Bestemmelse af betonstyrke: metoder, udstyr, GOST. Kontrol og vurdering af betonstyrke

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-17 18:45

Ved kontrol af bygningskonstruktioner udføres bestemmelsen af betonens styrke for at bestemme deres tilstand på det aktuelle tidspunkt. Den faktiske ydeevne efter start af drift svarer norm alt ikke til designparametrene. De påvirkes direkte af deformationsbelastninger og eksterne faktorer. Forskellige metoder kan bruges under diagnoseprocessen.

Grundlæggende termer og definitioner

Før du overvejer de grundlæggende metoder til overvågning og vurdering af betons styrke, anbefales det, at du sætter dig ind i nogle begreber, så der ikke er spørgsmål i fremtiden. Alle termer og definitioner, der er nødvendige for en klarere forståelse af emnet, er præsenteret nedenfor.

• Beton er et byggemateriale fremstillet kunstigt som et resultat af hærdning af en mørtel med bindemiddel og spartelmasse. Yderligere tilsætningsstoffer kan tilsættes til blandingen for at opnå den bedste ydeevne.
• Strength - et hærdet materiales egenskab til at opfatte mekaniske belastninger uden at gå i stykkerhvori. Under drift udsættes strukturer for kompression og spændinger samt andre påvirkninger.
• Styrkegrænse - den højeste værdi af den påførte mekaniske belastning, reduceret direkte til et bestemt tværsnitsareal, efter at have nået hvilket delvis eller fuldstændig ødelæggelse af materialet forekommer.
• Destruktive metoder til at bestemme styrken af beton - kontrol af de anførte parametre ved at tage kontrolprøver taget fra den testede struktur i henhold til punkterne i GOST 28570.

• Ikke-destruktiv testning - kontrol af pålideligheden af de grundlæggende egenskaber af individuelle strukturelle elementer uden demontering. Med denne metode er der ingen grund til at tage objektet ud af drift.
• Strukturelt testområde - en vis andel af volumen, længden eller areal med begrænsede dimensioner, som styrketest udføres for.

Hvad er styringen til?

Når man bygger boliger, industri- eller kommercielle faciliteter, undgår man mange negative konsekvenser ved at bestemme styrken af beton. Materialet bruges på forskellige stadier af konstruktion af bygninger til forskellige formål. Afhængigt af typen af strukturer kan kravene til blandinger variere betydeligt. For eksempel, til støbning af fundamenter og vægge, bruges forskellige kvaliteter af beton, som bestemmes af styrkekarakteristika.

Anvendelse af blandinger, der ikke opfylder kravene, kan føre til dannelse af revner, forringelse af driftenkvaliteter og for tidlig svigt af strukturen. Forskning er ofte nødvendig for at afgøre, om en bygning kan bruges yderligere til ethvert formål.

Betonstyrketabel: matchende klasser og karakterer

Mørtler er opdelt i kategorier, som tager højde for forskellige parametre. Norm alt er betonstyrken i MPa opdelt i klasser, angivet med et stort bogstav med et tal. Sådan mærkning i et professionelt miljø anses for at være den mest bekvemme. For eksempel vil en B25-mørtel have en styrke på 25 MPa.

Hvad angår betonmærket, udtrykker det en omtrentlig værdi i kilogram pr. kvadratcentimeter. Udpegningen sker efter samme princip. Men med forholdet mellem indikatorer kan den normative variationskoefficient være 13,5 procent.

For et eksempel foreslås det at gøre dig bekendt med en speciel tabel over betonstyrke, som viser overensstemmelsen mellem klasser og kvaliteter af blandinger.

Klasse	Mærke	Styrke, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Hvad påvirker holdbarheden?

I løbet af kemiske processer hærder betonblandingen. Vand interagerer med bindemidlet. Under påvirkning af visse faktorer kan hastigheden af en kemisk reaktion accelereres eller bremses. Betonens endelige styrke vil til en vis grad afhænge af dem.

Vigtige faktorer omfatter:

• indledende binderaktivitet;
• mængde af vand i sammensætningen;
• komprimeringsniveau;
• temperatur og fugtighed;
• kvaliteten af blandekomponenter.

En vigtig rolle spiller af kvaliteten af de anvendte fyldstoffer. Komponenter med en fin fraktion og lerstoffer fører til et fald i styrke. Store partikler har bedre vedhæftning til bindemidlet. Deres brug har en positiv effekt på styrkeindikatorer.

