Главная / Про Бетон / Гост лабораторный контроль за качеством бетона

Гост лабораторный контроль за качеством бетона

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
ВЫСОКОПРОЧНЫХ ТЯЖЕЛЫХ
И МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ
В МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

Цели и задачи разработки, а также использования стандартов организаций в РФ установлены Федеральным законом от 24 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила разработки и оформления — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» и ГОСТ Р 1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения».

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН лабораторией химических добавок и модифицированных бетонов (д-р техн. наук С.С. Каприелов, канд. техн. наук А.В. Шейнфельд, инженеры О.В. Пригоженко, Ю.А. Киселева), лабораторией железобетонных конструкций и контроля качества (д-р техн. наук В.А. Клевцов, кандидаты техн. наук М.Г. Коревицкая, Б.Х. Тухтаев), лабораторией технологии бетонов (канд. техн. наук М.И. Бруссер) НИИЖБ им. А.А. Гвоздева — филиалом ФГУП «НИЦ «Строительство»; лабораторией проблем прочности и контроля качества (д-р техн. наук, проф. Н.И. Карпенко) НИИСФ РААСН.

2 РЕКОМЕНДОВАН К ПРИМЕНЕНИЮ технологической и конструкторской секциями Научно-технического совета НИИЖБ им. А.А. Гвоздева на совместном заседании 06.12.2007 г.

3 ОДОБРЕН Ученым Советом РААСН 27 марта 2008 г.

4 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом и.о. генерального директора ФГУП «НИЦ «Строительство» от 18 марта № 57 с 1 апреля 2008 г.

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ВЫСОКОПРОЧНЫХ ТЯЖЕЛЫХ
И МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ БЕТОНОВ В МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

Настоящий стандарт распространяется на тяжелые и мелкозернистые бетоны (ГОСТ 26633) классов по прочности В60-В100 и предназначается для контроля качества в процессе возведения конструкций и сооружений.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 2789-73* Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Методы определения плотности

ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности

ГОСТ 26633-91 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 22685-89 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия

ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона

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

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ТУ 5745-227-36554501-06 Бетонные смеси для высокопрочных тяжелых и мелкозернистых бетонов классов по прочности на сжатие В70-В100

СТО 36554501-009-2007 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

МИ 2016-03 Государственная система обеспечения единства измерений. Прочность бетона в конструкциях и изделиях. Методика выполнения измерений при контурных испытаниях методом вырыва анкера

Стандарт содержит уточнения и дополнения к вышеупомянутым документам, которые связаны со спецификой высокопрочных бетонов и обоснованы накопленным опытом их производства и испытаний.

В связи со спецификой технологии производства высокопрочных бетонов и особенностями этих материалов приемочный контроль качества осуществляется комплексным применением следующих видов и методов испытаний и контроля:

контроля качества бетонной смеси по подвижности, плотности и другим дополнительным характеристикам;

определения прочности бетона в группе конструкций по образцам-кубам, отобранным из партий бетонных смесей;

определения прочности бетона в конструкциях неразрушающими методами;

контроля прочности бетона по образцам-кернам, как наиболее достоверного источника информации, в случаях:

когда результаты испытаний бетонов неразрушающими методами и по образцам-кубам требуют уточнения;

когда невозможно применение неразрушающих методов в силу ограниченности диапазона измерений используемых приборов;

когда обоснована необходимость периодической оценки соответствия результатов испытаний бетона по образцам-кубам и неразрушающими методами фактической прочности бетона в конструкциях.

Порядок применения вышеизложенных видов и методов испытаний зависит от конкретных особенностей конструкций и сооружений и должен быть изложен в разрабатываемых для каждого объекта строительства регламентах или проектах производства бетонных работ в разделах, касающихся контроля качества.

Заключения о фактической прочности бетона в конструкциях и ее соответствие проекту составляются на основании анализа результатов комплексных испытаний перечисленными в технологических регламентах методами.

4.1.1 Контроль, оценку и приемку качества бетонных смесей на заводе-изготовителе следует осуществлять партиями в соответствии с ГОСТ 7473 и ГОСТ 18105. В состав партии включают бетонную смесь одного номинального состава, приготовленную на одних материалах по единой технологии, при этом объем партии не должен превышать 120 м 3 бетонной смеси.

4.1.2 Бетонные смеси характеризуют следующие показатели качества:

марка по удобоукладываемости (подвижность по осадке конуса);

4.1.3 Контроль качества определяют испытанием готовой к отправке смеси. Пробы бетонной смеси для определения вышеуказанных характеристик отбирают из автобетоносмесителя после перемешивания загруженной в него смеси в течение не менее 5 мин.

4.1.4 При определении показателей качества, указанных в п. 4.1.2, контроль проводится следующим образом:

все характеристики определяют на пробе из первого автобетоносмесителя для каждой партии;

на пробах, отобранных из последующих пяти автобетоносмесителей, определяются подвижность по осадке конуса, средняя плотность и температура;

при стабилизации указанных параметров на заданном уровне в дальнейшем из каждого десятого автобетоносмесителя осуществляется контроль подвижности смеси.

4.1.5 Основные показатели качества бетонных смесей должны соответствовать показателям, указанным в условном обозначении бетонной смеси, дополнительные показатели качества — указанным в требованиях заказчика и в регламенте на производство работ.

4.1.6 Каждый автобетоносмеситель с бетонной смесью, отправляемый потребителю, должен сопровождаться документом о качестве согласно ГОСТ 7473 (приложение Г).

4.1.7 Из каждой партии бетонной смеси отбирают не менее двух проб бетонной смеси, из которых изготавливают серии контрольных образцов для контроля нормируемых показателей прочности бетона. Пробы отбираются из первого автобетоносмесителя и из второй половины партии.

4.2.1 Каждая партия бетонной смеси, поступившей потребителю, должна сопровождаться данными о фактическом составе бетонной смеси. Объем партии не должен превышать 120 м 3 бетонной смеси одной марки, принятой на строительной площадке в одну смену.

4.2.2 На данном этапе работ необходимо определить следующие показатели качества бетонной смеси:

марку по удобоукладываемости (подвижность по осадке конуса);

Все вышеуказанные показатели качества на пробе из первого автобетоносмесителя для каждой партии.

