Bepaling van de betonsterkte: methoden, apparatuur, GOST. Controle en evaluatie van betonsterkte

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-17 19:03

Bij het controleren van bouwconstructies wordt de sterkte van beton bepaald om hun huidige staat te bepalen. De werkelijke prestaties na de start van de operatie komen meestal niet overeen met de ontwerpparameters. Ze worden direct beïnvloed door vervormingsbelastingen en externe factoren. Tijdens het diagnostische proces kunnen verschillende methoden worden gebruikt.

Basistermen en definities

Alvorens de basismethoden voor het bewaken en beoordelen van de sterkte van beton te overwegen, is het raadzaam om vertrouwd te raken met enkele concepten, zodat er in de toekomst geen vragen zijn. Alle termen en definities die nodig zijn voor een beter begrip van het onderwerp worden hieronder weergegeven.

• Beton is een bouwmateriaal dat kunstmatig wordt verkregen door uitharding van een mortel met een bindmiddel en vulstoffen. Er kunnen extra additieven aan het mengsel worden toegevoegd om de beste prestaties te verkrijgen.
• Kracht - de eigenschap van een gehard materiaal om mechanische belastingen waar te nemen zonder te brekenwaarin. Tijdens bedrijf worden constructies onderworpen aan compressie en spanning, evenals aan andere invloeden.
• Sterktelimiet - de hoogste waarde van de uitgeoefende mechanische belasting, direct gereduceerd tot een bepaald dwarsdoorsnede-oppervlak, waarna een gedeeltelijke of volledige vernietiging van het materiaal optreedt.
• Destructieve methoden voor het bepalen van de sterkte van beton - controle van de vermelde parameters door controlemonsters te nemen uit de geteste structuur volgens de punten van GOST 28570.

• Niet-destructief testen - controle van de betrouwbaarheid van de basiseigenschappen van individuele structurele elementen zonder demontage. Met deze methode is het niet nodig om het object buiten gebruik te stellen.
• Structureel testgebied - een bepaald deel van het volume, de lengte of het gebied van beperkte afmetingen waarvoor sterktetests worden uitgevoerd.

Waar is de besturing voor?

Bij het bouwen van woongebouwen, industriële of commerciële voorzieningen, vermijdt het bepalen van de sterkte van beton veel negatieve gevolgen. Het materiaal wordt gebruikt in verschillende stadia van constructie van gebouwen voor verschillende doeleinden. Afhankelijk van het type constructie kunnen de vereisten voor mengsels aanzienlijk variëren. Voor het storten van funderingen en wanden worden bijvoorbeeld verschillende betonsoorten gebruikt, die worden bepaald door sterkte-eigenschappen.

Het gebruik van mengsels die niet aan de eisen voldoen kan leiden tot de vorming van scheuren, verslechtering van de operationelekwaliteiten en voortijdig falen van de constructie. Vaak is onderzoek nodig om te bepalen of een gebouw verder kan worden gebruikt voor welk doel dan ook.

Betonsterktetabel: bijpassende klassen en cijfers

Mortels zijn onderverdeeld in categorieën, die rekening houden met verschillende parameters. Gewoonlijk wordt de sterkte van beton in MPa onderverdeeld in klassen, aangegeven door een hoofdletter met een cijfer. Een dergelijke markering in een professionele omgeving wordt als het handigst beschouwd. Een B25-mortel heeft bijvoorbeeld een sterkte van 25 MPa.

Het merk beton drukt een geschatte waarde uit in kilogram per vierkante centimeter. De aanwijzing geschiedt volgens hetzelfde principe. Met de verhouding van indicatoren kan de normatieve variatiecoëfficiënt echter 13,5 procent zijn.

Er wordt bijvoorbeeld voorgesteld om uzelf vertrouwd te maken met een speciale tabel met betonsterkte, die de overeenkomst tussen klassen en gradaties van mengsels laat zien.

Klasse	Merk	Kracht, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Wat beïnvloedt de duurzaamheid?

Tijdens de loop van chemische processen hardt het betonmengsel uit. Water interageert met het bindmiddel. Onder invloed van bepaalde factoren kan de snelheid van een chemische reactie worden versneld of vertraagd. De uiteindelijke sterkte van beton zal er tot op zekere hoogte van afhangen.

Belangrijke factoren zijn:

• initiële bindmiddelactiviteit;
• hoeveelheid water in de compositie;
• verdichtingsniveau;
• temperatuur en vochtigheid;
• kwaliteit van mengcomponenten.

Een belangrijke rol wordt gespeeld door de kwaliteit van de gebruikte vulstoffen. Componenten met een fijne fractie en kleistoffen leiden tot een afname in sterkte. Grote deeltjes hechten beter aan het bindmiddel. Het gebruik ervan heeft een positief effect op sterkte-indicatoren.

Classificatie van onderzoeksmethoden

Bij het bepalen van de sterkte van beton in bouwconstructies, is het noodzakelijk om moeilijke technische problemen op te lossen. De ontwikkeling van theoretisch en praktisch onderzoek op het gebied van kwaliteitscontrole van bouwsamenstellingen heeft geleid tot de opkomst van tal van methoden. Elk van hen heeft een specifiek toepassingsgebied, evenals zijn voor- en nadelen.

