МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ НА СЖАТИЕ

Пресс для измерения прочности бетона

В данной статье мы рассмотрим 3 основных метода определения прочности того бетона, который уже эксплуатируется или готовится для сдачи на эксплуатацию.

Уникальность данных методов в том, что для того чтобы их применить, не нужно отливать тот же бетон в какой-нибудь отдельный кубик и затем класть его под специальный пресс, например как на скриншоте выше.

Вот список методов, которые мы рассмотрим в данной статье:

1. метод упругого отскока;
2. метод отрыва со скалыванием;
3. ультразвуковой метод.

Для того чтобы использовать любой из этих методов, вам понадобятся специальные приборы, такие как Склерометр – ОМШ1 для определения методом упругого отскока, ПИБ для определения методом отрыва со скалыванием и Пульсар 1.2 для ультразвукового метода.

Далее рассмотрим все эти методы по порядку, а так же уделим внимание приборам, которые будут использоваться в данных методах.

Метод упругого отскока

Для данного метода используется прибор под названием Склерометр:

Склерометр

Перед тем как приступить непосредственно к самому методу определения, нужно внимательно изучить инструкцию по эксплуатации используемого прибора, для того чтобы знать как правильно его расположить, как пользоваться измерительной шкалой прибора и как высчитать итоговый результат.

При выборе места проведения испытаний на поверхности бетона, нужно придерживаться правила, того что от поверхности к которой прикладывается прибор до ближайшей арматуры, должно быть не менее 5-ти сантиметров.

Последовательность проведения испытания методом упругого отскока:

1. прибор нужно расположить так, чтобы в момент прикладывания усилий, направление этой силы, было бы перпендикулярно поверхности бетона;
2. продольное расположение прибора относительно горизонтали, нужно принимать такое же, как угол наклона испытуемой поверхности относительно вертикали, но при этом необходимо будет вносить поправку на показания прибора согласно инструкции данного прибора;
3. так же необходимо зафиксировать косвенные характеристики в соответствии с правилами эксплуатации;
4. на одной испытуемой поверхности необходимо провести не менее 5 испытаний, при этом продолжительность каждого испытания должна происходить не менее 20 секунд.

Все испытания проводятся согласно инструкции по эксплуатации прибора.

Метод отрыва со скалыванием

Для данного метода используется прибор под названием ПИБ:

ПИБ

Перед тем как приступить к данному методу, необходимо выбрать на испытуемой поверхности такие участки, на которых отсутствует какое-либо конструкционное напряжение.

Данный метод можно применять при толщине конструкции не менее 5-ти сантиметров, а само испытание проводится всего один раз.

Последовательность проведения испытания методом отрыва со скалыванием:

1. если данный метод определения прочности планировался до бетонирования, то анкерное устройство устанавливается в момент бетонирования, если же нет, то необходимо выбрать ровный, плоский участок размером 20х20 см. и пробить, либо высверлить отверстие глубиной5,5 сантиметров;
2. в готовое отверстие помещают анкерное устройство в соответствии с правилами эксплуатации прибора;
3. после чего к установленному анкеру, присоединяется и сам прибор;
4. затем начинают вращать ручку устройства с такой частотой, чтобы сила увеличивалась со скоростью 2-3 кН/с;
5. после того как анкерное устройство вырвалось из стены, по встроенному в прибор электронному манометру, фиксируют максимальное давление, данное давление может быть учтено с погрешностью до 2,5 кгс/см2.

Ультразвуковой метод

Данный метод основан на измерении скорости, либо времени прохождения звуковой волны в бетонной конструкции.

Для этого метода используется прибор под названием Пульсар 1.2:

Пульсар

Такой метод, чаще всего применяется для измерения прочности небольших сооружений, таких как балки или колонны. Прозвучивание таких конструкций чаще всего выполняется сквозным методом, когда ультразвуковые преобразователи направлены друг на друга.

В тех местах, где такое невозможно например, при измерении бетонной стены, используется метод поверхностного прозвучивания, когда оба преобразователя с одной стороны прикладываются к измеряемой поверхности и направлены параллельно друг другу.

При сквозном прозвучивании, используется метод измерения скорости распространения волны в бетоне. При поверхностном измерении, соответственно используется метод измерения времени распространения волны в бетоне.

Для того, чтобы улучшить качество измерения, поверхности преобразователей покрывают солидолом или техническим вазелином, для того чтобы улучшить звуковой контакт с поверхностью.

Все измерения, проводимые ультразвуковым методом, проводятся перпендикулярно установленной арматуре.

Источник: http://beton-cement-ru.ru/metodyi-opredeleniya-prochnosti-betona/

Окатыши железорудные. Метод определения прочности на сжатие

ГОСТ 24765-81 Группа А39

МКС 73.060.10

ОКСТУ 0709

Дата введения 1981-07-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.05.81 N 2435 Приложение «Метод определения прочности на сжатие» настоящего стандарта подготовлено на основе прямого применения международного стандарта ИСО 4700-83 «Окатыши железорудные. Определение прочности на сжатие»

3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1203-78

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта, приложения
ГОСТ 15054-80	Приложение
ГОСТ 26136-84	1.1

5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)

6. ИЗДАНИЕ (март 2004 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в сентябре 1984 г., ноябре 1990 г. (ИУС 1-85, 4-91) Настоящий стандарт распространяется на железорудные обожженные окатыши и устанавливает метод определения их прочности, а также метод определения прочности по международному стандарту ИСО 4700-83 (см. приложение).

