Betonszilárdság meghatározása: módszerek, berendezések, GOST. A beton szilárdságának ellenőrzése és értékelése

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-17 18:54

Épületszerkezetek ellenőrzésekor a beton szilárdságának meghatározására kerül sor az aktuális állapot meghatározására. Az üzembe helyezés utáni tényleges teljesítmény általában nem egyezik a tervezési paraméterekkel. A deformációs terhelések és a külső tényezők közvetlenül befolyásolják őket. A diagnosztikai folyamat során különböző módszerek használhatók.

Alapvető kifejezések és definíciók

Mielőtt megvizsgálná a beton szilárdságának ellenőrzésének és értékelésének alapvető módszereit, javasoljuk, hogy ismerkedjen meg néhány fogalommal, hogy a jövőben ne legyen kérdése. Az alábbiakban bemutatunk minden olyan kifejezést és meghatározást, amely a téma világosabb megértéséhez szükséges.

• A beton egy építőanyag, amelyet mesterségesen nyernek habarcs kötőanyaggal és töltőanyagokkal történő megszilárdítása eredményeként. További adalékanyagok adhatók a keverékhez a legjobb teljesítmény elérése érdekében.
• Szilárdság – az edzett anyag azon tulajdonsága, hogy törés nélkül érzékeli a mechanikai terheléstahol. Működés közben a szerkezetek összenyomásnak és feszültségnek, valamint egyéb hatásoknak vannak kitéve.
• Szilárdsági határ - az alkalmazott mechanikai terhelés legmagasabb értéke, közvetlenül egy bizonyos keresztmetszeti területre csökkentve, amelynek elérése után az anyag részleges vagy teljes tönkremenetele következik be.
• Romboló módszerek a beton szilárdságának meghatározására - a felsorolt paraméterek ellenőrzése a vizsgált szerkezetből vett kontrollminták vételével a GOST 28570 pontjai szerint.

• Rosszolásmentes vizsgálat - az egyes szerkezeti elemek alapvető tulajdonságainak megbízhatóságának ellenőrzése bontás nélkül. Ezzel a módszerrel nincs szükség az objektum leszerelésére.
• Szerkezeti vizsgálati terület – a térfogat, a hossz vagy a korlátozott méretű terület bizonyos hányada, amelyre szilárdsági vizsgálatokat végeznek.

Mire való a vezérlő?

Lakóépületek, ipari vagy kereskedelmi létesítmények építésekor a beton szilárdságának meghatározása számos negatív következményt elkerül. Az anyagot az épületek építésének különböző szakaszaiban használják különféle célokra. A szerkezetek típusától függően a keverékekre vonatkozó követelmények jelentősen eltérhetnek. Például alapok és falak öntéséhez különböző minőségű betonokat használnak, amelyeket a szilárdsági jellemzők határoznak meg.

A követelményeknek nem megfelelő keverékek használata repedések kialakulásához, az üzemképesség romlásához vezethettulajdonságok és a szerkezet idő előtti meghibásodása. Gyakran kutatásra van szükség annak megállapítására, hogy egy épület felhasználható-e bármilyen célra.

Betonszilárdsági táblázat: megfeleltetési osztályok és fokozatok

A habarcsokat kategóriákra osztják, amelyek különféle paramétereket vesznek figyelembe. Általában a beton szilárdságát MPa-ban osztályokra bontják, nagybetűvel és számmal jelölve. Az ilyen jelölést professzionális környezetben tartják a legkényelmesebbnek. Például egy B25 habarcs szilárdsága 25 MPa.

A beton márkája egy hozzávetőleges értéket fejez ki kilogramm per négyzetcentiméterben. A kijelölés ugyanezen elv szerint történik. A mutatók arányával azonban a normatív szórási együttható 13,5 százalék lehet.

Példaként javasoljuk, hogy ismerkedjen meg egy speciális betonszilárdsági táblázattal, amely megmutatja a keverékek osztályai és fokozatai közötti megfelelést.

Osztály	Márka	Szilárdság, kgf/nm. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Mi befolyásolja a tartósságot?

A kémiai folyamatok során a betonkeverék megkeményedik. A víz kölcsönhatásba lép a kötőanyaggal. Bizonyos tényezők hatására a kémiai reakció sebessége felgyorsítható vagy lelassítható. A beton végső szilárdsága bizonyos mértékig tőlük függ.

A fontos tényezők a következők:

• kezdeti kötőanyag tevékenység;
• vízmennyiség a készítményben;
• tömörítési szint;
• hőmérséklet és páratartalom;
• a keverőkomponensek minősége.

Fontos szerepet játszik a felhasznált töltőanyagok minősége. A finom frakciójú komponensek és agyagos anyagok a szilárdság csökkenéséhez vezetnek. A nagy részecskék jobban tapadnak a kötőanyaghoz. Használatuk pozitív hatással van az erőmutatókra.

