Випробування бетону-важливий і обов’язковий етап, необхідний для перевірки якості використовуваного матеріалу при реалізації ремонтно-будівельних робіт. З метою підтвердження матеріалу заявленим характеристикам і показниками, нормам СНиП і ГОСТ, його перевіряють на міцність, опір на вигин/розтягнення. Також додатково можуть перевірятися легкоукладальність, щільність, морозостійкість, водонепроникність і т. д.
Основні контрольовані і нормовані показники якості бетону:
- Міцність на стиск-визначається в класах, позначається буквою В
- Міцність на осьове розтягнення — також визначається класами, Індекс Bt
- Морозостійкість-обчислюється марками, позначається F
- Водонепроникність — також марка, буква W
- Середня щільність-вказують в марках, Індекс D
Випробування бетону можуть проводитися з використанням різних методів – досліджуються тільки що залиті або вирубані з моноліту зразки, що руйнують і неруйнівні способи і т.д. оптимальний варіант випробувань визначають фахівці або сам майстер, з урахуванням наявного в його розпорядженні арсеналу знань, навичок, інструментів.
Завдяки своєчасно і правильно виконаним заходам з перевірки та підтвердження якості бетону вдається гарантувати надійність і міцність конструкцій, будівель, відповідність виконаних робіт всім нормативам і показникам.
Від чого залежить і на що впливає міцність бетону
Показник міцності бетону-найважливіша характеристика матеріалу, яка враховується як в процесі проектування і виконання розрахунків, так і при виконанні робіт. Міцність бетону задає марка, позначається класом в (вимір в МПа) або М (кг/см2), відображає максимальний тиск стиснення, яке матеріал може спокійно витримати без деформації.
Коли проводиться випробування бетону на міцність, лабораторія або будівельна організація (можливо, сам майстер) керуються вимогами основних нормативних документів – це гости 10180-2012, 22690-88, 18105-2010, 28570.
Здатність бетону ефективно чинити опір зовнішньому впливу завдяки внутрішньому напрузі безпосередньо залежить від марки цементу і компонентів, що входять до складу розчину. При перевірці бетону на відповідність зазначеній марці, на досліджуваному зразку не повинно бути деформацій, руйнувань, розшарувань, тріщин, відколів і т. д.
Лабораторні випробування бетону на міцність повинні проводитися обов’язково, особливо в разі заливки важливих конструкцій, несучих елементів і т.д. адже навіть мінімальна невідповідність (яке часто стає результатом економії на цементі, інших компонентах) може стати причиною швидкого руйнування будівлі, елемента конструкції.
Міцність складу залежить від: марки цементу, співвідношення наповнювачів і цементу, фракції наповнювачів, якості всіх компонентів, чистоти води, введених до складу пластифікаторів і присадок. Якщо планується заливати конструкції, що піддаються серйозним навантаженням, бетон додатково зміцнюють армуванням сталевими прутами або сітками, дротом.
Великий вплив на міцність бетону, випробування якого проводиться, надають зовнішні умови, в яких виконується заливка і сохне бетон. Також істотно підвищується міцність при використанні вібрації, яка видаляє бульбашки повітря з моноліту, робить його більш щільним.
Якщо бетон заливається при мінусових температурах, то компоненти і сам матеріал або прогрівають, або змішують зі спеціальними протиморозними добавками. Можуть встановлюватися електроди в заливку, застосовуватися укриття підстави теплоізоляційними матеріалами, тирсою і т.д. щоб поверхня моноліту не покривалася тріщинами, потрібно її після заливки зволожувати, перешкоджаючи занадто швидкому випаровуванню вологи.
Незважаючи на те, що міцність бетону залежить від маси факторів, правильно і своєчасно проведені випробування розчину допоможуть виключити ймовірність приготування неякісної суміші і уникнути ймовірності руйнування всієї конструкції.
За умови відповідності бетону зазначеним показникам міцності вплив інших факторів на якість розчину можна зменшити або нівелювати.
