Испытание и контроль качества бетона не разрушающим способом

Цель работы: определение прочности бетона в различных местах железобетонных изделий без их разрушения.

В результате выполнения лабораторной работы студент должен

знать:

- классификацию бетонов,

- свойства тяжелых и легких бетонов,

- особенности твердения бетона;

- характеристики прочности бетона

уметь:

- определять прочность бетона в образцах на сжатие и железобетона на изгиб;

определять прочность бетона ультрозвуком

Материалы:

- образцы бетонных кубиков.

Обеспечение:

- шариковый молоток И.А.Физделя.

- эталонный молоток К.П. Кашкарова.

- прибор ультразвуковой «Бетон»;

- штангенциркуль

Порядок выполнения лабораторной работы:

Рассмотренное выше определение прочности бетона по результатам испытаний на сжатие образцов-кубов не всегда отражает действительную прочность бетона в конструкциях. Кроме того, часто возникает необходимость дополнительно определить прочность бетона в более поздние сроки, чем предполагалось ранее. Однако отсутствие контрольных образцов не позволяет это сделать. Не представляется возможным оценить прочность бетона ранее возведённых железобетонных конструкций и сооружений. В последние годы разработан ряд механических и физических методов, позволяющих определить прочность бетона в различных местах железобетонных изделий и конструкций без их разрушения.

Рис 1. Шариковый молоток конструкции И.А.Физделя

В механических методах используются различные приборы, основанные на принципе заглубления в бетон бойка (шарика) при ударе с определённой силой и получения значения пластической деформации, а также на принципе отскока от поверхности бетона и получения значения упругой деформации. К таким приборам относится шариковый молоток конструкции И.А.Физделя, эталонный молоток НИИМосстроя конструкции К.П. Кашкарова, прибор системы КМ и др.

Рис 2. График зависимости между диаметром лунок и прочности бетона

Шариковый молоток конструкции И.А. Физделя (рис. 1) состоит из самого металлического молотка массой 250 грамм, который с одной стороны заострён, а с другой (ударной) оканчивается вращающимся шариком с завальцованной сферической частью гнезда, и деревянной ручки длиной 300 мм и массой 100 г. При ударе молотком шарик вминается в бетон и образует лунку, глубина которой зависит от прочности бетона. Бетон следует испытывать со стороны боковых поверхностей конструкции, предварительно очистив их от пыли и посторонних предметов. При испытании со стороны верхней поверхности намечаемые места ударов должны быть очищены от слабой цементной плёнки.

Для оценки прочности бетона в данном месте конструкции необходимо сделать не менее 6-10 ударов молотком и измерить (с точностью до 0, 1 мм) диаметр, получившихся лунок штангенциркулем или увеличительной градуированной лупой с 10-кратным увеличением. Диметр лунок вычисляют как среднее арифметическое близких по значению диаметров 4-6 лунок. Лунки, полученные при нечетном ударе, а также образованные при попадании шарика в раковины или щебень, не измеряют.

Прочность бетона в данном месте конструкции определяют, пользуясь графиком зависимости диаметра лунки от прочности (рис. 2). Точность данного метода в значительной мере зависит от умения и опыта работника, выполняющего испытания.

Метод определения прочности бетона эталонным молотком НИИМосстроя конструкции К П. Кашкарова (рис. 3) заключается в том, что при ударе им по поверхности железобетонной конструкции одновременно образуются два отпечатка: первый диаметром d_б на

Рис 3. Эталонный молоток НИИМосстроя конструкции К П. Кашкарова

Рис 4. Определение диаметра отпечатка на бетоне угловым масштабом 1 – угловой масштаб; 2 – измеряемая лунка

бетоне, второй диаметром d_э на введенном в молоток эталонном стержне. За косвенную характеристику прочности бетона принимают отношение d_б: d_э, по которому определяют прочность бетона в данном месте конструкции. Эталонный стержень изготовлен из стали Ст3 длиной 150 и диаметром 10 мм, конец стержня заострен.

Эталонным молотком наносят не менее 10 ударов в различных точках по длине или площади конструкции. Во время испытания необходимо следить за тем, чтобы ось головки молотка была перпендикулярна поверхности испытываемой конструкции.

Рис 5. График для определения прочности бетона, приготовленного на щебне

После каждого удара эталонный стержень передвигают таким образом, чтобы расстояние между центрами соседних отпечатков было не менее 10 мм. Удары по поверхности испытываемой конструкции наносят так, чтобы расстояние между отпечатками не превышало 30 мм. Диаметр лунок на бетонной поверхности и эталонном стержне измеряют с точностью до 0, 1 мм угловым масштабом (рис. 4), состоящим из двух стальных измерительных линеек, склепанных под углом.

Прочность бетона в конструкциях устана-вливают по графику (рис. 5) согласно вычислен-ному отношению d_б: d_э как среднее арифме-тическое результатов 10 ударов молотка. Полученные таким образом значения R_сжсправедливы для бетона с влажностью 2-6 %. В случае повышенной влажности значение предела прочности бе-тона необходимо умно-жить на коэффициент влажности К_в, прини-маемый при влажности 8 % - 1, 1 и при влажности 12 % - 1, 2. При мокрой поверхности бетона К_в = 1, 4.

При контроле прочности бетона в конструкциях без их разрушения используются и другие приборы механического действия. Например, склерометр ОМШ-1, предназначен для определения прочности бетона на сжатие в диапазоне 5-40 МПа в бетонных и железобетонных конструкциях и изделиях методом упругого отскока по ГОСТ 22690.1.-77, ГОСТ 22690-88.

Принцип действия склерометра основан на ударе с нормированной энергией бойка о поверхность бетона и измерении высоты его отскока в условных единицах шкалы прибора, являющейся косвенной характеристикой прочности бетона на сжатие.

Прочность бетона определяют по градуировочным зависимостям между высотой отскока и прочностью бетона на сжатие путем параллельных испытаний контрольных кубов бетона склерометром и в прессе по ГОСТ 10180-78.

В настоящее время широко применяются физические методы контроля: импульсный ультразвуковой, волны удара и радиометрический. Импульсный ультразвуковой метод контроля прочности бетона основан на измерении скорости распространения в бетоне продольных ультразвуковых волн и степени их затухания. По ранее составленным графикам в зависимости скорости ультразвука от прочности бетона данного состава определяют прочность бетона контролируемой конструкции.

Для испытания прочности бетона импульсным методом наиболее часто применяют прибор «Бетон-12». Контроль прочности бетона методом волны удара основывается на измерении скорости распространения в бетоне продольных волн, вызванных механическим ударом. Радиометрический метод испытания бетона в измерении интенсивности проникающей радиации через исследуемое изделие. По изменению интенсивности у - лучей судят о плотности бетона и других характеристиках. Этот метод применяют для выявления скрытых дефектов в железобетонных изделиях и конструкциях.

Контрольные вопросы к лабораторным работам №7, №8

1. Какова роль заполнителя в бетонах и растворах?

2. Что такое модуль крупности песка?

3. Расскажите о крупных заполнителях. Чем отличается щебень от гравия?

4. Для каких целей применяют пористые заполнители и как устанавливают их марку?

5. Что представляет собой тяжелый бетон?

6. Как определяют подвижность бетонной смеси?

7. Назовите приборы, при помощи которых определяют прочность бетона в конструкциях.

Лабораторная работа № 9

Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 10 11 12 Следующая