Stanovení pevnosti betonu: rázové pulzní, ultrazvukové, smykové

Jednou z hlavních charakteristik železobetonových konstrukcí zjišťovaných při stavební prohlídce je pevnost betonu, respektive jí odpovídající třída betonu.

Obvykle je nutné stanovit skutečnou pevnost (třídu pevnosti), pokud je nutné posoudit shodu návrhových ukazatelů pevnosti betonu s údaji uvedenými v projektové a pracovní dokumentaci nebo aktualizovat informace o vlastnostech materiálu. na které není papír.

Při výpočtu železobetonových ploch se vychází z prizmatické pevnosti stavebního materiálu v tlaku. V praxi však někdy není možné odebrat vzorky tohoto tvaru ze struktury. V posledních letech proto odborníci zkoumající železobeton zjišťují pevnost tohoto stavebního materiálu v osovém tlaku, který se získává prováděním nedestruktivních studií a destruktivními zkušebními metodami.

„REKRO“ poskytuje služby pomocí 4 nejoblíbenějších a vysoce přesných metod pro stanovení pevnostních hodnot betonu. Mluvíme o metodách, jako jsou:

• laboratoř;
• pomocí ultrazvuku;
• šokový impuls;
• oddělení se štěpkováním.

Všechny tyto metody platí také pro prefabrikáty, stejně jako pro budovy postavené z monolitického železobetonu.

První a poslední metodu lze provádět buď autonomně, nebo paralelně pro získání komplexní informace o pevnostních ukazatelích železobetonových konstrukcí objektu. Jsou považovány za nejspolehlivější.

Pokud jde o ultrazvukovou metodu a použití rázového pulzu, představují kategorii nedestruktivních nepřímých metod. Jejich nezávislé použití je přípustné pouze v případě, že potřebujete získat přibližné, odhadované výsledky. To je vysvětleno skutečností, že vztah mezi nepřímou naměřenou hodnotou a indikátory pevnosti pro axiální tlak se mění pod vlivem různých faktorů, například typu cementu, skutečného složení zrna, podílů vody a cementu, podmínek zpevnění a zpevnění materiálu (například klima). Pro výpočet údajů, které se co nejvíce blíží skutečným pevnostním vlastnostem betonu, je nutné stanovit kalibrační závislosti. Navíc se liší pro každý typ betonu. Za tímto účelem se provádějí simultánní studie pomocí přímé metody. Zde je vhodná například laboratorní metoda nebo trhání s třískáním.

Každá technika má své kladné i záporné stránky. Neexistuje žádná referenční metoda. Právně jsou metody rovnocenné podle přijatých norem.

Společnost REKRO má dlouholeté zkušenosti s prováděním revizí železobetonových konstrukcí nebytových a bytových nemovitostí. Nejčastěji naši specialisté provádějí paralelní testy a střídají výše uvedené metody. To vše vám umožňuje získat nejúplnější obrázek o tom, co se děje, to znamená zjistit, jaké hodnoty pevnosti má beton v budově. Ale výběr přesných metod a počtu testů provedených v rámci technické revize musí být z mnoha důvodů individualizován.

Laboratorní výzkum

Tato technika je uznávána jako hlavní a přesnější. A to vše proto, že zahrnuje měření ukazatele zájmu o pevnost stavebního materiálu v axiálním tlaku. Studie se provádí v laboratorních podmínkách na lisu. Z výhod je třeba vyzdvihnout odběr vzorků materiálu jak z povrchu konstrukce, tak z jejího těla. Metoda je použitelná pro důležité budovy. I když se dá použít i na běžné prvky. Zejména pokud potřebujete provést kalibraci nebo porovnat konečné hodnoty s paralelní studií.

