Неразрушающие методы контроля прочности бетона при возведении монолитных зданий

Неразрушающие методы контроля прочности бетона при возведении монолитных зданий Павлов А. Н.

Павлов Артем Николаевич /Pavlov Artem Nikolaevich - студент, кафедра городского строительства и хозяйства, архитектурно-строительный факультет,

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Тольяттинский государственный университет, г. Тольятти

Аннотация: в статье описывается принцип методов контроля прочности бетона при возведении монолитных зданий.

Ключевые слова: монолитные, строительство, контроль, методы, неразрушающие, прочность, бетон.

Для повышения качества сборных железобетонных конструкций, а также монолитных сооружений необходим эффективный контроль прочности и однородности бетона.

Наиболее эффективный контроль качества бетона состоит в испытании прочности бетона непосредственно в изделиях, конструкциях и сооружениях без их разрушения. Это так называемые неразрушающие (адструктивные) методы испытаний, которые начинают получать массовое применение в России и за рубежом.

В настоящее время широкое распространение получило монолитное домостроение. При многочисленных преимуществах (меньшая стоимость, возможность изготовления статически неопределимых конструкций и др.) монолитное домостроение обладает рядом недостатков - сезонность работ, необходимость выдержки бетона до набора требуемой прочности, сложность применения жестких бетонных смесей и др. Перечисленные недостатки оказывают влияние на прочность бетона монолитных конструкций. Поэтому вопросы контроля прочности при использовании монолитного бетона в строительстве являются в настоящее время актуальными и способны обеспечить надежность и безотказность работы зданий и сооружений. Наиболее эффективным методом определения прочности является неразрушающий контроль. В совокупности с эталонными методами, уточняющими градуировочные зависимости, неразрушающие методы позволяют добиться надежных результатов, основанных на статистической обработке. Неразрушающие методы контроля прочности бетона в конструкциях.

Прочность бетона в конструкциях определяют различными неразрушающими методами по унифицированным зависимостям, устанавливающим связь между совокупностью механических свойств бетона и его прочностью. Прочность бетона по косвенным характеристикам может определяться одним из следующих методов: ультразвуковым методом; методом упругого отскока и ударного импульса; методом пластических деформаций. Эти методы используются для ориентировочной оценки прочности бетона. Преимущества перечисленных методов заключаются в оперативности, в малой трудоемкости испытаний, в получении большого количества измерений, необходимых для статистического анализа прочностных свойств бетона и его однородности.

Численные значения фактической прочности бетона, необходимые для определения классов бетона конструкций, получают при наличии уточненных унифицированных градуировочных зависимостей. В том случае, когда контроль прочности бетона неразрушающими методами производят в процессе возведения здания или сооружения из монолитного бетона, градуировочная зависимость устанавливается заново для каждой технологии приготовления бетона и его укладки в конструкции [1]. Для установления новой градуировочной зависимости необходимо изготовить не менее 15 серий образцов кубов по ГОСТ 101802012 или не менее 30 отдельных образцов-кубов, причем контрольные образцы-кубы бетона монолитных конструкций на предприятии изготовителе бетонной смеси должны твердеть в нормальных условиях, а на строительной площадке - в условиях одинаковых с условиями твердения конструкций [2].

Фактическую прочность в конструкциях зданий и сооружений, в том числе эксплуатируемых, определяют механическими прямыми или «эталонными» методами: путем испытания на сжатие в лабораторных условиях, выбуренных из конструкций образцов-кернов; методом отрыва со скалыванием; методом скола ребра [1]. Эти методы относительно трудоемки в исполнении и связаны с локальным разрушением участка конструкций, что не в каждой конструкции можно выполнить в большом количестве для статистического анализа. Поэтому прямые механические методы испытаний используют для уточнения унифицированных градуировочных зависимостей, путем параллельного испытания бетона участков конструкций неразрушающими методами и «эталонными» методами [2]. Прочность бетона в конструкциях определяется умножением значения прочности бетона, полученной по градуировочной зависимости неразрушающего метода, на коэффициент совпадения Кс, который определяется по формуле:

К =Z N / Z R,

о

где X R f - сумма результатов определения прочности бетона «эталонным» методом; X R" - то же по неразрушающему методу.

Прочность бетона «эталонным» методом определяется не менее чем на трех участках, где она близка к среднему значению прочности обследуемой конструкции.

Многие лаборатории в настоящее время оснащены приборами неразрушающего контроля прочности

бетона. Следует предостеречь экспериментаторов о возможных упущениях при проведении измерений и

представлении результатов испытаний:

- численные значения прочности бетона, полученные только неразрушающими методами без уточнения градуировочных зависимостей «эталонными» методами не могут использоваться для проверки проектной марки бетона и в поверочных расчетах конструкций;

- для разрешения разного рода конфликтных ситуаций при возведении зданий и сооружений из монолитного бетона, наряду с испытанием контрольных образцов-кубов бетона, параллельно проводить уточнение градуировочной зависимости, имеющегося в наличии прибора неразрушающего контроля с тем, чтобы в последующем дать оперативную информацию о фактической прочности бетона в конструкциях;

- при выявлении зон или конструкций, в которых прочность бетона ниже проектной, количество участков для определения прочности бетона назначать с учетом места расположения зоны в пределах конструкции, ее напряженного состояния, особенностей работы конструкций и характера распределения фактических нагрузок;

- при естественном разбросе значений прочности бетона по отдельным участкам необходимо увеличить количество измерений, определить статические характеристики: среднюю прочность бетона, коэффициент вариации и вычислить условный класс бетона; поверочный расчет, исходя из минимального значения определенной прочности, не верен, и допускаемая при этом перестраховка недопустима.

Каждая строительная организация должна разработать свою методику контроля прочности бетона неразрушающими методами в конструкциях, которая позволит обеспечить требуемую прочность и при определенных условиях сократить расход цемента.

Литература.

1. ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.

2. ГОСТ 18105-2010. Бетоны. Правила контроля прочности.

3. Новое в проектировании бетонных и железобетонных конструкций. - М.: Стройиздат, 1978 г.