.
Б.3 Для проведення випробувань застосовують прилад, що складається з силозбудника з блоком силовимірювача та захоплення зі скобою для місцевого сколювання ребра конструкції. Схема випробування наведена малюнку .
1
- прилад з навантажуючим пристроєм та силовимірником; 2
- Опорна рама;
3
- бетон, що сколюється; 4
- випробувана конструкція; 5
- захоплення зі скобою
Малюнок Б.1 - Схема випробування методом сколювання ребра
Б.4 При місцевому сколюванні ребра мають бути забезпечені такі параметри:
Глибина сколювання a= (20±2) мм;
Ширина сколювання b= (30 ± 0,5) мм;
Кут між напрямком дії навантаження і нормаллю до поверхні конструкції, що навантажується β = (18 ± 1)°.
Додаток
(рекомендоване)
Градуювальна залежність для методу відриву зі сколюванням
При проведенні випробувань методом відриву зі сколюванням за стандартною схемою згідно з додатком кубічну міцність бетону на стиск. R, МПа, допускається обчислювати за градуювальною залежністю за формулою
|
R = m 1 m 2 P, |
де m 1 - коефіцієнт, що враховує максимальний розмір великого заповнювача в зоні виривай прийнятий рівним 1 при крупності заповнювача менше 50 мм;
m 2 - коефіцієнт пропорційності для переходу від зусилля виривавши кілоньютони до міцності бетону в мегапаскалях;
Р- Зусилля вириву анкерного пристрою, кН.
При випробуванні важкого бетону міцністю 5 МПа і більше легкого бетону міцністю від 5 до 40 МПа значення коефіцієнта пропорційності m 2 приймають по таблиці.
Таблиця В.1
|
Тип анкерного |
Діапазон |
Діаметр анкерного |
Глибина загортання анкерного |
значення коефіцієнтаm 2 для бетону |
|
|
важкого |
легені |
||||
|
45 - 75 |
|||||
|
10 - 50 |
|||||
|
40 - 75 |
|||||
|
5 - 75 |
|||||
|
10 - 50 |
|||||
Коефіцієнти m 2 при випробуванні важкого бетону із середньою міцністю вище 70 МПа слід приймати за ГОСТ 31914.
Додаток Г
(рекомендоване)
Градуювальна залежність для методу сколювання ребра
за стандартної схеми випробування
При виконанні випробування методом сколювання ребра за стандартною схемою згідно з додатком кубікову міцність на стиснення бетону на гранітному та вапняному щебені. R, МПа, допускається обчислювати за градуювальною залежністю за формулою
|
R = 0,058m(30Р + Р 2), |
де m- Коефіцієнт, що враховує максимальний розмір великого заповнювача і приймається рівним:
1,0 – при крупності заповнювача менше 20 мм;
1,05 – при крупності заповнювача від 20 до 30 мм;
1,1 -при крупності заповнювача від 30 до 40 мм;
Р- Зусилля сколювання, кН.
Додаток Д
(обов'язкове)
Вимоги до приладів для механічних випробувань
Таблиця Д.1
|
Найменування характеристик приладів |
Характеристика приладів для методу |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
пружного |
ударного |
пластичної |
відриву |
сколювання |
відриву зі |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Твердість ударника, бойка або індентора HRCе, щонайменше |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Шорсткість контактної частини ударника або індентора, мкм, не більше |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Діаметр ударника або індентора, мм, не менше |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Товщина кромок дискового індентора, мм, не менше |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Кут конічного індентора |
30 ° - 60 ° |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Діаметр відбитка, % діаметра індентора |
20 - 70 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Допуск перпендикулярності при додатку навантаження на висоті 100 мм, мм |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Енергія удару, Дж, не менше |
0,02 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Швидкість збільшення навантаження, кН/сРівняння залежності «непряма характеристика – міцність» приймають лінійним за формулою Е.2 Відбракування результатів випробувань Після побудови градуювальної залежності за формулою () проводять її коригування шляхом відбракування одиничних результатів випробувань, що не задовольняють умові: де середнє значення міцності бетону за градуювальною залежністю розраховують за формулою тут значення R i H , R iф, , N- Див. Експлікації до формул (), (). Е.4 Коригування градуювальної залежності Коригування встановленої градуювальної залежності з урахуванням додатково одержуваних результатів випробувань повинно проводитися не рідше одного разу на місяць. При коригуванні градуювальної залежності до існуючих результатів випробувань додають не менше трьох нових результатів, отриманих при мінімальному, максимальному та проміжному значенняхнепрямого показника. У міру накопичення даних для побудови градуювальної залежності результати попередніх випробувань, починаючи з перших, відбраковують, щоб загальна кількість результатів не перевищувала 20. Після додавання нових результатів та відбракування старих мінімальне та максимальне значення непрямої характеристики, градуювальну залежність та її параметри встановлюють знову за формулами () - (). Е.5 Умови застосування градуювальної залежності Застосування градуювальної залежності для визначення міцності бетону за цим стандартом допускається тільки для значень непрямої характеристики, що попадає в діапазон від H min до Нмах. Якщо коефіцієнт кореляції r < 0,7 или значение Додаток Ж
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
де Rос i- міцність бетону в i-м ділянці, що визначається методом відриву зі сколюванням або випробуванням кернів за ГОСТ 28570;
Rкосв i- міцність бетону в i-м ділянці, яка визначається будь-яким непрямим методом за використовуваною градуювальної залежності;
n- Число ділянок випробувань.