Класифікація методів випробувань
Випробування бетону проводяться з використанням різних методів, вибір яких залежить від наявних потужностей, умов експлуатації, давності заливки моноліту, можливості корекції складу суміші, вихідних даних і необхідних результатів.
Основні методи випробування бетону на міцність:
- Випробування зразків бетону, які відливаються в умовах лабораторії – з суміші створюють циліндри і кубики, конуси, потім перевіряють з використанням Преса.
- Перевірка зразків, які були вирубані/випиляні з уже готового моноліту – зазвичай бурять алмазними коронками, керни відправляють в лабораторію, там визначають міцність з використанням Преса.
- Неруйнівні методи — із застосуванням приладів / інструментів, які дозволяють вивчити властивості моноліту без необхідності приміщення їх в певні пристрої і умови. Використовуються ультразвук, ударно-імпульсний метод і т. д.
Незважаючи на появу безлічі сучасних приладів і різноманітних методів, як і раніше найефективнішим і популярним вважається випробування зразків бетону під пресом (на стиск).
Інші види досліджень бетону:
- Осаду конуса-дозволяє вивчити консистенцію і однорідність замішаного розчину. Металевий конус заповнюють сумішшю, знімають форму і вивчають показники, зміни структури матеріалу.
- Перевірка на ущільнення-для визначення коефіцієнта ущільнення партії розчину. Використовується спеціальний апарат з 2 мірними ємностями з воронками. В першу заливають бетон, потім через клапан пускають в другу, звідки суміш йде в спеціальний циліндр.
- Перевірка на зміну форми / пластичність-суміш заливають в конус, його кладуть на опорний стіл, потім форму прибирають і стіл опускають, вивчають характеристики розтекшегося бетону.
- Випробування на предмет наявності повітряних пустот-використовують 2 Методи: вимірювання ваги до і після струшування/перемішування бетону в спеціальному пристрої, випробування тиском.
Дослідження бетону в побутових умовах емпіричним методом:
- Колір-бетон високої якості повинен бути зеленувато-сірого відтінку і чим зеленіше, тим краще (жовтий відтінок – ознака поганої якості).
- Поява цементного молочка на поверхні залитого бетону – чим густіше, тим краще.
- Непокриті сумішшю фракції наповнювача — їх не повинно бути.
- Від затверділого моноліту молоток при ударі повинен відскакувати з дзвоном, залишаючи невелику вм’ятину.
Етапи проведення випробувань
Існує дві основні групи методів досліджень бетону, які сьогодні використовуються повсюдно для визначення якості матеріалу і відповідності його зазначеним характеристикам.
Руйнівні методи
Випробування проводяться із застосуванням преса і дослідженням кубиків, циліндрів з бетону, отриманих в умовах лабораторії або випиляних з уже готового моноліту (що може позначитися на міцності всієї конструкції). На шматки бетону чинять зростаючий тиск, поки не вдасться зафіксувати руйнування контрольного зразка.
Використання такого впливу на бетон є найбільш точним методом дослідження його на міцність і вважається обов’язковим при створенні відповідальних споруд.
Неруйнівні методи
В даному випадку мова йде про дослідження, яке не передбачає будь-якого руйнівного впливу на зразок або пошкодження всієї конструкції. Прилад взаємодіє з поверхнею моноліту механічним способом за допомогою: відриву, відриву зі сколюванням, а також сколювання ребра.
Якщо використовується випробування за допомогою відриву, на Моноліт епоксидним клеєм кріплять Сталевий диск, потім відривають його спеціальним пристроєм з фрагментом конструкції. Отриманий показник зусилля за формулою переводять в потрібну величину.
Коли проводиться відрив зі сколюванням, прилад кріплять в порожнину бетону. Пелюсткові анкери вкладають в пробурені шпури, потім дістають частину матеріалу і фіксують руйнівне зусилля. Щоб визначити Марочні характеристики, використовують перекладні коефіцієнти.