Als we de methode nemen om de geteste structuur rechtstreeks te beïnvloeden, dan kunnen we drie hoofdmethoden onderscheiden.

1. Destructief. Na de controlehandelingen kan het monster niet worden gebruikt voor het beoogde doel.
2. Niet-destructief. De prestaties van de test hebben geen invloed op de prestaties van de constructie.
3. Lokaal destructief. Opknapbeurt vereist na speciale evenementen.

Inspectie mag alleen worden uitgevoerd na een gedetailleerde kennis van het ontwerp en de technische documentatie. Nadat u bepaalde informatie over de gebruikte samenstelling en de fabricagetechnologie van de structuur hebt ontvangen, kunt u beginnen met het bepalen van de sterkte-eigenschappen.

Welke factoren bepalen de keuze van de methode?

Om de treksterkte van beton te weten te komen, moet u eerst beslissen over de onderzoeksmethodologie. De volgende factoren beïnvloeden haar keuze:

• staat van bouwmix;
• toegankelijkheid van testlocaties;
• hoeveelheid verzamelde informatie;
• aanwezigheid of afwezigheid van heterogene lagen in de structuur.

Ondanks de verscheidenheid aan methoden zijn de resultaten die worden verkregen met destructieve methoden het meest betrouwbaar, omdat de tests de gewenste indicator meten - de kracht die wordt uitgeoefend tijdens compressie. Bovendien wordt een monster dat rechtstreeks uit het lichaam van de constructie is genomen, en niet uit het bovenste deel, zorgvuldig bestudeerd.

Destructieve controlemethoden

De essentie van de methoden ligt in de studie van monsters die zijn verkregen door uit de voltooide structuur te boren of te zagen. Ze worden onderworpen aan een statische belasting met een geleidelijke toename van de groeisnelheid. Hierdoor is het mogelijk om de spanningen onder de uitgeoefende krachten te berekenen.

De afmetingen en vorm van de genomen monsters zijn afhankelijk van het type test dat wordt uitgevoerd. Ze moeten voldoen aan de vereisten van GOST 10180.

Onderzoeksmethode	Vorm van proefstukken	Elementafmetingen in millimeters
Bepaling van de trek- en druksterkte van beton	Kubus	De lengte van de randen van de figuur kan 100, 150, 200 of 300 mm zijn
	Cilinder	Voor onderzoek wordt een monster genomen met een hoogte van twee diameters, waarvan er één dezelfde afmetingen kan hebben als de randen van de kubus.
Controleren van sterkte-indicatoren voor axiale spanning	Prisma met een vierkante doorsnede	De afmetingen van het te testen element kunnen zijn: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 of 200 x 200 x 800 mm.
	Cilinder	Monsters van dezelfde grootte worden genomen tijdens het testen als in het bovenstaande geval.
Bepaling van de treksterkte bij buigen en splijten	Prisma met een vierkante doorsnede	Tijdens de werkzaamheden worden monsters genomen van de volgende afmetingen: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 en 150 x 150 x 600 mm.

Om de sterkte van beton te bepalen, worden de monsters verzameld door afzonderlijke onderdelen te boren of uit te zagen.

1. Zitplaatsen worden toegewezen navoorinspectie. Het ontwerptestgebied moet zich op enige afstand van voegen en randen bevinden.
2. De resterende groeven na monstername worden ommuurd met fijnkorrelig beton.
3. Bij het boren of zagen worden diamantzaagbladen, speciale gatenzagen of geschikte hardmetalen gereedschappen gebruikt.
4. Bemonsteringsgebieden moeten vrij zijn van wapening. Als deze optie niet kan worden geïmplementeerd, wordt een stuk beton met metalen staven met een doorsnede tot 16 mm genomen voor monsters met afmetingen groter dan 10 cm.
5. De aanwezigheid van wapening is onaanvaardbaar in onderzoeken naar axiale spanning en compressie. Dit heeft een negatief effect op de uiteindelijke prestatie. Bovendien mogen bij buigtrekproeven geen staven aanwezig zijn in prismavormige proefstukken.
6. Plaatsen voor het extraheren van monsters, hun aantal en afmetingen worden bepaald door de regels voor het regelen van de sterkte van beton, rekening houdend met de punten van GOST 18105.

Elk genomen stuk is gemarkeerd en beschreven in het protocol. Daarna wordt het zorgvuldig voorbereid voor verdere tests. Alle monsters moeten een speciaal schema hebben dat de oriëntatie van de onderdelen duidelijk in het ontwerp weerspiegelt.

Mechanisch niet-destructief onderzoek

Deze methode is gebaseerd op kalibratieafhankelijkheden. Ze zijn gebaseerd op indirecte kenmerken. Deze omvatten:

• indicatoren van de rebound van de spits direct vanaf het betonnen oppervlak;
• percussie energie parametersimpuls;
• afdrukken van afdrukken als gevolg van mechanische impact;
• stress leidt tot lokale breuk bij ontsnapping;
• kracht bij het breken op een structuurrand.