Hodnota

• Zvýšená přesnost a autenticita indikátorů mezi stávajícími metodami. Rozsah měření indikátorů síly přitom nemá žádná omezení. Vše záleží na konkrétním nastavení testu.
• Minimální vliv vnějších faktorů (vady na povrchu, nadměrná vlhkost) na výsledky.
• Při zkoumání odebraných vzorků lze zjistit, jaká je struktura betonu (poměr kameniva a malty, dále druh a velikost kameniva), hloubka výztuže (jde o ochrannou vrstvu). Můžeme také mluvit o přítomnosti některých vnitřních vad (například pórů) v důsledku nekvalitního stavebního procesu.

Zápory

• Tato metoda vyžaduje značné úsilí a energii. Je to také docela dlouhé. Během této doby lze provést několik nedestruktivních testů.
• Před odběrem vzorků je nutné provést přípravná opatření: oskenovat část objektu na přítomnost a umístění výztužných tyčí, aby se nedostaly do jádra. Schválené normy umožňují použití vzorků s výztuží. Ale pouze pokud je umístěn kolmo na vliv hydraulického lisu.
• Po procedurách zůstává na konstrukci lokální poškození. Je třeba je odstranit dodatečnými opravnými opatřeními.

Jak probíhají testy v laboratoři?

• V souladu s kontrolním programem pro nosné konstrukce železobetonové budovy musí být vybrána zkušební plocha. Na jeho povrchu je nutné určit a označit, jak jsou umístěny výztužné pruty. K tomu slouží lokátor Poisk-26.
• Na plochu mezi označenými výztužnými tyčemi nainstalujte sadu vrtáku KEOS KS-250. Hlavní věcí je zabránit tomu, aby se dostaly do budoucího vzorku. Z konstrukce pak vyvrtejte jádro (tedy válec).
• Odebrané vzorky musí být označeny a odeslány do laboratoře. Tam by měly být uvedeny informace o jádrech.
• Zavedený standard vyžaduje rozdělení vzorků do více zkušebních vzorků v laboratoři (zde se zohledňuje průměr vzorku a jeho výška). Pokud rozměry vrtaných válců odpovídají parametrům zkušebních vzorků, je nutné je nejprve obrousit (pro dosažení rovného a dokonale hladkého povrchu), a poté otestovat na stlačení.
• Odebraný vzorek se umístí na hydraulický lis a testuje se na axiální tlak, dokud nezačne selhávat. Určete nejvyšší index pevnosti. Získané informace se zapisují do zkušebních protokolů.

Způsob trhání betonovou drtí

Pro technickou kontrolu budov a staveb je dnes stále oblíbenější a optimálnější metoda peelingu, která je přímo nedestruktivní. Ve fyzikálním smyslu je takový test založen na vztahu mezi pevnostními vlastnostmi betonu a hodnotou síly jeho lokální destrukce, když je z něj vytaženo speciální zařízení typu kotvy.

V situacích, kdy není možné extrahovat únavné množství jader, aby bylo možné materiál otestovat destruktivními metodami, se vyplatí uchýlit se k odtrhávací technice se štípáním.

Pozitivní aspekty

• Získání vysoce přesných výsledků.
• Použití zařízení s názvem ONIX-1.OS je velmi jednoduché.
• Na rozdíl od laboratorních testů není tento proces tak pečlivý a dlouhý.
• Získejte skutečná data ihned po testování. A to vše díky koeficientům zabudovaným v zařízení, které zohledňují takové parametry, jako je prokluz kotvy, její typ, druh betonu a objem kameniva.
• Norma poskytuje kalibrační závislosti a poskytuje k nim vysvětlení. To vše ovlivňuje přesnost výzkumu pomocí nepřímých nedestruktivních metod ve prospěch jejího zvýšení.
• K dispozici je několik typů kotev. Proto nebude obtížné vybrat možnost pro určitou třídu betonu. To vám umožní vyhodnotit sílu téměř jakéhokoli typu materiálu.
• Zařízení s názvem ONIX-1.OS je vybaveno kotvou se zubem, jejíž klíčovou výhodou je lepší přilnavost k betonu než u podobných zařízení. To vše minimalizuje riziko vyklouznutí kotvy a tím i nekvalitní měření.
• Během výzkumu je práce s výsledky snadná a jednoduchá. A to vše díky použití servisního programu, ve kterém jsou k dispozici takové možnosti jako prohlížení a mazání informací, jejich odesílání v Excelu, převod do formátu PDF, tisk zprávy, prohlížení mezivýsledků, prohlížení a tisk měření.

