Испытания бетона: Методы и виды испытания бетона на прочность, какое оборудование применяют для исследования прочностных свойств бетона, марки прочности

Методы испытания бетона: тестирование бетона на сжатие

Прочность бетона – важнейшая характеристика, от которой во многом зависят надежность и долговечность бетонной или железобетонной конструкции. Эта величина равна максимальному усилию на сжатие, которое бетонный элемент способен выдержать без разрушения. Характеризуется маркой или классом.

Определение прочности может проводиться с помощью лабораторных испытаний на сжатие (для определения качества бетонной смеси) или прямо на объекте способами неразрушающего и разрушающего контроля.

Факторы, влияющие на прочность бетона

При лабораторных испытаниях основными параметрами, влияющими на прочностные характеристики, являются свойства цемента, песка и щебня, технология производства бетонной смеси. Испытания застывшего бетона непосредственно на объекте могут дать результаты, отличающиеся от полученных в лаборатории, поскольку на прочность дополнительно влияют:

• способ доставки пластичной бетонной смеси на стройплощадку;
• способ заливки в опалубку, качество уплотнения;
• геометрия конструкции;
• температурно-влажностные условия набора прочности смеси.

Какие параметры могут ухудшить прочность материала:

• Доставка пластичного материала в транспорте, в котором не обеспечиваются нормативные условия перевозки или в специализированном транспорте с превышением допустимого времени нахождения пластичного продукта в пути. Некорректная перевозка провоцирует расслоение или потерю пластичности смеси.
• Отсутствие трамбовки после заливки. Без уплотнения в смеси остаются воздушные пузыри, которые снижают прочностные характеристики застывшего бетона.
• Температурные условия, не соответствующие нормативам, сильный ветер. Опасными являются слишком низкие и повышенные температуры, пересушивание.

Лабораторные испытания контрольных образцов бетона на сжатие

Определение прочностных характеристик бетона по контрольным образцам в лабораторных условиях регламентируется ГОСТом 10180-2012. Для испытаний на сжатие используют образцы в форме куба или цилиндра. Минимальный размер стороны куба и диаметр цилиндра зависят от фракции щебня.

Таблица зависимости минимально допустимого размера стороны образца от максимальной фракции щебня

Набольшая величина заполнителя, мм	Минимальный размер стороны куба, диаметра и высоты цилиндра, мм
20	100
40	150
70	200
100	300

При тестировании теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонных конструкций на легких заполнителях класса прочности В5 и менее можно использовать образцы с минимально допустимым размером 150 мм.

Изготовленные образцы, предназначенные для затвердевания в нормальных условиях, хранят в формах, накрываемых влажной тканью, при температуре +25°C. Распалубку осуществляют не ранее чем через 24 часа и не позднее чем через 72 часа. Образцы помещают в камеру, в которой соблюдается следующий режим:

• температура – +18…+22°C;
• относительная влажность – 90…100%.

В помещении, запланированном для тестирования, должна поддерживаться температура +15…+25°C, относительная влажность – 55% и более.

Перед испытанием образцы осматривают и выявляют дефекты – трещины, сколы, инородные включения, раковины. Опорные грани выбирают так, чтобы направление нагружения было параллельно слоям заливки бетонной смеси. После укладки образца на опорные плиты и совмещения верхней плиты пресса с верхней гранью куба или цилиндра начинают нагружение с постоянной скоростью нарастания усилия. Результаты фиксируют в журнале.

Прочность тяжелого бетона определяют как среднюю арифметическую величину:

• из двух образцов – по обоим образцам;
• из трех образцов – по двум самым прочным;
• из четырех – по трем самым прочным;
• из шести – по четырем самым прочным.

 

Прочность ячеистых бетонов вычисляют как среднее арифметическое всех образцов.

Разрушающий контроль прочностных характеристик непосредственно на объекте

Определение прочности бетона разрушающим способом может проводиться на образцах, взятых непосредственно из самой строительной конструкции способами выпиливания или вырубки. Места взятия контрольных образцов определяются инженерами-проектировщиками. Оптимальный вариант – указание этих мест в проектной документации. Этот метод является наиболее точным, но дорогим, трудоемким и нарушающим целостность строительной конструкции.

Виды неразрушающих способов определения прочности бетона

Неразрушающий контроль прочности бетонной и ЖБ конструкции осуществляется непосредственно на объекте и происходит без повреждения строительных конструкций. Эти испытания делятся на прямые и непрямые.

При проведении таких испытаний бетона на объекте точность измерений ухудшается из-за нескольких факторов, среди которых:

• дефекты на бетонной поверхности;
• неравномерность состава бетонной смеси;
• выход арматурных стержней на поверхность;
• масляные пятна;
• карбонизация поверхности;
• неисправные, неоткалиброванные измерительные приборы.