На пробах, отобранных из последующих пяти автобетоносмесителей, определяются подвижность по осадке конуса, средняя плотность и температура.

В дальнейшем из каждого десятого автобетоносмесителя осуществляется контроль подвижности смеси.

4.2.3 Из каждой партии бетонной смеси изготавливаются образцы-кубы бетона для определения прочности при сжатии по п. 4.1.7.

При производственном контроле для оценки прочности бетона и ее соответствия проекту следует применять ГОСТ 18105 совместно с настоящим стандартом.

5.1.1 Номинальные размеры образцов-кубов зависят от номинального размера зерна заполнителя и при наибольшем номинальном размере зерна заполнителя ( D _max ) 20 мм и менее наименьший размер ребра куба принимается равным 100 мм.

За базовый образец следует принимать образец-куб размером 150×150×150 мм.

5.1.2 Образцы изготавливают и испытывают сериями. Число образцов в серии принимают по ГОСТ 10180, но не менее 4 шт. — для определения прочности в проектном возрасте и не менее 2 шт. — в промежуточном или более позднем возрасте. Конкретное число образцов указывается в технологических регламентах в разделе по контролю качества.

5.1.3 Отклонения от плоскостности опорных поверхностей кубов относительно угловых точек, а также вогнутость (выпуклость) граней кубов, прилегающих к плитам пресса, не должны превышать 0,1 % длины ребра образца.

5.1.4 Отклонения от перпендикулярности смежных граней кубов не должны превышать 0,1 % длины ребра образца.

5.1.5 В случаях, предусмотренных технологическими регламентами, для определения призменной прочности изготавливаются образцы-призмы с номинальными размерами 100×100×400 мм.

За базовый образец следует принимать образец-призму размером 150×150×600 мм (ГОСТ 24452).

5.2.1 Пробы бетонной смеси для изготовления контрольных образцов при производственном контроле прочности бетона следует отбирать в соответствии с требованиями ГОСТ 10181 и ТУ 5745-227-36554501 и п. 4.1.3, 4.1.7 и 4.2.3 настоящего стандарта.

5.2.2 Объем пробы бетонной смеси должен превышать требуемый для изготовления всех серий контрольных образцов не менее чем в 1,2 раза. Перед формованием образцов отобранная проба бетонной смеси должна быть дополнительно перемешана вручную. В случае, если при приготовлении бетонной смеси были использованы воздухововлекающие добавки, дополнительное перемешивание смеси не допускается.

5.2.3 Все образцы, предназначенные для определения различных характеристик бетона, следует изготавливать из одной пробы бетонной смеси и уплотнять их в одинаковых условиях.

Отклонения значений средней плотности бетона отдельных серий и средней плотности отдельных образцов в каждой серии к моменту их испытания не должны превышать 2 %.

При несоблюдении этого требования результаты испытаний не учитывают.

5.2.4 Образцы для определения прочности бетона следует изготавливать в формах, соответствующих требованиям ГОСТ 22685 и дополнительным требованиям настоящего стандарта. Для бетонов класса по прочности В80 и выше следует применять неразборные формы. Шероховатость внутренних поверхностей форм R_a ≤ 3,2 мкм по ГОСТ 2789.

Перед использованием форм их внутренние поверхности должны быть покрыты тонким слоем смазки, не оставляющей пятен на поверхности образцов и не влияющей на свойства поверхностного слоя бетона.

5.2.5 Укладку и уплотнение бетонной смеси следует производить не позднее, чем через 20 мин после отбора пробы.

5.2.6 Образцы формуют следующим образом:

формы заполняют бетонной смесью слоями высотой не более 50 мм. Каждый слой уплотняют штыкованием стальным стержнем диаметром 16 мм с закругленным концом. Число нажимов стержня рассчитывают из условия, чтобы один нажим приходился на 10 см 2 верхней открытой поверхности образца, штыкование выполняют равномерно по спирали от краев формы к ее середине таким образом, чтобы бетонная смесь равномерно распределялась по всей поверхности образца, включая углы формы.

Форму с уложенной бетонной смесью жестко закрепляют на лабораторной виброплощадке и дополнительно уплотняют, вибрируя до полного уплотнения, характеризуемого прекращением оседания бетонной смеси, выравниванием ее поверхности, появлением на ней тонкого слоя цементного теста и прекращением выделения пузырьков воздуха.

Лабораторная виброплощадка должна иметь следующие характеристики: частота вертикальных колебаний с формой, заполненной бетонной смесью, — (2900±100) мин -1 , амплитуда вертикальных колебаний — (0,5±0,05) мм, амплитуда горизонтальных колебаний — не более 0,1 мм, отклонение амплитуд колебаний краев площадки от ее середины — не более 20 %.

После окончания укладки и уплотнения бетонной смеси в форме верхнюю поверхность образца заглаживают мастерком или пластиной.

5.2.7 Непосредственно после изготовления образцов на них должна быть нанесена маркировка. Маркировка не должна повреждать образец или влиять на результаты испытания.

5.3.1 Образцы должны твердеть в нормальных условиях.

После изготовления до распалубливания их хранят в формах, покрытых влажной тканью или другим материалом, исключающим возможность испарения из них влаги, в помещении с температурой воздуха (20±5) °С.

После распалубливания образцы должны быть помещены в камеру, обеспечивающую у поверхности образцов нормальные условия, т. е. температуру (20±3) °С и относительную влажность воздуха (95±5) %. Образцы укладывают на прокладки так, чтобы расстояние между образцами, а также между образцами и стенками камеры было не менее 5 мм. Площадь контакта образца с прокладками, на которых он установлен, не должна составлять более 30 % площади опорной грани образца. Образцы в камере нормального твердения не должны непосредственно орошаться водой. Допускается хранение образцов под слоем влажных песка, опилок или других систематически увлажняемых гигроскопичных материалов.

5.3.2 При необходимости транспортирования образцов бетона необходимо предохранять их от повреждений, изменения влажности и замораживания.

Прочность бетона образцов к началу их транспортирования должна быть не менее 5 МПа.