Negativní aspekty

• Je nutné věnovat čas zjišťování výztužných prutů v samotné betonové konstrukci, jako u laboratorní metody. Norma specifikuje minimální přípustný poloměr, ve kterém by neměly být žádné výztužné tyče. Koneckonců, mohou ovlivnit hodnoty zařízení.
• Delší a pracnější proces ve srovnání s nepřímým výzkumem. V tomto ohledu s působivými objemy práce jsou s nimi často kombinovány.
• Méně přesné výsledky získané ve srovnání s hlavní laboratorní metodou. A to vše proto, že při separaci se sekáním se určuje pouze síla horní betonové vrstvy, ale s hloubkou může být hodnota zcela odlišná.
• V případě tenkých a silně vyztužených konstrukcí je nebude možné reálně hodnotit.

Vlastnosti metodiky

• V rámci zaměřovacího programu je nutné vybrat kontrolní oblast, určit a označit umístění armovacích prutů na jejím povrchu pomocí lokátoru POISK-2.6 nebo georadaru Proceq GPE Live.
• Ve středu zamýšlené zóny mezi výztužnými tyčemi (aby se jim zabránilo dostat se do separační oblasti a ovlivnit výsledky měření) musíte vyvrtat otvor kolmo k povrchu. K tomuto účelu se používá rotační příklepový nebo vrtací nástroj. Hloubka samotného otvoru závisí na kotvě.
• Je nutné nainstalovat kotvu do otvoru a zajistit ji. Měl by zachytit zub na drážku-drážce. Zařízení ONIX-1.OS by mělo být nainstalováno a bezpečně připevněno ke kotvě. Poté zapněte zařízení, nastavte na něm určité indikátory a koeficienty pro testovaný beton. Když otočíte rukojetí zařízení, hydraulický lis se zatíží a síla na kotvu se zvýší. Vše končí separací a čipováním. Jednotka by měla automaticky zaznamenávat lomovou sílu a mez pevnosti a demonstrovat třídu betonu, která jí odpovídá.
• Výsledky testů se promítnou do protokolů nebo staženy ze zařízení.

Technika šokového pulzu

Metoda rázového pulzu pro stanovení pevnosti betonu se provádí za účelem posouzení indikátorů pevnosti, tvrdosti, elasticko-plastických vlastností a také k identifikaci heterogenity a oblastí nedostatečného zhutnění betonu. Technika je založena na měření nárazové energie a jejích změn při dopadu úderníku na betonový povrch.

Metoda je nepřímá a bude považována za nespolehlivou bez závislosti na kalibraci. Bez něj mohou chyby dosahovat ±50 %, což je nepřijatelné a lze to použít pouze pro hrubé posouzení pevnostních charakteristik. Pro získání kalibrační závislosti je kromě rázové pulzní metody zapotřebí přímá metoda měření pevnostních vlastností betonu. Například odtržení s čipováním nebo výzkum v laboratoři.

Hodnota

• Působivá řada indikátorů síly měření – až 100 MPa včetně. To umožňuje použít tuto metodu pro zkoušení konstrukcí z vysokopevnostního betonu.
• Široké pokrytí hodnot provozních teplot, při kterých je možná vyšetření: od -20 do +500C.
• Použití zařízení je velmi jednoduché. Vůbec neničí povrch.
• Zkoušet je možné nejen jednu betonovou plochu, ale i stavební keramiku a různé malty.
• Předběžná data lze získat přímo na místě testu. Například je možné identifikovat oblasti struktury s chybami.
• Výsledky průzkumu jsou snadno zpracovatelné. Speciální servisní program umožňuje prohlížet informace, mazat nepotřebná data, exportovat informace do Excelu, převádět je do formátu PDF, tisknout sestavy, studovat předběžná měření, prohlížet a tisknout grafy nastavených hodnot.

