Неразрушающий контроль

На сегодняшний день существует множество методов разрушающего и неразрушающего контроля определения прочности бетона. Данные методы  могут применяться по отдельности или в сочетании с другими.

Основными методами неразрушающего контроля считаются:

• кубиковая прочность;
• ударный импульс;
• упругий отскок;
• ультразвуковое поверхностное и сквозное прозвучивание;
• отрыв со скалыванием;
• выбуривание кернов (разрушающий метод);
• Испытание цементно- песчаной стяжки.

Кубиковая прочность:

Этот метод существует с давних времен и на сегодняшний день применяется, чаще всего, для контроля строительной организацией бетонного завода, который поставляет бетонную смесь на строительную площадку. Основным методом определения прочности бетона в лабораторных условиях в настоящее время является испытание бетонных образцов (кубов) по ГОСТ 10180.

Этот метод, будучи прямым испытанием, в тоже время является необходимым, но недостаточным, т.к. при получении положительных результатов свидетельствует только о возможности получения заданной прочности бетона, не гарантируя, в тоже время, что такую же прочность будет иметь бетон в конструкции.

Ударный импульс, упругий отскок:

Методы ударного импульса и упругого отскока получили достаточно большое применение при контроле прочности бетона тонкостенных и мало массивных конструкций. При использовании этого метода строительная лаборатория обосновывает свой выбор универсальностью данного метода. Даный метод берет свои истоки у шарикового молотка Физделя, простого в использовании и основанного на методе пластических деформаций.

Сегодняшние молотки, чаще всего «ИПС» (измеритель прочности стройматериалов) могут применяться не только для бетонных конструкций, но также и для кирпичных изделий, цементно-песчаных стяжек, растворов. Также, даный метод имеет достаточно большой диапазон измерений (10-70 Мпа) и может применяться для высокопрочных бетонов.

К основному недостатку методов ударного импульса и упругого отскока относится трудоемкость определения прочности массивных (фундаментных плит) и горизонтальных конструкций (плит перекрытий). Так как, данный метод определения прочности считается поверхностным, и нарушение внутренней структуры бетона может быть не учтено.

Ультразвуковой метод:

Достаточно большое распространение получил ультразвуковой метод.  Даный метод является наиболее молодым и начал использоваться лишь с 60-х годов прошлого века. Он основан на использовании зависимости скорости прохождения ультразвуковой волны через глубину конструкции от структуры бетона.

Метод сквозного ультразвукового прозвучивания позволяет, в отличие от всех остальных методов неразрушающего контроля прочности, контролировать прочность не только в приповерхностных слоях бетона, но и прочность тела бетона конструкции.

Данный метод считается косвенным, поэтому применение его отдельно не допускается. Для определения прочности бетона, совместно с ультразвуковым методом применяется отрыв со скалыванием-прямой метод. При этом в местах конструкций, в которых минимальные и максимальные значения скорости ультразвука,  производятся отрывы со скалыванием. Тем самым, получается наиболее достоверная зависимость между двумя характеристиками (скорость прохождения ультразвуковой волны  — отрыв со скалыванием).

К сожалению, метод нельзя назвать универсальным, потому что на результат влияет достаточно много факторов, одновременное влияние которых трудно учесть: состав бетона, крупность заполнителя, влажность, инородные включения, влияние насыщенности арматуры или стальной фибры в конструкции. Кроме этого, данный метод имеет малый диапазон измерений, в сравнении с другими рассмотренными методами – 10…40 МПа (т.е. классы В7,5…В35), что не позволяет использовать его для контроля качества высокопрочных бетонов. При этом прочность бетона монолитных конструкций определяют только способом сквозного прозвучивания, что неприемлемо для монолитных конструкций с большой толщиной.

Метод отрыва со скалыванием:

Методика определения прочности состоит в том, что в бетоне бурится отверстие, куда в последующем вставляется анкер, присоединяется прибор с манометром, и вращением рукоятки прибора производят вырыв данного анкера. По усилию, необходимому для вырыва анкера из бетона производится оценка прочности бетона.

Достаточно большим преимуществом и недостатком данного метода является, что процесс определения прочности происходит напрямую в конструкции. С одной стороны, мы получаем наиболее объективную информацию о прочности, с другой вызываем ослабление поперечного сечения. В ГОСТ 22690-88 указывается размер длины анкера, который необходимо выбирать в зависимости от предполагаемой прочности бетона. При прочности более 50 Мпа, выбирается короткий анкер, длиной 30 мм, и результат прибора в дальнейшем умножается на внутри серийный коэффициент 2,5.

Практика лабораторного сопровождения показывает, что данный коэффициент имеет большую степень относительности, и результат прочности бетона получается, чаще всего, завышенным.

Также достаточно неизученным является вопрос влияния напряжений арматуры, находящихся рядом с анкером в процессе испытания. Зачастую, при проведении испытания данным методом, схема разрушения поверхности бетона  происходит по ячейке армирования и снова возникает вопрос о достоверности даного результата.

Выбуривание кернов:

Главным преимуществом является полноценная картина структура бетона участка, где происходит выбуривание образца. Все методы, изложенные выше, в том числе и метод отрыва со скалыванием, не дают представления о внутренней структуре бетона.

Благодаря методу выбуривания кернов появляется возможность контроля массивных конструкций, где вопрос внутреннего состояния бетона является достаточно актуальным.

Часто его используют при разрешении спорных ситуаций по контролю качества бетона на строительных объектах.  

Порядок проведения работ по данной методики достаточно прост: на конструкции выбираются участки, предположительно с наименьшей прочностью, определяется положение арматурных стержней, закрепляется установка, происходит выбуривание керна. В дальнейшем, полученный керн распиливают на образцы, имеющие высоту не менее 0,85d, выдерживают семь суток в камере нормального твердения, проводят торцевание поверхностей и испытывают на прессе. Значение класса бетона для конструкции принимают по 3 кернам.

Испытание цементно-песчаной стяжки:

Бетонная (цементно-песчаная) стяжка – один из важнейших конструктивных элементов качественного пола.  Стяжка- это промежуточный слой из прочного материала между основанием пола и напольным покрытием.

Определение качества цементно-песчаной стяжки происходит в следующей последовательности:

— происходит визуальное обследование контролируемой конструкции на предмет трещин, изменения цвета, выссолов;

— молотком ударного- импульса определяются минимальные, максимальные и средние значения прочности стяжки;

 -в местах минимальных, максимальных и средних значений происходит выбуривание образцов- кернов, в последующем испытываемых на прессе;

— осуществляется анализ результатов, полученных путем параллельных испытаний « керн- молоток», оценивается однородность и прочность стяжки.