Как проверить прочность бетона в конструкции


Определение прочности бетона - методы проверки и приборы

Прочность бетона — важнейшая характеристика, которая применяется при проектировании и расчете конструкций для строительства различных сооружений. Она задается маркой М (в кг/см²) или классом В (в МПа) и выражает максимальное давление сжатия, которое выдерживает материал без разрушения.

При определении марочной прочности бетона строительные организации и изготовители конструкций должны руководствоваться требованиями нормативных документов — ГОСТ 22690-88, 28570, 18105-2010, 10180-2012. Они регламентируют методику проведения испытаний, обработку результатов.

Что влияет на прочность?

Затвердевшая в условиях строительной площадки бетонная смесь может давать отличные от лабораторных результаты. Помимо качества цемента и заполнителей на характеристику влияют:

  • условия транспортировки;
  • способ укладки в опалубку;
  • размеры и форма конструкции;
  • вид напряженного состояния;
  • влажность, температура воздуха на всем протяжении твердения смеси;
  • уход за монолитом после заливки.

Качество смеси и ее прочностные характеристики ухудшаются, если при производстве работ совершались грубые нарушения технологии:

  • доставка производилась не в миксере;
  • время в пути превысило допустимое;
  • при заливке смесь не уплотнялась вибраторами или трамбовками;
  • при монтаже была слишком низкая или высокая температура, ветер;
  • после укладки в опалубку не поддерживались оптимальные условия твердения.

Неправильная транспортировка приводит к схватыванию, расслоению и потере подвижности смеси. Без уплотнения в толще конструкции остаются пузырьки воздуха, которые ухудшают качество монолита.

При температуре 15°-25°С и высокой влажности в первые 7-15 суток бетон достигает прочности 70%. Если условия не выдерживаются, то сроки затягиваются. Опасно как охлаждение смеси, так и ее пересушивание. Зимой опалубку утепляют или прогревают, летом поверхность монолита увлажняют, накрывают пленкой.

На заводах ЖБИ осуществляют пропаривание или автоклавную обработку конструкций, чтобы уменьшить время набора прочности. Процесс занимает от 8 до 12 часов.

Чтобы определить, насколько характеристики конструкции соответствуют проектным, а также при обследованиях и мониторинге технического состояния зданий проводят проверку прочности бетона. Она включает лабораторные испытания образцов, неразрушающие прямые и косвенные методы исследования объектов.

Факторы, влияющие на погрешность измерений при контроле и оценке прочности бетона:

  • неравномерность состава;
  • дефекты поверхности;
  • влажность материала;
  • армирование;
  • коррозия, промасливание, карбонизация внешнего слоя;
  • неисправности прибора — износ пружины, слабую зарядка аккумуляторной батареи.

Самый информативный способ проверки бетонных конструкций — изъятие образцов из тела монолита с последующим их испытанием. Такой метод сводит к минимуму ошибки, но достаточно дорог и трудоемок. Поэтому чаще пользуются более доступными исследованиями с помощью приборов, измеряющих зависимые от прочности характеристики — твердость, усилие на отрыв или скол, длину волны. Зная их, можно с помощью переходных формул вычислить искомую величину.

Требования к проверке

С точки зрения заказчика наиболее предпочтительно проводить испытания неразрушающими методами контроля фактической прочности бетона. Сегодня созданы приборы, которые позволяют быстро получить результаты без бурения, высверливания или вырубки образца, портящих целостность конструкции.

Для осуществления контроля и оценки прочности бетона рассматривают три показателя:

  • точность измерений;
  • стоимость оборудования;
  • трудоемкость.

Наиболее дорогими являются испытания кернов на лабораторном прессе и отрыв со скалыванием. Исследования по величине ударного импульса, упругого отскока, пластических деформаций или с помощью ультразвука имеют меньшую затратную часть. Но применять их рекомендуется после установления градуировочной зависимости между косвенной характеристикой и фактической прочностью.

Параметры смеси могут существенно отличаться от тех, при которых была построена градуировочная зависимость. Чтобы определить достоверную прочность бетона на сжатие, проводят обязательные испытания кубиков на прессе или определяют усилие на отрыв со скалыванием.

Если пренебречь этой операцией, неизбежны большие погрешности при контроле и оценке прочности бетона. Ошибки могут достигать 15-75 %.

Целесообразно пользоваться косвенными методами при оценке технического состояния конструкции, когда необходимо выявить зоны неоднородности материала. Тогда правила контроля допускают применение неточного относительного показателя.

Как определить прочность бетона?

В производстве материалов и строительстве применяются методы для испытания бетона на прочность:

  • разрушающие;
  • неразрушающие прямые;
  • неразрушающие косвенные.

Они позволяют с той или иной точностью проводить контроль и оценку фактической прочности бетона в лабораториях, на площадках или в уже построенных сооружениях.

Разрушающие методы

Из готовой смонтированной конструкции выпиливают или выбуривают образцы, которые затем разрушают на прессе. После каждого испытания фиксируют значения максимальных сжимающих усилий, выполняют статистическую обработку.

Этот метод, хотя и дает объективные сведения, часто не приемлем из-за дороговизны, трудоемкости и причинения локальных дефектов.

На производстве исследования проводят на сериях образцов, заготовленных с соблюдением требований ГОСТ 10180-2012 из рабочей бетонной смеси. Кубики или цилиндры выдерживают в условиях, максимально приближенным к заводским, затем испытывают на прессе.

Неразрушающие прямые

Неразрушающие методы контроля прочности бетона предполагают испытания материала без повреждений конструкции. Механическое взаимодействие прибора с поверхностью производится:

  • при отрыве;
  • отрыве со скалыванием;
  • скалывании ребра.

