Лабораторные испытания бетона и арматуры

Испытания бетона

Бетон проверяют на прочность не только перед началом строительства, но и при осмотре уже построенных сооружений. Цель проверки – выяснение состава этого материала и его характеристик, а также наличия в нём брака и каких-либо отклонений. Тщательно выполненная проверка позволит предотвратить разрушение построенного здания, чреватое не только большими расходами, но и гибелью людей.

На каждом этапе исследования используются определённые методы контроля. Все они имеют одну цель: сравнение полученных показаний приборов с характеристиками, указанными в ГОСТ 22690, 17624 и 10180. На основании сделанных выводов определяют класс бетона.

Какие же методы используются для лабораторных испытаний?

Разрушающие методы

Как следует из названия, полученные образцы подвергают механическому разрушению – это позволит проверить такие параметры, как:

• Сжатие.
• Растяжение во время раскалывания.
• Растяжение во время изгиба.
• Осевое растяжение.

Прежде чем начать испытания, собирают информацию о материале, а также паспорта качества. На основании этого выбирают наилучший режим, а в качестве образцов для испытаний на прочность берут бетонные кубики или балочки, предварительно отлитые в формы.

В процессе испытания образцы давят в прессе, причём берут не один кубик или балочку, а много. По окончании усреднённые результаты вносят в протокол.

Неразрушающие методы

Согласно ГОСТ 22690 сюда входят и прямые, и косвенные способы проверки бетона на прочность.
Прямые рассчитаны с учётом замеров механических воздействий, в основе косвенных – сравнения косвенных характеристик с показателями разрушающих способов.
Что включают в себя прямые проверки?

• Отрыв дисков из металла. Исследуется разрушение бетона на участке, где металлический диск от него отрывают. Для этого нужно приложить усилие, которое фиксирует, например, прибор «Оникс». Результат делят на площадь диска, а затем сравнивают его с проектно-справочной документацией. Метод служит для проверки арматуры и армированных конструкций, хотя ввиду некоторой сложности у нас в стране его используют редко.
• Вырывание анкера со скалыванием. Способ трудозатратный: вначале нужно сделать отверстия для анкеров, затянуть их до раскрытия, а затем измерить сопротивление бетона при отрыве камня анкером. Используют вырывание анкера для толстых конструкций.
• Скалывание ребра конструкции. Способ подходит для определения прочности свай, балок и других линейных изделий.

Для косвенных проверок используются другие способы:

• С помощью ультразвука. В основе – учёт различия скорости прохождения ультразвука через бетоны с разной прочностью. Прибор высокоточен и показывает быстрые результаты.
• Ударно-импульсный метод. В результате такого испыта6ния считываются характеристики энергии удара бойка о поверхность бетона. Точность измерений нельзя назвать высокой, но зато процесс несложен.
• Упругий отскок. Принимается во внимание прочность бетона в связи со значением отскока бока. Для такого исследования применяется прибор «молотое Шмидта». Недостаток способа – необходимость подготовки площадки, где проходят испытания.
• Пластическая деформация. Молотком Кашкарова наносят удары по бумажным листам с копиркой, отпечаток затем замеряют, а показатели сравнивают с нормативными данными. Метод применяется нечасто по причине сложности.

Лабораторные испытания арматуры

Данный вид испытаний крайне важен, поскольку помогает убедиться в соответствии материалов и компонентов установленным стандартам качества и безопасности. Это включает в себя проверку на прочность, устойчивость к коррозии, а также способность выдерживать нагрузки, возникающие во время эксплуатации здания.

Такие тесты позволяют инженерам и строителям предотвратить потенциальные проблемы и обеспечить долговечность и надежность конструкций.

Методы лабораторного контроля арматурных конструкций

Мероприятия включают в себя испытания, для проведения которых используется специализированное оборудование, обеспечивающее точность результатов. Ниже приведены методы такого контроля:

• Испытания на прочность, позволяющие оценить способность материала выдерживать различные нагрузки, возникающие во время эксплуатации. Образцы арматуры подвергаются воздействию сил растяжения, сжатия, изгиба и кручения до тех пор, пока не произойдет их деформация или разрушение. Испытания проводятся с применением специальных универсальных машин, автоматически регистрирующих нагрузку и деформацию образца. Полученные данные анализируются для выявления возможных дефектов – микротрещин или примесей, способных снизить его прочностные характеристики.
• Химический анализ проводится для определения составов сплавов и их соответствия стандартам. Используются спектрометры с индуктивно связанной плазмой, позволяющие точно определить элементный состав материалов.
• Испытания на давление необходимы для проверки способности арматуры выдерживать определенное рабочее давление. При этом применяются гидравлические или пневматические пресс-испытательные машины, создающие давление на арматуру. Исследование способствует проверке ее прочности и подтверждения, что арматура не деформируется и не полопается под воздействием предполагаемых нагрузок.
• Испытания на коррозию. Образцы помещаются в специальные коррозионные камеры, где подвергаются воздействию агрессивных сред, имитирующих натуральные условия.
• Термические испытания нужны для определения поведения и характеристик арматуры при различных температурных условиях. Фрагменты арматуры подвергаются воздействию заданных температур в специализированных печах и камерах, имитирующих экстремальные условия на протяжении определенного времени. Это нужно для оценки их термической стабильности, прочности и других свойств в условиях теплового воздействия.

Результаты лабораторных испытаний арматуры заносятся в специальные протоколы или базы данных. Эти сведения используются для подтверждения соответствия материалов установленным стандартам и требованиям, с целью оценки качества и надежности. Они могут служить основой для сертификации, научных исследований и разработки новых материалов, а также анализа причин отказов в случае возникновения нештатных ситуаций. Важность результатов таких проверок заключается в обеспечении безопасности и долговечности конструкций, где будет использоваться арматура, а также в соблюдении нормативных требований в строительной индустрии.