5.4.1 Перечень оборудования для изготовления образцов, средств измерения их размеров, формы, массы, испытательного оборудования, приборов, устройств, приспособлений и их технические характеристики приведены в ГОСТ 10180. Оборудование и средства измерения должны иметь паспорта предприятия-изготовителя.

5.4.2 В процессе эксплуатации средства измерения должны проходить периодическую поверку, а испытательное оборудование — периодическую аттестацию не реже, чем в сроки, указанные в паспорте на оборудование, и не реже, чем через 5000 единичных испытаний.

После ремонта или перебазирования, а также замены средств измерений или испытательного оборудования следует проводить внеочередные поверки и аттестации.

5.4.3 Шкала силоизмерения пресса, предназначенного для определения прочности бетона кубов, должна не менее чем на 30 % превышать ожидаемое значение максимальной разрушающей нагрузки.

5.4.4 Основные и дополнительные опорные плиты пресса должны иметь марку по твердости по Роквеллу не менее 55 HRC.

При испытании не допускается использование устройств-ограничителей разметки. Плита должна быть размечена при помощи специального оборудования (метчика по металлу).

Отклонения от плоскостности опорных плит или дополнительных стальных плит не должны превышать 0,1 мм на 100 мм длины.

5.5.1 В помещении для испытания образцов следует поддерживать температуру воздуха в пределах (20±5) °С и относительную влажность воздуха не менее 55 %. В этих условиях образцы должны быть выдержаны до испытания в распалубленном виде в течение не менее 24 ч.

5.5.2 Перед испытанием образцы подвергают визуальному осмотру, устанавливая наличие дефектов в виде околов ребер, раковин и инородных включений. Образцы, имеющие трещины, околы ребер, раковины диаметром более 10 мм и глубиной более 5 мм, инородные включения, а также следы расслоения и недоуплотнения бетонной смеси, испытанию не подлежат. Результаты осмотра записывают в журнал испытаний. В случае необходимости испытания образцов, имеющих указанные дефекты, в журнале фиксируют схему расположения дефектов.

5.5.3 На образцах выбирают и отмечают грани, к которым должны быть приложены усилия в процессе нагружения.

5.5.4 Линейные размеры образцов измеряют с погрешностью не более 1 %. Результаты измерений линейных размеров образцов записывают в журнал испытаний.

5.5.5 Отклонения от плоскостности поверхностей образцов и от перпендикулярности их смежных граней определяют по приложению 5 к ГОСТ 10180.

5.5.6 Если опорные грани образцов не удовлетворяют требованиям пп. 5.1.3 и 5.1.4, то они должны быть выровнены путем шлифования.

5.5.7 Перед испытанием образцов определяют их среднюю плотность по ГОСТ 12730.1.

5.6.1 Перед установкой образца опорные плиты пресса должны быть очищены от частиц бетона, оставшихся от предыдущего испытания.

5.6.2 При испытании на сжатие образцы устанавливают одной из выбранных граней на нижнюю опорную плиту пресса центрально относительно его продольной оси, используя риски, нанесенные на плиту пресса.

5.6.3 После установки образца на опорные плиты пресса (отцентрированные дополнительные стальные плиты) совмещают верхнюю плиту пресса с верхней опорной гранью образца так, чтобы их плоскости полностью прилегали одна к другой. Далее начинают нагружение.

Нагружение образцов производят непрерывно со скоростью, обеспечивающей повышение расчетного напряжения в образце до его полного разрушения в пределах (1,0±0,4) МПа/с. При этом время нагружения одного образца должно быть не менее 30 сек.

5.6.4 Максимальное усилие, достигнутое в процессе испытания, принимают за разрушающую нагрузку и записывают его в журнал испытаний.

5.7.1 Прочность бетона R, МПа, следует вычислять с точностью до 0,1 МПа при испытаниях на сжатие для каждого образца по формуле:

где F — разрушающая нагрузка, Н;

А — площадь рабочего сечения образца, мм 2 ;

α — масштабный коэффициент для приведения прочности бетона к прочности бетона в образцах базового размера.

5.7.2 Значения масштабного коэффициента а для образцов-кубов размером 10×10×10 см следует определять экспериментальным путем в соответствии с приложением 11 к ГОСТ 10180 не реже двух раз в год. Значение коэффициента α должно находиться в пределах от 0,95 до 1,0. В случае получения значения коэффициента ниже 0,95 следует провести аттестацию и обновить парк форм.

5.7.3 Прочность бетона в серии образцов определяют как среднее арифметическое значение прочности отдельных образцов в серии:

из двух образцов — по двум образцам;

из трех образцов — по двум наибольшим по прочности образцам;

из четырех образцов — по трем наибольшим по прочности образцам.

Разрушенный образец необходимо подвергнуть визуальному осмотру и отметить в журнале испытаний:

наличие крупных (диаметром более 5 мм) раковин и каверн внутри образца;

наличие зерен заполнителя размером более 1,5 D _max , комков глины, следов расслоения, инородных тел.

В случае наличия перечисленных дефектов структуры, а также разрушения образца по одной из дефектных схем по приложению 7 к ГОСТ 10180 данный результат учитывать не следует.

При отбраковке дефектных образцов прочность бетона в серии образцов определяют по всем оставшимся образцам, если их не менее двух. Результаты испытания серии из двух образцов при отбраковке одного образца не учитывают.

5.7.4 Оценку прочности бетона отдельных партий (при определении прочности бетона по контрольным образцам) статистическими методами в начальный период проводят в соответствии с п. 5.7.4.1, а в последующий период — в двух вариантах — по пп. 5.7.2 и 5.7.4.3.

5.7.4.1 В начальный период уровень требуемой прочности бетона в партии принимается по ГОСТ 18105 по п. 3.7, в котором допускается, при контроле нерегулярно выпускаемых бетонных смесей, коэффициент вариации принимать равным коэффициенту вариации бетона другого состава при условии его изготовления по той же технологии и на одинаковых материалах и отличающегося по прочности не более чем на два класса, либо расчетным путем, после получения 30 единичных значений.