При испытаниях методом отрыва на поверхность монолита приклеивают эпоксидным составом стальной диск. Затем специальным устройством (ПОС-50МГ4, ГПНВ-5, ПИВ и другими) отрывают его вместе с фрагментом конструкции. Полученная величина усилия переводится с помощью формул в искомый показатель.

При отрыве со скалыванием прибор крепится не к диску, а в полость бетона. В пробуренные шпуры вкладывают лепестковые анкеры, затем извлекают часть материала, фиксируют разрушающее усилие. Для определения марочной характеристики применяют переводные коэффициенты.


Метод скалывания ребра применим к конструкциям, имеющим внешние углы — балки, перекрытия, колонны. Прибор (ГПНС-4) закрепляют к выступающему сегменту при помощи анкера с дюбелем, плавно нагружают. В момент разрушения фиксируют усилие и глубину скола. Прочность находят по формуле, где учитывается крупность заполнителя.

Внимание! Способ не применяют при толщине защитного слоя менее 20 мм.

Неразрушающие косвенные методы

Уточнение марки материала неразрушающими косвенными методами проводится без внедрения приборов в тело конструкции, установки анкеров или других трудоемких операций. Применяют:

  • исследование ультразвуком;
  • метод ударного импульса;
  • метод упругого отскока;
  • пластической деформации.

При ультразвуковом методе определения прочности бетона сравнивают скорость распространения продольных волн в готовой конструкции и эталонном образце. Прибор УГВ-1 устанавливают на ровную поверхность без повреждений. Прозванивают участки согласно программе испытаний.

Данные обрабатывают, исключая выпадающие значения. Современные приборы оснащены электронными базами, проводящими первичные расчеты. Погрешность при акустических исследованиях при соблюдении требований ГОСТ 17624-2012 не превышает 5%.

При определении прочности методом ударного импульса используют энергию удара металлического бойка сферической формы о поверхность бетона. Пьезоэлектрическое или магнитострикционное устройство преобразует ее в электрический импульс, амплитуда и время которого функционально связаны с прочностью бетона.

Прибор компактен, прост в применении, выдает результаты в удобном виде — единицах измерения нужной характеристики.

При определении марки бетона методом обратного отскока прибор — склерометр — фиксирует величину обратного движения бойка после удара о поверхность конструкции или прижатой к ней металлической пластины. Таким образом устанавливается твердость материала, связанная с прочностью функциональной зависимостью.

Метод пластических деформаций предполагает измерение на бетоне размеров следа после удара металлическим шариком и сравнение его с эталонным отпечатком. Способ разработан давно. Наиболее часто на практике используется молоток Кашкарова, в корпус которого вставляют сменный стальной стержень с известными характеристиками.

По поверхности конструкции наносят серию ударов. Прочность материала определяется из соотношения полученных диаметров отпечатков на стержне и бетоне.

Заключение

Для контроля и оценки прочности бетона целесообразно пользоваться неразрушающими методами испытаний. Они более доступны и недороги по сравнению с лабораторными исследованиями образцов. Главное условие получения точных значений — построение градуировочной зависимости приборов. Необходимо также устранить факторы, искажающие результаты измерений.

Так инженеры проверяют бетонные конструкции на прочность | Наука | Углубленный отчет о науке и технологиях | DW

Бетонные конструкции, такие как мосты или большие залы, должны выдерживать большие нагрузки: все более тяжелые грузовики грохочут по улицам, фабричные здания должны нести вес огромных машин. Полы танцевальных залов должны выдерживать ритмичные прыжки сотен и даже тысяч людей одновременно. Погода также повреждает здания.

Железобетон или предварительно напряженный бетон на самом деле довольно устойчивы и могут выдерживать большие нагрузки.Но есть определенные влияния, которые разрушают эту стабильность.

Вода, кислота, ржавчина и нагрузки

Сюда входит вода, в частности, если она проникает в здание и разъедает стальную арматуру, придающую бетону прочность. Еще хуже, когда добавляется дорожная соль или другие агрессивные химикаты, потому что арматура ржавеет намного быстрее.

Кислоты разъедают не только металл, но и сам бетон. Известковые соединения цемента растворяются - бетон выщелачивается и становится хрупким.Даже дождевая вода может вызвать нечто подобное, особенно если бетон шероховатый, а поверхность имеет трещины, что позволяет проникать воде.

Экстремальные физические нагрузки, вызывающие осыпание конструкции бетона, также представляют большую опасность. Это могут быть вибрации, большие массы, влияющие на конструкцию, например горы снега и льда на крышах, или периодические колебания, вызываемые грузовиками на мостах.

Подробнее: MoMA демонстрирует бруталистскую архитектуру бывшей Югославии

Одного визуального осмотра недостаточно

Во время осмотра инженеры сначала внимательно осматривают здание снаружи: есть ли очевидные водяные знаки ? Под зданием образовались сталактиты? Это будет означать, что вода долго проникала в бетон и смывала известь.Есть ли сколы в бетоне? Есть ли видимые заржавевшие арматурные детали? Покрыта ли поверхность водорослями или мхом?

Затем инженерам предстоит выяснить, где находится подкрепление. Для этой цели пригодятся старые строительные планы, если они есть. Затем используются магнитно-индукционные измерительные устройства - похожие на металлодетекторы, которые энтузиасты используют для поиска кабелей и труб в стене или которые охотники за сокровищами используют для поиска старых монет. Устройства могут обнаруживать металлы на глубине около десяти сантиметров в бетоне.Более глубокие стальные арматуры также могут быть размещены с помощью радаров. Они также могут обнаруживать скопления воды.

