Процесс контроля качества бетона, определение его прочности на сжатие и прочие характеристики

Контроль прочности бетона — одна из наиболее важных процедур, проводимых в обязательном порядке при проверке готовности к эксплуатации бетонных элементов и конструкций, и заключается в сопоставлении фактической и расчетной прочности материала. Прочность бетона определяют как способность к сопротивлению различного рода механическим и физическим нагрузкам: сжатие-растяжение, изгиб, заморозка (разморозка) и т.д.

Как происходит процесс определения прочности бетона на сжатие

Основной показатель качества бетона, который подлежит нормированию и контролю, — класс по прочности бетона на сжатие. Значение класса соответствует кубиковой прочности материала, определяемой как временное сопротивление сжатию бетонных кубов, измеряется в МПа и находится в пределах от В0,5 до В120. Лаборатории заводов, которые производят бетонные материалы для строительства или на стройках в основном определяют и контролируют лишь прочность, определенную для образца в форме куба (R).

Действительную же прочность при сжатии определяют призменной прочностью бетона (Rb). Именно Rb указывают в проектах, нормативной документации, которую составляют на основе данных экспериментов с целью определить временное сопротивление сжатию бетонных призм. Взаимное изменение прочности образцов, изготовленных в форме куба и призмы, устанавливают в условиях специальных лабораторий, во время работы в которых по формуле С=-jR определяют коэффициент прочности образца в виде призмы. Зависимость описывают с помощью функции Rb = f(R), которая демонстрирует прямое взаимное влияние прочности кубика и призмы из исследуемого бетона. В технических нормативных документах зависимость принята в виде уравнения Rb = 0,7R (марки бетона от 300 до 600).

Следует отметить интересную особенность — состав бетонной смеси, качество наполнителей, технологические регламенты и способы изготовления бетонной смеси, а также методики ее укладки, мало сказываются на изменении показателей призменной и кубиковой прочности бетона (для идентичных кубов и призм, используемых при проведении испытаний). Для определения максимального уровня прочности материала применяют технические испытания, которые осуществляются в производственных условиях для контроля над качеством выпускаемой продукции.

Контроль качества бетона и способы проверки материала

Для проверки бетона на прочность используют различные методики, суть которых состоит в испытаниях нескольких, обычно, трех одинаковых образцов. Проверка прочности бетона на растяжение осуществляется способом проведения испытательных действий на осевое растяжение образцов, которое весьма трудоемко, требует образцов специальной формы и мощных устройств. Практическое определение этого критерия проводят, раскалывая одинаковые куски бетона с помощью проволоки, стержней или других приспособлений. Замеряя силу воздействия, при котором происходит раскол, определяют среднюю величину прочности при растягивающем воздействии и сравнивают полученное значение с заявленным показателем, для данного класса бетона.

Еще один способ получения значения показателя прочности при растяжении является косвенный метод определения прочности бетона на изгиб. В случае, если размер зерновых ингредиентов заполнителя не превышает 16 миллиметров, удобными для проведения испытаний считаются образцы в форме бруса. Их укладывают на опорные приспособления, расстояние между которыми составляет не менее 30 см, и нагружают в центральной части до изгиба (разрушения).

Предельный показатель прочности на разрывное усилие при сгибе, как правило, вдвое больше разрушающего напряжения, значение которого находят во время проведения исследований на прямое растяжение. По окончании экспериментальных испытаний, части образца используют для расчета прочности бетона на сжатие. Такой параметр, как лимит прочности на разрыв, применяют при составлении проекта бетонных дорожных покрытий без применения армирующих компонентов.

При выборе класса прочности бетонной смеси следует учитывать следующие особенности его эксплуатации:

1. Существует обратная зависимость прочности на растяжение (сжатие) от возраста бетона и заявленного срока использования сооружения.

2. При составлении проекта современных сооружений из железобетона, как правило, такой показатель, как прочность при растяжении во внимание не принимают. Однако призменную и кубиковую прочность бетона на сжатие, все же следует учитывать, в случае если строительство ведется в местности с предрасположенностью к резким колебаниям температур и уровня влажности.

3. Для возведения жилых сооружений в нормальных климатических условиях применяют бетон марки не выше М200. Для мостов, автомагистралей и гидротехнических сооружений повышенного класса риска, следует выбирать бетон не ниже М400, с содержанием пластификаторов и гранитного щебня.