Pevnost betonu je nejdůležitější charakteristikou, která se používá při navrhování a výpočtech konstrukcí pro stavbu různých konstrukcí. Udává se třídou M (v kg/cm²) nebo třídou B (v MPa) a vyjadřuje maximální kompresní tlak, který materiál vydrží bez destrukce.

Při určování pevnosti betonu se stavební organizace a výrobci konstrukcí musí řídit požadavky regulačních dokumentů – GOST 22690-88, 28570, 18105-2010, 10180-2012. Upravují metodiku testování a zpracování výsledků.

Stanovení pevnostních charakteristik betonu

Co ovlivňuje sílu?

Betonová směs vytvrzená za podmínek na staveništi může poskytovat výsledky, které se liší od laboratorních výsledků. Kromě kvality cementu a kameniva jsou vlastnosti ovlivněny:

  • přepravní podmínky;
  • způsob uložení do bednění;
  • velikost a tvar konstrukce;
  • typ napěťového stavu;
  • vlhkost, teplota vzduchu po celou dobu tuhnutí směsi;
  • péče o monolit po nalití.

Kvalita směsi a její pevnostní charakteristiky se zhorší, pokud během práce došlo k hrubému porušení technologie:

  • dodávka nebyla provedena v mixéru;
  • doba jízdy překročila přípustný limit;
  • při lití nebyla směs zhutňována vibrátory nebo pěchy;
  • během instalace byla teplota nebo vítr příliš nízký nebo vysoký;
  • po uložení do bednění nebyly dodrženy optimální podmínky vytvrzování.

Nesprávná přeprava vede k tuhnutí, separaci a ztrátě pohyblivosti směsi. Bez zhutnění zůstávají v tloušťce konstrukce vzduchové bubliny, které zhoršují kvalitu monolitu.

Při teplotě 15°-25°C a vysoké vlhkosti v prvních 7-15 dnech dosahuje beton pevnosti 70%. Při nesplnění podmínek se lhůty prodlužují. Nebezpečné je jak chlazení směsi, tak její přesušení. V zimě je bednění izolováno nebo vyhříváno, v létě je povrch monolitu navlhčen a pokryt filmem.

V železobetonových továrnách se konstrukce napařují nebo autoklávují, aby se zkrátila doba potřebná k získání pevnosti. Proces trvá od 8 do 12 hodin.

Aby se zjistilo, nakolik návrhové charakteristiky odpovídají návrhovým, tak při kontrolách a sledování technického stavu budov se kontroluje pevnost betonu. Zahrnuje laboratorní testování vzorků, nedestruktivní přímé i nepřímé metody studia objektů.

Faktory ovlivňující chybu měření při sledování a posuzování pevnosti betonu:

  • nerovnoměrné složení;
  • povrchové vady;
  • vlhkost materiálu;
  • zesílení;
  • koroze, olejování, karbonizace vnější vrstvy;
  • porucha zařízení – opotřebení pružiny, špatné nabíjení baterie.

Nejinformativnějším způsobem kontroly betonových konstrukcí je odebrání vzorků z tělesa monolitu a jejich následné testování. Tato metoda minimalizuje chyby, ale je poměrně drahá a pracná. Proto se často používají dostupnější studie s použitím přístrojů, které měří charakteristiky závislé na pevnosti – tvrdost, trhací nebo vylamovací sílu, vlnovou délku. Když je znáte, můžete použít přechodové vzorce k výpočtu požadované hodnoty.

ČTĚTE VÍCE
Jaké hodnoty odporu je vhodné měřit pomocí dvojitého DC můstku?

Vrtání jader z monolitu

Požadavky na ověření

Z pohledu zákazníka je pro kontrolu skutečné pevnosti betonu nejvýhodnější zkoušení pomocí nedestruktivních metod. Dnes byla vytvořena zařízení, která umožňují rychle získat výsledky bez vrtání, vrtání nebo vyřezávání vzorku, které kazí celistvost konstrukce.

Pro sledování a hodnocení pevnosti betonu se berou v úvahu tři ukazatele:

  • přesnost měření;
  • náklady na vybavení;
  • pracnost.

Nejdražší je testování jader na laboratorním lisu a jejich trhání s třískáním. Studie založené na velikosti rázového impulsu, elastickém odskoku, plastických deformacích nebo pomocí ultrazvuku jsou levnější. Je však doporučeno je použít po stanovení kalibračního vztahu mezi nepřímou charakteristikou a skutečnou pevností.

Parametry směsi se mohou výrazně lišit od parametrů, pro které byla kalibrační závislost konstruována. Pro stanovení spolehlivé pevnosti betonu v tlaku se provádějí povinné zkoušky kostek na lisu nebo se zjišťuje odlupovací síla.

Při zanedbání této operace jsou při sledování a posuzování pevnosti betonu nevyhnutelné velké chyby. Chyby mohou dosáhnout 15-75%.

Nepřímé metody je vhodné použít při posuzování technického stavu konstrukce, kdy je nutné identifikovat zóny materiálové heterogenity. Pak kontrolní pravidla umožňují použití nepřesného relativního ukazatele.

Jak zjistit pevnost betonu?