Взятие образцов из здания

Инженеры должны знать, где находится арматура, прежде чем сверлить керн в качестве образца. Они не хотят ударить по стали во время сверления. Позднее буровые керны могут быть испытаны в лаборатории на прочность на излом и сжатие.

Состояние коррозии стальной арматуры в здании можно сначала оценить неразрушающим методом.Для этого используется метод измерения потенциального поля. Он основан на том факте, что стальная проволока арматуры ведет себя так же, как аккумулятор, когда она корродирует, например, через проникновение соленой воды.

Одна часть арматуры автоматически становится анодом, другая - катодом. Когда инженеры помещают измерительный прибор на бетонный пол и перемещают его по всей поверхности, они могут измерить электрическое поле. Там, где становится заметен сильный анодный потенциал, арматура может глубоко корродировать в бетоне.Затем инженеры должны изучить эти моменты более подробно.

Бетон должен защищать железную арматуру от воды и воздуха. Это возможно только в том случае, если он прочный и с хорошей поверхностью.

Для этой цели они также могут вскрыть бетон и проверить арматурную сталь на пробной основе или удалить их. Однако это возможно только в том случае, если инженер-строитель удостоверился, что удаление не подвергнет опасности устойчивость здания. Эти кусочки длиной около 35 сантиметров отправляются в лабораторию.Затем специалисты определяют, какое усилие натяжения они еще могут выдержать до разрыва. Например, можно определить, стал ли металл уже нестабильным из-за микротрещин.

Натяжные тросы уже порваны?

Армирование играет особенно важную вспомогательную роль в предварительно напряженных бетонных конструкциях. Натяжные тросы обеспечивают устойчивость длинных секций моста.

Инженеры используют аналогичную процедуру, чтобы определить, сломаны ли такие натяжные провода: они пользуются тем фактом, что каждый провод действует как стержневой магнит, и измеряют его магнитное поле с помощью устройств, которые они перемещают по поверхности.Там, где заканчивается магнитное поле и начинается новое с другой полярностью, определенно происходит разрыв стали.

Удар молотком по стене

Не только арматура, но и бетон сначала испытывают без его повреждения. Наиболее распространенный и универсальный метод - измерение прочности бетона на сжатие с помощью отбойного молотка.

Это болт с пружинным приводом, который ударяет по поверхности бетона с определенной скоростью.Потом более-менее сильно отскакивает. Сила отскока показывает, сколько энергии бетон поглощает от удара.

Лакмусовая бумажка: каков показатель pH в бетоне?

В дополнение к своей физической прочности хороший бетон также должен быть достаточно химически устойчивым, чтобы защитить стальную арматуру, которую он содержит. Когда бетон контактирует с водой, он вступает в реакцию с двуокисью углерода из воздуха. Это приводит к так называемой карбонизации бетона.

Для самого бетона это не будет проблемой, потому что это делает его еще прочнее, чем раньше. Но от этого страдают бронежилеты: они быстрее ржавеют. Степень карбонизации определяется путем распыления на индикаторный раствор фенолфталеина - аналогично лакмусовой индикаторной полоске pH из уроков химии. Конечно, инспекторы по строительству также могут сделать это в лаборатории.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    Старк контрастирует

    Построенный в 1971 году памятник Миодрагу Живковичу в честь Сутьеской битвы расположен в национальном парке Сутьеска, Босния и Герцеговина.Он был воздвигнут в память о примерно 20 000 партизан, которые сражались против наступающих немецких войск в мае и июне 1943 года. Работа представлена ​​на выставке МоМА «К конкретной утопии: архитектура в Югославии, 1948-1980».

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Центр обучения

    Национальная и университетская библиотека Косово была спроектирована Андрией Мутняковичем и открыта в Приштине в 1982 году.Его миссия - «собирать, сохранять и популяризировать документальное и интеллектуальное наследие Косово». По словам архитектора, само здание призвано «представить стиль, сочетающий византийские и исламские архитектурные формы». Это также изображено в шоу MoMA.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Механизм, основанный на бетоне

    Бруталистская архитектура, прежде всего, характеризуется открытым сырым бетоном - по-французски «béton brut», который дал стилю название .Пионером движения был знаменитый швейцарско-французский архитектор Ле Корбюзье. Здесь изображена часть его жилого дома в Марселе, Франция. Многие бруталистские здания сегодня находятся под угрозой, повреждены из-за небрежности или сносятся.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Международная тенденция

    Брутализм был популярен с 1950-х по 1970-е годы, когда по всему миру возводили бетонные гиганты.Влияя на все архитектурное движение на Индийском субконтиненте, Ле Корбюзье спроектировал уникальные здания в Ахмедабаде и Чандигархе в начале 1950-х годов, такие как здание Секретариата, показанное здесь.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    От магазинов к центру содержания под стражей

    Здание El Helicoide в Каракасе, Венесуэла, изначально планировалось как огромный торговый центр, но его строительство было остановлено в 1960 году. из-за нехватки средств и политических конфликтов.Он был незаконно оккупирован в 1970-х годах, а позже стал штаб-квартирой разведки страны. Сегодня запчасти используются как следственный изолятор. Остальные участки заброшены, окружены трущобами.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Горячие дебаты в США, Великобритании

    Бруталистские здания вызывают особые споры в Соединенных Штатах и ​​Великобритании. Принц Чарльз, как один из самых известных критиков архитектурного стиля, определенно не прочь избавиться от некоторых из них.Тем не менее, The Egg в Олбани, штат Нью-Йорк, определенно никуда не денется. Построенный в 1978 году, это заведение для исполнительских видов искусства теперь является символом столичного округа Нью-Йорка.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    Классикам грозит снос

