Moderní metody zkoušení betonu | Ironcon Lab

Zanedbávání konkrétních kontrolních metod znamená ohrožení životů lidí. Aby se předešlo defektům při stavbě jakýchkoli objektů, jsou v každé fázi tvorby a zrání betonu stanoveny určité kontrolní metody. Článek pojednává o těchto metodách s uvedením příslušných regulačních dokumentů.

Jak se určuje pevnost betonu?

Kontroly začínají ještě před vytvořením písku. Při míchání směsi zkontrolujte parametry a dávkování jednotlivých složek. Samotná betonová směs je také testována na řadu parametrů, a to: zpracovatelnost, průměrnou hustotu, delaminaci, pórovitost, teplotu, zachování vlastností v čase, objem unášeného vzduchu.

Přímo na stavbě se však často kontroluje pouze zpracovatelnost a teplota. Po položení betonové směsi se konstrukce kontroluje v mezivěku 7 dnů. Do této doby by měl beton získat alespoň 70 % pevnosti požadované projektem. Proces končí studiem pevnostních charakteristik po úplném vyzrání. Ale ve skutečnosti to pokračuje po celou dobu životnosti betonové konstrukce. V dokumentech je akceptováno, že beton zraje nebo nabývá návrhové pevnosti 28. den tvrdnutí.

Vznik dané pevnosti betonu závisí na kombinaci fyzikálních a chemických faktorů během každé fáze. Abychom pochopili celý proces, rozdělme tyto fáze na:

1. Příprava komponentů pro přípravu každé šarže betonové směsi.
2. Míchání betonové směsi v maltové jednotce.
3. Nalévání hotové směsi do forem nebo bednění na místě.
4. Pevnostní sada.
5. Provoz konstrukce.

Co určuje dosažení dané třídy betonu?

Co se kontroluje v první fázi? Technolog před zahájením výroby a dávkováním složek betonové směsi do míchačky vybere složení a tím nastaví vlastnosti budoucí směsi, poté zadá parametry surovin na ovládacím panelu míchačky betonu. Automatizace moderních dávkovacích zařízení dávkuje komponenty v požadovaných poměrech s ohledem na přirozenou vlhkost, teplotu a použitá aditiva. Každá šarže betonové směsi musí být testována ve výrobě a musí mít také dokument kvality v souladu s GOST 7473-2010 (příloha B), který musí odrážet následující základní parametry:

• jméno, adresa a telefonní číslo výrobce a dodavatele betonové směsi;
• datum a čas expedice betonové směsi;
• druh betonové směsi a její symbol;
• návrhová třída pevnosti betonu;
• použitá aditiva:
  • změkčovadla;
  • urychlovače;
  • odpuzovače vody;
  • nemrznoucí směs;

  Poznámka: Ve skutečnosti se často výrobce může pokusit o některých bodech dokumentu kvality podle vlastního uvážení nebo na žádost dodavatele mlčet, takže musíte sledovat a vyžadovat, aby byl tento dokument vypracován správně.

  

  Po smíchání složek odeberou zkoušející z míchačky na beton směs jednoho jmenovitého složení. Odlévají se z něj standardní vzorky pro testování.

  Laboratorní technici berou v úvahu rozdíl ve fyzikálním a chemickém vlivu na betonovou směs, která je odeslána na místo, a na tu, která je přijata k testování v laboratoři. Důvodem je, že nárůst pevnosti betonu závisí na dalších faktorech:

  • čas od namíchání směsi do uložení do bednění;
  • vibrační účinek na směs;
  • rovnoměrnost vyplnění formuláře nebo bednění;
  • okolní teplota
  • změna poměru voda-cement pracovníky na staveništi.

  Tyto faktory se budou lišit mezi laboratorními podmínkami a staveništi. Pro získání přesných údajů se vzorky odebírají také přímo na staveništi. Vzorky jsou kostky o délce strany 10 cm. Jsou označeny a poté dodány k testování. Někdy se kontrola provádí přímo na místě. Veškeré práce jsou prováděny v souladu s průmyslově uznávanou NTD (normativní a technická dokumentace).

  Klasifikace metod zkoušení pevnosti betonu

  V 22690. století se používají dvě zkušební metody: destruktivní a nedestruktivní zkušební metody. Obecným cílem těchto metod je získat odečty přístrojů a korelovat je s charakteristikami uvedenými v GOST 17624, GOST 10180 a XNUMX. Poté na základě získaných výsledků určit pevnostní třídu betonu.

  

  Destruktivní metody

  Pro kontrolu mezních parametrů se provádějí zkoušky mechanické destrukce předtvarovaných vzorků:

  • pro kompresi;
  • pro tahové štípání;
  • ohýbání v tahu;
  • pro axiální napětí.

