Прочность – главный показатель качества стройматериала. По этой характеристики в зависимости от норм ГОСТ выделяют несколько видов бетона. Стоимость материала разной прочности отличается. В ГОСТ 22690-2015 прописано испытание бетона разрушающими или неразрушающими методами. К разрушающим способам тестирования материала относят проверку на сжатие (при помощи гидравлического пресса), растяжение и изгиб. Второй метод включают в себя прямую и непрямую проверку.
Прямые способы тестирования стройматериала на прочность без разрушения включают в себя:
В качестве оценки прочности бетона неразрушающим методом при внедрении непрямых способов могут использовать:
В зависимости от выбранного метода применяют различные схемы испытания этого стройматериала.
Наиболее точными считается проверка бетона разрушающими методами. Такие испытания проводятся в лабораторных условиях. Независимая московская строительная лаборатория «Строймат и К» проводит тестирование образцов, взятых еще в процессе производства или во время заливки. В некоторых случаях образцы (керны) при необходимости берут при помощи специального бурового оборудования из готовой конструкции.
Как правило, заготовку подготавливают в виде куба. Его размер устанавливают в зависимости от вида бетона. Образец легкой бетонной смеси с гранью 15(20) см, раствор бетона – 7 см, а стандартный кубик с гранью 10 см. В некоторых случаях допустима заготовка в цилиндрической форме или в виде призмы.
В соответствии с требованиями ГОСТ испытания данного стройматериала проводят на 7 и 28 сутки. Для хранения залитого в опалубку материала необходимо создать определенные условия. Считается, что на 28 сутки бетон уже успевает набрать проектную прочность. Испытания проводят с фиксированием в специальном протоколе нагрузки, при которой начинает разрушаться помешенный под пресс бетонный кубик. С целью получения наиболее точных результатов оценивают прочность не одной заготовки, а целой серии. Затем из всех данных высчитывают среднее значение прочности и допустимую погрешность результатов. В случае тестирования в разное время используют образцы из одной партии.
Узнать вероятность повреждения железобетонной конструкции растрескиванием можно при помощи тестирования материала на растяжение. Такая проверка нужна для предупреждения повреждения арматуры. В процессе испытаний нагрузка приходится на центр неармированной балки и по двум точкам, симметрично расположенных на балке. В местах недостаточного уплотнения образуются трещины.
Неразрушающие способы оценки бетона пользуются популярностью по ряду причин:
Прямые методы используют для оценки на прочность тяжелого бетона. Они отличаются высокими показателями точности и надежностью результата. Прямые методы считаются косвенно неразрушающими, так как происходит только частичная деформация бетонного изделия.
Отрыв со скалыванием считается наиболее точным среди других неразрушающих методов. Производится при помощи отрыва анкера из бетонной конструкции. Этот метод неприменим для тонкостенных построек и густоармированных строений.
Отрыв металлического диска показывает, какие усилия нужно приложить для отрыва от поверхности металлического диска. Подготовка диска перед испытаниями занимает практически сутки. Метод подходит для тестирования густоармированных сооружений.
Скалывание ребра указывает на силу, приложенную для скалывания части бетона с угла конструкции. Дополнительная подготовка материала перед испытаниями не нужна. Такой способ подходит для проверки на точность опор, свай или балок. Не используется для конструкций с тонким бетонным покрытием.
При использовании косвенных методов необходимо наличие специальных градиуровочных зависимостей приборов по оценки заготовок в лаборатории или при прямых методах тестирования без разрушения.
Пластическая деформация считается наименее затратным и простым методом проверки прочности по отметке шарика из металла на поверхности. Результаты проверки не отличаются особой точностью. Такой способ реализуется при помощи специальных инструментов (молотка Кашкарова, прибора статического давления).
Ударный импульс является простым и дешевым способом тестирования бетона на прочность. Для оценки используют компактное и простое оборудование – молоток Шмидта.
Ультразвуковой метод определяет колебания волн при их прохождении через любой участок бетонной поверхности. Этот способ оценки прочности образца более точный, чем вышеописанные методы. Проводить такое тестирование можно несколько раз. Для проведения метода необходима предварительная подготовка заготовки и умение пользоваться прибором.
Упругий отскок позволяет оценивать прочность материала по величине обратного пути бойка. Метод несложный, но для его реализации необходим склерометр Шмидта.
Водонепроницаемость определяется с целью установления необходимых гидроизоляционных мероприятий на строительном объекте. Исследования проводятся на специально подготовленных образцах бетона или срезанного после заливки материала. Образцы имеют цилиндрическую форму с длиной граней 3, 5, 10 или 15 см. Подготавливают заготовки заранее и хранят в камерах с высокой влажностью и температурой в 20оС. По требованиям ГОСТ для тестирования берут 10 заготовок из лаборатории или 6 кернов. Водонепроницаемость исследуется при помощи оборудования в виде металлических трубок для помещения цилиндров образцов.
Для определения водонепроницаемости бетона также используют метод фильтрации. Для подготовки материала проводят герметизацию. Результаты исследования показывают количество жидкости, которая способна проникнуть через бетон при заданном давлении воды. Каждый час в процессе тестирования повышается давление. Показатели давления фиксируются после появления на поверхности фильтрата, а далее через час, затем каждые полчаса собирают фильтрат. Испытания проводятся до тех пор, пока на протяжении четырех суток не будет возникать фильтрат.
Проверка бетона на морозостойкость может осуществляться исключительно в лабораторных условиях. Для тестирования необходимо наличие спецоборудования, позволяющего проводить заморозку образцов в температурном режиме от -18 до 50оС. Процесс оттаивания должен происходить при температуре 20оС. После проведения испытаний оценивается прочность. Конечные результаты исследования должны быть такими же, как и на начальной стадии.
На основе проведенных исследований составляется акт испытаний бетона, в нем указываются все показатели материала. Оценка прочности бетона позволяет понимать насколько прочной и надежной будет будущая конструкция и как выполнить должный уход за этим стройматериалом.