    Несмотря на годы, потраченные на борьбу за его сохранение с громкой кампанией, поддержанной, в частности, покойным звездным архитектором Захой Хадид, жилой комплекс Робин Hood Gardens в Лондоне подлежит сносу с 2015 года.Два многоквартирных дома были задуманы архитекторами Элисон и Питером Смитсоном и построены в начале 1970-х годов.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура по всему миру

    Сложное наследие

    Другие бруталистские здания получили статус внесенных в список, защищая их от сноса, но иногда их использование остается проблематичным. Автовокзал Престона на севере Великобритании слишком велик для автобусов, которые в настоящее время проходят через этот транспортный узел.Архитектурная фирма из Нью-Йорка отвечает за реконструкцию станции и планирует превратить ее часть в молодежный центр и спортивные сооружения.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Немецкий брутализм под угрозой

    Бруталистские здания находятся под угрозой и в Германии. Проект #SOSBrutalism, инициированный Немецким архитектурным музеем (DAM) в сотрудничестве с фондом Wüstenrot Foundation, призван привлечь внимание к разрушающимся зданиям.Среди них Центральная лаборатория животных Свободного университета Берлина, также называемая «Мышиным бункером».

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Успешное преобразование

    Очень часто не хватает средств, необходимых для обслуживания и восстановления, необходимых для спасения находящихся под угрозой зданий. Церковь Святой Агнесы в Берлине была одним из таких зданий, находящихся в опасности - до тех пор, пока в 2011 году здание бруталистов не было арендовано владельцем галереи Иоганном Кенигом, который вложил средства в его реставрацию.Его характерная архитектура была сохранена, но сейчас он используется как галерея.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Восточноевропейский стиль

    Отель Thermal был построен в 1960-х годах, чтобы продемонстрировать передовую чешскую архитектуру и внести свой вклад в создание репутации Международного кинофестиваля в Карловых Варах. Перед лицом возможного сноса семьи архитекторов начали кампанию «Respekt Madam», чтобы спасти здание.

  • Под угрозой или под защитой: бруталистская архитектура во всем мире

    Брутализм с изюминкой

    Habitat 67 в Монреале, Канада, является одним из самых известных в мире бруталистских зданий. Тем не менее, когда архитектор Моше Сафди спроектировал его для международной выставки Expo 67, он фактически заявил, что это реакция на брутализм. У каждой из этих замысловатых квартир есть собственный сад на крыше. Жилой комплекс внесен в список наследия в 2009 году.

    Автор: Юлия Хитц (например), Луиза Шефер (rls)


.

Испытание под физической нагрузкой для оценки прочности бетонных конструкций

Оценка прочности бетонных конструкций может быть проведена с использованием метода испытания на физическую нагрузку. Время от времени может потребоваться оценка прочности для различных применений бетонных конструкций. В статье рассматривается процедура испытания бетонной конструкции физической нагрузкой.

Оценка прочности бетонных конструкций с испытанием физической нагрузки

Представленная здесь процедура испытания бетонных конструкций под нагрузкой зависит от ACI-2008, глава 20.В случае сомнений в отношении требований безопасности конструкции лицензированный специалист по проектированию или служащий строительства может запросить оценку прочности.

Вначале рассматриваются методы, более простые, чем испытание под нагрузкой, и испытания под нагрузкой можно избежать, если все участвующие стороны удовлетворены результатом такой оценки.

Испытание под нагрузкой на бетонную конструкцию требуется для определения работоспособности конструкции, когда наличие / эффект дефицита прочности и меры по его устранению не полностью известны или когда требуемые размеры и свойства материала для анализа недоступны.

Испытание под нагрузкой обычно не проводят до тех пор, пока часть конструкции, которая будет подвергаться нагрузке, не достигнет возраста не менее 56 дней. Тест может быть проведен только в более раннем возрасте, если владелец конструкции, подрядчик и все участвующие стороны согласны.

Испытание на физическую нагрузку больше подходит для прояснения сомнений относительно прочности на сдвиг или сцепления, но его также можно использовать для проверки недостатков, связанных с изгибом или осевой нагрузкой. Желательно сравнить результаты нагрузочного теста с результатами анализа.

Если испытание под нагрузкой выбрано как средство процесса оценки прочности для конкретного проекта, первым шагом является то, что все участвующие стороны принимают решение и согласовывают область, подлежащую нагрузке, величину нагрузки, процедуру испытания физической нагрузки. , и критерии приемки.

Для конструкции со значительным износом рекомендуется проводить периодические переоценки, даже если конструкция проходит испытание на нагрузку.

Если сомнение в безопасности части или всей конструкции связано с ее износом, и если наблюдаемая реакция во время испытания на физическую нагрузку удовлетворяет критериям приемки, конструкции или части конструкции разрешается оставаться в эксплуатации в течение определенного периода времени. .

Периодические переоценки обычно проводятся в конце каждого указанного периода. Другой вариант поддержания конструкции в рабочем состоянии - ограничить временную нагрузку до приемлемого уровня.

Период времени между последовательными проверками зависит от характера проблемы, воздействия на окружающую среду, характера нагрузки и истории обслуживания конструкции, программы ремонта и технического обслуживания, а также объема и объема проверки. После каждой оценки здание объявляется годным к эксплуатации только на определенный период.