Kutatási módszerek osztályozása

Az épületszerkezetekben lévő beton szilárdságának meghatározásakor nehéz műszaki problémák megoldására van szükség. Az épületkompozíciók minőségellenőrzésére vonatkozó elméleti és gyakorlati kutatások fejlődése számos módszer megjelenéséhez vezetett. Mindegyiknek megvan a maga hatóköre, valamint előnyei és hátrányai.

Ha közvetlenül a vizsgált szerkezetre vesszük a befolyásolás módszerét, akkor három fő módszert különböztethetünk meg.

1. Romboló. Az ellenőrzési műveletek után a minta nem használható fel rendeltetésszerűen.
2. Roscsolásmentes. A teszt teljesítménye nem befolyásolja a szerkezet teljesítményét.
3. Lokálisan pusztító. Különleges események után felújítás szükséges.

Az ellenőrzést csak a terv és a műszaki dokumentáció részletes megismerése után szabad elvégezni. Miután megkapta az alkalmazott összetételre és a szerkezet gyártási technológiájára vonatkozó bizonyos információkat, megkezdheti a szilárdsági tulajdonságok meghatározását.

Milyen tényezők határozzák meg a módszer kiválasztását?

A beton szakítószilárdságának megállapításához először el kell döntenie a kutatás módszertanát. A következő tényezők befolyásolják a választását:

• épületmix állapota;
• teszthelyek elérhetősége;
• összegyűjtött információ mennyisége;
• heterogén rétegek jelenléte vagy hiánya a szerkezetben.

A módszerek sokfélesége ellenére a destruktív módszerekkel kapott eredmények a legmegbízhatóbbak, mivel a tesztek a kívánt indikátort - a kompresszió során kifejtett erőt - mérik. Ezenkívül gondosan tanulmányozzák a szerkezet testéből, nem pedig a felső részéből vett mintát.

Romboló ellenőrzési módszerek

A módszerek lényege a kész szerkezetből fúrással vagy fűrészeléssel nyert minták vizsgálatában rejlik. Statikus terhelésnek vannak kitéve a növekedési ütem fokozatos növekedésével. Ennek eredményeként kiszámítható az alkalmazott erők alatti feszültségek.

A vett minták mérete és alakja az elvégzett vizsgálat típusától függ. Meg kell felelniük a GOST 10180 követelményeinek.

Kutatási módszer	A próbatestek alakja	Elemméretek milliméterben
A beton szakító- és nyomószilárdságának meghatározása	Kocka	Az ábra éleinek hossza 100, 150, 200 vagy 300 mm lehet
	Cylinder	Kutatáshoz két átmérőjű mintát veszünk, amelyek közül az egyik mérete megegyezhet a kocka éleivel.
A szilárdságjelzők ellenőrzése az axiális feszültséghez	Prizma négyzetes metszettel	A tesztelendő elem méretei: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 vagy 200 x 200 x 800 mm.
	Cylinder	A vizsgálat során a fenti esettel azonos méretű mintákat veszünk.
A szakítószilárdság meghatározása hajlításkor és hasításkor	Prizma négyzetes metszettel	A munka során a következő méretű mintákat veszünk: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 és 150 x 150 x 600 mm.

A beton szilárdságának meghatározásához a mintákat fúrással vagy egyes részek kifűrészelésével gyűjtik.

1. Az ülőhelyek kiosztása ezután történikelőzetes vizsgálat. A tervezési vizsgálati területnek bizonyos távolságra kell lennie az illesztésektől és az élektől.
2. A mintavétel után fennmaradó hornyokat finomszemcsés beton falazza.
3. A fúrás vagy fűrészelés során gyémánt fűrészlapokat, speciális lyukfűrészeket vagy megfelelő keményfém szerszámokat használnak.
4. A mintavételi területeknek erősítéstől mentesnek kell lenniük. Ha ez a lehetőség nem valósítható meg, akkor a 10 cm-nél nagyobb méretű mintákhoz legfeljebb 16 mm keresztmetszetű fémrudakkal ellátott betondarabot kell venni.
5. Az erősítés jelenléte elfogadhatatlan az axiális feszültség és kompresszió tanulmányozása során. Ez negatívan befolyásolja a végső teljesítményt. Ezenkívül a hajlítási szakítóvizsgálatok során a prizma alakú próbatestekben nem lehetnek rudak.
6. A minták kinyerésének helyeit, számát és méretét a beton szilárdságának ellenőrzésére vonatkozó szabályok határozzák meg, figyelembe véve a GOST 18105 pontjait.

Minden felvett darabot megjelölnek és leírnak a jegyzőkönyvben. Ezt követően gondosan előkészítik a további tesztelésre. Minden mintának rendelkeznie kell egy speciális sémával, amely egyértelműen tükrözi az alkatrészek tájolását közvetlenül a tervezésben.

Mechanikai roncsolásmentes vizsgálat

Ez a módszer a kalibrációs függőségeken alapul. Közvetett tulajdonságokon alapulnak. Ezek a következők:

• a csatár közvetlenül a betonfelületről történő visszapattanásának jelzői;
• ütőhangszerek energia paramétereiimpulzus;
• a mechanikai hatás következtében megmaradt nyomatok méretei;
• stressz, amely helyi törésekhez vezet elszakadáskor;
• erő a szerkezet szélén történő megtöréskor.