Требования настоящего стандарта являются обязательными. Сущность метода заключается в определении силы, необходимой для одноосного сжатия отдельных окатышей, при которой происходит их разрушение. Стандарт не распространяется на восстановленные окатыши. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1203-78. (Измененная редакция, Изм.

N 2).

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

1.1. Отбор проб производят по ГОСТ 26136. (Измененная редакция, Изм. N 1).

1.2. Масса пробы для определения прочности на сжатие должна быть не менее 1 кг.

Из этой пробы выделяют путем рассева подлежащий испытанию класс крупности, из которого отбирают ручным или механическим способом не менее 30 окатышей для определения прочности на сжатие.

Разность верхней и нижней границ крупности выделенного класса должна быть не более 4 мм. Разрушенные или надколотые окатыши заменяют целыми.

2. АППАРАТУРА

2.1. Для проведения испытания применяют: машину для испытания, включающую устройство для создания сжимающей нагрузки и индикатора для регистрации этой нагрузки.

Машина для испытания должна удовлетворять следующим требованиям: рабочие части пластин прободержателя, между которыми помещают окатыши при испытании, должны быть плоскими, изготовляться из закаленной стали и устанавливаться во взаимно параллельных плоскостях, скорость движения сжимающей опоры должна быть не менее 5 и не более 75 мм/мин, максимальная сжимающая нагрузка на окатыши должна быть 4900 Н (500 кг) или более, цена делений шкалы измерений должна быть не более 1/100 максимальной нагрузки, создаваемой машиной для испытания, погрешность отсчета должна быть не более 2% максимального значения нагрузки, создаваемой машиной при испытании; набор сит с квадратными отверстиями; весы лабораторные; совок, шпатель. Для проведения испытания допускается применять машины для испытания автоматического действия, удовлетворяющие перечисленным требованиям.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

3.1. Окатыши помещают по одному на нижнюю пластину прободержателя машины для испытания и создают постоянно возрастающую нагрузку до их разрушения.

3.2. Регистрируют величину нагрузки в момент начала разрушения (растрескивания) каждого окатыша и показания записывают последовательно в две колонки: нечетные — в одну, четные — в другую.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Прочность на сжатие () в Н/окатыш (кг/окатыш) вычисляют по формуле

, (1)

где — показатель прочности на сжатие одного окатыша, Н (кг);

— количество испытанных окатышей, шт.

4.2. Среднеквадратичное отклонение в Н/окатыш (кг/окатыш), характеризующее однородность окатышей по прочности на сжатие (справочный показатель), вычисляют по формуле

, (2)

где — среднее отклонение результатов параллельных испытаний, вычисляемое по формуле

, (3)

где — разность показателей прочности двух окатышей (нечетного и четного), Н/окатыш (кг/окатыш);

— число пар испытанных окатышей.

4.3. Результаты вычислений округляют до целых чисел.

Приложение (рекомендуемое). метод определения прочности на сжатие (исо 4700-83)

ПРИЛОЖЕНИЕ Рекомендуемое

1. Назначение и область применения

Настоящий международный стандарт устанавливает метод определения прочности на сжатие оплавленных железорудных окатышей. Данный метод не распространяется на цилиндрические агломераты, брикеты и восстановленные железорудные окатыши.

2. Ссылки

ГОСТ 15054 Руды железные, концентраты, агломераты и окатыши. Методы отбора и подготовки проб для химического анализа и определения содержания влаги.

3. Определение

В настоящем стандарте используют следующее определение: прочность на сжатие — максимальная прилагаемая нагрузка, при которой железорудный окатыш полностью разрушается, выраженная средним значением по всем измерениям на всех испытуемых пробах.

4. Сущность метода

Прикладывание нагрузки к отдельному железорудному окатышу с заданной скоростью перемещения давящей плиты до разрушения окатыша. Процедуру повторяют для всех окатышей испытуемой партии.

5. Аппаратура

Блоки сжимающей нагрузки и индикации должны удовлетворять следующим требованиям:

5.1. Блок сжимающей нагрузки

5.1.1. Величина нагрузки должна составлять 10 кН* и более. _______________

* 10 кН 1019,7 кгс.

5.1.2. Сдавливающие пластины должны быть плоскими и устанавливаются во взаимно параллельных плоскостях; участки поверхностей пластин, контактирующие с пробой, изготовляют из закаленной стали.

5.1.3. Необходимо применять устройство, способное задавать скорость перемещения сжимающей пластины от 10 до 20 мм/мин в течение всего периода испытания. Примечание.

Если скорость перемещения пластины будет непостоянной в течение испытательного цикла, то результаты могут отличаться в зависимости от используемой машины для испытания.

Более стабильные результаты можно получить, используя машину для испытания, которая задает нагрузку постоянным ее увеличением.

5.2. Блок индикации

5.2.1. Система передачи нагрузки

5.2.1.1. Средством передачи прикладываемой к блоку индикации нагрузки должны служить либо динамометрический датчик, либо рычажная система.

5.2.1.2. Мощность динамометрического датчика должна составлять не менее 10 кН.

5.2.2. Индикатор нагрузки или регистрирующее устройство

5.2.2.1.