Иногда бетонная конструкция, которая считается дефектной, проходит испытание на нагрузку. Эта путаница или недоразумение происходит из-за консервативного проектирования бетонных конструкций, дополнительной арматурной стали для контроля усадки, растрескивания и тепловых эффектов, консервативных теорий проектирования, завышенной оценки нагрузок, дополнительной прочности бетона и разнонаправленного распределения нагрузок, не учитываемых в обычных условиях. конструкции.

1. Схема нагружения для испытания бетонных конструкций под физической нагрузкой

a) Учитываются пролеты и панели, вызывающие больше сомнений при обследовании.

b) Количество и расположение нагруженных пролетов или панелей выбираются так, чтобы максимизировать прогиб и напряжения в критических областях структурных элементов, подлежащих испытанию.

c) Используется более одной схемы испытательной нагрузки, если одна схема не дает одновременно максимальных значений силовых воздействий, которые необходимо изучить для адекватности конструкции.

d) Нагрузка применяется в местах, где ее влияние на предполагаемый дефект является максимальным.Однако лучше применять тот же тип нагрузки (точечная нагрузка или равномерно распределенная нагрузка), который ожидается на исследуемой конструкции.

e) Расчетная нагрузка, ожидаемая для конструкции, также должна учитываться при принятии решения о нагрузке, чтобы обеспечить максимальный эффект нагрузки в области испытываемой конструкции. Это включает использование шахматной доски или аналогичных нагрузок с узорами.

2. Интенсивность нагрузки для испытания на физическую нагрузку

Общая испытательная нагрузка берется больше из следующих трех значений:

(а) 1.15 D + 1,5 L + 0,4 ( L r или S или R ) - D e

(б) 1,15 D + 0,9 L + 1,5 ( L r или S или R ) - D e

(в) 1,3 D - D e

Где D - полная статическая нагрузка, L - временная нагрузка на перекрытия, L r - временная нагрузка на крышу, S - снеговая нагрузка, R - дождевая нагрузка и D e - статическая нагрузка уже установлена.Временная нагрузка L может быть уменьшена в соответствии со строительными нормами. Коэффициент нагрузки динамической нагрузки L в (b) может быть уменьшен до 0,45, за исключением гаражей, мест, занятых местами общественных собраний, и всех зон, где L больше 4,8 кН / м2.

3. Критерии нагрузки

1. Предварительная приблизительная аналитическая оценка выполняется перед испытанием под нагрузкой для определения места и величины испытательного нагружения и для планирования испытания.

2. Перед проведением испытания необходимо убедиться, что конструкция не разрушается полностью под испытательной нагрузкой, и необходимо принять достаточные меры безопасности, чтобы спасти рабочих и другие части здания в случае неожиданного внезапного отказа.

Меры безопасности, принятые для испытаний, не должны мешать процедурам нагрузочных испытаний и не должны влиять на результаты.

3. Установите критерии отказа перед испытанием. Это означает, что на каком этапе загрузки следует остановить тест и объявить конструкцию небезопасной.

4. Тщательно подумайте о типах ожидаемых трещин, методе измерения ширины и длины ожидаемых трещин, предполагаемых местах, где будут измеряться трещины, и приблизительных пределах раскрытия и развития трещин.

5. На всех критических участках установлены датчики прогиба, поддерживаемые ступенями, которые остаются стабильными на протяжении всего испытания. Измерения следует проводить в местах, где ожидается максимальный отклик. При необходимости могут быть выполнены дополнительные измерения.

6. Начальное значение для всех применимых измерений отклика (таких как прогиб, вращение, деформация, скольжение, ширина трещин) регистрируют не более чем за 1 час до приложения первого приращения нагрузки.

7. Нагрузка, равная рабочей статической нагрузке D , которой еще нет, например, для перегородок, подвесных потолков и воздуховодов, должна быть приложена, и она должна оставаться на месте до завершения испытания под нагрузкой. Показания прогиба снимаются сразу после приложения этой дополнительной нагрузки.

Тест можно начать через 48 часов. После стабилизации прогибов под действием статической нагрузки существующие трещины и другие дефекты необходимо осмотреть, пометить и зарегистрировать.

8. Вышеуказанная испытательная нагрузка прикладывается приблизительно с четырьмя или более равными приращениями. Визуальный осмотр конструкции лучше проводить после каждого приращения нагрузки.

9. Равномерная испытательная нагрузка прикладывается таким образом, чтобы гарантировать равномерное распределение нагрузки на испытываемую часть конструкции.У грузовых единиц, размещенных на поверхности, не должно быть перемычек или изгибов между ними, поскольку это может сделать нагрузку неравномерной с уменьшением нагрузки около середины пролета. 10. Все измерения отклика выполняются после каждого приращения нагрузки.

11. Если измеренные прогибы превышают ожидаемые значения, испытание необходимо остановить или получить письменное разрешение от инженера-контролера.

12. После каждого увеличения нагрузки образование или усиление трещин и повреждений, а также наличие чрезмерных деформаций, поворотов и т. Д., необходимо внимательно соблюдать. Исследователь должен приблизительно проанализировать наблюдаемые данные и определить, безопасно ли переходить к следующему приращению.

Для всех критических точек измерения прогиба во время испытания под нагрузкой создаются кривые прогиба-нагрузки.

13. Поддерживайте полную испытательную нагрузку на конструкцию не менее 24 часов и записывайте все измерения отклика по истечении этого временного интервала.

14. Полная тестовая нагрузка удаляется в кратчайшие сроки после выполнения всех измерений отклика на вышеуказанном этапе.

15. Подождите 24 часа после снятия всей тестовой нагрузки. Все измерения отклика производятся снова через 24 часа.

16. Испытания физической нагрузки в основном используются только для оценки прочности конструкции на вертикальные гравитационные нагрузки. За некоторыми исключениями, испытания под нагрузкой на месте не используются для оценки прочности конструкции против боковых нагрузок.