  V laboratorních podmínkách se pevnost kontroluje pomocí kostek nebo trámů určitých velikostí. Odlévají se do forem na betonovou směs (regulováno GOST 10180). Vzorky pro testování jsou také vybírány z hotových konstrukcí (regulovaných GOST 28570). Při zkoušce je kostka lisována v hydraulickém lisu, dokud se nerozbije. Je důležité, aby se během procesu testování nedrtil jediný vzorek, ale série vzorků. Získaná měření se zprůměrují a výsledky se zaznamenají do protokolu o zkoušce. Tím se dosáhne snížení chybovosti.

  Před zkoušením vzorků betonu se shromáždí informace o materiálu, vyžádají se certifikáty kvality a na základě toho se zvolí optimální zkušební režim. Někdy se však stane, že síla se ukáže být 1,5 – 2krát vyšší než vypočítaná. Následky tohoto překvapení jsme reflektovali v tomto videu.

  Nedestruktivní metody

  GOST 22690 zahrnuje do této skupiny přímý и nepřímý mechanické metody zkoušení pevnosti. První jsou založeny na měření mechanických účinků na testovaný materiál. Druhý je založen na porovnání odečtů přístrojů, tzn. nepřímé charakteristiky s pevnostními indikátory destruktivních metod.

  Přímo:

  • Separace kovových disků. Umožňuje studovat parametry místní destrukce betonu v místě oddělení kovového disku, který je k němu přilepen. Síla použitá k roztržení se zaznamenává zařízením typu Onyx. Výsledné číslo je rozděleno plochou disku. Číslo je poté porovnáno s referenčními informacemi.

  Používá se pro testování vyztužených konstrukcí. Ale v Rusku je tato metoda vzácná. Oblibu si nezískal kvůli obtížnosti lepení kotoučů epoxidovým lepidlem v chladném počasí.

  Nepřímý:

  • Ultrazvukové zkoušení pevnosti betonu.Přijatá zkratka je UZK. Tato metoda je založena na různých rychlostech ultrazvukových vln procházejících betonem různé síly. Zkouška se provádí metodou průchozí a povrchové sondy. Práce se řídí GOST 17624. Tento dokument stanoví požadavky na zkušební technologii na staveništích. Jsou také uvedeny formy zkušebních protokolů. Výhodou této metody je přesnost (při použití moderních přístrojů) a rychlost získávání indikátorů. Ale při použití ultrazvukového testování je nutné provést dodatečné výpočty a sestrojit kalibrační vztah, který propojí získaná data s pevností materiálu.

  

  • Metoda rázového pulsu. Zařízení během testu snímá energii nárazu a její změnu v okamžiku dopadu úderníku na betonový povrch. Přesnost měření touto metodou je nízká a nesrovnatelná s ukazateli laboratorních testů. Ale existují výhody v jednoduchosti procesu.
  • Metoda elastického odskoku. Metoda je založena na vztahu mezi pevností betonu a hodnotou odrazu úderníku od povrchu betonu. Změří se hodnota jednotky odrazu a poté se vypočte síla pomocí předem vytvořeného kalibračního vztahu. Pro práci se používá kompaktní zařízení – Schmidtovo kladivo, nástroj, který byl vynalezen již v roce 1948. Mezi drobné nevýhody zaznamenáváme potřebu předběžné přípravy místa, kde se provádějí měření.

  

  • Metoda plastické deformace. To je také způsob, jak otestovat pevnost betonového povrchu. Používaným bicím nástrojem je Kaškarovovo kladivo. Narážejí na listy uhlíkového papíru, které jsou položeny na zkoumaném povrchu. Poté se změří parametry otisku na papíře, který zanechá na konci kladívka referenční tyč. Ukazatele jsou korelovány s referenčními hodnotami převzatými z regulačních dokumentů. Je to poněkud exotická metoda, která se v praxi používá jen zřídka kvůli obtížnosti reprodukce měření různými testery.

  Jiné typy testů

  Při výstavbě budov vyžadují stavební předpisy od developerů kontrolu různých parametrů betonových konstrukcí. K tomu využívají služeb stavebních laboratoří. Nejčastěji se určují následující vlastnosti:

  • stupeň karbonizace;
  • průměr a umístění výztuže v hotové konstrukci;
  • měření velikosti ochranné vrstvy;
  • povrchová vlhkost;
  • hustota.

  Také v laboratořích, pro stanovení důležitých charakteristik, jsou vzorky nutně testovány na voděodolnost a mrazuvzdornost.