Средством индикации приложенной нагрузки должны служить либо электрический индикатор (ленточный самописец, измерительный прибор со стрелочным рейтером или другой соответствующий прибор) для системы передачи нагрузки типа динамометрического датчика, либо механический индикатор (датчик со стрелочным рейтером или другой приемлемый прибор) для системы передачи нагрузки рычажного типа.

5.2.2.2. При использовании динамометрического датчика временная характеристика пера ленточного самописца должна составлять 1,0 с или меньше для перемещения на всю шкалу.

5.2.2.3. Минимальная цена деления должна составлять 1/100 всей шкалы.

5.2.2.4. Необходимо регулярно производить градуировку устройства для сжатия.

6. Подготовка проб для испытаний

6.1.

Отбор проб для испытаний Пробы (заданное количество окатышей) для определения прочности на сжатие должны отбираться произвольно, например, с помощью пластины для произвольного отбора от пробы массой не менее 1 кг, отобранной для физических испытаний в соответствии с ГОСТ 15054. Партия проб для испытаний должна быть высушена в печи при температуре (105±5) °С и охлаждена перед испытанием до комнатной температуры.

6.2. Количество проб для испытаний От пробы для испытаний, отобранной из каждой партии, необходимо испытывать 60 или более окатышей, либо это количество определяют по согласованию заинтересованных сторон.

Примечание. Количество окатышей для испытаний () определяют по формуле

,

где — среднеквадратичное отклонение, вычисленное по результатам нескольких экспериментов, н;

— требуемая точность при доверительной вероятности =0,95%, н.

6.3. Диапазон размеров Предпочтительный диапазон размеров окатышей для испытания — от -12,5 до +10,0 мм, или же по согласованию заинтересованных сторон.

7. Проведение испытания

Окатыши помещают по одному примерно в центре закаленной области нижней плиты. Нагрузку используют с постоянной скоростью в интервале от 10 до 20 мм/мин в течение всего периода испытания.

Регистрируют максимальную нагрузку, при которой испытуемый окатыш полностью разрушается, результат определяют до первого десятичного знака, в деканьютонах. Примечание.

Полное разрушение обеспечивается применением непрерывной нагрузки до тех пор, пока зазор между пластинами не составит 50% от среднего размера испытуемой пробы. Перед каждым испытанием отдельного окатыша пластины тщательно очищают. Процедуру испытаний повторяют для остальных окатышей.

8. Обработка результатов

Прочность на сжатие определяется как среднеарифметическое результатов всех измерений. Результат должен быть получен, с точностью по меньшей мере до первого десятичного знака, в деканьютонах.

9. Отчет об испытаниях

Отчет об испытаниях должен содержать следующую информацию:

а) ссылку на данный международный стандарт;

б) величину прочности на сжатие, выраженную средним значением всех измерений, в деканьютонах;

в) среднеквадратичное отклонение измеренных значений;

г) гранулометрический состав пробы для физических испытаний и класс крупности окатышей;

д) таблицу относительной частоты измерений в процентах, разбитых на интервалы в 0,5 кН;

е) количество испытанных окатышей в каждом заданном диапазоне размеров;

ж) значение используемой скорости перемещения пластины, мм/мин. ПРИЛОЖЕНИЕ. (Введено дополнительно, Изм. N 2).

Источник: http://mvesta.ru/gost/zheleznye-rudy/gost-24765-81

Испытание образцов (кубиков) бетона на прочность, лабораторные исследования

Испытание бетона – важный и обязательный этап, необходимый для проверки качества используемого материала при реализации ремонтно-строительных работ.

С целью подтверждения материала заявленным характеристикам и показателям, нормам СНиП и ГОСТ, его проверяют на прочность, сопротивление на изгиб/растяжение.

Также дополнительно могут проверяться удобоукладываемость, плотность, морозостойкость, водонепроницаемость и т.д.

Основные контролируемые и нормируемые показатели качества бетона:

• Прочность на сжатие – определяется в классах, обозначается буквой В
• Прочность на осевое растяжение – также определяется классами, индекс Bt
• Морозостойкость – исчисляется марками, обозначается F
• Водонепроницаемость – также марка, буква W
• Средняя плотность – указывают в марках, индекс D

Испытания бетона могут проводиться с использованием различных методов – исследуются только что залитые или вырубленные из монолита образцы, разрушающие и неразрушающие способы и т.д. Оптимальный вариант испытаний определяют специалисты или сам мастер, с учетом имеющегося в его распоряжении арсенала знаний, навыков, инструментов.

От чего зависит и на что влияет прочность бетона

Показатель прочности бетона – самая важная характеристика материала, которая учитывается как в процессе проектирования и выполнения расчетов, так и при выполнении работ. Прочность бетона задает марка, обозначается классом В (измерение в МПа) или М (кг/см2), отображает максимальное давление сжатия, которое материал может спокойно выдержать без деформации.

Когда проводится испытание бетона на прочность, лаборатория или строительная организация (возможно, сам мастер) руководствуются требованиями основных нормативных документов – это ГОСТы 10180-2012, 22690-88, 18105-2010, 28570.

Способность бетона эффективно сопротивляться внешнему воздействию благодаря внутреннему напряжению напрямую зависит от марки цемента и компонентов, входящих в состав раствора. При проверке бетона на соответствие указанной марке, на исследуемом образце не должно быть деформаций, разрушений, расслоений, трещин, сколов и т.д.