4. Критерии приемки испытаний под физической нагрузкой на бетонную конструкцию

1. Общий критерий приемки конструкции под испытательной нагрузкой - отсутствие каких-либо свидетельств отказа.Выкрашивание и раздавливание сжатого бетона считается признаком разрушения.

Другие свидетельства отказа включают явно чрезмерное растрескивание или прогиб такой величины и степени, что нарушаются требования безопасности конструкции. Определенные правила не могут быть разработаны для всех типов конструкций и условий, определяющих отказ.

2. Если во время испытания происходит серьезное повреждение, ввод конструкции в эксплуатацию даже при более низкой номинальной нагрузке и повторные испытания обычно не допускаются.

3. При определении устойчивости конструкции не учитываются дефекты отливки.

4. Местное растрескивание или отслаивание сжатого бетона в элементах изгиба может не указывать на общее нарушение конструкции.

5. Ширина, длина и количество трещин являются хорошими индикаторами состояния конструкции. Однако видимые трещины появляются на очень ранней стадии нагружения или из-за температуры и усадки, которые следует отличать от потенциально опасных трещин.

Испытанные элементы конструкции не должны иметь признаков разрушения при сдвиге. Сдвиговым силам противодействуют поперек плоскости сдвиговой трещины за счет комбинации агрегатного сцепления, зажимающего действия поперечной арматуры хомутов и дюбельного действия хомутов, пересекающих трещину.

Когда происходит податливость хомутов, на что указывает расширение трещин и диагональное удлинение до полной глубины элемента, считается, что элемент приближается к разрушению при сдвиге. Особое внимание требуется при изучении наклонных трещин в областях без поперечной арматуры, которые могут привести к хрупкому разрушению.

В областях анкеровки и стыков внахлестку необходимо оценить появление вдоль линии армирования серии коротких наклонных или горизонтальных трещин. Трещины по оси основной арматуры в местах анкеровки и стыков внахлестку свидетельствуют о хрупком разрушении элемента.

6. Измеренные прогибы должны удовлетворять любому из следующих двух уравнений:

Где

= максимальный прогиб, измеренный во время первого испытания под нагрузкой, мм

= разница между начальным и конечным (после снятия нагрузки) прогибом для испытания под нагрузкой или испытания под повторной нагрузкой, мм

= пролет элемента при испытании под нагрузкой, принимаемый как меньшее из расстояния между центрами опор и расстояния в свету между опорами плюс общая высота ( h ) элемента.Меньший пролет принят для двухсторонних систем перекрытий и удвоенное расстояние от торца опоры до свободного конца для консолей, мм

h = общая высота элемента, мм

Пределы прогиба и возможность повторного тестирования соответствуют прошлой практике. Если конструкция не показывает признаков разрушения, восстановление прогиба после снятия испытательной нагрузки используется для определения того, является ли прочность конструкции удовлетворительной.

7. Если измеренные максимальные и остаточные прогибы

и не удовлетворяют уравнениям на предыдущем этапе, испытание под нагрузкой можно повторить.

8. Повторный тест нельзя проводить раньше, чем через 72 часа после снятия первой тестовой нагрузки. Часть конструкции, испытанная при повторном испытании, считается приемлемой, если

Где

= измеренный максимальный прогиб во время второго испытания под нагрузкой относительно изогнутой формы конструкции в начале второго испытания под нагрузкой, мм

Если конструкция не показывает явного начала разрушения, но не удовлетворяет предписанным условиям или критериям, конструкцию разрешается использовать при более низкой номинальной нагрузке.Это решение и пониженный уровень нагрузки должны быть одобрены должностным лицом по строительству на основе результатов испытаний и других наблюдений.

9. Повторные испытания конструкции, которая ранее не выдержала испытание на нагрузку, не разрешается до тех пор, пока не будет проведен соответствующий ремонт и усиление для модернизации конструкции.

5. Важные аспекты испытания бетонных конструкций под физической нагрузкой

  • Отдельные детали, используемые для приложения испытательной нагрузки, такие как железные стержни, кирпичи, бетонные блоки и т. Д., должны находиться на расстоянии не менее 100 мм по бокам во избежание изгиба. Отдельные блоки должны иметь длину менее одной шестой пролета испытываемого конструктивного элемента. Куски должны быть одинаковой формы и веса, а вес отдельных кусков не должен отличаться от среднего веса более чем на 5 процентов. Средний вес определяется путем взвешивания не менее 20 произвольно взятых штук.
  • В случае использования воды, рыхлого песка или других подобных материалов в качестве испытательной нагрузки они должны содержаться в небольших отсеках, чтобы предотвратить смещение испытательной нагрузки во время значительной деформации конструкции.Общая накопленная испытательная нагрузка должна быть в пределах 5 процентов от предполагаемого значения.
  • Погрузочные единицы должны быть такими, чтобы их вес можно было легко измерить, они должны легко размещаться и легко сниматься и не должны содержать гигроскопичных материалов. Эти блоки, используемые для наклонных поверхностей, должны быть надежно закреплены, чтобы предотвратить их смещение.
  • Испытательная нагрузка может предпочтительно применяться с помощью гидравлических или пневматических устройств из-за простоты приложения и скорости снятия. Эти загрузочные устройства должны продолжать работать одинаково даже при значительной деформации конструкции, и их реакция должна безопасно передаваться на отдельную систему.