Klassificering af forskningsmetoder

Når styrken af beton i bygningskonstruktioner skal bestemmes, er det nødvendigt at løse vanskelige tekniske problemer. Udviklingen af teoretisk og praktisk forskning inden for kvalitetskontrol af bygningssammensætninger har ført til fremkomsten af adskillige metoder. Hver af dem har et specifikt omfang, såvel som dets fordele og ulemper.

Hvis vi tager metoden til at påvirke direkte på den testede struktur, så kan vi skelne mellem tre hovedmetoder.

1. Destruktivt. Efter kontroloperationerne kan prøven ikke bruges til det tilsigtede formål.
2. Ikke-destruktiv. Udførelsen af testen påvirker ikke strukturens ydeevne.
3. Lok alt ødelæggende. Renovering påkrævet efter særlige begivenheder.

Inspektion bør kun udføres efter en detaljeret bekendtskab med designet og den tekniske dokumentation. Efter at have modtaget visse oplysninger om den anvendte sammensætning og fremstillingsteknologien for strukturen, kan du begynde arbejdet med at bestemme styrkeegenskaberne.

Hvilke faktorer bestemmer valget af metode?

For at finde ud af betons trækstyrke skal du først beslutte dig for forskningsmetodologien. Følgende faktorer påvirker hendes valg:

• bygningens tilstand;
• tilgængelighed af testwebsteder;
• mængde af indsamlede oplysninger;
• tilstedeværelse eller fravær af heterogene lag i strukturen.

På trods af de mange forskellige metoder er resultaterne opnået ved destruktive metoder de mest pålidelige, da testene måler den ønskede indikator - kraften påført under kompression. Derudover studeres en prøve, der er taget direkte fra konstruktionens krop, og ikke den øverste del, omhyggeligt.

Destruktive kontrolmetoder

Essensen af metoderne ligger i undersøgelsen af prøver opnået ved at bore eller save ud af den færdige struktur. De udsættes for en statisk belastning med en gradvis stigning i væksthastigheden. Som et resultat er det muligt at beregne spændingerne under de påførte kræfter.

Dimensjonerne og formen af de udtagne prøver afhænger af den type test, der udføres. De skal opfylde kravene i GOST 10180.

Forskningsmetode	Form på prøveeksemplarer	Elementstørrelser i millimeter
Bestemmelse af betontrækstyrke og trykstyrke	Cube	Længden af figurens kanter kan være 100, 150, 200 eller 300 mm
	Cylinder	Til forskning tages en prøve to diametre høje, hvoraf den ene kan have samme dimensioner som terningens kanter.
Kontrol af styrkeindikatorer for aksial spænding	Prisme har en firkantet sektion	Dimensjonerne på elementet, der skal testes, kan være: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 eller 200 x 200 x 800 mm.
	Cylinder	Prøver af samme størrelse tages under testning som i tilfældet ovenfor.
Bestemmelse af trækstyrke ved bøjning og sp altning	Prisme har en firkantet sektion	Under arbejdet udtages prøver af følgende størrelser: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 og 150 x 150 x 600 mm.

For at bestemme styrken af beton indsamles prøverne ved at bore eller udsave individuelle dele.

1. Sæder tildeles efterforeløbig eftersyn. Designtestområdet skal være i en vis afstand fra samlinger og kanter.
2. De resterende riller efter prøvetagning er opmuret med finkornet beton.
3. I processen med boring eller savning anvendes diamantsavklinger, specielle hulsave eller egnet hårdmetalværktøj.
4. Prøveudtagningsområder bør være fri for forstærkning. Hvis denne mulighed ikke kan implementeres, udtages et stykke beton med metalstænger med et tværsnit på op til 16 mm for prøver med dimensioner større end 10 cm.
5. Tilstedeværelsen af forstærkning er uacceptabel i undersøgelser af aksial spænding og kompression. Dette påvirker den endelige præstation negativt. Derudover bør stænger ikke være til stede i prismeformede prøver i bøjningstrækprøver.
6. Steder til udtagning af prøver, deres antal såvel som størrelser bestemmes af reglerne for kontrol af betonens styrke under hensyntagen til punkterne i GOST 18105.

Hvert stykke taget er markeret og beskrevet i protokollen. Derefter er det omhyggeligt forberedt til yderligere test. Alle prøver skal have et særligt skema, der tydeligt afspejler delenes orientering direkte i designet.

Mekanisk ikke-destruktiv test

Denne metode er baseret på kalibreringsafhængigheder. De er baseret på indirekte karakteristika. Disse omfatter:

• indikatorer for angriberens tilbageslag direkte fra betonoverfladen;
• percussion energiparametreimpuls;
• størrelser af udskrifter tilbage som følge af mekanisk påvirkning;
• stress, der fører til lok alt brud ved udbrud;
• kraft ved brud på en strukturkant.