Методы прямых неразрушающих испытаний бетона

К прямому контролю прочности бетона относятся испытания:

• На отрыв. Их производят путем приклеивания металлического диска эпоксидным клеем. С помощью устройств ПОС-50МГ4, ГПНВ-5, ПИВ диск отрывают совместно с бетонным элементом. Полученная величина усилия преобразуется с помощью формул в прочность.
• На отрыв со сколом. В этом случае в пробуренное отверстие закладывают лепестковые анкеры. Производят вырыв анкера вместе с материалом, фиксируют усилие, переводят его с помощью формул в прочностную характеристику.

• Скалывание ребра. Этот метод хорошо подходит для конструкций с наружными углами – колонн, балок, перекрытий. Прибор фиксируют к выступающей части конструкции с помощью анкера с дюбелем.

Косвенные способы тестирования прочности бетонных и железобетонных конструкций

К таким испытаниям относятся:

• Ультразвуковые исследования. Прочность определяют методом сравнения скоростей прохождения волн в бетонном элементе и эталонном образце. Устройство устанавливают на ровную бездефектную поверхность. После прозвонки полученные результаты обрабатываются электронными компонентами. Выпадающие значения удаляют. Погрешность при таком способе не более 5%. Прозвучивание может быть сплошным и поверхностным. Первая технология контроля применяется для линейных конструкций, вторая – для стеновых панелей, плоских и ребристых конструкций, пустотных элементов.

• Метод ударного импульса. При таких испытаниях металлический боек ударяется о бетонную поверхность, прочностные свойства которой определяются в соответствии с энергией удара, преобразуемой в электроимпульс.
• Способ упругого отскока
  . Для таких исследований применяются склерометры, которые фиксируют значение обратного движения бойка после его удара о бетонную поверхность и позволяют определить твердость бетонного элемента. Прочность и твердость материала функционально связаны.
• Способ пластической деформации. В этом случае используются: молоток Физделя, молоток Шмидта и молоток Кашкарова. Прочность бетонного продукта определяется по оставляемому молотком отпечатку, который сравнивают с эталонным или пользуются тарировочными кривыми.

Методы неразрушающего испытания бетона более просты, экономичны и не нарушают целостность конструкции. Но при их осуществлении необходимо соблюдать все правила проведения таких работ и пользоваться только исправными устройствами.

Бетон М-300 (В22,5) с доставкойСтоимость бетона М-200 (В15)Стоимость бетона М-100 (В7,5)Товарный бетон М-150 (В12,5)Цены на бетон М-400 (В30) за кубСтоимость бетона М-450 (В35)Товарный бетон М-350 (В25)Бетон для фундамента с доставкой

Лабораторные испытания бетона на прочность

Испытание прочности бетонной смеси даёт представление обо всех эксплуатационных характеристиках. По нему судят, правильно ли выполнено бетонирование. Класс бетона для строительства варьирует от 3,5 МПа (45,8 кгс/см2) до 60 МПа (786 кгс/см2).

Класс бетона – его гарантированная прочность с обеспеченностью 0,95. Обеспеченность говорит о том, что в партии из ста поставок только пять могут иметь прочность ниже заказанной.

Испытание бетона на прочность выполняется разрушающими или неразрушающими методами, причём первый признаётся самым точным. В качестве стандартного образца для него чаще всего применяется бетонный кубик. ГОСТ 18105-2010 устанавливает правила, ГОСТы 10180-90, 28570-90, 22690-88 – методы определения прочности.

Исследования проводят сертифицированные лаборатории, оснащённые оборудованием, соответствующим стандартам. Лабораторно-исследовательский центр – https://ooolic.ru/ – располагает всем необходимым для проведения проверки.

Прочность бетонной смеси на сжатие

Испытание бетона на сжатие – его способность выдерживать поверхностные нагрузки без каких-либо трещин или изгибов. Формула – это нагрузка, приложенная в точке разрушения к площади поперечного сечения поверхности, на которую была приложена нагрузка.

Прочность на сжатие = нагрузка / площадь поперечного сечения образца.

Определение прочностных характеристик начинается с изготовления образцов сечением 150х150 мм. Исследуемая бетонная смесь (три пробы из разных мест одной партии смешиваются в одну) заливается в специальную формочку с обязательным вибрированием. Через сутки распалубливается, в течение проектного срока (28 дней) набирает прочность в шкафах с заданной температурой и влажностью. Предусмотрены и другие сроки затвердевания.