6. Приборы

Приборы, установленные для контроля характеристик конструкции во время нагрузочных испытаний, должны удовлетворять следующим требованиям:

  • Во время испытания под нагрузкой необходимо контролировать прогиб, поперечные деформации, вращение опоры, оседание или скольжение опоры и т. Д.
  • Измерения деформации также можно производить на изгибаемых элементах в критических местах.
  • Необходимо использовать дублирующие устройства для записи измерений прогиба и деформации в критических областях.Максимально допустимая погрешность измерения перемещений не должна превышать 5 процентов расчетной теоретической деформации или 0,13 мм.
  • Должна быть возможность определять относительные изменения формы конструкции или структурного элемента во время испытания.
  • Все приборы должны быть защищены во время испытания под нагрузкой от воздействия окружающей среды, такого как прямой солнечный свет, значительные колебания температуры и ветер.
  • Прогиб конструктивных элементов разрешается измерять с помощью электронных или механических устройств или обычного геодезического оборудования.Большие отклонения можно легко измерить, подвесив градуированные шкалы к критическим точкам.
  • Измерение прогиба также может проводиться на опорах для обнаружения укорочения колонны, если это подозревается в конкретном случае.
  • Все трещины должны быть отмечены по мере их развития и расширения. Длину трещин можно измерить с помощью градуированных луп или «компараторов трещин». Открытие или закрытие трещины можно измерить с помощью индикаторов с круговой шкалой, датчиков перемещения, датчиков деформации или механических тензодатчиков.
  • Показания температуры должны быть сняты во всех частях конструкции, на которые влияет испытание на физическую нагрузку. Необходимо следить за изменениями солнечного света для плит крыши и других частей конструкции, которые подвергаются воздействию прямых солнечных лучей во время проведения испытания на физическую нагрузку.

7. Опалубка

Перед приложением нагрузки для испытания на физическую нагрузку необходимо обеспечить опору для поддержки конструкции со всеми существующими нагрузками, испытательными нагрузками и ударными воздействиями в случае отказа во время испытания, а также для защиты рабочего персонала.

Для горизонтальных элементов зазор между опорой и нижней стороной конструкции должен быть равен максимальному ожидаемому прогибу плюс 50 мм. Опора не должна мешать свободным движениям конструкции под испытательной нагрузкой.

Подробнее: Техническое обслуживание бетонных конструкций для обеспечения долговечности стержней ПКК

.

Как проверить качество в бетонном строительстве

Качество бетона играет важную роль в строительной сфере, поскольку бетон является избыточным элементом в любом строительстве. Параметры прочности, такие как прочность, несущая способность и устойчивость к факторам окружающей среды, таким как ветер, снег и вода, зависят от качества бетона.

Таким образом, качество бетона следует рассматривать как важный фактор при строительстве любого здания или другой конструкции.Обычно качество бетона проверяется на разных этапах процесса бетонирования.

Этапы контроля качества бетона

  • Контроль качества сборного железобетона
  • Контроль качества при бетонировании
  • Провести контроль качества бетона

1. Контроль качества бетонных конструкций

Этот этап проверки качества состоит из 2 этапов.

  1. Проверка требований технических условий на выемку, формы, арматуру, закладные приспособления и т. Д.
  2. Контрольный тест на ингредиентах бетона (например, на цементе, заполнителе и воде)
Цемент

Качество цемента подтверждается испытаниями на прочность на сжатие цементных кубов. Однако для эффективного контроля цемента:

  • Испытать сначала один раз для каждого источника, а затем один раз каждые два месяца
  • Беречь от влаги
  • Следует повторно проверить через 3 месяца хранения, если длительное хранение неизбежно.
  • Следует отклонить, если в мешках с цементом обнаружен большой кусок.
Подробнее о проверках качества цемента: Испытания цемента на строительной площадке для проверки качества цемента
Агрегат

Бетонные заполнители должны соответствовать указанным значениям согласно стандартной спецификации.

На качество бетона влияют различные физические и механические свойства заполнителя, то есть форма, классификация, долговечность, удельный вес, водопоглощение и т. Д. Эти свойства заполнителя должны быть проверены перед использованием его для производства бетона.

Также необходимо проверить количество вредных материалов и органических примесей.

Насыпание песка также является важным свойством по нескольким причинам. Это дает неверные результаты при объемном дозировании. Это увеличивает водоцементное соотношение, что, в свою очередь, снижает прочность.

Для агрегатов эффективного управления:

  • Требуется однократное первоначальное испытание для утверждения источника
  • В дальнейшем следует проверять один или два раза в день на содержание влаги и делать поправку на влажность заполнителей.
Подробнее о проверках качества цемента: Проверка качества заполнителя на строительной площадке для бетона
Вода

Качество воды следует проверять на соответствие требованиям, указанным в соответствующем стандарте. Химический анализ должен быть проведен для утверждения источника. В случае взвешенных примесей необходимо некоторое время хранить воду, чтобы они успели осесть. В случае сомнений тестируются бетонные кубики, изготовленные на этой воде.

Средняя прочность на сжатие в течение 28 дней не менее трех кубиков или цилиндров определенного размера, приготовленных с водой, предлагаемой к использованию, должна быть не менее 90% средней прочности трех аналогичных бетонных кубов, приготовленных с использованием дистиллированной воды.

Подробнее о проверках качества цемента: испытания качества воды для бетонных конструкций и рекомендуемые пределы

2. Проверки при бетонировании

Тщательный контроль во время производства бетона необходим для всех операций по бетонированию, таких как дозирование, смешивание, транспортировка, укладка, уплотнение и отверждение.

При бетонировании следует соблюдать следующие меры предосторожности.