Reglerne for styring af betonens styrke foreslår at bruge et bestemt sæt måleudstyr under test: en skydelære, en vinkelskala, en urindikator og nogle andre værktøjer. Antallet af udførte tests og afstandene mellem arbejdsområderne er angivet i tabellen.

Anvendt forskningsmetode	Antal afholdte begivenheder	Afstand i millimeter
		Fra kanterne af strukturen	Mellem arbejdsområder
ribbenspåner	2	-	200
Plastisk deformation	5	50	30
Separation	1	50	Dobbelt diskdiameter
Elastisk rebound	5	50	30
Shock Impulse	10	50	15
Afrivning med afhugning	1	150	Gravedybde,ganget med 5

Ovenstående aktiviteter bør udføres på en betonkonstruktionsplads med et samlet areal på 100-600 kvadratmeter. se Efter at hovedtestene er udført, indtastes dataene i en speciel log for at etablere kalibreringsafhængigheder mellem indirekte karakteristika og styrkeindikatorer for den hærdede mørtel.

Ikke-destruktiv testning ved hjælp af fysiske påvirkningsmetoder

Kategorien af sådanne metoder omfatter teknologier med akustisk påvirkning og gennemtrængende stråling. De giver mulighed for at bedømme strukturens kvalitative egenskaber ud fra den indre struktur, da udbredelseshastigheden af bølger af elastiske vibrationer måles direkte gennem materialet, der testes.

Den mest almindeligt anvendte enhed til at bestemme styrken af beton er ultralydsmetoden. Det giver dig mulighed for at tage aflæsninger uden at udøve en mekanisk påvirkning på strukturen. Den måler den hastighed, hvormed ultralydsbølger passerer gennem et lag beton. Med en gennemgående undersøgelse kan sensorerne placeres på begge sider, og med en overfladisk, på den ene side.

Kontrol ved hjælp af ultralyd anses for at være den mest informative og ret enkle. Det giver ikke kun mulighed for at evaluere styrkeparametrene, men også at finde mulige defekter inde i lagene. Den anvendte enhed har flere driftstilstande, som er vist i tabellen.

Tilstand	Description
Kalibrering	Giver dig mulighed for at tilpasse enheden til betonens egenskaber. Forskydningsbølger måles inde i den hærdede blanding, vigtige parametre bestemmes, som er nødvendige for at tage kvalitative billeder af strukturen af arrayet.
Oversigt	Giver dig mulighed for hurtigt at studere strukturens interne struktur. Tykkelsen måles, defekter eller genstande i arrayet (fittings, rør, kabler) detekteres.
Collection	Ultralyddata indsamlet. Optagelsen sker i forskellige positioner. Scanning udføres i form af en strimmel (eller et specielt bånd).
Vis	Bruges til at analysere data over en lang periode. I dette tilfælde er alle typer billeder til stede på skærmen. De kan vises én efter én eller alle på én gang.

Ultralydsbetonstyrketesteren gør det muligt at udføre flere tests gentagne gange og konstant overvåge ændringen i parametre. Ulempen er fejlen i forholdet mellem akustiske egenskaber og de grundlæggende parametre.

Om hærdning af bygningsblandinger baseret på cement

Der er en direkte afhængighed af betonens styrke af temperaturen under hærdningsprocessen. Normale forhold anses for at være en tilstand fra 15 til 20 grader. Efterhånden som temperaturen falder, aftager stigningen i styrke. Når det er frosset, vil hærdning forekomme, hvis der er tilsat specielle tilsætningsstoffer til sammensætningen.

At hæve temperaturen fremskynder hærdningsprocessen, især hvis luftfugtigheden er tilstrækkelig. Opvarmning til mere end 85 grader er dog kontraindiceret, da det er svært at beskytte betonblandingen mod udtørring. Størkningsprocessen kan stimuleres på to måder. Den første af disse er at bruge den indre varme, og den anden er at bruge den eksterne varme.

Om analysen af mulige problemer med at bestemme styrke

Ved brug af en ultralyds betonstyrkemåler skal der lægges særlig vægt på at etablere kalibreringsafhængigheder. Uden dem kan de indhentede data ikke betragtes som bevis. For at opnå mere nøjagtige resultater skal du tage højde for mængden og sammensætningen af fyldstoffet, komprimeringsniveauet, cementforbruget og meget mere.