Образцы бетона монолитных конструкций должны твердеть непосредственно на предприятии-изготовителе, а на стройплощадке – в условиях набора конструкцией прочности. Стандартные металлические формы можно приобрести или изготовить из дерева. Все образцы должны быть промаркированы.

Для испытаний ячеистых бетонов образцы выпиливаются или выбуриваются из середины контрольных блоков (неармированных) без предварительного увлажнения. Такой порядок установлен ГОСТом 28570.

Само испытание производится на стационарном прессе, где образец нагружается до появления трещин или полного разрушения. Величина нагрузки служит основой для расчётов. Полученный результат определяет класс материала и заносится в журнал установленной формы.

Протокол испытаний бетона на прочность выдаётся подрядной организации, служит подтверждением соблюдения проектных норм.

В нём обязательны следующие показатели.

• Физические размеры образцов.
• Показатели разрушающей нагрузки по всем пробам.
• Усреднённое значение.
• Проектное значение.
• Фактический результат.

Документ об испытании бетона на прочность имеет юридическую силу в спорах с поставщиком смесей.

Заключение

Необходимая прочность зависит от нескольких показателей: соотношения воды и цемента, активности вяжущей основы, величины и чистоты заполнителей, условий приготовления БСГ, качественного контроля при производстве.

Практика показывает, что продукция высокотехнологичных бетонных заводов, особенно работающих круглогодично, выгодно отличается от смесей, приготовленных в бетонно-растворных узлах или бетоносмесительных установках.

Для заливки ответственных элементов зданий, сооружений, где прочность – главное условие, необходимо использовать только заводской бетон.

Возврат к списку

Процедуры испытаний бетона — испытания на осадку и многое другое

Информация о процедурах испытаний свежего бетона на осадку, содержание воздуха, удельный вес и т. д. By George Seegebrecht

Для небольших подрядчиков, занимающихся бетоном в жилых домах, испытания бетона могут не быть обычной практикой и даже казаться неудобством. Но относительно небольшая стоимость, связанная с тестированием, довольно быстро окупается при возникновении проблем или вопросов по проектам.

Оценка свойств свежего бетона во время укладки дает подрядчику возможность лучше реагировать на любые возникающие проблемы, такие как низкая прочность или растрескивание. Свежие данные испытаний бетона, такие как осадка и содержание воздуха, могут помочь определить возможные причины и направить расследование по устранению неполадок. Было ли добавлено лишнее количество воды? Было ли содержание воздуха слишком высоким или слишком низким?

Нужны испытания бетона? Найдите подрядчиков по бетону рядом со мной.

Вы должны серьезно отнестись к испытаниям бетона и начать с правильной ноги, воспользовавшись услугами сертифицированной испытательной лаборатории (см. ASTM C 1077), в которой работают полевые и лабораторные техники, сертифицированные ACI. Это даст вам наибольшую уверенность в том, что проводятся надлежащие отбор проб и надлежащие полевые и лабораторные испытания.

ТИПИЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СВЕЖЕГО БЕТОНА

Итак, какие испытания обычно проводятся (или было бы полезно провести) на небольшом строительном объекте? Вот основной контрольный список:

ASTM C 172	Отбор проб свежезамешанного бетона
ASTM C 1064	Температура свежезамешанного бетона
ASTM C 143	Осадка гидроцементного бетона
ASTM C 231	Содержание воздуха в свежем бетоне методом давления
ASTM C 173	Содержание воздуха в свежем бетоне по объемному методу (рулонный счетчик)
ASTM C 138	Плотность (удельный вес), текучесть и содержание воздуха в бетоне
ASTM C 31	Изготовление и отверждение образцов бетона для испытаний в полевых условиях

Список не такой длинный, как кажется. Если вы работаете в бетонной промышленности, результаты испытаний могут повлиять на вашу работу или ваши материалы. Каждая процедура или метод испытаний должны быть проведены должным образом и в течение требуемого периода времени, чтобы быть сопоставимыми. Тесты свежего бетона проводятся вместе с набором цилиндров прочности на сжатие: осадка, содержание воздуха, удельный вес и температура. Данные этих тестов полезны для оценки производства смеси и ее стабильности. Хотя отбор проб, изготовление и отверждение образцов для испытаний сами по себе не являются методами испытаний, они являются важной практикой, поскольку последующие испытания зависят от способа отбора образцов бетона и способа изготовления образцов для испытаний.

Для получения более подробной информации об этих и других процедурах тестирования посетите сайт www.astm.org. Другим хорошим ресурсом является ACI 214, Рекомендуемая практика для оценки результатов испытаний на прочность бетона , доступный в Американском институте бетона.

