Определение прочности бетона методом пластической деформации в строительной лаборатории СПб

После выбора метода измерения прочностных характеристик бетона нам следует глубже изучить процесс. Действие каждого прибора, предназначенного для измерения при помощи метода пластической деформации, основано на процессе вдавливания бойка в подверженную испытаниям поверхность бетона. Мы всегда имеем в своем распоряжении набор формул, который позволит нам с максимальной точностью при наличии эмпирических данных получить расчетное сопротивление на сжатие у бетона. Метод пластических деформаций применим для тяжелого бетона с сопротивлением 5-50 МПа.

Для реализации этого метода лаборатории используют различные приборы. Далее мы расскажем о них подробнее.

Молоток Физделя – действительное название типичного молотка с шариком. Это один из самых простых приборов, позволяющий произвести экспертизу бетона с использованием метода пластической деформации. По сути это стандартный и привычный всем нам молоток, в ударном основании которого расположен металлический шарик в специальном пазе,или гнезде, который имеет сферическую форму. Диаметр такого шарика равен 17,5 миллиметрам. После удара замеряется диаметр получившегося углубления. Но тут есть множество нюансов, влияющих на популярность этого метода, самый важный из которых – низкая точность результатов. Все зависит от силы удара, замаха и т.д., именно поэтому данный способ применяется только непосредственно на строительных площадках, если провести испытания другим методом невозможно.

В отличие от молотков Физделя, пружинные молотки дают точную силу удара, которую можно менять и контролировать. Но и здесь нас могут ограничивать различные нюансы, к примеру, износ пружины. По истечении определенного промежутка времени пружина, которая толкает шарик, может стать более слабой, что повлечет за собой изменение силы удара о поверхность бетона и изменения параметров отпечатка вне зависимости от прочностных характеристик бетона. Для объективности понимания состояния пружины необходимо не более, чем через тысячу ударов, отправить прибор на тарировку. Это один из серьезных недостатков пружинного молотка.

Но те ПМ, которые выпускаются в данный момент, имеют и ряд серьезных преимуществ. К примеру, испытания, проведенные с их помощью, наиболее просты и достаточно точны при рабочем состоянии пружины. Сам прибор представляет собой цилиндр размером около 50 миллиметров, внутри находятся металлический шарик, прикрепленный к ударнику штока. Шток фиксируется защелкой и с началом испытания, после снятия защелки, бьет ударником по поверхности бетона.

Существуют также и дисковые приборы, но для их использования необходимо более серьезно подойти к подготовке площадки для проведения испытаний. Сперва необходимо полить поверхность бетона водой, после закрыть ее мешковиной, также предварительно смоченной в воде. Далее в течение часа необходимо еще 3-4 раза полить бетон. Соответственно, если испытания проводят в полевых условиях, с замерзшим бетоном или при наличии воды в его порах, необходимо сначала отогреть испытуемый образец. В этом случае испытания при помощи ДПГ пройдут с максимальной точностью.

Также испытания проводят при помощи эталонного молотка Кашкарова. Испытания с его помощью имеют ненормируемые показатели энергии удара. О методе определения прочности бетона молотком Кашкарова мы написали в отдельной статье.

При подготовке к испытаниям необходимо выбрать площадку от 30 до 50 квадратных сантиметров и наметить место для того, чтобы произвести от 5 до 10 ударов о поверхность испытательным прибором. Место необходимо выбирать, исходя из отсутствия в бетоне крупного заполнителя и стыков досок опалубки. Участок необходимо очистить от неровностей.

Помните и о влажности бетона, ведь она оказывает непосредственное влияние на его прочностные характеристики, потому что мы испытываем именно поверхностный слой.

Любые испытания рекомендуется проводить после тщательной просушки образца в течение 48 и более часов, иначе мы рискуем получить недостоверные сведения. Единственное исключение составляет испытание дисковым прибором, где влажность поверхностного слоя просто необходима. Также следует не забывать и о том, что испытания после силового и температурного воздействия на бетон также не принесут точного результата, так что следует немного подождать.

При проведении испытаний необходимо выявить и уровень влажности бетона, и его соответствие данным, применяемым при построении тарировочных кривых. Если влажность серьезно расходится (более 20%), то в результаты работы обязательно должны быть внесены поправки.

Поговорим подробнее о расстояниях между лунками и расчете размера. Наиболее удобным вариантом будет расположить сетку с вершинами квадратов в центре лунок. Сторона такого квадрата должна быть не менее 30 миллиметров. Далее мы берем диаметры всех лунок, отличающихся друг от друга не более чем на 20%, и рассчитываем среднее арифметическое значение показателей. 6 взятых для расчета лунок используют для молотков различного типа, 12 - для дисковых приборов.

Очень важный момент! Стоит помнить, что глубина лунки также зависит и от силы удара, поэтому очень важно следить за разницей размера лунки на штампе и на испытуемом образце или конструкции.

При ударных испытаниях важно обеспечить не только ровную площадку, но и качественную установку прибора. Удар должен быть направлен перпендикулярно поверхностному слою бетона. Ручка молотка Физделя должно идти по одной прямой с рукой, также необходимо закрепить локоть на поверхности испытуемого образца. Это касается и всех остальных приборов, к примеру, шток ПМ должен идти под углом в 90 градусов к поверхности.

Приборы маятникового типа должны иметь зафиксированный угол подъема в двух положениях – рабочем и исходном. Погрешность не должна превышать 1 градус.

Метод пластической деформации позволяет проводить испытания на конструкциях, толщина которых более 5 см. Также, подбирая участок для проведения испытаний, следует помнить, что расстояние между краем участка и границей конструкции должно быть более 50 мм.

Отпечаток на поверхностном слое бетона от удара сферического штампа представляет собой лунку, которая по форме на поверхностном слое максимально близка к окружности. Погрешность диаметров в перпендикуляре составит около 0,1 мм, из этих диаметров берется среднее арифметическое и фиксируется в журнале испытаний. Варьируется диаметр лунок от 5 до 10 миллиметров.

Самый распространенный прибор для точного измерения – штангенциркуль, позволяющий зафиксировать результат с точностью до двух десятых долей миллиметра. Но также применяют и другие измерительные приборы. Одни из самых популярных – мерная лупа и угловая линейка. Они имеют точность в 0,1 миллиметр и дают возможность четко различать деления в десятые доли миллиметра.

Дисковые приборы дают прямоугольный отпечаток, стороны которого фиксируются в журнале. Необходимая точность достигается при работе со штангенциркулем.

Определение прочности бетона методом пластической деформации обычно производят при помощи специально подготовленных образцов кубической формы. Для проведения проверки прибора берут несколько образцов уже определенной прочности, к примеру, в 15, 20 или 40 МПа, и образцы разного срока существования. Таких образцов берется по 3 на каждую маркировку по прочности и по 3 на каждый возрастной измерительный период. Каждый образец принимает на себя 6 ударов от прибора с одной и с другой стороны, итого 12 ударов. Далее вычисляется среднее арифметическое для диаметров, требования к которым указаны в данной статье. Так мы получаем средний диаметр лунки для данного куба.

После проведения испытания все данные фиксируются в журнале и происходит сверка с таблицами отношений диаметра и прочности, составленными на основе эмпирических данных.

Заказать испытание прочности бетона в испытательной лаборатории Санкт-Петербурга вы можете здесь.

Вакансии