Лабораторные испытания бетона на прочность должны проводиться обязательно, особенно в случае заливки важных конструкций, несущих элементов и т.д. Ведь даже минимальное несоответствие (которое часто становится результатом экономии на цементе, других компонентах) может стать причиной быстрого разрушения здания, элемента конструкции.

Прочность состава зависит от: марки цемента, соотношения наполнителей и цемента, фракции наполнителей, качества всех компонентов, чистоты воды, введенных в состав пластификаторов и присадок. Если планируется заливать конструкции, подвергаемые серьезным нагрузкам, бетон дополнительно упрочняют армированием стальными прутьями или сетками, проволокой.

Большое влияние на прочность бетона, испытание которого проводится, оказывают внешние условия, в которых выполняется заливка и сохнет бетон. Также существенно повышается прочность при использовании вибрации, которая удаляет пузырьки воздуха из монолита, делает его более плотным.

Если бетон заливается при минусовых температурах, то компоненты и сам материал либо прогревают, либо смешивают со специальными противоморозными добавками.

Могут устанавливаться электроды в заливку, применяться укрытие основания теплоизоляционными материалами, опилками и т.д.

Чтобы поверхность монолита не покрывалась трещинами, нужно ее после заливки увлажнять, препятствуя слишком быстрому испарению влаги.

При условии соответствия бетона указанным показателям прочности влияние других факторов на качество раствора можно уменьшить или нивелировать.

Классификация методов испытаний

Испытания бетона проводятся с использованием различных методов, выбор которых зависит от имеющихся мощностей, условий эксплуатации, давности заливки монолита, возможности коррекции состава смеси, исходных данных и требуемых результатов.

Основные методы испытания бетона на прочность:

1. Испытание образцов бетона, которые отливаются в условиях лаборатории – из смеси создают цилиндры и кубики, конусы, потом проверяют с использованием пресса.
2. Проверка образцов, которые были вырублены/выпилены из уже готового монолита – обычно бурят алмазными коронками, керны отправляют в лабораторию, там определяют прочность с использованием пресса.
3. Неразрушающие методы – с применением приборов/инструментов, которые позволяют изучить свойства монолита без необходимости помещения их в определенные устройства и условия. Используются ультразвук, ударно-импульсный метод и т.д.

Несмотря на появление множества современных приборов и разнообразных методов, по-прежнему самым эффективным и популярным считается испытание образцов бетона под прессом (на сжатие).

Другие виды исследований бетона:

• Осадка конуса – позволяет изучить консистенцию и однородность замешанного раствора. Металлический конус заполняют смесью, снимают форму и изучают показатели, изменения структуры материала.
• Проверка на уплотнение – для определения коэффициента уплотнения партии раствора. Используется специальный аппарат с 2 мерными емкостями с воронками. В первую заливают бетон, потом через клапан пускают во вторую, откуда смесь уходит в специальный цилиндр.
• Проверка на изменение формы/пластичность – смесь заливают в конус, его кладут на опорный стол, потом форму убирают и стол опускают, изучают характеристики растекшегося бетона.
• Испытание на предмет наличия воздушных пустот – используют 2 метода: измерение веса до и после встряхивания/перемешивания бетона в специальном устройстве, испытание давлением.

Исследование бетона в бытовых условиях эмпирическим методом:

• Цвет – бетон высокого качества должен быть зеленовато-серого оттенка и чем зеленее, тем лучше (желтый оттенок – признак плохого качества).
• Появление цементного молочка на поверхности залитого бетона – чем гуще, тем лучше.
• Непокрытые смесью фракции наполнителя – их не должно быть.
• От затвердевшего монолита молоток при ударе должен отскакивать со звоном, оставляя небольшую вмятину.

Этапы проведения испытаний

Существует две основных группы методов исследований бетона, которые сегодня используются повсеместно для определения качества материала и соответствия его указанным характеристикам.

Разрушающие методы

Испытания проводятся с применением пресса и исследованием кубиков, цилиндров из бетона, полученных в условиях лаборатории либо выпиленных из уже готового монолита (что может сказаться на прочности всей конструкции). На куски бетона оказывают возрастающее давление, пока не удастся зафиксировать разрушение контрольного образца.

Неразрушающие методы

В данном случае речь идет об исследовании, которое не предполагает какого-либо разрушающего воздействия на образец или повреждения всей конструкции. Прибор взаимодействует с поверхностью монолита механическим способом посредством: отрыва, отрыва со скалыванием, а также скалывания ребра.

Если используется испытание посредством отрыва, на монолит эпоксидным клеем крепят стальной диск, потом отрывают его специальным устройством с фрагментом конструкции. Полученный показатель усилия по формуле переводят в нужную величину.

Когда проводится отрыв со скалыванием, прибор крепят в полость бетона. Лепестковые анкеры вкладывают в пробуренные шпуры, потом достают часть материала и фиксируют разрушающее усилие. Чтобы определить марочные характеристики, используют переводные коэффициенты.

Скалывание ребра используется там, где есть внешние углы (перекрытия, колонны, балки). Прибор (обычно ГПНС-4) крепят к любому выступающему сегменту анкером с дюбелем, нагружают плавно. В момент разрушения происходит фиксация глубины скола и усилия, прочность потом определяют по формуле, которая обязательно учитывает фракцию наполнителя.