ОТБОР ПРОБ

Отбор проб (согласно ASTM C 172) является первым шагом в определении того, соответствует ли залитый бетон техническим условиям. Рекомендации заключаются в том, чтобы брать составные образцы достаточного общего объема (1 фут ³ ) из автобетоносмесителя после разгрузки 10% и до 90% загрузки. Эти образцы должны быть взяты с интервалом не более 15 минут и повторно смешаны для получения составного образца. Затем их накрывают для защиты от быстрого испарения и во избежание загрязнения.

ТЕМПЕРАТУРА

Здесь температура измеряется после укладки бетона, но в идеале ее следует измерять до укладки, чтобы реагировать на температуры за пределами указанного диапазона. Термометр размещается таким образом, чтобы обеспечить не менее 3 дюймов бетона вокруг
вставлен стержень и оставлен на месте не менее чем на 2 минуты, пока температура не стабилизируется.

Начинайте измерять температуру бетона (согласно ASTM C 1064) в течение 5 минут после закрепления перемешанного композита. Термометр должен быть с точностью до 1 ° F. Бетон должен находиться в тачке или другом подходящем сосуде, который позволит вставить термометр так, чтобы по крайней мере 3 дюйма бетона окружали стержень. Пока термометр в вашем образце окружен достаточным количеством бетона, он должен оставаться вставленным как минимум на 2 минуты, пока проводятся все остальные тесты. По прошествии 2 минут тест считается завершенным, если показания остаются стабильными с точностью до 1° F.

Измерения температуры также можно проводить в транспортном средстве или в формах, если термометр окружает бетон толщиной 3 дюйма. Измерение температуры бетона в формах (см. фото) не рекомендуется, так как «зубная паста» уже вышла из тюбика. Но если измерение было пропущено из-за того, что все остальные делались в спешке, достаточно провести измерение после размещения.

Совет по тестированию: Распространенная ошибка, которую совершают многие люди, — снимать термометр, чтобы измерить температуру. Обязательно считывайте показания циферблата, пока термометр все еще вставлен в бетон.

ИСПЫТАНИЕ БЕТОНА НА УСТРОЙСТВО

Испытания на осадку (ASTM C 143) применимы для бетона с осадкой более 1/2 дюйма и менее 9 дюймов. После повторного перемешивания образца бетона начните проводить тесты на осадку в течение 5 минут. Начните с заполнения формы высотой 12 дюймов в форме усеченного конуса диаметром 8 дюймов внизу и 4 дюйма в диаметре вверху. Заполните форму в три равных слоя по объему, а не по высоте. Стержень каждого слоя 25 раз стержнем диаметром 5/8 дюйма с пулевидным наконечником, чтобы уплотнить каждый слой. После заполнения и стержня поднимите конус, чтобы дать бетону осесть. Расстояние, на которое бетон оседает или оседает, зависит от его консистенции.

Измерьте величину проседания или оседания бетона от первоначальной высоты в 12 дюймов до ближайшей 1/4 дюйма и запишите просадку в дюймах. Измерение производится между исходной высотой 12 дюймов и смещенным центром осевшей массы извлеченного из формы бетона. Если тест выходит за пределы указанного диапазона, обычно выполняется контрольный тест для подтверждения результатов теста.

Совет по тестированию: Поскольку схватывание бетона зависит от времени и температуры, это испытание необходимо начать в течение 5 минут после получения образца композита и завершить в течение 2,5 минут после начала процесса заполнения.

СОДЕРЖАНИЕ ВОЗДУХА

Измеритель давления типа B используется для определения содержания воздуха в бетоне нормальной плотности. Содержание воздуха считывается на циферблате, калиброванном для каждого аппарата. Совокупный поправочный коэффициент (объясненный в ASTM C 231) необходимо вычесть из ваших показаний, чтобы получить чистое содержание воздуха. (Фото любезно предоставлено PCA.

Бетон с воздухововлекающими добавками обычно указывается в тех районах страны, где возможны повреждения, связанные с морозом. Измерение содержания воздуха в свежем бетоне нормальной плотности обычно выполняется методом давления (ASTM C 231). Другим полезным тестом является ASTM C 173. Тем не менее, метод давления часто предпочтительнее, поскольку он является относительно быстрым.0003

Вы должны начать тест в течение 15 минут после получения составного образца. Начните с заполнения основания ³ длиной 0,25 фута в три равных слоя и прокалывайте каждый слой 25 раз. После стержня ударьте молотком по внешней стороне основания 12–15 раз, чтобы закрыть все воздушные пустоты. После завершения трех равных слоев, вырежьте чашу заподлицо сверху, чтобы полностью заполнить объем 0,25 фута ³ . В этот момент его можно взвесить как часть расчета для определения удельного веса свежего бетона.