5.7.4.2 По первому варианту — однородность бетона по прочности (коэффициент вариации V_п) принимают по данным завода-изготовителя данной партии бетона.

При этом минимальное значение коэффициента вариации V_п принимают равным не менее 10 % (V_п ≥ 10 %).

Условия приемки партии бетона — по формуле (8) ГОСТ 18105:

R ф ≥ R т = В_норм К_т (2)

где R ф — фактическая прочность партии бетона (по контрольным образцам), МПа;

R т — требуемая прочность бетона, МПа;

В_норм — нормируемое значение прочности бетона в проектном или промежуточном возрасте, МПа;

К_т — коэффициент требуемой прочности (по табл. 2 ГОСТ 18105) при заводском коэффициенте вариации V _п завод ≥ 10 %.

5.7.4.3 По второму варианту в случаях, когда заводской коэффициент вариации неизвестен, приемку бетона по прочности проводят путем сравнения проектного класса бетона с приближенным значением «условного класса» (В_усл) прочности бетона

где 0,8 — коэффициент перехода от средней прочности к условному классу, принимаемый по п. 6 приложения Д СТО 36554501-009.

В случаях когда для изготовления одной конструкции (например, плиты фундамента или перекрытия) используют бетонную смесь разных партий и/или разных заводов-изготовителей, характеристики однородности бетона по прочности следует принимать либо по заводу с максимальным коэффициентом вариации (первый вариант оценки); либо — по второму варианту оценки.

6.1.1 Для контроля прочности высокопрочного бетона применяются метод отрыва со скалыванием (при глубине заделки анкера не менее 35 мм), метод ударного импульса, метод упругого отскока и ультразвуковой метод (способ поверхностного прозвучивания).

6.1.2 Требования к приборам, подготовка к испытаниям, проведение испытаний и оценка их результатов должны осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 22690, МИ 2016, СТО 36554501-009 с учетом уточнений, содержащихся в настоящем стандарте.

6.1.3 Максимальная контролируемая неразрушающими методами прочность бетона определяется соответствием градуировочных зависимостей требованием раздела 6.2 настоящего стандарта.

6.2.1 Проведению испытаний должно предшествовать построение градуировочной зависимости, связывающей косвенный показатель, регистрируемый прибором, с прочностью бетона. При этом, если прибор градуирован в единицах прочности бетона, его показания следует рассматривать как косвенные.

6.2.2 Градуировочная зависимость устанавливается путем сопоставления данных испытаний неразрушающими методами с данными испытаний образцов-цилиндров, приготовленных из кернов, выбуренных из тех же или рядом расположенных участков конструкций в соответствии с п. 7 настоящего стандарта. Допускается построение градуировочной зависимости по данным испытаний образцов (в соответствии с ГОСТ 22690 и СТО 36554501-009) неразрушающими методами и под прессом. При этом приготовление образцов должно осуществляться в соответствии с п. 5 настоящего стандарта, а образцы подвергаться тепловой обработке и находиться в тех же условиях, что и контролируемая конструкция.

6.2.3 После накопления достаточного количества данных о связи «усилия вырыва метода отрыва со скалыванием — прочность бетона» и согласования этих данных с НИИЖБ градуировочная зависимость для метода ударного импульса, метода упругого отскока, ультразвукового метода может строиться по данным параллельных испытаний этими методами и методом отрыва со скалыванием.

6.2.4 Установление, проверку градуировочной зависимости и оценку ее погрешности следует проводить с использованием компьютерной программы EXCEL или других программ построения зависимостей.

Рекомендуется использовать линейную градуировочную зависимость

где К — косвенный показатель.

Коэффициент корреляции градуировочной зависимости должен быть не менее 0,7, а значение относительного среднего квадратического отклонения S_{Т н.м}/R_cp ≤ 0,15. В отдельных случаях по согласованию с разработчиками настоящей инструкции допускается использовать градуировочную зависимость при S_{Т н.м}/R_cp ≤ 0,20.

Проверка и корректировка градуировочной зависимости должны производиться не реже одного раза в месяц.

Число участков испытаний, отобранных для проверки и корректировки градуировочной зависимости, должно быть не менее трех.

6.3.1 Число и расположение участков испытаний назначаются с учетом:

задач контроля (определение класса бетона, распалубочной, передаточной прочности, выявления зон пониженной прочности бетона и др.);

размещения захваток и порядка бетонирования;

При этом прочность бетона должна контролироваться в каждой захватке бетонирования.

6.3.2 Общее число участков контроля для оценки класса должно быть не менее 25.

6.3.3 Прочность бетона поверхностного слоя конструкций, определенная неразрушающими методами, может быть занижена по сравнению с прочностью заглубленных зон. Поэтому определяется поправочный коэффициент К, учитывающий это различие.

Поправочный коэффициент определяется по результатам испытаний образцов — цилиндров диаметром 75 мм, изготовленных из кернов, отобранных и испытанных в соответствии с разделом 7 настоящего стандарта, или при выполнении условий п. 6.2.3 — по данным испытаний методом отрыва со скалыванием по формуле

где R _гл — прочность бетона, определенная в участке, заглубленном на 35-60 мм от поверхности конструкции, определенная испытанием кернов или методом отрыва со скалыванием;

R _пов — прочность бетона в поверхностном слое конструкции, определенная теми же методами;

n — число участков испытаний, принимаемое в начале работ не менее пяти. В дальнейшем корректировка коэффициента К проводится не реже одного раза в месяц по данным испытаний не менее чем трех участков.

6.4.1 Прочность бетона участка принимается равной значению, полученному по данным неразрушающего контроля, умноженному на коэффициент К, определенный в соответствии с п. 6.3.3 настоящего стандарта.

6.4.2 Определение класса бетона по результатам испытаний неразрушающими методами проводится в соответствии с приложением Д СТО 36554501-009. При этом указывается значение прочности поверхностного слоя для учета, в случае необходимости, при оценке несущей способности конструкции.

Контроль прочности бетона по образцам, выбуренным из конструкций, производится в соответствии с ГОСТ 28570 и настоящим стандартом.