Неразрушающие косвенные методы:

• Исследование ультразвуком – скорость распространения продольных волн в монолите и эталонном образце сравниваются: УГВ-1 устанавливают на идеально ровную поверхность и прозванивают участки по плану, потом данные обрабатывают по имеющимся таблицам, электронным базам. Погрешность обычно составляет 5%.
• Ударный импульс – применяется энергия удара бойка из металла сферической формы о монолит. Магнитострикционное или пьезоэлектрическое устройство преобразует удар в электрический импульс, время и амплитуда которых связаны с прочностью бетона.
• Метод обратного отскока – используется склерометр, который фиксирует величину обратного отскока бойка, устанавливая твердость конструкции.
• Пластическая деформация – измеряется след на бетоне после удара металлическим шариком, сравнение с эталонным образцом.

Порядок проведения проверки на удобоукладываемость

Чтобы изучить данное свойство бетона, в условиях лаборатории применяют специальный прибор – вискозиметр. Он дает возможность измерить в секундах время, которое нужно для укладки смеси. Укладку начинают и одновременно запускают вискозиметр, потом фиксируют получившиеся показатели. Чем меньше времени нужно для выполнения работ, тем лучше материал.

Порядок проведения испытаний на растяжение

Сначала готовят бетонный конус, его помещают горизонтально в специальный прибор, на средину образца оказывается разрушающая нагрузка по нарастающей. Шаг оказываемого воздействия составляет 0.5 МПа/с. Результат фиксируют после того, как структура бетона разрушилась в центре образца.

Порядок проведения испытаний на сжатие

Благодаря данному методу удается определять марку бетона. Сначала из материала отливают кубики (либо вырезают их из уже залитой смеси) размером 100-300 миллиметров по грани.

Образец помещается под пресс, давящий на кубик с мощностью 140 кгс/м2 с шагом, равным 3.5 кгс/м2. Вектор силы должен быть строго перпендикулярным основанию бетона. По полученным данным определяют способность сопротивления бетона сжатию, марка записывается в протокол испытаний.

Марки прочности бетона и сфера их применения

Бетону присваивают марку по ГОСТу, которая обозначается буквой М и цифрой в соответствии со способностью сопротивления материала на сжатие. И чем больше значение, тем прочнее считается изделие.

Как правило, марка прочности зависит от марки и объема цемента в растворе, качества и соотношения компонентов. Бетон бывает марок М100-М500.

Есть марки и меньше, и выше, но они редко используются в строительстве.

Бетоны марок М300-М350 применяются для обустройства фундаментов многоэтажных строений, для отливки плит перекрытия, монолитных стен. Наиболее прочные бетоны марок М400-М500 актуальны для производства железобетонных конструкций, которые эксплуатируются в сложных условиях, с повышенными нагрузками.

Испытание бетона – важный и обязательный этап контроля и оценки прочности материала, который лучше всего проводить до начала реализации работ, чтобы не разрушать конструкцию и иметь возможность откорректировать состав, предпринять меры для изменения свойств материала.

Заказывая материал в Москве или регионах, необходимо обязательно требовать сертификаты соответствия с результатами лабораторных проверок.

Источник: https://1beton.info/proizvodstvo/ispytanie-obraztsov-kubikov-betona-na-prochnost

Гост 22783-77 — бетоны. метод ускоренного определения прочности на сжатие

ГОСТ 22783-77Группа Ж19

Дата введения 1978-07-01

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН в действие Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 31 октября 1977 г. № 168 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 1992 г.Настоящий стандарт распространяется на цементные бетоны на плотных и пористых заполнителях, применяемые для изготовления монолитных конструкций.

Стандарт устанавливает метод ускоренного определения прочности бетона на сжатие, ожидаемой в возрасте, отвечающем его проектной марке (28, 90, 180 суток или в другом возрасте, именуемом в дальнейшем «проектный возраст») по результатам испытаний контрольных образцов, твердевших в воде по специальному температурному режиму.

1. Общие положения

1.1. Прочность бетона на сжатие, ожидаемую в проектном возрасте, определяют по экспериментально установленной градуировочной зависимости между прочностью бетона при ускоренном твердении и прочностью этого бетона в проектном возрасте .

1.2. Результаты ускоренного определения прочности бетона используют для регулирования его состава в процессе производства.

2. Аппаратура и материалы

2.1. Для проведения испытаний применяют:лабораторную камеру (см.

чертеж), обеспечивающую поддержание температуры воды в камере с погрешностью ±2°С и время восстановления заданной температуры воды в камере после установки в нее контрольных образцов не более 5 мин;пресс — по ГОСТ 28840-90;формы для изготовления контрольных образцов — по ГОСТ 22685-89, снабженные стальными крышками толщиной не менее 5 мм;

воду для прогрева образцов — по ГОСТ 26633-91.

Лабораторная камера

1; 5 — крышки; 2 — защитный стержень датчика температуры; 3 — ввод термометра; 4 — датчик температуры; 6 — регулятор температуры; 7 — нагреватель; 8 — решетка

3. Подготовка и проведение испытаний

3.1. Образцы для ускоренного определения прочности и для определения прочности бетона в проектном возрасте изготовляют по ГОСТ 10180-90 или ГОСТ 11050-64 из одной и той же пробы бетона, отобранной в соответствии с ГОСТ 18105-86.