Затем защелкните верхнюю часть устройства для проверки содержания воздуха на основании и заполните воздушный зазор между верхней частью снятого бетона и нижней стороной верхней части воздухомера водой. Затем верхняя часть измерителя находится под давлением с помощью встроенного ручного насоса до тех пор, пока не будет обнулено (или откалибровано). После периода стабилизации сбросьте давление в верхней части и определите содержание воздушных пустот на циферблате в верхней части измерителя. Вычтите совокупный поправочный коэффициент из показания циферблата и сообщите окончательное значение.

Совет по тестированию: Типичное содержание воздуха в бетоне с максимальным размером заполнителя ¾ дюйма составляет около 6 %, а указанные диапазоны содержания воздуха обычно составляют минус 1 ½ % и плюс 1 ½ % от целевого значения.

ПЛОТНОСТЬ (ЕДИНИЧНЫЙ ВЕС)

Плотность (единичный вес) бетона (ASTM C 138) измеряется с помощью манометра типа B (см. фото) для проверки соответствия утвержденному проекту состава смеси. Информация, полученная с помощью этого теста, также может быть использована для определения выхода и относительного выхода, что поможет вам убедиться, что вы получаете тот объем бетона, который вы заказали и за который заплатили. Вы также можете использовать эти данные для расчета содержания воздуха в смеси.

Вес единицы определяется по приведенной ниже формуле. Вычтите вес измерительного основания из общего веса измерительного основания и содержащегося в нем бетона. Затем разделите этот вес (в фунтах) на объем измерительной базы (кубические футы), чтобы получить плотность, выраженную как фунт/фут ³ :

D = (M c — M m ) / В м
Д	=	Плотность бетона, фунт/фут 3
М с	=	Вес меры, удерживающей бетон
М М	=	Масса пустой бетонной мерки (основа счетчика воздуха)
В м	=	Объем меры (обычно около 0,25 фута 3 для основания манометра) (рис. 3)

Совет по тестированию: Имея данные о весе единицы, вы получаете «третью точку для проверки прямой линии». Например, когда осадка увеличивается, содержание воздуха обычно увеличивается. Если это важно, обратите внимание на то, что удельный вес значительно уменьшится. Если это не отражено в результатах тестирования, следите за тестированием и проверяйте точность данных, процедур или отчетов.

ИСПЫТАНИЯ БЕТОННЫХ ЦИЛИНДРОВ

Испытательные цилиндры (ASTM C 31) отливают для проверки достижения заданной прочности смеси на сжатие. Обычно используются пластиковые формы диаметром 6 дюймов и высотой 12 дюймов. В некоторых проектах используются цилиндры диаметром 4 дюйма и высотой 8 дюймов.

Заполните формы диаметром 6 дюймов в три равных слоя, прокалывая каждый слой 25 раз. (Заполните формы диаметром 4 дюйма в два равных подъема.) После прокалывания каждого слоя постучите по внешней стороне формы, чтобы удалить все оставшиеся воздушные пустоты. Как только форма будет заполнена, снимите верхний слой бетона с верхней части формы и храните формы при температуре 60-80°F, оставляя их в покое. Хорошей практикой в ​​полевых условиях было бы помещение набора тестовых цилиндров в коробку для отверждения (показана здесь), пока его не взяли и не доставили в лабораторию для отверждения до даты тестирования. Обычно отливается комплект из четырех цилиндров, два из которых испытываются через 7 дней, а два — через 28 дней. Спецификации могут, конечно, требовать других дат испытаний по мере необходимости.

Камера для отверждения на ровной поверхности с контролем температуры идеальна для хранения цилиндров в надлежащем температурном диапазоне (60-80°F) перед сборкой и в течение 48 часов после отливки. (Фото любезно предоставлено PCA.)

Если испытательные цилиндры оставить на солнце слишком долго, позже возникнут проблемы. Баллоны должны быть размещены на ровной поверхности и защищены от непогоды в течение первых 48 часов, при этом верхняя часть должна быть закрыта для предотвращения потери влаги.

Совет по испытаниям: Испытательные цилиндры, которые плохо изготовлены, хранятся или не используются, вызовут головную боль и могут привести к необходимости дорогостоящих испытаний затвердевшего бетона. прочность и долговечность. Хотя эта процедура проста, не относитесь к ней легкомысленно. Существует ряд причин, по которым прочность цилиндра может быть снижена из-за неправильной практики, как показано в таблице ниже.

ПОСЛЕДСТВИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ОШИБОК ТЕСТИРОВАНИЯ*

Условие	% Снижение	Эффект при 10 000 фунтов на кв. дюйм
Грубые концы перед укупоркой	27	7300
Повторное использование пластиковых форм	22	7800
Использование картонных форм	21	7900
Выпуклый конец с колпачком	12	8800
Эксцентриковая нагрузка	12	8800
Некруглый диаметр	10	9000
Концы не перпендикулярны оси	8	9200
Толстая крышка	6	9400
Наклонный конец, выравниваемый колпачком	5	9500
Сколотый колпачок	4	9600
Арматурная арматура	2	9800
1 день при температуре 100°F/27 в лаборатории	11	8900
3 дня при температуре 100°F/24 часа отверждения в лаборатории	22	7800
7 дней при 100°F/21 отверждение в лаборатории	26	7400
1 день на воздухе/27 дней во влажном состоянии	8	9200
3 дня на воздухе/24 дня во влажном состоянии	11	8900
7 дней на воздухе/21 день во влажном состоянии	18	8200

*Публикация NRMCA № 179

Различные неправильные методы испытаний могут привести к снижению прочности испытательных цилиндров, как показано в этой таблице Национальной ассоциации товарных бетонных смесей. Предполагая, что прочность смеси составляет 10 000 фунтов на квадратный дюйм, снижение прочности на сжатие показано во многих ситуациях, когда цилиндры неправильно отливались, хранились или готовились к испытаниям.

Информацию об испытаниях уже уложенного и затвердевшего бетона см. в разделе «Испытания затвердевшего бетона».

7 Методы испытания прочности бетона

Помимо испытаний на разрыв цилиндра, можно использовать множество других методов.

11 июня 2019 г.

Alicia Hearns

Giatec Scientific Inc.

Giatec Scientific Inc.

их расписание. В то время как некоторые процессы тестирования могут выполняться непосредственно на месте, другие требуют дополнительного времени для сторонних объектов для предоставления данных о прочности. Время — не единственный фактор, влияющий на решения руководителей проектов. Точность процесса испытаний так же важна, поскольку напрямую влияет на качество бетонной конструкции.

Наиболее распространенным методом мониторинга прочности монолитного бетона является использование отверждаемых в полевых условиях цилиндров. Эта практика в целом не изменилась с начала 19 века. Эти образцы отлиты и отверждены в соответствии со стандартом ASTM C31 и испытаны на прочность на сжатие в сторонней лаборатории на различных этапах. Обычно, если плита достигла 75 % расчетной прочности, инженеры разрешают своей команде переходить к следующим этапам процесса строительства.

С тех пор, как этот метод тестирования был впервые представлен, было сделано много усовершенствований для ускорения процесса отверждения. Это включает в себя использование нагревательных одеял, добавок и замедлителей испарения. Тем не менее, подрядчики по-прежнему ждут три дня после размещения перед проверкой на прочность, хотя их цели часто достигаются намного раньше.

Несмотря на это, многие менеджеры проектов предпочитают придерживаться этой практики тестирования, потому что «так всегда делалось». Однако это не означает, что этот метод является самым быстрым и точным методом проверки силы всех мест размещения. На самом деле, помимо испытаний на разрыв цилиндра, существует множество различных методов, которые можно использовать. Вот семь различных подходов, которые следует учитывать при выборе метода испытания на прочность.

Методы испытания прочности бетона на сжатие

1. Молот отскока или молоток Шмидта (ASTM C805)  

Метод: бетон. Расстоянию отскока от молотка до поверхности бетона присваивается значение от 10 до 100. Затем это измерение соотносится с прочностью бетона.

Плюсы:  Относительно прост в использовании и может быть выполнен непосредственно на месте.

Минусы:  Для точных измерений требуется предварительная калибровка с использованием образцов с керном. Результаты испытаний могут быть искажены состоянием поверхности и наличием крупных заполнителей или арматуры под местом проведения испытаний.

2. Испытание на сопротивление проникновению (ASTM C803)  

Метод:  Чтобы выполнить испытание на сопротивление проникновению, устройство вводит небольшой штифт или зонд в поверхность бетона. Сила, используемая для проникновения в поверхность, и глубина отверстия коррелируют с прочностью монолитного бетона.

Плюсы: Относительно прост в использовании и может выполняться непосредственно на месте.

Минусы:  На данные существенно влияют состояние поверхности, а также тип используемой формы и заполнителей. Требуется предварительная калибровка с использованием нескольких образцов бетона для точных измерений прочности.

3. Скорость ультразвукового импульса (ASTM C597)  

Метод: Этот метод определяет скорость импульса колебательной энергии через плиту. Легкость, с которой эта энергия проходит через плиту, позволяет измерить эластичность бетона, сопротивление деформации или напряжению, а также плотность. Затем эти данные сопоставляются с прочностью плиты.

