Проверка качества применяемого материала производится в обязательном порядке при монтаже зданий и сооружений. Для подтверждения соответствия заявленных характеристик проектным нормам, проводят испытание бетона на прочность, сопротивление на изгиб и растяжение. Данная мера позволяет подрядчику отчитаться перед заказчиком о проведении работ в соответствии с проектом, а производителю — подтвердить качество выпускаемой продукции. Своевременно выполненные испытания позволят внести изменения в ход работ и избежать ошибок.
Испытания проводят в сертифицированных лабораториях на основании ГОСТ 22690-2015, для чего специалисты используют различные способы измерения и воздействия на отобранные образцы материала. В качестве них обычно используют бетонные кубики, которые испытывают на сжатие, но существуют и другие методики исследования.
В ходе проверки получают следующие результаты:
- Определяют соответствие качества материала проектным документам. Испытания проводят не менее трех раз за весь период строительства.
- При отклонении характеристик, производится замена конструкций из забракованного материала, что позволяет удержать общие показатели сооружения в рамках проекта.
- Предварительные испытания обязательны при производстве ремонтных работ в технических помещениях и подвалах.
- Испытания конструкций из железобетона позволяет принять решение о судьбе старых зданий и сооружений.
От чего зависит и на что влияет прочность бетона
Способность бетона сопротивляться внешнему воздействию за счет внутреннего напряжения зависит от состава раствора и марки цемента. При подтверждении прочности материала, соответствующего определенной марке, на образце не должны выявляться признаки разрушения в виде сколов, трещин, расслоения структуры.
Порой строители при выполнении работ стараются сэкономить на материалах, используя более дешевый бетон низких марок, но нарушение проектных значений может привести к серьезным последствиям, поэтому такое средство экономии неприемлемо.
Помимо соотношения наполнителя и цемента, на прочность состава влияют присадки и пластификаторы, используемые для придания изделию особых свойств (кислотоустойчивость, водонепроницаемость, скорость вставания, пластичность). Для получения конструкций, способных выдерживать высокие нагрузки, в обязательном порядке производится армирование элементов металлической проволокой различного сечения.
Кроме состава раствора, на прочность бетона влияют внешние условия, при которых осуществляется заливка. При качественном удалении пузырьков воздуха из бетонной массы путем уплотнения смеси, прочность изделий заметно повышается.
Также надо учитывать, что при использовании раствора при отрицательных температурах, следует принимать меры по подогреву материала путем установки электродов в заливку и подключению к ним электричества. В такой ситуации еще применяется укрытие основания опилками.
При работе с бетоном важно поддерживать необходимую влажность для недопущения растрескивания поверхности заливки при быстром испарении влаги, что также влияет на качество материала и его прочность. Чтобы избежать этого процесса, необходимо укрывать бетон пленкой или другими подручными средствами, а также периодически увлажнять поверхность.
В итоге можно утверждать, что прочность бетона зависит от множества факторов, а поэтому контроль качества особенно важен при установке несущих конструкций, так как даже если технологические процессы соблюдаются в полной мере, всегда могут найтись факторы, которые повлияют на бетон и станут причиной проблем в будущем.
Процедура для испытания бетонного куба
- Достаньте образец из воды по истечении указанного времени отверждения и сотрите излишки воды с поверхности.
- Очистите поверхность испытательной машины
- Поместите образец в машину таким образом, чтобы нагрузка была приложена к противоположным сторонам отлитого куба.
- Выравнивание по центру образец на опорной плите машины.
- Аккуратно поверните подвижную часть рукой, чтобы она касалась верхней поверхности образца.
- Применяйте нагрузку постепенно, без ударов и непрерывно, со скоростью 140 кг / см 2/ мин, пока образец не выйдет из строя
- Запишите максимальную нагрузку и отметьте любые необычные особенности при разрушении.
Замечания:
Минимум три образца должны быть проверены в каждом выбранном возрасте отвердевания.
Если прочность какого-либо образца изменяется более чем на 15 процентов от средней прочности, результаты такого исследования следует считать недействительными. Среднее из трех образцов дает прочность на раздавливание бетона. И показывает соответствие к требования по прочности бетона.
