Betonin lujuuden määritys: menetelmät, laitteet, GOST. Betonin lujuuden valvonta ja arviointi

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-17 18:49

Rakennusrakenteita tarkastettaessa tehdään betonin lujuuden määritys niiden kulloisenkin tilan selvittämiseksi. Todellinen suorituskyky käytön aloittamisen jälkeen ei yleensä vastaa suunnitteluparametreja. Muodonmuutoskuormat ja ulkoiset tekijät vaikuttavat niihin suoraan. Diagnostiikan aikana voidaan käyttää erilaisia menetelmiä.

Perustermit ja -määritelmät

Ennen kuin harkitset betonin lujuuden seurannan ja arvioinnin perusmenetelmiä, on suositeltavaa tutustua joihinkin käsitteisiin, jotta jatkossa ei ole kysymyksiä. Kaikki termit ja määritelmät, jotka tarvitaan aiheen selvempään ymmärtämiseen, on esitetty alla.

• Betoni on rakennusmateriaali, joka saadaan keinotekoisesti kovettumalla laastia sideaineella ja täyteaineilla. Seokseen voidaan lisätä muita lisäaineita parhaan suorituskyvyn saavuttamiseksi.
• Lujuus - kovettuneen materiaalin ominaisuus havaita mekaanisia kuormia rikkomattajossa. Käytön aikana rakenteet altistuvat puristukselle ja jännitykselle sekä muille vaikutuksille.
• Lujuusraja - kohdistetun mekaanisen kuormituksen suurin arvo, vähennettynä suoraan tiettyyn poikkileikkausalueeseen, jonka saavuttamisen jälkeen tapahtuu materiaalin osittainen tai täydellinen tuhoutuminen.
• Tuhoavat menetelmät betonin lujuuden määrittämiseksi - lueteltujen parametrien valvonta ottamalla testatusta rakenteesta otettuja kontrollinäytteitä GOST 28570:n kohtien mukaisesti.

• Hajoamaton testaus - yksittäisten rakenneosien perusominaisuuksien luotettavuuden tarkistaminen ilman purkamista. Tällä menetelmällä objektia ei tarvitse poistaa käytöstä.
• Rakenteen testausalue - tietty osuus tilavuudesta, pituudesta tai rajoitettujen mittojen alasta, jolle lujuustestit suoritetaan.

Mille ohjaus on tarkoitettu?

Asuinrakennuksia, teollisuus- tai kaupallisia tiloja rakennettaessa betonin lujuuden määrittäminen välttää monia kielteisiä seurauksia. Materiaalia käytetään rakennusten eri vaiheissa eri tarkoituksiin. Seoksille asetetut vaatimukset voivat vaihdella huomattavasti rakennetyypistä riippuen. Esimerkiksi perustusten ja seinien kaatamiseen käytetään erilaisia betonilaatuja, jotka määräytyvät lujuusominaisuuksien mukaan.

Seosten käyttö, jotka eivät täytä vaatimuksia, voi johtaa halkeamien muodostumiseen ja toiminnan heikkenemiseenrakenteen ominaisuudet ja ennenaikainen rikkoutuminen. Usein tarvitaan tutkimusta sen selvittämiseksi, voidaanko rakennusta käyttää mihin tahansa tarkoitukseen.

Betonin lujuustaulukko: yhteensopivat luokat ja arvosanat

Laastit on jaettu luokkiin, joissa otetaan huomioon erilaiset parametrit. Yleensä betonin lujuus MPa:ssa jaetaan luokkiin, jotka ilmaistaan isolla kirjaimella ja numerolla. Tällaista merkintää ammatillisessa ympäristössä pidetään kätevimpänä. Esimerkiksi B25-laastin lujuus on 25 MPa.

Betonin merkki ilmaisee likimääräisen arvon kilogrammoina neliösenttimetriä kohti. Nimitys tehdään saman periaatteen mukaan. Kuitenkin indikaattoreiden suhteella normatiivinen variaatiokerroin voi olla 13,5 prosenttia.

