Испытание прочности бетона методом отрыва со скалыванием
Метод отрыва со скалыванием занимает в ряду методов определения прочности бетона особое место. Считаясь неразрушающим методом, метод отрыва со скалыванием по своей сущности является разрушающим методом контроля бетона, так как прочность бетона оценивается по усилию, необходимому для разрушения небольшого объема бетона, что позволяет наиболее точно оценить его фактическую прочность. Поэтому этот метод применяется не только для определения прочности бетона неизвестного состава, но и может служить для построения градуировочных зависимостей для других методов неразрушающего контроля. Этот метод применяется на тяжелые бетоны и конструкционные бетоны на легких заполнителях в монолитных и сборных бетонных и железобетонных изделиях, конструкциях и сооружениях и устанавливает метод испытания бетона и определения его прочности на сжатие путем местного разрушения бетона при вырыве из него специального анкерного устройства. Такой метод испытания бетона отрыв со скалыванием позволяет определить прочность на сжатие для бетонов в диапазоне прочностей от 5,0 до 100,0 МПа. При разработке стандарта использованы материалы ГОСТ 22690-88.
Одним из наиболее распространенных и эффективных способов быстрого измерения прочности бетона на сжатие или его марку, является измерение склерометром, или как его еще называют, молоток Шмидта.
Соответствие Марки и Класса бетона показаниям шкалы склерометра (молотка Шмидта) по направлению удара в соответствии с графиком тарировочной кривой
Марка бетона, М Класс бетона,
B Вертикально сверху, ед Горизонтально, ед. Вертикально снизу, ед
М100 7,5 10 13 20
— 10 12 18 23
М150 12,5 20 24 28
М200 15 24 28 32
М250 20 30 34 38
М300 22,5 34 37 41
М350 27,5 38 41 45
М400 30 41 43 47
М450 35 44 47 50
М600 45 49 52 55
ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности
ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определения прочности механическими методами неразрушающего контроля
Еще один метод испытания бетона — отрыв со скалыванием. Данный метод заключается в определении степени усилия, которое необходимо для скалывания участка бетона на ребре конструкции. Иногда данный метод заключается в местном разрушении бетона: в рамках данного метода вырывается анкерное устройство. Метод отрыва со скалыванием — это самый точный, но и самый трудоемкий способ контроля, поскольку для установки анкера требуется подготовка специальных шпуров. Более того, такой метод недостаточно универсален: он неприменим в рядах конструкций.
«Прометей» рекомендует метод определения прочности бетона отрывом со скалыванием в натурных обследованиях. Такие методы испытания бетона отрывом также идеальны при освидетельствовании на этапах строительства, приемки, эксплуатации и реконструкции строительных объектов, а также при изготовлении сборных изделий на предприятиях производства железобетонных изделий.
Испытание механических свойств бетона в лабораторных условиях
Для таких материалов, как бетоны, определение прочности механическими методами неразрушающего контроля желателен контроль достоверности результатов путем сопоставления данных, полученных прямым и косвенным путем. Проведением такого рода исследований занимается лаборатория механических испытаний при ООО «Прометей».
В лабораторных условиях производятся физико-механические испытания образцов бетона с применением всех известных подходов, включая базовый разрушающий метод контроля бетона, методы ударного импульса и упругого отскока. Важно, чтобы измерения вел квалифицированный лаборант механических испытаний — влияние человеческого фактора должно быть сведено к минимуму.
Как показывают механические испытания материалов, косвенные методы механических испытаний завышают прочностные характеристики карбонизированного бетона на 40–60%, а наиболее достоверным признан метод отрыва со скалыванием.
Метод отрыва со скалыванием: преимущества и ограничения
Все современные стандарты включают в программу натурных обследований ЖБК механические испытания бетона отрыв со скалыванием.
На практике отрыв со скалыванием дает ряд преимуществ:
- возможность установки приборов на плоские участки без ребра;
- независимость от электроснабжения;
- толерантность к низким температурам;
- контроль прочности бетонов класса В50 и выше;
- быстрое и удобное крепление оборудования.