Плюсы:  Это метод неразрушающего контроля, который также может использоваться для обнаружения дефектов в бетоне, таких как трещины и ячеистость.

Минусы:  На этот метод сильно влияет наличие арматуры, заполнителей и влаги в бетонном элементе. Для точного тестирования также требуется калибровка с несколькими образцами.

4. Испытание на выдергивание (ASTM C900)  

Метод:  Основным принципом этого испытания является вытягивание бетона с помощью металлического стержня, который заливается на месте или устанавливается в бетон. Вытянутая коническая форма в сочетании с силой, необходимой для вытягивания бетона, коррелирует с прочностью на сжатие.

Плюсы:  Прост в использовании и может выполняться как на новых, так и на старых конструкциях.

Минусы:  Этот тест включает разрушение или повреждение бетона. Для получения точных результатов требуется большое количество тестовых образцов в разных местах плиты.

5. Просверленный сердечник (ASTM C42)  

Метод:  Для извлечения затвердевшего бетона из плиты используется кольцевое сверло. Затем эти образцы сжимают в машине для контроля прочности монолитного бетона.

Плюсы:  Эти образцы считаются более точными, чем образцы, отвержденные в полевых условиях, потому что бетон, испытанный на прочность, подвергся фактической термической истории и условиям отверждения плиты на месте.

Минусы: Это разрушающий метод, требующий нарушения структурной целостности плиты. После этого места расположения ядер необходимо отремонтировать. Для получения данных о прочности необходимо использовать лабораторию.

6. Литые цилиндры (ASTM C873)  

Метод:  Цилиндрические формы размещаются в месте заливки. В эти формы, которые остаются в плите, заливается свежий бетон. После затвердевания эти образцы удаляются и сжимаются для прочности.

Плюсы: Считается более точным, чем образцы, отвержденные в полевых условиях, потому что бетон подвергается тем же условиям отверждения, что и плита на месте, в отличие от образцов, отвержденных в полевых условиях.

Минусы: Это деструктивный метод, требующий нарушения структурной целостности плиты. После этого места отверстий необходимо отремонтировать. Для получения данных о прочности необходимо использовать лабораторию.

7. Беспроводные датчики зрелости (ASTM C1074)  

Метод:  Этот метод основан на том принципе, что прочность бетона напрямую связана с историей его температуры гидратации. Беспроводные датчики размещаются в бетонной опалубке, закрепляются на арматуре перед заливкой. Данные о температуре собираются датчиком и загружаются на любое интеллектуальное устройство в приложении с помощью беспроводного соединения. Эта информация используется для расчета прочности на сжатие монолитного бетонного элемента на основе уравнения зрелости, настроенного в приложении.

Плюсы: Данные о прочности на сжатие предоставляются в режиме реального времени и обновляются каждые 15 минут. В результате данные считаются более точными и надежными, поскольку датчики встроены непосредственно в опалубку, а это означает, что они подвергаются тем же условиям отверждения, что и бетонный элемент на месте. Это также означает, что не нужно тратить время на ожидание результатов из сторонней лаборатории.

Минусы: Требуется однократная калибровка для каждой бетонной смеси, чтобы установить кривую зрелости с использованием испытаний на разрыв цилиндра.

Подробнее об испытании бетона

Как получить наилучшие результаты при испытании бетонного стержня — Понимание факторов, влияющих на результаты испытаний керна, поможет вам точно определить прочность бетона на месте.

Что нужно знать подрядчикам о полевых испытаниях бетона. Задержки проекта можно избежать, правильно проводя полевые испытания бетонных изделий с использованием соответствующих методов и процедур.

Кто оплачивает дополнительное тестирование? Когда инженер, владелец или генеральный подрядчик запрашивает дополнительное тестирование дефектов на конкретной работе, знайте факты об ответственности подрядчика за оплату этих тестов.

Тест производительности бетонных уплотнителей. Прочтите об испытании производительности промышленных уплотнителей/отвердителей, проведенном CTL Group и Марком Уэтереллом. В ходе испытания измерялась стойкость к истиранию четырех различных типов уплотнителей в соответствии со стандартом ASTM C779-05.

Что такое программное обеспечение для испытаний бетона и как оно может помочь? Четыре способа программного обеспечения для испытаний бетона или платформы для испытаний строительных материалов могут упростить и повысить точность процесса испытаний бетона для подрядчиков по бетонным работам.