7.1 При определении прочности бетона по образцам, отобранным из конструкций, за партию принимают конструкцию, часть («захватку») конструкции или группу конструкций, забетонированных в одну смену, из смеси одного состава и одного завода-изготовителя общим объемом не более 120 м 3 .

7.2.1 Допускается применение цилиндров диаметром не менее 75 мм, высотой от 0,8 до 2,0 диаметров.

За базовый при всех видах испытаний принимают образец диаметром 150 мм.

7.2.2 Минимальный диаметр и высота цилиндра должны превышать максимальный номинальный размер крупного заполнителя, использованного для изготовления бетона конструкции, из которой отбирают образец для испытаний, не менее чем в 2 раза.

7.2.3 Образцы испытывают сериями. Число образцов в каждой серии должно быть не менее двух.

7.2.4 Отклонения от плоскостности и перпендикулярности опорных поверхностей образцов принимаются по пп. 5.1.3 и 5.1.4.

7.3 Отбор проб и изготовление образцов

7.3.1 Пробы бетона (керны) для изготовления образцов отбирают путем выбуривания из конструкции или ее частей.

7.3.2 Места отбора проб согласовываются с проектной организацией.

После извлечения проб места выборки следует заделывать мелкозернистым бетоном или бетоном, из которого изготовлены конструкции, с классом по прочности не менее проектного с компенсированной усадкой.

7.3.3 Выбуривать пробы бетона из конструкций зданий и сооружений следует алмазными коронками, обеспечивающими изготовление образцов, отвечающих требованиям п. 7.2.4.

7.3.4 Участки для выбуривания проб бетона следует выбирать в местах, свободных от арматуры.

7.3.5 Каждая проба бетона (выбуренный керн) должна быть замаркирована и описана в протоколе по ГОСТ 28570.

7.3.6 Из проб бетона, отобранных из конструкций, изготавливают контрольные образцы для испытаний.

Размеры образцов-цилиндров должны соответствовать требованиям п. 7.2.1, а число образцов в серии — п. 7.2.3.

7.3.7 Изготовленные образцы должны иметь маркировку, отражающую их принадлежность к определенным пробам бетона, а также дополнительную маркировку образца по ГОСТ 10180. Образцы должны сопровождаться схемой, ориентирующей положение образца в конструкции, из которой он отобран.

7.4 Требования к оборудованию для изготовления и испытания образцов

7.4.1 Для выбуривания образцов из бетона конструкций применяют сверлильные станки с режущим инструментом в виде кольцевых алмазных сверл (коронок).

7.4.2 Требования к испытательному оборудованию изложены в п. 5.4.

7.5 Подготовка к испытаниям образцов проводится в соответствии с п. 5.5 с обязательным шлифованием опорных (торцевых) граней.

7.6 Проведение испытаний осуществляется в соответствии с п. 5.6.

7.7.1 Прочность бетона испытанного образца с точностью до 0,1 МПа вычисляют по формуле

где F — разрушающая нагрузка, Н;

А — площадь рабочего сечения образца, мм 2 .

7.7.2 Для приведения прочности бетона в испытанном образце R обр к прочности бетона в образце базового размера R прочность, полученную по формуле (6), пересчитывают по формуле

где η₁ — коэффициент, учитывающий отношение высоты цилиндра к его диаметру, принимаемый при испытаниях на сжатие по табл. 1;

α — масштабный коэффициент, учитывающий размер поперечного сечения испытанных образцов, который принимают по табл. 2.

(Поправка, Информационный бюллетень о нормативной, методической и типовой проектной документации, № 9-2008).

источник

Бетон — такой же материал, как и все остальные. При использовании его в строительстве обязательно нужно отслеживать его характеристики. Любое сооружение не может считаться надежным, если фактические параметры использованных материалов отличаются от проектных (расчетных). Чтобы этого избежать, и проводится контроль качества бетона.

Рассмотрим эту тему подробнее. Знание вопроса может быть полезным не только специалистам, но и обычным людям, которые строят своими руками на приусадебном участке.

Конечно, залив бетонную дорожку возле дома, нет необходимости проверять качество и прочность. Но, например, если при строительстве дачи вы применили покупную бетонную смесь, а затем дом дал усадку, или по фундаменту пошли трещины, одной из причин может быть некачественный бетон.

Убедившись в этом, можно взыскать деньги на ремонт с поставщика. Для этого нужно знать, что такое контроль бетона для определения прочности, и как он осуществляется.

Проверяют качество бетона как органы строй надзора, так и сами производители (строительные организации). Для этого существует ГОСТ — контроль качества бетона осуществляется в соответствии с его требованиями. Номер документа: 18105-2010. Полностью документ называется — «Бетоны.

Правила контроля и оценки прочности». Он является межгосударственным, действует на территории всего содружества, включая недавно вышедшую из СНГ Украину. Рассмотрим требования этого документа подробнее, но не углубляясь особо в термины. Он определяет методики и схемы лабораторного контроля бетона.

Проверяют бетон, когда он достигает проектной прочности — то есть, обычно через 28 дней с момента приготовления смеси.

Но для сборных и сборно монолитных конструкций проводятся испытания еще и при сдаче или приемке изделий (называется входной контроль бетона).
Ведь часто в момент передачи камень еще не набирает необходимых характеристик. Это, так называемая, передаточная прочность.
Для монолитных строений контроль может проводиться так же в момент снятия опалубки или нагружения конструкции — эта прочность называется промежуточной.
Причем, если при проверке в более ранние сроки, определяют, что материал набрал более 90 процентов проектной прочности, то разрешается больше не проводить оценок. При этом, изделие или строение считаются качественным.
Также качество бетона определяют при проведении различных экспертиз с целью определить причину повреждения или разрушения зданий и сооружений.

Существует два метода определения прочности бетона:

отбором образцов, которые потом испытывают, раздавливая на прессе;
неразрушающий — производится с помощью специального оборудования и приспособлений, не предусматривающих уничтожения материала.

Для этого из каждой партии смеси обирают пробы, из которых изготавливают кубики для контрольных образцов бетона размером 10, 15, 20 или 30 сантиметров. Их оставляют твердеть при нормальных условиях, а затем давят на прессе, определяя усилие, при котором происходит разрушение.