Esimerkiksi suositellaan tutustumista erityiseen betonin lujuustaulukkoon, joka näyttää seosluokkien ja -laatujen välisen vastaavuuden.

Luokka	Brändi	Lujuus, kgf/neliö m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Mikä vaikuttaa kestävyyteen?

Kemiallisten prosessien aikana betoniseos kovettuu. Vesi on vuorovaikutuksessa sideaineen kanssa. Tiettyjen tekijöiden vaikutuksesta kemiallisen reaktion nopeutta voidaan kiihdyttää tai hidastaa. Betonin lopullinen lujuus riippuu jossain määrin niistä.

Tärkeitä tekijöitä ovat:

• alkuperäinen sideainetoiminta;
• vesimäärä koostumuksessa;
• tiivistymistaso;
• lämpötila ja kosteus;
• sekoituskomponenttien laatu.

Käytettyjen täyteaineiden laadulla on tärkeä rooli. Hienojakeiset komponentit ja saviaineet heikentävät lujuutta. Suuret hiukkaset tarttuvat paremmin sideaineeseen. Niiden käytöllä on myönteinen vaikutus vahvuusindikaattoreihin.

Tutkimusmenetelmien luokittelu

Rakennusrakenteiden betonin lujuutta määritettäessä on ratkaistava vaikeita teknisiä ongelmia. Rakennuskoostumusten laadunvalvonnan teoreettisen ja käytännön tutkimuksen kehitys on johtanut lukuisten menetelmien syntymiseen. Jokaisella niistä on tietty soveltamisala sekä sen edut ja haitat.

Jos otamme vaikuttamisen menetelmän suoraan testattuun rakenteeseen, voimme erottaa kolme päämenetelmää.

1. Tuhoisaa. Valvontatoimenpiteiden jälkeen näytettä ei voi käyttää aiottuun tarkoitukseen.
2. Tuhoamaton. Testin suorituskyky ei vaikuta rakenteen suorituskykyyn.
3. Paikallisesti tuhoisaa. Kunnostus vaaditaan erikoistapahtumien jälkeen.

Tarkastus tulee suorittaa vasta sen jälkeen, kun suunnitteluun ja tekniseen dokumentaatioon on tutustuttu perusteellisesti. Saatuasi tietyt tiedot käytetystä koostumuksesta ja rakenteen valmistustekniikasta, voit aloittaa lujuusominaisuuksien määrittämisen.

Mitkä tekijät määräävät menetelmän valinnan?

Betonin vetolujuuden selvittämiseksi sinun on ensin päätettävä tutkimusmetodologiasta. Seuraavat tekijät vaikuttavat hänen valintaansa:

• rakennusyhdistelmän tila;
• testipaikkojen saavutettavuus;
• kerättyjen tietojen määrä;
• heterogeenisten kerrosten läsnäolo tai puuttuminen rakenteessa.

Menetelmien moninaisuudesta huolimatta destruktiivisilla menetelmillä saadut tulokset ovat luotettavimpia, koska testeillä mitataan haluttu indikaattori - puristuksen aikana käytetty voima. Lisäksi näytettä, joka on otettu suoraan rakenteen rungosta, ei yläosasta, tutkitaan huolellisesti.

Tuhoavat torjuntamenetelmät

Menetelmien ydin on valmiista rakenteesta poraamalla tai sahaamalla saatujen näytteiden tutkiminen. Niihin kohdistuu staattinen kuormitus, jonka kasvunopeus kasvaa asteittain. Tämän seurauksena on mahdollista laskea jännitykset kohdistettujen voimien alla.

Otettujen näytteiden mitat ja muoto riippuvat suoritettavan testauksen tyypistä. Niiden on täytettävä GOST 10180:n vaatimukset.