Если кривизна блока не препятствует подключению прибора к анкеру, определение прочности бетона отрывом со скалыванием может производиться и на неровных бетонных поверхностях (от 5 мм). Густое армирование бетона затрудняет испытания на механическую прочность посредством данного метода; при этом толщина бетона в участке измерения не должна быть меньше удвоенной длины анкера.
Используемое оборудование
ПОС-50МГ4″Скол» предназначен для неразрушающего контроля прочности бетона методами скалывания ребра, отрыва со скалыванием и отрыва стальных дисков по ГОСТ 22690-88.
prometeylab.ru
Прочность бетона по ГОСТ — методы определения
Способность бетона противостоять механическому и температурному воздействию называется прочностью. Эта важнейшая характеристика, влияющая на эксплуатационные параметры конструкции.
Все правила, касающиеся проведения испытаний бетона на растяжение, сжатие и изгиб прописаны в ГОСТ18105-86. Важной характеристикой надежности материала выступает коэффициент вариации, характеризующий однородность смеси (Vm).
где Sm — квадратичное отклонение прочности, Rm – прочность бетона в партии.
Согласно ГОСТ10180-67 определяется кубиковая прочность материала при сжатии. Она вычисляется при сжатии контрольных образцов-кубов, имеющих ребра жесткости в возрасте 28 дней. Для класса В25 и выше призменный показатель должен равняться 0,75, для составов классом ниже В25 – 0,8.
Требования по расчетной прочности кроме ГОСТов прописаны еще и в СНиПах. Например, распалубный показатель незагруженных горизонтальных конструкций, имеющих пролет менее 6 метров, должен быть не менее 70% от проектной прочности, если длина пролета превышает 6 метров – 80%.
Испытание образцов дает возможность определить качество смеси, но не характеристики бетона в составе конструкции. Проводятся такие исследования согласно ГОСТ18105-2010 и используют следующие методы:
- разрушающие,
- косвенные разрушающие,
- прямые разрушающие.
Значительной популярностью пользуются прямые методы неразрушающего контроля. К основным методам данного типа относят ультразвуковые или механические.
Методы контроля прочности бетона по ГОСТ22690-88
- отрыв;
- отрыв со скалыванием;
- скалывание ребра.
Инструменты, необходимые для проведения исследований
- электронный блок;
- прибор для отрыва с устройством для приклеивания к бетону;
- датчики;
- дюбели и анкеры;
- эталонный металлический стержень.
График отражает набор прочности материала во времени, при этом линия A – это вакуумная обработка, B — естественное твердение, C – изменение показателя после прохождения вакуумной обработки.
Проверка прочности бетона методом отрыва
В основе данного типа исследования лежит измерение максимального усилия для отрыва части бетонной конструкции. Причем отрывающая нагрузка должна применяться к ровной поверхности путем приклеивания диска прибора. Для приклеивания используют клеевые составы на эпоксидной основе. В ГОСТ22690-88 указываются клеи ЭД16 и ЭД20 с цементным наполнителем. Также можно применять двухкомпонентные составы. Площадь отрыва определяется после проведения каждого испытания. После отрыва и вычисления усилия измеряют прочность бетона (Rbt) на растяжение. Используя эмпирическую зависимость и данный показатель, можно вычислить показатель R — прочность на сжатие. Для этого следует воспользоваться формулой:
Rbt = 0,5∛(R^2 )
Отрыв со скалыванием
После отвердения бетона в заранее высверленное отверстие ставят анкерное устройство, после чего вырывают его с частью бетона. Этот метод во многом схож с описанным ранее. Основное отличие — способ крепления инструмента к поверхности. Отрывающее усилие создается за счет лепестковых анкеров. Анкер укладывается в шпур и измеряется P — разрушающее усилие. В ГОСТ 22690 указан переход прочности бетонного состава на сжатие по формуле:
R = m1 * m2 *P,
где m2 – коэффициент перехода прочности на сжатие, зависящий от условий затвердевания и вида бетона, m1 – коэффициент, отражающие максимальные параметры большого заполнителя (сыпучие каменные материалы).