Сколювання ребра використовується там, де є зовнішні кути (перекриття, колони, балки). Прилад (зазвичай ГПНС-4) кріплять до будь-якого виступаючого сегменту анкером з дюбелем, навантажують плавно. У момент руйнування відбувається фіксація глибини відколу і зусилля, міцність потім визначають за формулою, яка обов’язково враховує фракцію наповнювача.
Неруйнівні непрямі методи:
- Дослідження ультразвуком-швидкість поширення поздовжніх хвиль в моноліті і еталонному зразку порівнюються: УГВ-1 встановлюють на ідеально рівну поверхню і продзвонюють ділянки за планом, потім дані обробляють за наявними таблицями, електронним базах. Похибка зазвичай становить 5%.
- Ударний імпульс-застосовується енергія удару бойка з металу сферичної форми об Моноліт. Магнітострикційний або п’єзоелектричний пристрій перетворює удар в електричний імпульс, час і амплітуда яких пов’язані з міцністю бетону.
- Метод зворотного відскоку-використовується склерометр, який фіксує величину зворотного відскоку бойка, встановлюючи твердість конструкції.
- Пластична деформація-вимірюється слід на бетоні після удару металевою кулькою, порівняння з еталонним зразком.
Порядок проведення перевірки на легкоукладальність
Щоб вивчити цю властивість бетону, в умовах лабораторії застосовують спеціальний прилад – віскозиметр. Він дає можливість виміряти в секундах час, який потрібно для укладання суміші. Укладання починають і одночасно запускають віскозиметр, потім фіксують отримані показники. Чим менше часу потрібно для виконання робіт, тим краще матеріал.
Порядок проведення випробувань на розтягнення
Спочатку готують бетонний конус, його поміщають горизонтально в спеціальний прилад, на середину зразка виявляється руйнівне навантаження по наростаючій. Крок чиниться впливу становить 0.5 МПа / с.Результат фіксують після того, як структура бетону зруйнувалася в центрі зразка.
Порядок проведення випробувань на стиск
Завдяки цьому методу вдається визначати марку бетону. Спочатку з матеріалу відливають кубики (або вирізують їх з уже залитої суміші) розміром 100-300 міліметрів по межі.
Також можуть використовуватися у випробуваннях призми і циліндри. У лабораторії зразки відливаються на вібростолі, всі випробування здійснюють на 3, 7, 28 (основна перевірка) добу після заливки.
Зразок поміщається під прес, що тисне на кубик з потужністю 140 кгс/м2 з кроком, рівним 3.5 кгс/м2. Вектор сили повинен бути строго перпендикулярним до основи бетону. За отриманими даними визначають здатність опору бетону стисненню, марка записується в протокол випробувань.
Марки міцності бетону і сфера їх застосування
Бетону привласнюють марку по ГОСТу, яка позначається буквою М і цифрою відповідно до здатності опору матеріалу на стиск. І чим більше значення, тим міцніше вважається виріб. Як правило, марка міцності залежить від марки і обсягу цементу в розчині, якості і співвідношення компонентів. Бетон буває марок М100-М500. Є марки і менше, і вище, але вони рідко використовуються в будівництві.
Клас бетону визначає його здатність працювати в агресивних середовищах. Бетони марок М100-М250 відносяться до ніздрюватим, легким. Зазвичай використовуються для заливки ненавантажених конструкцій, в облаштуванні фундаментів малих будівель, бордюрів, пішохідних доріжок.
Бетони марок М300-М350 застосовуються для облаштування фундаментів багатоповерхових будівель, для відливання плит перекриття, монолітних стін. Найбільш міцні бетони марок М400-М500 актуальні для виробництва залізобетонних конструкцій, які експлуатуються в складних умовах, з підвищеними навантаженнями.
Випробування бетону-важливий і обов’язковий етап контролю і оцінки міцності матеріалу, який найкраще проводити до початку реалізації робіт, щоб не руйнувати конструкцію і мати можливість відкоригувати склад, вжити заходів для зміни властивостей матеріалу.
Замовляючи матеріал в Москві або регіонах, необхідно обов’язково вимагати сертифікати відповідності з результатами лабораторних перевірок.