Если нужно проверить уже готовую конструкцию то из нее выпиливают алмазным буром керны с таким же диаметром, как и грани контрольных кубиков.

На видео в этой статье по ссылке можно увидеть, как испытывают образцы в лаборатории.

При формовании кубиков обязательно оформляется акт об изготовлении контрольных образцов бетона.

Образцов может быть от двух до шести, количество определяется по формуле, которая учитывает разброс результатов предыдущих замеров.

Нормальными условиями твердения считаются:

температура 20 градусов Цельсия с отклонением не более 3 градусов в обе стороны;
влажность 95 процентов с отклонением не более 5 процентов тоже в обе стороны.

Для того чтобы обеспечить эти условия используют специальные камеры, в которых автоматика контролирует и поддерживает температуру и влажность.

Для определения прочности используют специальные прессы, которые обязательно поверяются службами государственной стандартизации.

Таким же образом проверяют, и прочность конструкций, залитых из смеси поступившей от сторонней организации для изготовления различных конструкций. При этом пишется акт входного контроля для бетона.

На заметку: В применении к строительству на приусадебном участке, никто не заполняет акты, и не отбирает пробы для кубиков. Даже если вы и сделаете это, то трудно будет доказать, что вы использовали именно эту смесь, а твердение происходило в нормальных условиях. То есть, доказать то, что входной контроль качества бетонной смеси происходил согласно требований нормативных актов.

Для личного использования покупать и ежегодно поверять пресс невыгодно (него стоимость соизмерима со стоимостью хорошего автомобиля). Также ближайшая независимая организация, где можно провести лабораторный контроль бетонной смеси, может находиться далеко.

Совет. Покупая бетонную смесь, можно потребовать отбор образцов, которые должны храниться на предприятии-изготовителе. Это, конечно, не защитит на 100% от брака, но все равно может быть полезным.

Поэтому, уделим больше внимания неразрушающим методам. Убедившись с их помощью, что бетонная смесь была действительно некачественной, можно уже более смело заказывать экспертизы. Ведь если вы выиграете, то за все заплатит недобросовестный поставщик.

Эти методы позволяют определить прочность без разрушения бетона — то есть, ими можно проверить уже смонтированные бетонные изделия или готовую монолитную конструкцию. Отметим, что по ГОСТ их результаты приравнены к полученным разрушающим методом. Делят их на несколько разновидностей, уделим внимание каждой.

Этот метод основан на том, что у конструкции откалывается небольшой участок ребра. По усилию, которое нужно приложить для выполнения данного действия, определяют прочность, так как существует зависимость между этими двумя параметрами. Правда, этот неразрушающий метод контроля бетона нельзя применить для густоармированных тонкостенных конструкций.

В бетоне сверлится отверстие, в которое специальным клеем вклеивают анкер. После чего производят его вырывание и замеряют усилие, которое нужно для этого.

В отличие от предыдущего, способ применим и для густоармированного бетона. К минусам можно отнести то, что проверка требует времени, так как перед началом испытания должна пройти полная полимеризация клея.

Более современная разновидность способа с вырыванием анкера. В этом случае, замеряют усилие, при котором оторвется от поверхности стальной диск, наклеенный на эпоксидную смолу. При этом он должен отойти от поверхности с частью бетонного камня.

Кстати, для определения зависимости усилия отрыва от прочности бетона, используют уже знакомые нам кубики. Для этого сразу клеят и отрывают диски, а затем проводят контроль кубиков бетона, разрушая их на прессе определяя фактическую прочность.

Для определения прочности, замеряют импульс стального бойка при ударе о поверхность. Для этого, как правило, используют компактные электронно-механические приборы, которые сразу показывают замеренную прочность — правда, стоят они недешево.

Для его применяют молоток (склерометр) Шмидта изобретенный в 1948 году. После каждого удара замеряется величина, на которую отскочил шарик, для этого в приборе есть специальное устройство, фиксирующее эту величину. Удары должны наносится с определенной силой, чтобы до минимума снизить погрешность.

Современные склерометры Шмидта, как правило, снабжены электрическим приводом. Поэтому от лаборанта уже не требуется точно размерять свое усилие, а электронная схема сразу обрабатывает результат замера.

Используется еще один молоток, но уже отечественного ученого Кашкарова. Прочность определяется по диаметру вмятин, оставленных стальным шариком на поверхности бетона, и стальном пруте, прижимаемом к нему с противоположной стороны. Не подходит для высокопрочных материалов.

Благодаря тому, что конструкция молотка проста, цена на него небольшая. Этот прибор и метод вполне можно применить дома, в завершение нашей статьи посвятим работе с ним отдельный раздел.

Ультразвуковой способ основан на измерении скорости прохождения волн через бетон.

Используются два варианта проведения испытаний:

излучатель и приемник располагают с одной стороны и измеряют отраженные или распространившиеся в стороны волны;
замеры проводят на просвет, приемник и излучатель устанавливают с разных сторон изделия или конструкции.

Метод является одним из наиболее точных неразрушающих, но для его требуются специальные приборы контроля бетона, один из которых показан на фото выше.

У способа много достоинств.

Контролируется прочность не только в поверхностных слоях а и на глубине.
Можно определить дефекты и поры внутри объема конструкции.
Аппаратурой для данного метода можно выявить расположение арматурного каркаса.
Есть возможность проконтролировать качество укладки и уплотнения.
Для конструкций, заглубленных в грунт, можно определить отметку нижней поверхности.

К недостаткам метода, кроме высокой стоимости оборудования, можно причалить неточность измерения для высокопрочных бетонов класса выше В 7,5. Теперь, как и обещали, перейдем к практической части: контроль бетона на прочность с помощью молотка Кашкарова.

Для начала рассмотрим, как устроен сам молоток.

Как видите, конструкция предельно простая.

Если не все понятно из рисунка, поясним подробнее.