Ограничениями для использования данного способа исследования является густое армирование и незначительная толщина конструкции. Толщина поверхности должна превышать удвоенную длину анкера.
Метод скалывания ребра
Прочность бетона при данном методе определяется по усилию (P), требуемому для скалывания части конструкции, размещенной на ребре внешней стороны. Прибор крепится на поверхности с помощью анкерного болта с дюбелем. Для определения показателя используется следующая формула:
R = 0,058 * m * (30P + P2),
где под m понимают коэффициент, отражающий крупность заполнителя.
Ультразвуковой метод
Действие ультразвуковых приборов контроля основано на взаимосвязи между скоростью, с которой распространяются волны по конструкции и ее прочностью. На основе данного метода определено, что скорость, также как и время распространения волн отвечают прочности бетона.
Для сборных линейных конструкций применяется метод сквозного просвечивания. При этом ультразвуковые преобразователи располагаются с противоположных сторон конструкции. Плоские, многопустотные и ребристые плиты перекрытия, а также стеновые панели исследуют поверхностным просвечиванием, при котором волновой преобразователь (дефектоскоп) ставят с одной стороны конструкции.
Для обеспечения максимального акустического контакта с рабочей поверхностью выбирают вязкие контактные материалы (например, солидол). Возможен сухой вариант с применением протекторов и конусных насадок. Инсталляция ультразвуковых приборов производится на удалении не менее 3 см от края.
Метод исследования с помощью молотка Кашкарова
Испытания проводятся согласно ГОСТ22690.2-77. Определение прочности бетона производится в пределах 5-50 Мпа. По ровной испытываемой поверхности наносится удар, в результате чего образуются два отпечатка: на эталонном металлическом стержне и на поверхности основания. С каждым ударом стержень перемещают на 10 мм в отверстие корпуса молотка. Удары по основанию наносятся через белую копировальную бумагу. Для измерения отпечатков на бумаге используют угловой масштаб.
Для исследований на основе упругого отскока используют молоток Шмидта, пистолеты Борового, ЦНИИСКа, склерометр КМ со стержневым ударником. Взвод и пуск бойка происходят автоматически в момент прикосновения ударника к испытываемому основанию. Величина отскока бойка фиксируются специальным указателем на шкале аппарата.
aquagroup.ru
ОС — прибор для определения прочности бетона методом отрыва со скалыванием
Для определения качества бетона при возведении зданий и сооружений часто используется метод отрыва со скалыванием, который относится к неразрушающим методам исследования согласно ГОСТ 22690 и методическим инструкциям НИИЖБ. Фактически – это метод, во время которого проводится испытание анкера на вырыв. Анкер с сегментами крепится в исследуемый участок бетонной конструкции и измеряется усилие при его вырывании, разрушающее бетон рядом с анкером.
Сущность метода отрыва со скалыванием
По усилию вырыва судят о прочности бетона. Преимущество данного метода заключается в том, что прочность бетона мы получаем сразу на испытуемом объекте, без лабораторных испытаний образцов. Для получения результата не нужно проводить градуировку прибора на конкретный состав бетона. Это делает метод отрыва со скалыванием, прибор для которого используют в ответственных случаях, применимым как для контроля новых объектов строительства, так и давно возведённых объектов при их модернизации и реконструкции.
Кроме того, отрыв со скалыванием, прибор для которого широко используется совместно с другими методами неразрушающего контроля качества бетона, является основой для расчета градуировочных зависимостей этих приборов.
Проблема точности измерений при испытании анкера на вырыв
Следует обратить особое внимание, что для обеспечения высокой точности измерений при испытании анкера на вырыв важно исключить его проскальзывание. Ошибки, связанные с неучётом или неправильным учётом проскальзывания, – очень распространённая ситуация. Структура бетона неоднородна и при приложении нагрузки сегменты анкера имеют разную силу сцепления с поверхностью шпура, в результате часто один сегмент может проскальзывать больше, второй меньше, третий вообще не проскальзывать. При испытании такого анкера вырванная часть бетона будет иметь сильно несимметричный характер. Как в таком случае оценить фактическую глубину вырыва и несимметричность вырванного фрагмента? Ошибка измерений может быть значительной.
