Испытание прочности бетона при помощи ультразвука

Прочность бетонной конструкции – один из наиболее важных вопросов в строительстве и эксплуатации зданий. Для того, чтобы ее определять и контролировать, существует множество методов. В основном они разделяются на 2 категории – разрушающие и неразрушающие. И одним из неразрушающих методов, который все больше и больше набирает популярность у строителей, является ультразвуковой метод. Сегодня мы поговорим об определении прочности бетона именно этим способом.

Ультразвуковые методы исследования бетона и принцип работы прибора

Ультразвуковое исследование бетона позволяет определять действительную прочность бетона с максимальной точностью. Данный метод по точности может уступить разве что разрушающему методу, но он гораздо более удобный и предоставляет более полную картину того, что происходит внутри бетона. Как уже говорилось ранее, некоторые приборы ультразвукового контроля прочности бетона имеют расширение в виде дефектоскопов, которые собирают данные обо всем объеме материала, т.е. они покажут внутренние трещины и пустоты в бетоне, о которых вы даже не подозревали, а они влияют на эксплуатационные характеристики здания. Эти приборы способны оценить не только однородность, но и пористость материала, а также зрелость бетона и наличие минеральных отложений внутри. Иначе говоря, вы знаете все, что происходит внутри бетона.

Огромным преимуществом ультразвукового метода является то, что он совершенно не повреждает бетонную конструкцию, что позволяет отнести его к неразрушающим методам контроля бетона, о которых мы уже рассказывали вам ранее. Однако его отличие от прочих методов видно невооруженным глазом. Вам не надо бить, скалывать и отрывать бетон от поверхности. Да, прочностные характеристики от этого страдают минимально, поэтому существенных проблем при эксплуатации здания не возникает, однако некоторые эстетические повреждения все-таки имеются. Ультразвуковой же метод неразрушающего контроля бетона не оставляет никаких повреждений на поверхности исследуемого участка конструкции, тем самым становясь приоритетным для современных строителей.

Рассмотрим же принцип работы прибора и весь процесс ультразвукового исследования бетона. Сначала в приборе генерируется импульс, который преобразовывается в волну и предается по бетону вплоть до приемника сигнала, который принимает, а затем усиливает сигнал, передавая данные на развертку, которая фактически отображает все данные исследования. За долгое время существования этого прибора были определены различные функции зависимости, в частности было написано более 10-ти уравнений, связывающих скорость передачи ультразвукового импульса и прочность бетона. В уравнениях присутствуют коэффициенты a, b и c, отражающие разные характеристики испытуемых конструкций. Нахождение этих параметров в уравнении делало их громоздкими, а также вынуждало проводить испытания образцов, полученных в лабораторных условиях из того же бетона, что и конструкция. Это создавало множество неудобств.

Многие российские ученые думали над этим вопросом и в конце концов вывели следующую формулу: R=abV3,75. Коэффициент a выражал тип заполнителя, применяемого в конструкции, ведь для каждого заполнителя, будь то щебень или известняк, время распространения ультразвука разное. Коэффициент b является градуировочным. Для определения градуировочных зависимостей производится испытание не менее 15-ти кубов бетона с ребром 0,1 метра, которые твердеют в течение 5 суток.
Но это все касается именно лабораторных испытаний бетона непосредственно перед производством строительных работ. Как применить этот метод для уже существующих конструкций? Лучше всего заказать услуги лаборатории, которая проведет точные исследования и даст вам полную картину прочностных характеристик бетонной конструкции. Если же вы сам решитесь на подобные исследования, то вам необходимо учитывать следующие моменты:
1) Измерять конструкцию нужно таким образом, чтобы импульс был направлен перпендикулярно рабочей арматуре.
2) Если производится поверхностное прозвучивание бетона, то необходимо провести 2 испытания, результаты должны отклоняться друг от друга не более чем на 1 %. Для сквозного – 1 прозвучивание.
3) Необходимо получить градуировочные зависимости для исследуемого типа бетона, а для этого необходимо дополнительно провести испытания или разрушающим методом, или методом отрыва со скалыванием.
4) Согласно ГОСТ 17624-2012, необходимо производить вычисления по формуле R=aH+b, где R – это прочность, H – скорость или время ультразвука, a и b – коэффициенты вычисляемой градуировочной зависимости.