Při výrobě materiálů a konstrukcí se používají metody pro testování pevnosti betonu:

  • destruktivní;
  • nedestruktivní přímky;
  • nedestruktivní nepřímé.

Umožňují sledovat a vyhodnocovat skutečnou pevnost betonu s různou přesností v laboratořích, na stavbách nebo v již vybudovaných konstrukcích.

Destruktivní metody

Z hotové sestavené konstrukce se vyřezávají nebo vrtají vzorky, které se následně ničí v lisu. Po každém testu se zaznamenají hodnoty maximálních tlakových sil a provede se statistické zpracování.

Tato metoda, přestože poskytuje objektivní informace, je často nepřijatelná, protože je drahá, pracná a způsobuje lokální defekty.

Ve výrobě se provádí výzkum na sérii vzorků připravených v souladu s požadavky GOST 10180-2012 z pracovní betonové směsi. Kostky nebo válce jsou udržovány v podmínkách co nejbližších továrním a poté testovány na lisu.

Nedestruktivní linie

Nedestruktivní metody zkoušení pevnosti betonu zahrnují zkoušení materiálu bez poškození konstrukce. Mechanická interakce zařízení s povrchem se provádí:

  • při oddělení;
  • separace se štěpkováním;
  • odštípnutí žeber.

Při zkoušení odtrhovou metodou se na povrch monolitu přilepí ocelový kotouč epoxidovou směsí. Poté se pomocí speciálního zařízení (POS-50MG4, GPNV-5, PIV a další) odtrhne spolu s fragmentem konstrukce. Výsledná hodnota síly se převede pomocí vzorců na požadovaný ukazatel.

ČTĚTE VÍCE
Jaký materiál se používá jako izolace v ploché střeše podle Proflist?

Při odtrhávání se štěpkováním není zařízení připevněno k disku, ale k betonové dutině. Do vyvrtaných otvorů se vloží lalokové kotvy, poté se odstraní část materiálu a zaznamená se ničivá síla. K určení charakteristik značky se používají konverzní faktory.

Metoda dělení žeber je použitelná pro konstrukce s vnějšími rohy – nosníky, podlahy, sloupy. Zařízení (GPNS-4) se připevní k vyčnívajícímu segmentu pomocí kotvy s hmoždinkou a hladce zatíží. V okamžiku zničení se zaznamená síla a hloubka čipu. Pevnost se zjistí pomocí vzorce, který bere v úvahu velikost agregátu.

Pozornost! Metoda se nepoužívá, pokud je tloušťka ochranné vrstvy menší než 20 mm.

Nedestruktivní nepřímé metody

Specifikace třídy materiálu pomocí nedestruktivních nepřímých metod se provádí bez zavádění nástrojů do těla konstrukce, instalace kotev nebo jiných pracně náročných operací. Aplikovat:

  • ultrazvukové vyšetření;
  • metoda šokového pulzu;
  • metoda elastického odskoku;
  • plastická deformace.

U ultrazvukové metody stanovení pevnosti betonu se porovnává rychlost šíření podélných vln v hotové konstrukci a referenčním vzorku. Zařízení UGV-1 je instalováno na rovném povrchu bez poškození. Sekce se volají podle testovacího programu.

Ultrazvuková metoda

Údaje jsou zpracovávány s výjimkou odlehlých hodnot. Moderní zařízení jsou vybavena elektronickými databázemi, které provádějí primární výpočty. Chyba v akustických studiích v souladu s požadavky GOST 17624-2012 nepřesahuje 5%.

Při stanovení pevnosti metodou rázového impulsu se využívá energie dopadu kulového kovového úderníku na povrch betonu. Piezoelektrické nebo magnetostrikční zařízení jej převádí na elektrický impuls, jehož amplituda a čas funkčně souvisí s pevností betonu.

Zařízení je kompaktní, snadno se používá a poskytuje výsledky v pohodlné formě – jednotky měření požadované charakteristiky.

Při určování jakosti betonu metodou reverzního odskoku zaznamenává zařízení – skleometr – velikost zpětného pohybu úderníku po dopadu na povrch konstrukce nebo kovové desky, která je na něj přitlačena. Tímto způsobem se stanoví tvrdost materiálu, která souvisí s pevností funkční závislostí.

Metoda plastické deformace zahrnuje měření velikosti značky na betonu po zásahu kovovou kuličkou a její porovnání s referenční značkou. Metoda byla vyvinuta již dávno. Nejčastěji se v praxi používá kaškarovské kladivo, do jehož těla je vložena vyměnitelná ocelová tyč se známými charakteristikami.

ČTĚTE VÍCE
Jak se nazývá stojací lampa s dlouhým stonkem?

Na povrch konstrukce se aplikuje řada úderů. Pevnost materiálu se určí z poměru výsledných průměrů otisků na tyči a betonu.

Závěr

Pro kontrolu a hodnocení pevnosti betonu je vhodné používat nedestruktivní zkušební metody. Jsou dostupnější a levnější ve srovnání s laboratorním testováním vzorků. Hlavní podmínkou pro získání přesných hodnot je konstrukce kalibrační závislosti zařízení. Je také nutné eliminovat faktory zkreslující výsledky měření.