3.2. Крышки на формы с образцами для ускоренного определения прочности устанавливают не позднее, чем через 15 мин после окончания формования, притирая их к поверхности бетона.

3.3. Формы с образцами помещают в камеру для тепловой обработки в один ряд. При этом расстояние от боковых граней форм до соседних форм или стенок камеры, а также от дна форм до нагревателей должно быть не менее 5 см. Уровень воды в камере должен превышать верхний уровень образцов не менее чем на 10 см.

3.4. Тепловую обработку образцов проводят по режимам, приведенным в таблице.

Этапы твердения	Темпера-ратура среды, °С	Режим I	Режим II
Номиналь-ная длитель-ность, ч	Предель-ные отклоне-ния, мин	Номиналь-ная длитель-ность, ч	Предель-ные отклоне-ния, мин
Предварительное выдерживание на воздухе	20±5	2	±15	1	±5
Прогрев в воде	70±2	16	±15	4,5	±5
Охлаждение на воздухе до распалубки	20±5	0,5	±5	0,5	±5
Охлаждение на воздухе после распалубки	20±5	1	±10	1	±10
Общая продолжительность твердения	—	19,5	±25	7,0	±15

Основным является режим I, обеспечивающий получение результатов контроля в течение суток.Для получения результатов в более короткие сроки допускается применять режим II.

3.5. Распалубку и выдерживание образцов после тепловой обработки производят при температуре, указанной в таблице. При этом образцы после тепловой обработки укладывают на прокладки толщиной не менее 10 мм. Площадь контакта образцов с прокладками должна быть не более 30% от площади грани образца.

3.6. Испытание образцов на сжатие — по ГОСТ 10180-90 или ГОСТ 11050-64.

4. Установление градуировочной зависимости «Прочность при ускоренном твердении — прочность в проектном возрасте»

4.1. Градуировочную зависимость устанавливают экспериментально для бетонов одного проектного возраста и приготовленных из одинаковых материалов независимо от состава бетона и его марки.При контроле бетона одной марки по прочности на сжатие допускается вместо градуировочной зависимости устанавливать переводной коэффициент.

4.2. Для установления градуировочной зависимости или переводного коэффициента изготовляют из одной и той же пробы бетона две параллельные серии образцов. Образцы одной серии должны твердеть по ускоренному режиму, а второй — в нормальных условиях по ГОСТ 10180-90 до достижения проектного возраста.Размер контрольных образцов и конструкция форм для их изготовления должны быть одинаковыми.

4.3. При производственном контроле прочности бетона пробы бетона для установления градуировочной зависимости или переводного коэффициента отбирают равномерно не менее месяца.

4.4. Количество проб бетона для установления градуировочной зависимости должно быть не менее 25, а для установления переводного коэффициента — не менее 10. При этом количество проб бетона каждой марки, используемых для установления градуировочной зависимости, должно быть одинаково.

4.5. Градуировочную зависимость принимают линейной:

Коэффициент и рассчитывают по формулам

где и	—	прочность ой серии образцов при ускоренном твердении и в проектном возрасте;
и	—	средние прочности серий образцов при ускоренном твердении и в проектном возрасте, испытанных при установлении градуировочной зависимости.

4.6. Переводной коэффициент вычисляют по формуле

4.7. Для градуировочной зависимости (1) вычисляют величины коэффициента корреляции и остаточного среднего квадратичного отклонения по формулам

Для определения переводного коэффициента величину рассчитывают по формуле

4.8. Градуировочная зависимость или переводной коэффициент устанавливают не реже двух раз в год.

4.9. Прочность бетона по настоящему стандарту допускается определять только в случаях, когда коэффициент корреляции , а остаточное среднее квадратическое отклонение от средней прочности бетона в проектном возрасте .

4.10. Примеры установления градуировочной зависимости и расчета переводного коэффициента приведены в приложениях 1 и 2.

5.1. Ожидаемую прочность бетона на сжатие в проектном возрасте по результатам испытаний ускоренным методом определяют:по формуле (1) — при использовании градуировочной зависимости;

по формуле — при использовании переводного коэффициента .

Приложение 1 (справочное). Пример установления градуировочной зависимости

Приложение 1Справочное

На бетоносмесительном заводе из одних и тех же материалов выпускают бетон марок М 300 и М 400. Ожидаемую прочность при нормальном твердении в возрасте 28 суток определяют ускоренным методом (режим твердения I).

Для установления градуировочной зависимости между прочностью бетона при ускоренном твердении и в проектном возрасте при нормальном твердении были испытаны 25 параллельных серий контрольных образцов различных марок бетона, изготовленных из одинаковых материалов.

Результаты испытаний серий контрольных образцов приведены в таблице.

Номера проб	Прочность бетона,
при ускоренном твердении	при нормальном твердении в возрасте 28 суток
1	252	393
2	289	416
3	329	426
4	343	476
5	366	497
6	212	323
7	223	337
8	392	472
9	318	426
10	270	363
11	339	423
12	359	470
13	295	441
14	265	418
15	254	331
16	200	343
17	196	360
18	128	192
19	153	248
20	170	306
21	205	302
22	190	304
23	188	334
24	228	334
25	197	312

Коэффициенты уравнений градуировочной зависимости определяют по формулам (2) и (3), а величины и по формулам (4) и (5)

.