Протокол испытания бетона ультразвуком

Протокол испытания ультразвукового метода контроля прочности бетона оформляется согласно приложению Ж ГОСТа 17624-2012 "Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности". Документ содержит в себе данные о конструкции бетона, времени заливки, проектном классе и прочие важные моменты. Далее идет указание участка, на котором производились испытания бетона ультразвуковым методом, и прочность бетона на этом участке. После фиксируется средняя прочность бетона по конструкции, и на основании этих данных бетону присваивается класс.

Преимущества ультразвукового контроля прочности бетона

Самое основное преимущество ультразвукового метода контроля бетона заключается в том, что он фактически не наносит никакого вреда конструкции. Это его существенное отличие перед прочими неразрушающими методами, которые в любом случае повреждают, пусть и незначительно, поверхность бетона, и в еще большей степени перед разрушающими, которые вообще сопровождаются вырезанием или выбуриванием куска конструкции.

Во-вторых, после построения градуировочной зависимости уже не нужно производить долгие вычисления, определяя скорость или время прохождения ультразвука, можно очень легко и с высокой точностью посчитать фактическую прочность.

И, наконец, третий серьезный момент, который точно отличает этот метод от остальных способов, – полная выкладка состояния бетона. Вы получаете абсолютно все данные по пустотности и пористости бетона, а также о внутренних трещинах. Имея подобную информацию вам остается только грамотно провести анализ состояния бетона, выяснить, что конкретно послужило причиной подобных проявлений, является ли эта проблема статичной или прогрессирующей, как бывает, например, в случае, если внутри конструкции проявляются минеральные отложения, которые потом образуют высолы на стенах. А самый эффективный метод борьбы с высолами – использовать еще до их проявления гидрофобизирующие пропитки. Благодаря этому, вы надолго сможете сохранить первозданный вид бетона, его прочностные и эксплуатационные характеристики, и все эти преимущества вам дает использование метода ультразвукового контроля бетона.

Недостатки испытания бетона ультразвуковым методом

Основной недостаток у данного метода всего один – громоздкость сложных косвенных вычислений и необходимость выявления градуировочных зависимостей. Однако этот недостаток легко устраняется при помощи обращения в современные строительные лаборатории, которые легко произведут все расчеты, учтут все нюансы заполнителя и состава бетона, проведут качественный анализ образцов строительного материала и осуществят выезд для проверки вашей конструкции при помощи современного оборудования.

К минусам можно отнести также и недостаточную точность, которую может предоставить только разрушающий метод контроля, однако, как показала практика, современные приборы контроля уже не имеют сильного разброса с разрушающими методами и отличаются не более чем на 1%. А это значит, что вы всегда получаете актуальные данные о состоянии бетонной конструкции.

Заключение

Неразрушающие методы контроля бетона обретают все большую популярность в связи с увеличением точности показаний приборов и развитием науки, что позволяет производить подобное оборудование. Для того, чтобы сохранять бетонную конструкцию в первоначальном виде, просто необходимо производить контроль прочности бетона. И один из лучших способов для этого – ультразвуковой контроль, дающий максимально точные результаты, а также множество косвенных данных, которые позволят вам своевременно произвести упрочняющие мероприятия или обработку конструкции гидрофобизирующей пропиткой. Самым верным решением для вас будет обращение в строительную лабораторию, которая предоставит вам полную выкладку состояния бетона и максимально точные результаты, не обременяя вас множеством ненужных действий.

Испытания бетона в лаборатории Санкт-Петербурга

Вакансии

Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.

Задайте вопрос по этой статье, заполнив форму (телефон не обязателен)