Классификация методов испытаний
Для проверки бетона применяют несколько методов:
- Проверка образцов, отливаемых в лабораторных условиях. Данный метод предусматривает изготовление кубиков или цилиндров из испытуемой смеси с последующей проверкой прочности материала на прессе;
- Проверка образцов, выпиленных или вырубленных из уже готовой конструкции. Получают такие образцы с помощью бурения алмазными коронками. Далее полученные керны направляют в лабораторию для определения прочностных характеристик, как и в первом случае, с применением пресса. Данный метод связан с существенными затратами по получению образца и с угрозой ослабления целостности элемента, из которого был получен керн;
- Способ проверки бетона на прочность неразрушающим методом. В данном случае используются инструменты и приборы, с помощью которых можно изучать характеристики бетона без размещения образцов в специальных устройствах. Для данных исследований могут задействовать ультразвук, проверять качество основания с помощью ударно-импульсного метода испытания бетона и т.д.
Наиболее популярным методом, позволяющим получить самые точные показатели свойств бетона, является проверка образцов на сжатие под прессом.
Допустимые варианты контрольных проб.
Процедура тестирования прочности бетонных кубов
Понадобится:
Машина для испытания на сжатие испытательный лабораторный пресс
Подготовка конкретного кубического образца
Пропорция и материал для изготовления этих образцов для испытаний взяты из того же бетона, который используется в строительстве объекта в полевых условиях.
Образчик для изготовления кубов бетона
Необходимо 6 образцов кубов 15 * 15 см
Смешивание бетона для испытания куба
Смешайте бетон вручную или в лабораторном смесителе
Ручное смешивание
- Смешайте цемент и мелкий заполнитель на водонепроницаемой неабсорбирующей платформе, пока смесь не будет тщательно смешана и не приобретет однородный цвет.
- Добавьте грубый заполнитель и смешайте с цементом и мелким заполнителем, пока грубый заполнитель не будет равномерно распределен по всей партии.
- Добавьте воду и перемешивайте, пока бетон не станет однородным и не приобретет желаемой консистенции.
Подготовка кубов для теста
- Почистить бугры и нанести масло
- Залить бетон в формы слоями толщиной около 5 см.
- Уплотните каждый слой, используя не менее 35 ударов на слой, используя трамбующий предмет
- Выровняйте верхнюю поверхность, выровняйте ее шпателем
Образцы для испытаний хранятся на влажном воздухе в течение 24 часов, и по истечении этого периода образцы помечаются, удаляются из форм и хранятся в чистой пресной воде до вынимания перед испытанием.
Этапы проведения испытаний
Проверка бетона производится путем исследования образцов на прочность неразрушающими и разрушающими методами.
Разрушающие методы
Данный способ подразумевает проведения испытаний с помощью пресса, когда на образец, полученный в ходе лабораторной отливки или выпиленный из основания уже готовой конструкции, оказывают постепенно возрастающее давление. Оказание воздействия продолжается до фиксации разрушения образца.
Данный метод является самым точным и обязательным при производстве работ по возведению ответственных сооружений.
Неразрушающие методы
Для получения результатов при использовании неразрушающих методов контроля, используют специальные приборы и устройства. Частичное разрушение производят с помощью фиксации на бетонной поверхности специального инструмента, который позволяет исследовать бетон на отрыв, фиксируя необходимое усилие.
Также изучается реакция материала на скалывание, когда прибор устанавливается на угол бетонного основания и под нагрузкой производится разрушение материала.
Отрыв со скалыванием.
При ударных нагрузках изучают поведение бетона при осуществлении удара специальным устройством и фиксируют реакцию на упругий отскок — замеряется значение отскока металлического шарика, выпущенного с определенным усилием.
При ультразвуковом контроле качества бетона, применяется специальное устройство, которое дает возможность фиксировать прохождение волн внутри конструкции. По реакции на отражение делают вывод о качестве материала.
Склерометр.
Как проверить прочность бетона самостоятельно? Получить полноценное исследование материала в домашних условиях невозможно. Контроль качества материала можно производить исключительно визуальными методами. Качественная смесь обычно имеет серый или серо-зеленый цвет, структура раствора должна быть однородной, с нормальной вязкостью.
Если материал имеет желтоватый оттенок, то это означает, что качество такого раствора невысокое и в его составе присутствуют примеси, снижающие прочностные характеристики. Хорошим признаком является обнаружение на поверхности раствора цементного молочка густой консистенции.
При ударных нагрузках (ударе молотком по набравшему полную прочность материалу), инструмент должен отскакивать от основания без существенных изменений на поверхности, оставляя почти невидимые вмятины.