Tutkimusmenetelmä	Koekappaleiden muoto	Elementtien koot millimetreinä
Betonin veto- ja puristuslujuuden määritys	Kuutio	Kuvan reunojen pituus voi olla 100, 150, 200 tai 300 mm
	Sylinteri	Tutkimusta varten näyte otetaan kahden halkaisijan korkeudelta, joista toisella voi olla samat mitat kuin kuution reunoilla.
Aksiaalisen jännityksen lujuusosoitinten tarkistaminen	Prismassa nelikulmainen osa	Testattavan elementin mitat voivat olla: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 tai 200 x 200 x 800 mm.
	Sylinteri	Testauksen aikana otetaan samankokoisia näytteitä kuin yllä olevassa tapauksessa.
Vetolujuuden määritys taivutuksessa ja halkaisussa	Prismassa nelikulmainen osa	Töiden aikana otetaan näytteitä seuraavien kokojen mukaan: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 ja 150 x 150 x 600 mm.

Betonin lujuuden määrittämiseksi siitä otetaan näytteet poraamalla tai sahaamalla yksittäisiä osia.

1. Istuimet määrätään tämän jälkeenennakkotarkastus. Suunnittelutestialueen tulee olla jonkin matkan päässä liitoksista ja reunoista.
2. Jäljellä olevat urat näytteenoton jälkeen päällystetään hienorakeisella betonilla.
3. Porauksessa tai sahauksessa käytetään timanttisahanteriä, erikoisreikäsahoja tai sopivia kovametallityökaluja.
4. Näytteenottoalueilla ei saa olla vahvistusta. Jos tätä vaihtoehtoa ei voida toteuttaa, yli 10 cm:n mittaisista näytteistä otetaan betonipala metallitangoilla, joiden poikkileikkaus on enintään 16 mm.
5. Vahvikkeen läsnäoloa ei voida hyväksyä aksiaalisen jännityksen ja puristuksen tutkimuksissa. Tämä vaikuttaa negatiivisesti lopulliseen suorituskykyyn. Lisäksi tangot eivät saa esiintyä prisman muotoisissa näytteissä taivutusvetotokeissa.
6. Näytteiden ottopaikat, niiden lukumäärä ja koot määräytyvät betonin lujuuden valvontasäännöissä ottaen huomioon GOST 18105:n kohdat.

Jokainen otettu pala on merkitty ja kuvattu pöytäkirjassa. Sen jälkeen se valmistetaan huolellisesti lisätestausta varten. Kaikissa näytteissä on oltava erityinen malli, joka heijastaa selvästi osien suuntausta suoraan suunnittelussa.

Mekaaninen ainetta rikkomaton testaus

Tämä menetelmä perustuu kalibrointiriippuvuuksiin. Ne perustuvat epäsuoriin ominaisuuksiin. Näitä ovat:

• ilmaisimet, jotka osoittavat lyönnin pomppaamisen suoraan betonipinn alta;
• lyömäsoittimen energiaparametritimpulssi;
• mekaanisen iskun seurauksena jäljelle jääneiden tulosteiden koot;
• stressi, joka johtaa paikalliseen katkeamiseen eron yhteydessä;
• voima murtautuessaan rakenteen reunaan.

Betonin lujuuden valvontasäännöt ehdottavat tiettyjen mittauslaitteiden käyttöä testauksen aikana: jarrusatula, kulma-asteikko, kelloilmaisin ja joitain muita työkaluja. Tehtyjen testien lukumäärä ja työskentelyalueiden väliset etäisyydet on ilmoitettu taulukossa.

Soveltava tutkimusmenetelmä	Tapahtumien lukumäärä	Etäisyys millimetreinä
		Rakenteen reunoista	Työalueiden välillä
Kylänhalkeilu	2	-	200
Plastinen muodonmuutos	5	50	30
Erotus	1	50	Kaksoislevyn halkaisija
Elastinen palautus	5	50	30
Shock Impulse	10	50	15
Repäisy ja halkeama	1	150	Kaivaussyvyys,kerrottuna 5

Yllä mainitut toimet tulee suorittaa betonirakennustyömaalla, jonka kokonaispinta-ala on 100-600 neliömetriä. katso Kun päätestit on suoritettu, tiedot syötetään erityiseen lokiin kalibrointiriippuvuuksien määrittämiseksi kovettuneen laastin epäsuorien ominaisuuksien ja lujuusindikaattoreiden välillä.