Корпус служит для соединения остальных деталей и прикрывает пружину.
Рукоятка ее назначение понятно и так.
Головка делается сплошной из металла служит для того чтобы у инструмента был вес достаточный для нанесения удара. Иногда по головке ударяют другим молотком.
Пружина служит для создания усилия прижимающего стакан к голове и удерживающего эталонный стержень.
Стакан — в одном из его отверстий установлен стальной шарик, который является ударником. Два других, диаметрально расположенных, служат для установки эталонного стержня.
Эталонный стержень — на нем в момент удара шарик оставляет отпечатки, которые нужны для обработки результатов. На одном стержне можно провести четыре серии ударов, проворачивая его на 90 градусов.
Шарик диаметром 15,88 миллиметров — он оставляет отпечатки как на арматурной стали, так и на эталонном стержне.

Согласно ГОСТ, длина молотка должна быть 300 мм, вес 900 грамм, хотя эти условия не обязательно должны соблюдаться. Согласно методике, от силы и направления удара точность измерения не зависит.

Хотя это и измерительный инструмент, для него не требуется высокой точности изготовления, ведь результат определяется соотношением отпечатков. Поэтому, если возникли проблемы с покупкой молотка, или просто есть желание помастерить, инструмент можно сделать и самостоятельно.

Инструкция по этапам выполнения работ будет выглядеть примерно так.

В первую очередь, нам нужно подобрать шарик (он еще называется индентором). Согласно «Рекомендации по определению прочности бетона эталонным молотком Кашкарова по ГОСТ 22690.2-77» его диаметр должен быть в пределах от 15 до 16,7 миллиметров, а твердость, измеренная на приборе Роквелла, не менее HRC 60. Оговаривается так же шероховатость, не должно быть неровностей более 0,32 микронов, хотя разрешается использовать молоток, в котором в процессе эксплуатации возникли неровности до 5 микрон. Подобрать подобный шарик можно из подходящего подшипника, в них они изготавливаются из достаточно твердого металла.

Вторая деталь, которую затруднительно изготовить самостоятельно — это пружина. Подбираем ее из старой техники перед началом работ по изготовлению, так как от ее размеров зависят размеры других деталей молотка. Диаметром она должна быть 20-30 мм. Работать она должна на сжатие, обеспечивая перемещение связанных с ней деталей в пределах 2 сантиметров.
Затем изготавливаем стакан. По диаметру он должен быть чуть меньше внутреннего размера пружины. По длине — длина пружины в разжатом состоянии плюс 3,5-5 сантиметров.

Сделать его можно несколькими способами:

Выточить на токарном станке.
Подобрать трубу подходящего диаметра, и приварить (или даже припаять) дно и буртик для упора пружины.
Тоже используем трубу, но для дна подбираем заглушку на резьбе, а для буртика тонкую гайку.

По центру дна стакана сверлим отверстие для шарика. Оно должно быть немного меньше его диаметра так чтобы индектор выступал, но не проваливался. Отверстие зенкуем, чтобы шарик мог самоцентрироваться, а края не повреждали его поверхность. Отверстия под эталонный стержень будем делать позже, чтобы одновременно с ними сформировать желоб на головке молотка для упора стержня.
Точно также, как и стакан, изготавливаем корпус молотка. Его диаметр должен быть больше внешнего диаметра пружины. Длина должна быть такой, чтобы он заходил за место крепления ручки. В дне корпуса сверлим отверстие для прохода стакана.
Дальше нам необходимо сделать головку молотка. Для выполнения этой операции обязательно нужен токарный станок. Можно немного упростить очертания, но деталь должна иметь две части с разным диаметром. Одна нижняя часть должна входить в стакан и свободно перемещаться в нем. Верхняя, с большим диаметром, служит для крепления корпуса, который находит на нее.

Можно верхнюю часть сделать без уступа, корпус будет просто одеваться на нее не заподлицо.

Дальше изготавливаем ручку из металла или просто подбираем подходящую от сломанного инструмента. Крепить ее будем в головке насквозь, поэтому на конце нарезаем резьбу длиной равную диаметру корпуса.
Надеваем корпус на оголовок и сверлим сквозное отверстие, в которое будет вкручиваться ручка. Внутри нарезаем такую же резьбу, как и на конце рукоятки.
Собираем наш молоток полностью. Рукоять, ввернутая через корпус и головку, соединит эти две детали.
Осталось просверлить отверстие для эталонного стержня. Для этого немного оттягиваем стакан и пользуемся сверлом 13 миллиметров.

При сверлении нужно выбрать такое положение стакана и головки, чтобы одновременно выбрался и паз в головке, на который будет ложиться пруток, поэтому мы отложили эту операцию напоследок. Паз нужен для того чтобы на прутке не оставалось повреждений и отпечатков с противоположной шарику (индектору) стороны.

Отверстие желательно сделать овальным (будет проще устанавливать стержни), для этого перед завершением сверления смещаем деталь вдоль оси.

Осталось установить эталонный стержень (как его сделать описано ниже) и можно начинать испытывать бетон.

Ознакомимся подробнее с методикой:

Для проведения испытаний, кроме самого молотка нам понадобятся.

Копировальная бумага.
Белая бумага.
Штангенциркуль.
Лупа.

Совет. Можно вместо штангенциркуля использовать угловой масштаб. Его самостоятельно легко изготовить из измерительных линеек.

И, естественно, ручка, калькулятор и бумага, чтобы сделать записи и провести измерения. Дополнительно, чтобы не запутаться, желательно, иметь мел или маркер им помечают номера отпечатков на бетоне.

Также отметим, что эталонный стержень тоже считается расходным материалом. Если закончились те, которые шли в комплекте с молотком, то новые можно или купить, или изготовить самостоятельно. Делают их из прутка диаметром 10-12 мм изготовленного из стали ВСт3пс или ВСт3сп.

Длина рекомендована 150 мм, но ее придерживаться не обязательно. С более длинным стержнем будет менее удобно работать, а на коротком уместится меньше отпечатков.

Конец затачивается под конус, чтобы стержень было проще установить в молоток, можно просто его срезать на косую, или не затачивать вообще. Кроме очистки от окалины, никаких других операций с поверхностью металла проводить не требуется.

Метод испытаний нормируется ГОСТ 22690-88 который определяет следующие требования к местам для нанесения ударов.