Виды исследований бетона
Помимо основных методик испытаний, используются и дополнительные виды исследования бетона:
- Осадка конуса
. Эта методика позволяет изучить свойства приготовленного раствора. Он заливается в металлический конус. После формирования конуса он извлекается наружу и исследуются консистенция, однородность, текучесть и другие показатели, которые влияют на структуру и прочность бетона. - Исследование уплотнения
. Определяется коэффициент уплотнения готового раствора. Испытание проводится в аппарате с двумя емкостями, снабженными воронками. Через клапан раствор из заполненной им емкости пускается во второй сосуд, откуда он поступает в мерный цилиндр. - Определение пластичности и изменения формы
. Для изучения этих параметров раствора вначале он заливается в специальный конус, из которого подается на стол путем опрокидывания формы. Так определяются параметры растекания материала. - Выявление воздушных включений (пор)
. Испытание может проводиться двумя способами. Первый вариант основан на измерении веса образца из раствора до и после интенсивного встряхивания в специальной установке. Другой метод предусматривает сдавливание образца на прессе.
При самостоятельном приготовлении раствора и заливки бетонной конструкции часто используются простые косвенные методики. Прочность бетона можно оценить по цвету, т. к. качественный бетон имеет зеленовато-серый цвет, причем чем зеленее, тем лучше. Желтоватый оттенок указывает на снижение качества. На надлежащее качество указывает появление цементного молочка на поверхности бетонной заливки, при этом надо, чтобы оно было как можно гуще. На поверхности залитой массы не должны выделяться отдельные фракции наполнителя. Наконец, по отвердевшему монолиту можно слегка ударить молотком. От хорошего бетона он отскочит со звоном, а на поверхности останется лишь небольшая вмятина.
Порядок проведения испытаний на растяжение
Для производства испытаний на растяжение потребуется приготовить образец вытянутой формы типа призмы. Этот образец помещают в специальный прибор в горизонтальном положении, далее на середину образца оказывается силовое воздействие с нарастанием нагрузки. Шаг оказываемого воздействия на образец – 0,5 МПа/с.
Фиксация результата происходит после разрушения структуры бетона в центральной части образца.
Порядок проведения испытаний на сжатие
Данный способ испытания позволяет определить марку материала. Для проведения испытания отливают кубики из бетона, применяемого в строительстве, или вырезают образцы из уже отлитого изделия. Размер кубиков для испытания бетона варьируется от 100 до 300 мм по грани. Помимо кубической формы, образцы можно изготавливать в виде цилиндров или призм.
При отливке образцов в лабораторных условиях, используют вибростол, чтобы смесь получила максимальную плотность. Испытания проводятся на 3, 7 и 28 сутки после приобретения образцом прочности. Основные испытания проводят на 28 день после полного набора прочности материала.
Образец помещают под пресс, который давит на кубик с мощностью в 140 кгс/м2 с шагом в 3,5 кгс/м2. Вектор силы строго перпендикулярен основанию образца. По показаниям определяется возможность сопротивления материала сжатию, и в протокол испытания записывается марка бетона.
Образец протокола испытаний.
Способы испытания бетона
Бетон как строительный материал подвергают испытаниям как в затвердевшем, так и в незатвердевшем состоянии. При этом цели испытаний разные. В первом случае определяются прочностные и другие эксплуатационные характеристики твердого материала, а во втором случае его технологические показатели: удобоукладываемость, уплотняемость, пластичность и наличие воздуха.
Кроме того различают неразрушающие и разрушающие способы испытания. Рассмотрим виды испытаний бетонного раствора по «ходу» его применения – до схватывания и набора прочности и после схватывания и набора марочной прочности.
Марки прочности бетона и сфера их применения
Для определения характеристик бетона ему присваивают маркировку согласно ГОСТ: букву М и цифру, обозначающую сопротивление материала на сжатие. Чем выше значение, тем более прочным является изделие из данного материала — прочность зависит от количества цемента в составе смеси.
По прочностным характеристикам бетон делят на марки от М100 до М500 с шагом значения 50. Еще одна характеристика — класс бетона —, определяет способность материала работать в агрессивных средах.
Бетоны марки М100, М150, М200 и М250 относят к категории легких и ячеистых. Их используют для заливки конструкций, которые не несут значительной нагрузки. Применяют при устройстве бордюров, фундаментов для малых строений, пешеходных дорожек.
Бетон М300 и М350 можно использовать для отливки плит перекрытия, устройства фундамента в многоэтажном строительстве, отливке монолитных стен.
Самые прочные бетоны марок, М400, М450 и М500, находят применение в производстве железобетонных конструкций, работающих в сложных условиях с повышенной нагрузкой (например, для возведения гидротехнических сооружений).