Tuhoamaton testaus fysikaalisilla vaikuttamismenetelmillä

Tällaisten menetelmien luokkaan kuuluvat akustisen vaikutuksen ja läpäisevän säteilyn tekniikat. Ne antavat mahdollisuuden arvioida rakenteen laadullisia ominaisuuksia sisäisen rakenteen perusteella, koska elastisten värähtelyjen a altojen etenemisnopeus mitataan suoraan testattavan materiaalin läpi.

Yleimmin käytetty laite betonin lujuuden määrittämiseen on ultraäänimenetelmä. Sen avulla voit ottaa lukemia aiheuttamatta mekaanista vaikutusta rakenteeseen. Se mittaa nopeutta, jolla ultraääniaallot kulkevat betonikerroksen läpi. Läpitutkimuksella anturit voidaan sijoittaa molemmille puolille ja pinnallisissa yhdelle puolelle.

Ohjausta ultraäänellä pidetään informatiivisimpana ja melko yksinkertaisena. Sen avulla voidaan paitsi arvioida lujuusparametreja, myös löytää mahdolliset viat kerrosten sisällä. Käytettävässä laitteessa on useita toimintatapoja, jotka on esitetty taulukossa.

Tila	Kuvaus
Kalibrointi	Voit mukauttaa laitteen betonin ominaisuuksiin. Kovetetun seoksen sisällä mitataan leikkausaallot, määritetään tärkeät parametrit, joita tarvitaan laadullisten kuvien ottamiseksi taulukon rakenteesta.
Yleiskatsaus	Antaa mahdollisuuden tutkia nopeasti rakenteen sisäistä rakennetta. Paksuus mitataan, viat tai esineet ryhmässä (liittimet, putket, kaapelit) havaitaan.
Kokoelma	Ultraäänitiedot kerätty. Tallennus tehdään eri asennoissa. Skannaus suoritetaan nauhan (tai erikoisnauhan) muodossa.
Katso	Käytetään tietojen analysointiin pitkän ajan kuluessa. Tässä tapauksessa näytöllä on kaiken tyyppisiä kuvia. Ne voidaan näyttää yksitellen tai kaikki kerralla.

Ultraäänibetonin lujuusmittauslaitteen avulla voidaan suorittaa useita testejä toistuvasti ja seurata jatkuvasti parametrien muutoksia. Haittapuolena on virhe akustisten ominaisuuksien suhteessa perusparametreihin.

Sementtipohjaisten rakennusseosten kovettumisesta

Betonin lujuudella on suora riippuvuus lämpötilasta kovettumisprosessin aikana. Normaaleina olosuhteina pidetään 15 - 20 asteen tilaa. Kun lämpötila laskee, lujuuden kasvu hidastuu. Jäätyessään tapahtuu kovettumista, jos koostumukseen on lisätty erityisiä lisäaineita.

Lämpötilan nostaminen nopeuttaa kovettumista, varsinkin jos kosteus on riittävä. Yli 85 asteen kuumennus on kuitenkin vasta-aiheista, koska betoniseosta on vaikea suojata kuivumiselta. Kiinteytysprosessia voidaan stimuloida kahdella tavalla. Ensimmäinen näistä on käyttää sisäistä lämpöä ja toinen on käyttää ulkoista lämpöä.

Mahdollisten ongelmien analysoinnista lujuuden määrittämisessä

Ultraäänibetonin lujuusmittaria käytettäessä on kiinnitettävä erityistä huomiota kalibrointiriippuvuuksien määrittämiseen. Ilman niitä saatuja tietoja ei voida pitää todisteina. Tarkempien tulosten saamiseksi sinun on otettava huomioon täyteaineen määrä ja koostumus, tiivistymistaso, sementin kulutus ja paljon muuta.