  Testování betonu na odolnost vůči vodě

  Voděodolnost betonu určuje jeho pevnost a mrazuvzdornost. Všechny výzkumné postupy pro stanovení vodotěsného stupně se provádějí v souladu s předpisy GOST 12730.5.

  Vzorky se odlévají do válcových forem o průměru 150 mm nebo krychlových forem o hraně 150 mm. Po dozrání jsou vyjmuty a testovány tlakem vody na laboratorním zařízení. Pro snížení chyby v ukazatelích je v laboratořích vyšetřeno minimálně 6 vzorků. V závislosti na požadavcích se používají různé metody zkoušení vzorků betonu na přenos vlhkosti:

  • použijte metodu „mokrých míst“;
  • vypočítat koeficient filtrace;
  • určit hloubku průniku vody pod tlakem;
  • provést rychlou zkoušku prodyšnosti.

  Technické vybavení ukazuje úroveň laboratoře a její možnosti získat výsledky zkoušek.

  Stanovení parametrů mrazuvzdornosti

  Požadavky na mrazuvzdornost betonu jsou způsobeny klimatickými faktory v Rusku. Projektanti tento parametr uvádějí v projektech a kontrolní služby jej zahrnují do seznamu zkoušek v předběžné fázi výstavby. Mrazuvzdornost závisí na hustotě směsi a absenci pórů, ve kterých se může hromadit voda.

  Zkoušky mrazuvzdornosti se provádějí pouze v laboratořích. Práce je regulována GOST 10060-2012. Vzorky se zmrazují v chladicích komorách na teploty -18 C až -50 C. Poté se betonová kostka rozmrazí na vzduchu nebo v roztoku voda-sůl při t = +20 C. Toto je považováno za úplný cyklus. Po určitém počtu cyklů je betonový kámen podroben standardní zkoušce pevnosti pomocí hydraulického lisu.

  Laboratorní technici určují počet cyklů, při kterých je zachována síla značky. Výsledky jsou zaznamenány v protokolu o zkoušce. Bez podpisu odpovědné osoby je dokument neplatný.

  Značení směsí a transportbetonu

  Označení betonu je regulováno GOST 7473. Odráží vlastnosti specifikované výrobcem. Podívejme se na přijatý zápis na jednom příkladu:

  BST V15 P4 F150 W6

  Zkratky BST, BSM, BSL znamená typ betonové směsi: těžká, jemná nebo lehká. Tyto zkratky jsou v průmyslu přijímány a jsou zakotveny v GOST.

  Písmeno B udává pevnostní třídu v MPa.

  Písmeno P, F, R uvádějí, že směsi patří do skupin podle zpracovatelnosti: mobilní, tuhé, roztíratelné.

  latinské písmeno F označte parametr mrazuvzdornosti. Ukazuje, kolik cyklů zmrazování a rozmrazování vydrží beton nasycený vodou bez ztráty pevnosti nebo hmotnosti.

  latinské písmeno W ve značení znamená voděodolný. Je kombinován se sudými čísly od 2 do 20. Jednotkou měření tohoto parametru je tlak v MPa×10⁻¹. Tento indikátor charakterizuje maximální tlak vody, při kterém beton nepropouští vodu.

  

  Seznam použité regulační a technické dokumentace:

  • GOST 12730.0-78 Konkrétní. Obecné požadavky na metody stanovení hustoty, vlhkosti, nasákavosti, pórovitosti a odolnosti proti vodě
  • GOST 7473-2010 Betonové směsi. Specifikace
  • GOST 10180-2012 Konkrétní. Metody stanovení pevnosti pomocí kontrolních vzorků
  • GOST 18105-2010 Konkrétní. Pravidla pro sledování a hodnocení pevnosti
  • GOST 28570-2019 Konkrétní. Metody stanovení pevnosti pomocí vzorků odebraných z konstrukcí
  • GOST 10181-2000 Betonové směsi. Testovací metody
  • GOST 10180-2012 Konkrétní. Metody stanovení pevnosti pomocí kontrolních vzorků
  • GOST 13015-2012 Beton a železobetonové výrobky pro stavebnictví. Všeobecné technické požadavky. Pravidla pro přejímku, označování, přepravu a skladování
  • GOST 17624-2012 Konkrétní. Ultrazvuková metoda stanovení pevnosti
  • GOST 22690-2015 Konkrétní. Stanovení pevnosti mechanickými metodami nedestruktivního zkoušení
  • GOST 31914-2012 Vysokopevnostní, těžký a jemnozrnný beton pro monolitické konstrukce. Pravidla pro kontrolu a hodnocení kvality