Ж.2 При обчисленні коефіцієнта збігу повинні бути дотримані умови:
Число ділянок випробувань, що враховуються при обчисленні коефіцієнта збігу, n ≥ 3;
Кожне окреме значення Rос i /Rкосв iмає бути не менше 0,7 і не більше 1,3:
|
1 на 4 м довжини лінійних конструкцій; 1 на 4 м2 площі плоских конструкцій. Додаток до
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Найменування конструкцій |
Позначення 1) |
№ ділянки за схемою |
Міцність бетону, МПа |
Клас міцності |
|
|
ділянки 3) |
середня 4 ) |
||||
|
1) Марка, умовне позначеннята (або) розташування конструкції в осях, зони конструкції, або частини монолітної та збірно-монолітної конструкції (захватки), для якої визначається клас міцності бетону. 2) Загальна кількість та розташування ділянок відповідно до . 3) Міцність бетону ділянки відповідно до . 4) Середня міцність бетону конструкції, зони конструкції або частини монолітної та збірно-монолітної конструкції при кількості ділянок, що відповідають вимогам . 5) Фактичний класміцності бетону конструкції або частини монолітної та збірно-монолітної конструкції згідно з пунктами 7.3 - 7.5ГОСТ 18105 залежно від обраної схеми контролю. Примітка - Подання у графі «Клас міцності бетону» оціночних значень класу або значень необхідної міцності бетону для кожної ділянки окремо (оцінка класу міцності по одній ділянці) не припустимо. |
|||||
Ключові слова: конструктивні важкі та легкі бетони, монолітні та збірні бетонні та залізобетонні вироби, конструкції та споруди, механічні методи визначення міцності на стиск, пружний відскок, ударний імпульс, пластична деформація, відрив, сколювання ребра, відрив зі сколюванням
Міцність несучих та огороджувальних конструкцій значною мірою залежить від характеристик будівельних матеріалів, що використовуються. Комплексне випробування бетону на відрив зі сколюванням відноситься до категорії неруйнівних і дозволяє з високою точністю визначити параметри та якість використовуваних сумішей. Дослідження проводяться згідно з вимогами ГОСТ 22690-2015 із застосуванням спеціальних приладів.
В нашій країні дана методикавипробувань бетону отримала широке розповсюдженняв силу своєї універсальності та зручності. Характеристики міцності матеріалу перевіряються шляхом впливу безпосередньо на бетон конструкції і викликає його часткове сколювання. У результаті досліджень визначається зусилля, що дозволяє відірвати фрагмент будівельної конструкції з допомогою закладеного в шпур пелюсткового анкера.
Порядок проведення випробувань бетонних конструкцій на відрив зі сколюванням
Описувана методика контролю дозволяє встановити показники міцності матеріалу в діапазоні вимірювань від 5 до 100 МПа. Цей спосібвипробувань застосовується для чотирьох різновидів бетону:
- легені;
- важкі;
- дрібнозернисті;
- що напружують у монолітних та збірних залізобетонних виробах.