De regels voor het controleren van de sterkte van beton stellen voor om tijdens het testen een bepaalde set meetapparatuur te gebruiken: een schuifmaat, een hoekschaal, een klokindicator en enkele andere hulpmiddelen. Het aantal uitgevoerde tests en de afstanden tussen de werkgebieden staan vermeld in de tabel.

Toegepaste onderzoeksmethode	Aantal evenementen gehouden	Afstand in millimeters
		Vanaf de randen van de structuur	Tussen werkgebieden
Rib chippen	2	-	200
Plastic vervorming	5	50	30
Scheiding	1	50	Dubbele schijfdiameter
Elastische rebound	5	50	30
Schokimpuls	10	50	15
Afscheuren met chippen	1	150	Graafdiepte,vermenigvuldigd met 5

De bovenstaande activiteiten moeten worden uitgevoerd op een betonnen constructielocatie met een totale oppervlakte van 100-600 vierkante meter. zie Nadat de belangrijkste tests zijn uitgevoerd, worden de gegevens ingevoerd in een speciaal logboek om kalibratie-afhankelijkheden tussen indirecte kenmerken en sterkte-indicatoren van de uitgeharde mortel vast te stellen.

Niet-destructief testen door middel van fysieke beïnvloedingsmethoden

De categorie van dergelijke methoden omvat technologieën van akoestische impact en doordringende straling. Ze bieden de mogelijkheid om de kwalitatieve kenmerken van de structuur te beoordelen aan de hand van de interne structuur, aangezien de voortplantingssnelheid van golven van elastische trillingen rechtstreeks wordt gemeten door het materiaal dat wordt getest.

Het meest gebruikte apparaat voor het bepalen van de sterkte van beton is de ultrasone methode. Hiermee kunt u metingen uitvoeren zonder een mechanische impact op de constructie uit te oefenen. Het meet de snelheid waarmee ultrasone golven door een laag beton gaan. Bij een doorlopende studie kunnen de sensoren aan beide kanten worden geplaatst, en bij een oppervlakkige aan één kant.

Controle met behulp van echografie wordt als het meest informatief en vrij eenvoudig beschouwd. Het maakt het niet alleen mogelijk om de sterkteparameters te evalueren, maar ook om mogelijke defecten in de lagen te vinden. Het gebruikte apparaat heeft verschillende werkingsmodi, die in de tabel worden weergegeven.

Modus	Beschrijving
Kalibratie	Hiermee kunt u het apparaat aanpassen aan de kenmerken van beton. Schuifgolven worden gemeten in het uitgeharde mengsel, belangrijke parameters worden bepaald die nodig zijn voor het maken van kwalitatieve beelden van de structuur van de array.
Overzicht	Geeft u de mogelijkheid om snel de interne structuur van de structuur te bestuderen. Dikte wordt gemeten, defecten of objecten in de array (fittingen, leidingen, kabels) worden gedetecteerd.
Collectie	Echografiegegevens verzameld. Opname gebeurt in verschillende standen. Het scannen wordt uitgevoerd in de vorm van een strook (of een speciale tape).
Bekijken	Wordt gebruikt om gegevens over een lange periode te analyseren. In dit geval zijn alle soorten afbeeldingen op het scherm aanwezig. Ze kunnen één voor één of allemaal tegelijk worden weergegeven.

Met de ultrasone betonsterktetester kunnen meerdere tests herhaaldelijk worden uitgevoerd, waarbij constant de verandering in parameters wordt gecontroleerd. Het nadeel is de fout in de verhouding tussen akoestische eigenschappen en de basisparameters.

Over het uitharden van bouwmengsels op basis van cement

Er is een directe afhankelijkheid van de sterkte van beton van de temperatuur tijdens het uithardingsproces. Normale omstandigheden worden beschouwd als een modus van 15 tot 20 graden. Naarmate de temperatuur da alt, neemt de toename in kracht af. Bij het invriezen zal er verharding optreden als er speciale additieven aan de samenstelling zijn toegevoegd.

Het verhogen van de temperatuur versnelt het uithardingsproces, vooral als de luchtvochtigheid voldoende is. Verwarmen van meer dan 85 graden is echter gecontra-indiceerd, omdat het moeilijk is om het betonmengsel te beschermen tegen uitdroging. Het stollingsproces kan op twee manieren worden gestimuleerd. De eerste hiervan is om de interne warmte te gebruiken en de tweede is om de externe warmte te gebruiken.

Over de analyse van mogelijke problemen bij het bepalen van sterkte

Bij gebruik van een ultrasone betonsterktemeter moet speciale aandacht worden besteed aan het vaststellen van kalibratieafhankelijkheden. Zonder deze gegevens kunnen de verkregen gegevens niet als bewijs worden beschouwd. Om nauwkeurigere resultaten te verkrijgen, moet u rekening houden met de hoeveelheid en samenstelling van het vulmiddel, de mate van verdichting, het cementverbruik en nog veel meer.