  1. Бетонная смесь должна быть разработана в лаборатории с учетом материалов, которые будут использоваться на месте.
  2. По возможности бетон следует дозировать по весу. Если дозирование по весу невозможно, то дозирование по объему может быть разрешено под надлежащим контролем в присутствии ответственного инженера.
  3. Во время перемешивания миксер должен быть загружен на полную мощность. Материалы следует подавать в правильной последовательности.Скорость миксера должна быть от 15 до 20 оборотов в минуту. В любом случае время перемешивания должно быть не менее 2 минут. При разгрузке бетона из миксера следует избегать расслоения.
  4. Технологичность бетона - важное свойство бетона, пока он находится в свежем состоянии. Поэтому для проверки удобоукладываемости бетона необходимо провести испытание на осадку или испытание на коэффициент уплотнения. На каждые 25 м 3 бетона необходимо провести около трех испытаний.
  5. Необходимо следить за тем, чтобы во время транспортировки бетона не происходило расслоение.
  6. Бетон нельзя ронять с высоты более 1 м. если высота падения превышает 1 м, следует использовать желоб.
  7. Во избежание повторного обращения с бетоном его следует разместить как можно дальше в окончательном положении.
  8. Для уплотнения бетона следует использовать вибраторы. Расстояние между установками внутренних вибраторов не должно превышать 0,6 м. Вытягивать его следует медленно, чтобы в бетоне не осталось дыр.Частота вибраторов должна быть не менее 7000 циклов / минут.
  9. Отверждение должно проводиться в течение определенного периода времени, чтобы бетон приобрел необходимую прочность. Бетон следует покрыть гессианом, как только он станет твердым.
  10. Форма работы должна соответствовать окончательному виду конструкции. Это следует проверить перед началом бетонирования. Внутреннюю часть форм следует очистить и смазать маслом. Анкеты следует удалить по истечении указанного срока.
  11. Бетон следует беречь от жары и холода в раннем возрасте.Бетонирование нельзя проводить при температуре ниже 4,5 0 C и выше 40 0 В очень жаркую погоду воду и заполнители необходимо охлаждать. Можно использовать замедлители схватывания одобренного качества.
  12. В очень холодную погоду воду и заполнители следует нагревать. Также можно использовать ускорители одобренного качества.

3. Проверка бетонирования столба

После того, как бетон уложен и уплотнен, кубики, сделанные из этого бетона, испытывают на сжатие. Для обычного бетона кубики изготавливаются из бетона, изготовленного на рабочем месте.

Затвердевший бетон необходимо проверить на правильность размеров, формы и размеров согласно проектной документации. Также следует проверить общий внешний вид поверхности бетона.

Размеры определены различными измерениями. Арматура должна иметь соответствующее бетонное покрытие, и если арматура видна на части конструкции, эту часть следует отклонить или принять соответствующие меры.

Прочность бетона обычно определяют на образцах куба или цилиндра, испытанных через 28 дней.Если полученная прочность меньше определенного минимума, можно предпринять один или несколько следующих шагов.

  • Испытание под нагрузкой и измерение прогиба и / или деформации (качество конструкции затем может быть определено путем обратного расчета прочности бетона)
  • Вырезание стержней из конструкций и проверка их на прочность
  • Неразрушающие испытания, такие как отбойный молоток Шмидта или испытание скорости ультразвукового импульса. Эти испытания дают лишь очень приблизительное представление и в основном используются для проверки однородности конструкции.
  • Химический анализ затвердевшего бетона.

Важные испытания качества бетона

существует множество видов испытаний, которые проводятся для оценки качества бетона. Обычно выполняются следующие важные тесты:

  1. Испытание на оседание перед отправкой с бетонного завода и по прибытии на объект
  2. Испытание на прочность при сжатии
  3. Тест на водопроницаемость
  4. Экспресс-тест на проникновение хлорид-иона
  5. Тест на водопоглощение
  6. Испытание на первичную абсорбцию поверхности

Подробнее о проверках качества цемента: Испытания для проверки качества бетона

.

5 Методы оценки прочности бетона на месте

5- Комбинированные методы неразрушающего контроля

Как мы обсуждали выше, отбойный молоток и скорость ультразвукового импульса являются наиболее широко используемыми методами неразрушающего контроля для оценки прочности бетона в существующих конструкциях ( Malhotra, 2004 )

Комбинированные методы включают комбинацию методов неразрушающего контроля для прогнозирования прочности бетона на месте. Комбинация UPV и Rebound Hammer была изучена несколькими исследователями.Breysse, 2012 провели всесторонний обзор литературы по комбинированным методам.

Повышение точности прогноза прочности в соответствии с этим достигается за счет использования поправочных коэффициентов, учитывающих влияние типа цемента, содержания цемента, петрологического типа заполнителя, фракции мелкого заполнителя и максимального размера заполнителя. Точность комбинации отбойного молотка и скорости ультразвукового импульса приводит к повышению точности оценки прочности бетона на сжатие (Hannachi and Guetteche, 2012).

Очень важно учитывать, что точность каждого отношения зависит от калибровки и корреляции, которая выполняется с разрушающими испытаниями (образцы керна). Хотя комбинированные методы по-прежнему полагаются на навязчивые тесты для получения точного результата, они обладают огромным потенциалом для сокращения количества разрушающих тестов на рабочем месте.

.

Смотрите также

Новости

Скидки 30% на ремонт квартиры под ключ за 120 дней

Компания МастерХаус предлагает качественные услуги по отделке, которые выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Даже самые невероятные фантазии можно воплотить жизнь, стоит только захотеть.

29-01-2019 Хиты:0 Новости

Подробнее

Есть вопросы? Или хотите сделать заказ?

Оставьте свои данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Индекс цитирования