Zápory

• Je nutné připravit povrch. Nejmenší drsnost a nerovnost mají silný dopad na čtení přístroje, v důsledku toho se chyba výrazně zvyšuje.
• Tato metoda závisí na přímé metodě. Budeme muset vybudovat kalibrační vztah. Chcete-li získat přesné výsledky, musíte zpracovat obrovské množství dat.

Jak se testy provádějí?

• Jako zkušební místo se obvykle volí úsek konstrukce o ploše 100 cm2 nebo více.
• Počet a umístění testovacích zón musí odpovídat testovacímu programu, ale minimální počet je 10.
• Je důležité, aby hranice zkoumané plochy sahala minimálně 50 mm od okraje.
• Maximální přípustná drsnost testované oblasti je 400 mikronů. Pokud je tato hodnota větší, budete muset povrch očistit brusným kamenem a poté z povrchu odstranit prach.
• Po ukončení zkoušek je třeba získané výsledky porovnat s kalibrační závislostí nebo upřesnit zavedením koincidenčního koeficientu Kc.
• Výsledky měření lze vytisknout nebo stáhnout, v případě potřeby lze sestrojit kalibrační závislost a měření v terénu lze objasnit a promítnout do protokolů.

Stanovení pevnosti betonu ultrazvukovou metodou

Ultrazvuková technika je považována za rychlou metodu, která umožňuje kontrolovat pevnostní vlastnosti betonu, jeho homogenitu a třídu. To se provádí prováděním speciálních měření – od konce ke konci nebo na povrchu. V tomto případě se zjišťuje, jak rychle se šíří ultrazvuk v betonu. Při absenci kalibrace může úroveň chyby dosáhnout ±30-50%, což je nepřijatelné a použitelné pouze pro hrubé posouzení indikátorů pevnosti. Pro získání kalibrační závislosti musí být metoda rázového impulsu doplněna přímou metodou pro stanovení pevnostních hodnot betonu. Může to být například odtržení čipem nebo studium v ​​laboratorním prostředí.

Pozitivní aspekty

• Testy se provádějí poměrně rychle a zařízení se snadno používá.
• Můžete provádět měření od konce ke konci (nebo jinak spojité) i povrchové měření struktury. První metoda se obvykle používá pro obousměrný přístup ke zkoušenému objektu (přepážky, stěny atd.) a druhá je vhodná pro desky a základové zdi.
• Působivé pokrytí ultrazvukových měření rychlosti. Díky tomu je možné řídit materiály, které mají nízkou hustotu a stejnou rychlost ultrazvuku.
• Při interpretaci výsledků získaných během testů nejsou žádné potíže. Speciální servisní program umožňuje prohlížet informace, mazat nepotřebné informace, odesílat je do Excelu, převádět je do formátu PDF a podobně.
• Zařízení s názvem PULSAR-2.2 umožňuje zkoumat nejen betonový povrch, ale i další materiály. Samotná metoda pomáhá odhalit oblasti s vadami, objasnit umístění a velikost okem neviditelných dutin a posoudit lámavost a pórovitost.

Negativní aspekty

• Tato metoda závisí na přímé metodě. Je nutné sestrojit kalibrační závislost. Nejpřesnější výsledky lze získat po zpracování.
• Při absenci kalibrační závislosti budou chybové hodnoty v rozmezí ±30-50%.

Vlastnosti

• Metoda nevyžaduje zvláštní přípravná opatření. Po zapnutí je třeba standardně zadat požadované vlastnosti nadcházejícího testu, například způsob ozvučení, požadovaný počet měření v jedné sérii.
• Snímač zařízení je nainstalován v určité poloze a začíná měření. Po dokončení požadovaného počtu měření se na obrazovce přístroje zobrazí průměrná rychlost ultrazvuku a další parametry.
• Zpracované výsledky měření lze vytisknout nebo stáhnout. Může být nutné sestrojit kalibrační závislost, objasnit skutečná měření a promítnout je do protokolů.