ОНИКС-1.ОС как оптимальное решение
Компания «Интерприбор» разработала и выпускает измеритель прочности бетона методом вырыва анкера ОНИКС-1.ОС в двух базовых модификациях – с рабочей нагрузкой до 50 и 100 кН. Запатентованная конструкция анкеров компании «Интерприбор» благодаря проточке в шпуре и специальной геометрии сегментов позволяет исключить проскальзывание и обеспечивает при испытании анкера вырыв аккуратного симметричного фрагмента бетона, что существенно повышает метрологические характеристики прибора.
ОНИКС-1.ОС внесен в Госреестр СИ России, реестры Беларуси и Казахстана.
www.interpribor.ru
| Метод с локальным разрушением бетона. В эту группу включены методы контроля прочности бетона, основанные на местном (локальном) разрушении бетона в конструкции. 1. Метод отрыва со скалыванием Метод основан на использовании зависимости величины усилия, необходимого для выдергивания из бетона анкерного стержня, от прочности этого бетона. Расстояние от анкерного устройства до грани конструкции должно быть не менее 150 мм, а от места установки соседнего анкера не менее 250 мм. ГПНВ-5 может создавать усилие в 5500 кгс и состоит из двух опорных ножек, корпуса, внутри которого имеется полость, соединяющая между собой ручной винтовой гидравлический насос, манометр, рабочий цилиндр, поршень которого с помощью штока соединен с захватом анкерного устройства. Все внутренние полости прибора заполняются моторным маслом. Rc = amP, При испытании бетона прочностью менее 40 МПа для вырыва анкерного устройства можно использовать гидравлический пресс-насос типа ГНВС-4, который создает максимальное усилие 40 кН. В процессе приложения усилия к анкерному стержню в бетоне на уровне конца анкера возникают растягивающие и касательные напряжения. После достижения ими предельных значений в бетоне возникает разрушение по образующей конуса от растяжения и скалывания. Рассмотренный метод сравнительно точный, поскольку в его основе лежит прочностная характеристика бетона. К достоинству метода необходимо отнести и тот фактор, что определяется прочность бетона непосредственно в конструкции. Основными недодостатком метода является высокая трудоемкость как при сверлении отверстий, так и при самих испытаниях, а также невозможность использования его при определении прочности бетона в сжатых элементах конструкции, поскольку происходит частичное разрушение бетона и ослабление поперечного сечения испытуемых элементов. |
concrete.ucoz.ru
Приборы для определения прочности бетона. Отрыв со скалыванием
Отрыв со скалываниемВ этой статье мы рассмотрим несколько приборов, которые используются в строительстве, для того чтобы определять прочность бетона методом «Отрыва со скалыванием».
Данный метод позволяет определять прочность любого бетона из неизвестного состава в диапазоне прочностей от 5 до 100 МПа.
Метод «Отрыва со скалыванием» основан на локальном разрушении бетонной конструкции, при котором используется зависимость между приложенной силой и прочности конструкции. Для этого в бетон устанавливается анкерное устройство при заливке, либо после отвердения в высверленное отверстие. После чего, данное анкерное устройство вырывается из конструкции с небольшим куском бетона и в момент отрыва, измеряется приложенная сила, после чего, по полученным данным определяется прочность бетонной конструкции.
Не смотря на то, что при таком методе измерения прочности, из конструкции вырывается небольшая часть материала, данный метод «Отрыва со скалыванием» относится к типу неразрушающих методов оценки прочности бетонных конструкций, хотя и по факту локальное разрушение конструкции всё-таки происходит. А к разрушающим методам относится, например измерение прочности бетонных кубиков под специальным прессом, в процессе которого испытуемый кубик полностью разрушается.