В соответствии с формой (1) градуировочная зависимость «прочность при ускоренном твердении — прочность в проектном возрасте» описывается уравнением

.

График этого уравнения и результаты испытаний образцов приведены на чертеже.

График градуировочной зависимости

Коэффициент корреляции и среднеквадратичное отклонение , характеризующие точность полученной зависимости определяют по формулам (7) и (8)

В связи с тем, что и , допускается проведение контроля прочности по настоящему стандарту.

Приложение 2 (справочное). Пример расчета переводного коэффициента

Приложение 2Справочное

На бетоносмесительном заводе выпускают в основном бетон одной марки М 200. Поэтому при ускоренном определении прочности (режим твердения I) в соответствии с п. 5.1 рассчитывают переводной коэффициент К.

Для расчета коэффициента К были испытаны 13 параллельных серий контрольных образцов бетона М 200. Средние результаты испытаний контрольных образцов по каждой серии приведены в таблице.

Номера серий	Прочность бетона,	Отношение
при ускоренном твердении,	при нормальном твердении в возрасте 28 сут
1	148	234	1,58
2	142	226	1,59
3	151	251	1,66
4	136	232	1,70
5	155	226	1,46
6	171	297	1,74
7	177	278	1,57
8	170	279	1,64
9	186	274	1,47
10	164	277	1,69
11	190	291	1,53
12	165	259	1,60
13	181	261	1,44

По формуле (4) .Подставляя данные таблицы в формулу (8), получают:

.

Величину остаточного среднего квадратичного отклонения определяют по формуле (9)

.

В связи с тем, что , допускается проведение контроля прочности по настоящему стандарту.

Источник: https://engenegr.ru/gost-22783-77

Определение прочности бетона: приборы и методы для определения прочности

Определение прочности бетона неразрушающим способом

Какими бы качественными сырьевые материалы не были, и даже если найден идеальный подбор состава, крайне необходимо систематическое определение прочности бетона: ГОСТ 10180 — 2012, ГОСТ 22690 — 2015, ГОСТ 18105 — 2010, ГОСТ 28570 — 90 и прочая техническая документация, поможет не только протестировать, но и правильно произвести расчеты полученных данных подобной характеристики.

Многоликая прочность бетона

Бетонный образец в процессе испытания

Такое понятие, как прочность бетона довольно обширно.

Существует несколько видов прочности бетона:

• Проектная — допускает полную нагрузку на бетон выбранной марки. По умолчанию, подобное значение должно быть у изделия после стандартного испытания образца в 28 — суточном возрасте при естественной выдержке.
• Нормированная определяется по нормативным документам и стандартам.
• Требуемая — символизирует минимальное значение, которое допускается при запроектированных нагрузках. Выявляется в строительных лабораториях.
• Фактическая — прочность, узнаваемая непосредственная в процессе испытаний. Именно она и является отпускной — не менее 70% от проектной.
• Разопалубочная — значение данной характеристики показывает когда можно без деформаций разопалубливать образцы или изделия.

Испытание бетонного образца

В общепринятом смысле, под прочностью подразумевается кубиковая на сжатие.

Но в особо узких кругах бетонщиков всегда уточняют, с какой именно качественной характеристикой имеют дело:

• на сжатие;
• на изгиб;
• на осевое растяжение;
• передаточная.

Рассмотрим подробнее каждую из них в отдельности.

Прочность на сжатие

За основу маркировки бетона традиционно принята кубиковая прочность бетона. Ее значения получают путем испытания на прессе образцов кубической формы с размерами ребер 150х150 мм в 28-суточном возрасте. Такое значение признанно эталонным для определения стойкости бетона на осевое сжатие.

Допускается использование образцов и других размеров. В соответствии с изменением масштаба, полученные данные разнятся.

В таком случае приводятся дополнительные расчеты, которые уравнивают полученные значения, до кубиковых. Делается это довольно просто: умножаются значения на масштабный коэфициент С, значение которого можно узнать из ГОСТ 10180 — 2012.

Образец кубической формы с размером ребра 150 см

Не смотря на то, что на всех крупных заводах производятся именно такие стандартные испытания образцов кубической формы, основной прочностью для сжатых бетонных элементов является призменная прочность (RB). Она показывает меньшие значения, чем при испытании стандартных образцов с ребром 150 мм (R). Что интересно, при увеличении отношения высоты (h) к площади основания призмы (a), прочность уменьшается.

При значении h/a=4 значение прочности становится относительно стабильным. Поэтому призменную прочность считают как временное сопротивление осевому сжатию при соотношении сторон h/a=4.

По графику видно зависимость призменной прочности от изменения размеров образца

Если призменная прочность более точно отражает основные характеристики бетонных образцов, то почему же используется только кубиковая? Ответ на такой неоднозначный вопрос довольно прост.

Внимание! На прочность бетонного образца влияет много факторов, ключевые из которых — непосредственно сырьевые компоненты, подбор состава, условия выдержки. Но, показывать “плохую” прочность образец также может по причине плохого уплотнения. И это, к сожалению, не редкость.

Уплотненные бетонные образцы

Если с более подвижными смесями такой проблемы нет, то изготовить из жесткого бетона хорошо уплотненный образец в лабораторных условиях тяжело физически.

Из этого соображения, чтобы не искажать полученные значения из-за человеческого фактора, принято считать кубиковую прочность основной.