Дослідження цього будівельного матеріалушляхом відриву анкера зі сколюванням здійснюється у порядку, передбаченому чинним ГОСТ:
- Підготовка обладнання та об'єкта.
- Проведення досліджень та фіксація одержуваних результатів.
- Обробка даних із використанням стандартних методик.
- Створення градуювальної залежності.
Для виконання програми виготовляють два види зразків контрольні та основні з матеріалів того виду, що досліджується. Затвердіння їх має здійснюватися за однакових умов з випробуваними виробами. При цьому основні зразки необхідні визначення непрямих характеристик бетонних сумішей.
Підготовчі роботи
Випробування будівельних конструкційі ЗБВ з використанням даної методики вимагатиме значного часу. Перед проведенням досліджень бетону шляхом відриву зі сколюванням виконується низка підготовчих заходів:
- Прилад та анкерний пристрій оглядаються, перевіряється їхній технічний стан.
- Вибирається місце встановлення приладу не обов'язково рівне, кривизна поверхні при цьому не повинна перешкоджати його застосуванню.
- У досліджуваній конструкції висвердлюють шпур, з якого видаляється пил та сміття. При температурі довкіллянижче -10 °С отвір та прилеглий масив по всій довжині прогріваються.
Досліджувану ділянку, де планується відривати бетон зі сколюванням, має знаходитися на достатній відстані від попередньо напруженої арматури. Крім того, досліджувана зона не повинна відчувати великих експлуатаційних навантажень.
Процедура проведення досліджень міцності бетону
Випробування бетону методом відриву може проводитися, у тому числі і з використанням анкерів, закладених до моменту заливання конструкції з цементно-піщаних сумішей. 
Описувана методика перевірки характеристик міцності бетону, при якій проходить відрив і сколювання, передбачає виконання низки операцій:
- У заздалегідь висвердлений шпур вводиться пелюстковий анкер на повну глибину і фіксується в ньому.
- Здійснюється монтаж приладу та з'єднання заставного пристрою з ним.
- Поступово підвищують навантаження (швидкість зростання –1,5 -3 кН/с).
- Фіксація показань: сили та значення прослизання анкера (різниця між глибиною шпуру та отвору, на якій відбувається відрив фрагмент матеріалу від масиву).
Отриманий результат – сила вириву вноситися до протоколу випробувань і використовується для побудови градуювальної залежності. При цьому точність вимірювання показника прослизання заставного анкера має бути не менше 0,1 мм.
Обробка результатів
Зафіксовані в ході досліджень дані дозволяють оцінювати міцність згаданого матеріалу за величиною прикладеного навантаження, при якому відбувається сколювання. Значення сили, коли він відривається фрагмент бетону внаслідок сколювання, множиться на поправочний коефіцієнт. Останній обчислюється за такою формулою:
γ=h 2 /(h- Δh) 2 ,
де h - величина заглиблення анкера,
а Δh - значення прослизання.
Якщо максимальна довжиначастини матеріалу, яка була відірвана в ході випробування, більш ніж удвічі перевищує мінімальну, результат вважається орієнтовним. Аналогічно надходять, якщо глибина шпуру перевищує величину прослизання анкера на 5% і більше. Використання орієнтовних значень визначення класу міцності матеріалу неприпустимо.
Випробування визнаються недійсними, якщо глибина вириву відрізняється від довжини анкера на 10% або на відстані, яка не перевищує глибину отвору, виявляється арматура.
Переваги та особливості методу досліджень
Однією з головних переваг описаного методу є висока точністьв широкому діапазонівимірів. Москва - лідер за кількістю об'єктів, що зводяться і подібні випробування бетону на відрив з подальшим сколюванням затребувані. Даний спосіб оцінки міцності матеріалу єдиний з методів, що дозволяє побудувати градуювальну залежність без руйнування конструкції.
При контролі характеристик із використанням даного методунеобхідно враховувати кліматичні умови, і навіть ряд інших чинників. Зокрема, товщина виробу повинна бути вдвічі більша за заглиблення анкера, а відстань між точками вимірювань перевищувати це значення п'ятикратно. Замовити випробування бетону шляхом відриву зі сколюванням в Москві доступною ціноюможна безпосередньо на нашому сайті або зателефонувавши за контактним телефоном.