И как раз на основе того, что измерение прочности происходит при непосредственном разрушении, данный метод позволяет получить самые точные результаты, на основе которых позже составляются таблицы для последующего построения зависимостей с результатами других испытаний.
Для проведения испытаний на прочность бетонной конструкции по методу «Отрыва со скалыванием», используется один из следующих приборов:
- ПИБ
- ПОС 2МГ4П
- ПОС 30МГ4
- ПОС 50МГ40
- ПОС 50МГ4 «Скол»
- ОНИКС-ОС
Каждый из этих приборов отличается друг от друга не только конструкцией, но и областью применения. Рассмотрим каждый из них.
ПИБ
ПИБДанный прибор предназначен для определения прочности, как лёгких бетонов, так и тяжёлых. Лёгкие бетоны определяются в диапазоне прочностей от 5 до 40 МПа, а тяжёлые в диапазоне от 10 до 100 МПа.
Для того чтобы использовать данный прибор, нужно соединить его рабочую часть с установленным в конструкцию анкером на глубину около 5,5 сантиметрови поворачивать ручку, которая задействует поршневой насос. Насос в свою очередь вырывает анкер из конструкции и в момент разрушения, считываются показания с установленного на прибор манометра, который в свою очередь может быть как аналоговым, так и электронным. При этом стандартная цена деления манометра равна 0.5 МПа.
ПОС 2МГ4П
ПОС 2МГ4ПЭтот прибор чаще всего используется для проверки прочности ячеистого бетона любых строительных конструкций, а так же для проверки прочности пеноситалла и полистиролбетона.
Диапазон измерения прочности данной устройства от 0.5 до 8 МПа, что значительно меньше предыдущего прибора и именно поэтому ПОС 2МГ4П используют лишь в редких случаях.
ПОС 30МГ4
ПОС 30МГ4Это микропроцессорный прибор для измерения прочности бетона со скалыванием.
Применяют прибор как непосредственно при строительстве, так и при измерении прочности уже построенных зданий.
Данный прибор отличается от первых двух тем, что в него встроен электронный измеритель прилагаемой силы с последующей фиксацией максимального значения, цифровая индикация силы и давления в кН и МПа, а так же измеритель скорости нарастания нагрузки в процессе эксплуатации.
Ещё одна важная отличительная особенность данного прибора, это то, что в нём предусмотрены установки параметров бетона, такие как тяжёлый или лёгкий и предполагаемая прочность, больше или меньше 50 МПа. Такие настройки позволяют увеличить точность измерений и удобство эксплуатации.
ПОС 50МГ40
ПОС 50МГ40Данный прибор по своим характеристикам и областью применения практически полностью совпадет с ПОС 30МГ4, но с некоторыми отличиями.
Во-первых, он имеет совершенно иную конструкцию, в которой рабочий цилиндр и насос имеют осевое расположение. А во-вторых, в нём встроено устройство для измерения проскальзывания анкера, а так же имеется возможность передачи полученных измерений на стационарный ПК.
И так же как и в предыдущем приборе, в ПОС 50МГ40 есть возможность ввода параметров испытуемого бетона, таких как: вид и условия твердения бетона, крупность заполнителя, размер анкера и тип контролирующего изделия.
ПОС 50МГ4 «Скол» (ПОС 30МГ4 «Скол»)
ПОС 50МГ4 «Скол»Ещё одна разновидность двух предыдущих приборов, это разновидность «Скол».
Данный прибор имеет сменные насадки, которые позволяют производить измерения прочности, как методом отрыва анкера, так и методом скалывания ребра конструкции.
По всем остальным параметрам данного прибора, он совпадает с прибором ПОС 50МГ40.
ОНИКС-ОС
ОНИКС-ОСДанный прибор имеет практически те же характеристики, что и у ПОС 50МГ40, но при этом у него совершенно иная техническая конструкция.
Это прибор, выполненный из лёгких материалов, имеющий две рабочие опоры и двухцилиндровую конструкцию с автоматической установкой оси вырыва. А так же устройство исключающее проскальзывание анкера.
beton-cement-ru.ru