Комбинированные методы испытаний на прочность

Комбинация этих методов измерения прочности на сжатие иногда используется для обеспечения контроля и обеспечения качества бетонной конструкции. Комбинированный метод дает более полный обзор вашей плиты, позволяя вам подтвердить данные о прочности, используя более одного метода испытаний. Точность ваших данных о прочности также повысится, поскольку использование нескольких методов поможет учесть влияющие факторы, такие как тип цемента, размер заполнителя и условия отверждения. Например, была изучена комбинация метода измерения скорости ультразвукового импульса и теста молотка на отскок. Точно так же при использовании метода зрелости на вашей строительной площадке для проверки прочности на сжатие рекомендуется проводить испытания на разрыв цилиндра на 28-й день жизненного цикла вашего бетона для целей приемки и подтверждения прочности вашей плиты на месте.

Краткий обзор точности и простоты использования методов измерения прочности на месте. Giatec Scientific Inc.

Выбор метода измерения прочности на сжатие считается менее точным, чем другие методы тестирования (Science Direct). Это связано с тем, что они не исследуют центр бетонного элемента, а только условия отверждения непосредственно под поверхностью плиты. Практики, такие как метод скорости ультразвукового импульса и испытание на отрыв, более сложны в исполнении, поскольку их процесс калибровки является длительным и требует большого количества образцов для получения точных данных.

Ваше решение о выборе метода тестирования может просто зависеть от того, что вы знаете и к чему привыкли. Однако точность этих испытаний и время, необходимое для получения данных о прочности, являются важными факторами, которые не всегда принимаются во внимание должным образом. Подумайте о том, куда уходит все ваше время и деньги во время строительства проекта. Какая часть этой суммы тратится на ремонт, оплату испытательных лабораторий и дополнительную работу, чтобы гарантировать, что ваш проект будет завершен вовремя? Точность выбранного вами метода может привести к проблемам с долговечностью и производительностью вашей бетонной конструкции в будущем. Кроме того, выбор метода, который требует дополнительного времени для получения данных о прочности, может нанести ущерб срокам вашего проекта, что отрицательно скажется на производительности на вашей строительной площадке. И наоборот, выбор правильного инструмента может положительно повлиять на сроки проекта и позволить вам завершить проект в рамках бюджета. Как вы решаете, какой метод испытания прочности использовать?

Примечание редактора. Эта статья подготовлена ​​Giatec Scientific Inc. Тестирование программного обеспечения и как оно может помочь?

Могут ли датчики ускорить строительство? Purdue Researches испытывает датчики прочности бетона

Проблемы ремонта дамбы Санибел после урагана Ян

Как инновационное оборудование для бетона может помочь подрядчикам расширить свои возможности

Руководство по фибробетону: советы по проектированию, спецификации и применению

Изучение основных аспектов фибробетона, включая его конструкцию, технические характеристики и применение и как правильно закончить изделие.

Как изготовить и затвердеть стандартные испытательные цилиндры в полевых условиях

Выполните следующие семь шагов, чтобы изготовить и затвердеть стандартный испытательный цилиндр из бетона в полевых условиях.

6 научно доказанных способов сохранять прохладу во время работы в жару

Эти научно обоснованные советы помогут вам сохранить прохладу в любую жару награду «Общее мастерство», вот победители премии ACI 2022 Excellence in Concrete Construction Awards.

Как Sanibel Causeway вновь открылась менее чем через месяц после урагана Ian

Когда самый сильный шторм в истории округа Ли смыл участки дамбы Sanibel Island, доступ к ремонтным работам и ресурсам был отрезан. Совместное предприятие Superior Construction и de Moya Group восстановило проезжую часть в рекордно короткие сроки.

«Устойчивость бетона» Тенденции ACI 2022

«Когда бетон развивается, то же самое происходит с каждым сообществом и домом». — Президент ACI Чарльз Нмай. Экологические проблемы и устойчивость являются основными темами сессий во время осенней конвенции ACI 2022 года. Вот некоторые из событий.

The Rogue — электрический самоходный скрепер со скоростью 150 футов в минуту

Rogue — это полностью электрический скрепер с точным рулевым управлением, скоростью до 150 футов в минуту и ​​полностью регулируемым углом отвала одним нажатием кнопки.

Электрическая тачка PowerPusher E-750

Электрическая тачка E-750 грузоподъемностью 1000 фунтов. и предназначен для перевозки больших грузов на строительных площадках.

Руководство по фибробетону: советы по проектированию, спецификации и применению

Изучение основных аспектов фибробетона, включая его конструкцию, технические характеристики, применение и способы надлежащей отделки изделия.

Как изготовить и вылечить стандартные испытательные цилиндры в полевых условиях

Выполните следующие семь шагов, чтобы изготовить и отвердить стандартный цилиндр для испытаний бетона в полевых условиях.