Хотя при проектировании железобетонных конструкций используют именно призменную прочность.

Прочность на растяжение при изгибе

Прибор определения прочности бетона на растяжение при изгибе

Основная задача бетона любой марки — стойко выдерживать любые сжимающие нагрузки. Именно в этом его сила. Поэтому такая характеристика, как прочность бетона на растяжение при изгибе, используется в “строительном, производственном обиходе” редко. Подобные показатели применимы при проектных работах.

Поэтому определение прочности бетонной смеси на растяжение при изгибе — это довольно редкое испытание в любой строительной лаборатории, так как создать необходимые нагрузки для образца довольно непросто. Поэтому такие характеристики больше расчетные. Используются проектировщиками давно выведенные в проектных институтах цифры и значения.

Передаточная прочность

Прибор для напряжения бетонных изделий

Существует такое понятие, как передаточная прочность бетона. На строительной площадке подобная терминология не применяется, да и прорабы не всегда представляют “что это такое, и с чем его едят”. Это определение чисто производственное, которое обозначает прочность бетона в момент обжатия при передаче напряжения арматуры бетону.

Это важная характеристика, без которой нельзя качественно изготовить любое преднапряженное изделие. Подобное значение нормируется проектной документацией и прочими техническими документами на производимое железобетонное изделие. Обычно она назначается не ниже 70% от проектной прочности.

Как определить прочность бетона? Да очень просто.

Для этого используется нехитрая формула определения прочности бетона передаточной:

• Rbp = 0,7B,
• Где:  Rbp — передаточная прочность;
• B — проектная прочность;
• 0,7 — неизменяемый коэффициент.

Внимание! Если значение при испытании удовлетворяет расчетному, то изделие рекомендуется снять с напряжения. Если же нет, то на усмотрение технолога или заведующего лабораторией принимается решение о продлении времени предварительного напряжения изделия.

Приборы и оборудование для определения прочности бетона

Приборы для неразрушающего контроля прочности бетона

Сегодня существуют различные методы определения прочности бетона.

В зависимости от них, применяются и требуемые приборы:

• Пресс — стандартное оборудование любой строительной лаборатории. Бывает различного принципа действия, но самый надежный и популярный — гидравлический. Существует масса моделей и видов подобного оборудования. С помощью одних можно тестировать только бетонные образцы: кубики на сжатие, и растяжение цементных балочек. Другие же расширяют область своего использования до испытаний крупноразмерных блоков, кирпичей и прочих материалов. Определить прочность бетона с его помощью можно буквально за пару минут, только нужно уметь с ним работать и фиксировать необходимые значения.

Пресс для определения прочности бетона

• Приборы для определения прочности бетона неразрушающим методом, сегодня получили небывалую популярность. Склерометром можно проверить прочность бетона конструкций при обследовании в строящихся объектах, и в зданиях, уже давно сданных в эксплуатацию. Не нужно выпиливать из массива кубики. Все делается гораздо проще. При этом цена на подобные приборы довольно высокая — в зависимости от типа и функций, которыми обладает прибор для определения прочности бетона неразрушающим методом. Протестировать необходимую конструкцию можно своими руками, без помощи специалистов. Нужно только четко следовать всем параметрам, которые предусматривает инструкция по использованию. Как пользоваться склерометром, можно подробнее посмотреть в видео в этой статье.

• Еще один прибор, предназначающийся для выявления основных характеристик — молоток для определения прочности бетона. До широкого распространения стеклометров, на стройплощадках и в лабораториях постоянно пользовались эталонным молотком Кашкарова. Проводить испытание методом упругого отскока довольно сложно. Подобная методика определения прочности бетона требует определенного навыка и знаний. 229690-88 ГОСТ по определению прочности бетона неразрушающими методами позволит сориентироваться в подобной области. Но лучше всего осваивать упругий отскок на практике — так больше шансов научиться правильно производить подобное тестирование.

На фото молоток Кашкарова

Методика проведения испытания неразрушающим методом

Поскольку определить среднюю прочность бетона неразрушающим методом можно без специальной подготовки, прямо на объекте, с помощью современных электронных приборов, рассмотрим именно такой метод, который заключает в себе несколько этапов:

• Этап 1. Необходимо выбрать ровную грань изделия без трещин, сколов и прочих дефектов. Именно на ней и будут производиться дальнейшие испытания.
• Этап 2. В зависимости от типа прибора, следующий порядок действий может отличаться, но основные принципы едины для любого прибора. А именно, после включения склерометра и выбора необходимой функции необходимо расположить его по отношению к поверхности бетонного изделия строго под прямым углом, и нажать на соответствующую кнопку.
• Этап 3. На экране высветится полученное значение. В инструкции к прибору будет указано общее число проведения вышеописанной операции для получения среднего значения.
• Этап 4. По необходимости можно составить акт определения прочности железобетонных конструкций неразрушающим методом, который будет иметь законную силу.

Правильное расположение прибора относительно испытуемой поверхности

После того, как определение прочности бетона неразрушающим способом закончено, необходимо полностью отключить прибор. Очень удобный “гаджет” для любого прораба, да и простого мастера. Он точно не “соврет” о качестве бетона на любом этапе строительства. Только нужно не забывать о его постоянной поверке.

Источник: https://beton-house.com/proizvodstvo/analiz/opredelenie-prochnosti-betona-615