6.6 Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Неразрушающие методы контроля прочности обеспечивают быструю и надежную оценку состояния материалов и конструкций, что очень важно для инженеров строительных специальностей, деятельность которых связана с технической эксплуатацией зданий и сооружений. Одним из главных направлений в области капитального строительства на современном этапе является реконструкция зданий и сооружений. Связанная с этим необходимость обследования технического состояния объектов реконструкции, исследование физико-механических характеристик строительных материалов непосредственно в зданиях и сооружениях требуют дополнительного совершенствования неразрушающих методов контроля. Действующими стандартами предусмотрен контроль прочности бетона в конструкциях без их разрушения на предприятиях строительной индустрии, что по сравнению с обычными механическими испытаниями позволяет быстро производить не только выборочные испытания, но и осуществлять сплошной контроль качества всей продукции.

В настоящее время существует очень много способов испытаний непосредственно в изделиях и конструкциях:

• испытание бетона в конструкциях методом местных разрушений (огнестрельный метод, испытание на отрыв);

• испытание бетона приборами механического действия (определение поверхностной твердости, испытание на упругий отскок и др.);

• электронно-акустические методы (ультразвуковая дефектоскопия, импульсные и резонансные приборы);

• рентгеновские и радиометрические методы (радиационная дефектоскопия, рентгеновские аппараты, изотопный метод);

• магнитные и электромагнитные методы испытаний.

• комплексные методы;

• статистические методы.

Неразрушающие методы контроля применяют для установления прочности бетона на сжатие, которая определяется как функция , где х_i– механическая или физическая характеристика бетона, полученная опытным путем.

Механические методы предусматривают определение прочности Rпо результатам измерения приборами механических характеристик х_i с использованием тарировочных графиков и таблиц. Метод пластической деформации основан на зависимости между прочностью бетона и размерами отпечатков на бетонной поверхности, которые получают путем надавливания штампа под действием пресса (статическая нагрузка) или под действием удара (динамическая нагрузка). Склерометры позволяют определить прочность по величине отскока при ударе о бетон. Физические методы основаны на зависимости прочности бетона от физических характеристик:

• ультразвуковые приборы основаны на измерении времени распространения ультразвука в бетоне и базы прозвучивания, по которым рассчитывают скорость ультразвуковой волны (V_y3) и.

• радиоизотопные приборы основаны на определении плотности (ρ₀) по интенсивности-излучения и по ранее установленным зависимостям.

При использовании приборов неразрушающего действия большое значение играет их тарирование. При тарировании образцы материала испытывают приборами неразрушающего контроля, а затем подвергают разрушению на гидравлическом прессе. На основе полученных результатов строят тарировочный график (или составляют таблицы) зависимости предела прочности при сжатии Rот показаний тарируемого прибора х_i:.

Каждый из неразрушающих методов дает сведения только о некоторых свойствах материалов, не может быть универсальным и полностью заменить механические испытания. В связи с этим наиболее полные и объективные результаты могут быть получены при комплексном использовании физических и механических методов контроля. Это позволяет определить структуру материала, его однородность, выявить дефекты в конструкции, получить сведения о физико-механических свойствах материалов. Использование статистических методов контроля прочности бетона расширяет наши представления о критериях качества материалов.