Для снижения погрешности в серии должно быть 5-12 ударов.
Расстояние от края конструкции или изделия — не менее 5 см.
Расстояние между местами для нанесения ударов — не менее 3 см.
Место должно быть без наплывов бетона.
Камень должен быть с минимальным количеством пор.

Если поверхность была окрашена, или покрыта другой отделкой, ее нужно счисть добела.

Теперь расскажем, как осуществляется само испытание.

Устанавливаем эталонный стержень в молоток.
На место, где будем наносить удар, укладываем лист копировальной бумаги красящим слоем вверх. Поверх ее кладем белую бумагу.
Наносим удар, если место малодоступное, то можно приставить инструмент шариком к бетону и ударить другим молотком по головке. Как мы уже говорили от направления и силы удара качество измерений не зависит.
После этого отмечаем цифрой на бумаге номер отпечатка, для контроля можно сделать отметку и на бетоне маркером или мелом.
Передвигаем эталонный стержень на 10 миллиметров (на нем тоже желательно отметить номер отпечатка). Если закончилось свободное место можно повернуть его на 90 градусов вокруг оси.
Повторяем все операции, пока не закончим серию.

Осталось обработать материалы наших измерений.

Делаем это следующим образом:

Чтобы было удобнее работать, вначале заготовим таблицу — выглядит она примерно так.

Номер удара

Диаметр отпечатка на поверхности бетона

Диаметр отпечатка на эталонном стержне

Соотношение диаметров

Прочность бетона

Начинаем ее заполнять. Вначале замеряем отпечатки на бетоне. Прикладываем штангенциркуль к прорисованным на белой бумаге от копирки кругам. Для того чтобы точно приложить губки штангенциркуля, пользуемся лупой. Меряем в двух направлениях, перпендикулярных друг другу, и выводим среднее, которое заносим в таблицу. Например, один замер был 6,7 мм второй 6,9, в таблицу заносим (6,7+6,9)/2=6,8 миллиметров.

Если отпечаток на бумаге получился нечетким, то замеряем либо прямо на бетоне (почему желательно помечать номера ударов и там), либо отрисовываем по-новому. Прикладываем бумагу и копирку к месту, прижимаем притер любым твердым предметом — либо просто карандашом (так, как мы отрисовывали рельеф монеток на бумаге в детстве).

Точно также меряем отпечатки на эталонном стержне, правда сделать это можно без бумаги и копирки, а данные заносим в таблицу.
Теперь нужен калькулятор: просчитываем соотношение диаметров и тоже записываем. Причем, делим результаты первого столбца на второй. В конце у нас получится такая таблица. Осталось заполнить последний столбец узнать прочность.

Соотношение диаметров в таблицах и графиках для молотка Кашкарова обозначается большой римской буквой «аш» (Н), или аналогичной ей русской Н.

Совет. Если лень считать вручную, то можно использовать Excel. В столбец, где необходимо вычислить соотношение диаметров, вводим формулу «=ОКРУГЛ(A1/B1;2)» и протягиваем ее. А1 и В1 это координаты первых ячеек столбцов в которые вы вводили результаты замеров, они естественно могут быть и другими.

Номер удара

Диаметр отпечатка на поверхности бетона

Диаметр отпечатка на эталонном стержне

Соотношение диаметров

(Н) Прочность бетона 6,8 мм 3,5 мм 1,94 6,7 мм 3,2 мм 2,09 7,0 мм 3,1 мм 2,26 6,8 мм 3,0 мм 2,27 5,5 мм 3,5 мм 1,57 6,8 мм 3,2 мм 2,13 6,7 мм 3,1 мм 2,16 7,0 мм 3,0 мм 2,33 6,8 мм 3,5 мм 1,94 5,5 мм 3,2 мм 1,72 6,8 мм 3,1 мм 2,19 6,7 мм 3,0 мм 2,23

Дальше нам нужно отбросить анормальные результаты, то есть которые резко отличаются от остальных. Не углубляясь в теорию, сделаем это на глаз. В нашем случае, замеры по пятому отпечатку резко отличаются от остальных — значит, не берем этот удар в счет.
Считаем среднее арифметическое всех наших соотношений диаметров. Для тех, кто забыл школьный курс математики, поясним — суммируем все и делим результат на количество слагаемых. В нашем случае это выглядит как: (1,94+2,09+2,26+2,27+2,13+2,16+2,33+1,94+1,72+2,19+2,23)/11=2,11. По этому значению Н и ищем прочность бетона.
Для того чтобы узнать прочность, нужна градуировочная зависимость. В лабораториях ее строят, испытывая не менее 20 серий эталонных образцов. Сразу замеряют отпечатки, а потом ломают на прессе, определяя фактическую прочность, У нас такой возможности, конечно, нет. Поэтому воспользуемся универсальным вариантом, это может быть либо график, либо таблица, они приведены ниже.

На графике по горизонтальной оси отложено соотношение отпечатков, а по вертикальной — прочность. Откладываем наше среднее «Н» по горизонтали, и находим прочность на вертикальной оси. Получаем 12,8 Мпа.

Также можно воспользоваться таблицей, она на следующем рисунке.

Как пользоваться таблицей, думаю понятно. Кстати, в рекомендациях указано, что для промежуточных «Н» нужно применять интерполяцию, но для нашего случая, когда нужно определить только класс бетона, достаточно взять наиболее близкое значение, в нашем случае это 2,12 отсюда прочность 1,9 Мпа.

Зная прочность, осталось определить класс бетона. Для этого воспользуемся таблицей соответствия марок и классов бетона.

В данной таблице прочность выражена в кг/см 2 чтобы перевести мегапаскали в эту единицу умножаем на 10, то есть по нашим испытаниям получена прочность 190 кг/см 2 . Как видим, из таблицы под эту цифру подходит класс бетона В 12,5.

Вот и все, что мы хотели рассказать про контроль качества бетонной смеси и готового бетона (в принципе это одно и то же). Будем рады, если наша статья имела для вас не только познавательное значение, а и практическое, и вы научились определять класс бетона наиболее простым способом с помощью молотка Кашкарова.

источник

15 Июл 2019 admin 16