A beton szilárdságának ellenőrzésére vonatkozó szabályok bizonyos mérőeszközök használatát javasolják a tesztelés során: tolómérő, szögskála, órajelző és néhány egyéb eszköz. Az elvégzett vizsgálatok számát és a munkaterületek közötti távolságokat a táblázat tartalmazza.

Alkalmazott kutatási módszer	Rendezvények száma	Távolság milliméterben
		A szerkezet széleitől	Munkaterületek között
Bordafoszlány	2	-	200
Plasztikai deformáció	5	50	30
Elválasztás	1	50	Dupla tárcsa átmérője
Elasztikus visszapattanás	5	50	30
Shock Impulse	10	50	15
Leszakítás forgácsolással	1	150	Ásási mélység,szorozva 5-tel

A fenti tevékenységeket 100-600 négyzetméter összterületű betonszerkezetes területen kell elvégezni. lásd A fő vizsgálatok elvégzése után az adatokat egy speciális naplóba írják be, hogy megállapítsák a kalibrációs függőségeket a megkeményedett habarcs közvetett jellemzői és szilárdsági mutatói között.

roncsolásmentes tesztelés fizikai befolyásolási módszerekkel

Az ilyen módszerek kategóriájába tartoznak az akusztikus hatás és a behatoló sugárzás technológiái. Lehetőséget adnak arra, hogy a szerkezet minőségi jellemzőit a belső szerkezet alapján ítéljük meg, mivel a rugalmas rezgések hullámainak terjedési sebességét közvetlenül a vizsgált anyagon keresztül mérjük.

A beton szilárdságának meghatározására leggyakrabban használt eszköz az ultrahangos módszer. Lehetővé teszi a leolvasást anélkül, hogy mechanikai hatást gyakorolna a szerkezetre. Azt a sebességet méri, amellyel az ultrahanghullámok áthaladnak egy betonrétegen. Egy átmenő vizsgálattal az érzékelők mindkét oldalon, egy felületesnél pedig az egyik oldalon helyezkedhetnek el.

Az ultrahangos vezérlés a leginformatívabb és meglehetősen egyszerű. Nemcsak a szilárdsági paraméterek értékelését teszi lehetővé, hanem a rétegeken belüli esetleges hibák megtalálását is. A használt készülék több üzemmóddal rendelkezik, amelyeket a táblázatban mutatunk be.

Mód	Leírás
Kalibrálás	Lehetővé teszi, hogy a készüléket a beton tulajdonságaihoz igazítsa. A megszilárdult keveréken belül nyíróhullámokat mérnek, fontos paramétereket határoznak meg, amelyek szükségesek a tömb szerkezetének minőségi képeinek elkészítéséhez.
Áttekintés	Lehetőséget ad a szerkezet belső szerkezetének gyors tanulmányozására. A rendszer megméri a vastagságot, észleli a hibákat vagy tárgyakat a tömbben (szerelvények, csövek, kábelek).
Gyűjtemény	Ultrahangos adatok gyűjtése. A rögzítés különböző pozíciókban történik. A beolvasás szalag (vagy speciális szalag) formájában történik.
Megtekintés	Az adatok hosszú távú elemzésére szolgál. Ebben az esetben minden típusú kép megjelenik a képernyőn. Megjeleníthetők egyenként vagy egyszerre.

Az ultrahangos betonszilárdság-tesztelő lehetővé teszi több vizsgálat ismételt elvégzését, folyamatosan figyelve a paraméterek változását. Hátránya az akusztikai jellemzők és az alapvető paraméterek arányának hibája.

A cement alapú építőkeverékek keményedéséről

A beton szilárdsága közvetlenül függ a hőmérséklettől a kikeményedési folyamat során. Normál körülményeknek 15 és 20 fok közötti üzemmódot tekintünk. A hőmérséklet csökkenésével az erőnövekedés lelassul. Fagyáskor megkeményedik, ha speciális adalékanyagokat adtak a készítményhez.

A hőmérséklet emelése felgyorsítja a kikeményedési folyamatot, különösen, ha megfelelő a páratartalom. A 85 fok feletti melegítés azonban ellenjavallt, mivel nehéz megvédeni a betonkeveréket a kiszáradástól. A megszilárdulási folyamat kétféleképpen stimulálható. Ezek közül az első a belső hő, a második pedig a külső hő felhasználása.

A szilárdság meghatározásával kapcsolatos lehetséges problémák elemzéséről

Ultrahangos betonszilárdságmérő használatakor különös figyelmet kell fordítani a kalibrációs függőségek megállapítására. Ezek nélkül a kapott adatok nem tekinthetők bizonyítéknak. A pontosabb eredmények eléréséhez figyelembe kell vennie a töltőanyag mennyiségét és összetételét, a tömörítés mértékét, a cementfogyasztást és még sok minden mást.