Випробування бетону - важливий і обов'язковий етап, необхідний для перевірки якості використовуваного матеріалу при реалізації ремонтно-будівельних робіт. З метою підтвердження матеріалу заявленим характеристикам і показникам, нормам СНіП і ГОСТ, його перевіряють на міцність, опір на вигин/розтягнення. Також додатково можуть перевірятися легкоукладальність, щільність, морозостійкість, водонепроникність і т. д.

Основні контрольовані і нормовані показники якості бетону:

  • Міцність на стиск - визначається в класах, позначається буквою В
  • Міцність на осьовий розтяг - також визначається класами, Індекс Bt
  • Морозостійкість - обчислюється марками, позначається F
  • Водонепроникність - також марка, буква W
  • Середня щільність - вказують в марках, Індекс D

Випробування бетону можуть проводитися з використанням різних методів – досліджуються тільки що залиті або вирубані з моноліту зразки, руйнівні і неруйнівні способи і т.д. Оптимальний варіант випробувань визначають фахівці або сам майстер, з урахуванням наявного в його розпорядженні арсеналу знань, навичок, інструментів.

Завдяки своєчасно і правильно виконаним заходам з перевірки та підтвердження якості бетону вдається гарантувати надійність і міцність конструкцій, будівель, відповідність виконаних робіт всім нормативам і показникам.

Випробування бетону на міцність

Від чого залежить і на що впливає міцність бетону

Показник міцності бетону - найважливіша характеристика матеріалу, яка враховується як в процесі проектування і виконання розрахунків, так і при виконанні робіт. Міцність бетону задає марка, позначається класом В (вимір в МПа) або М (кг/см2), відображає максимальний тиск стиснення, яке матеріал може спокійно витримати без деформації.

Коли проводиться випробування бетону на міцність, лабораторія або будівельна організація (можливо, сам майстер) керуються вимогами основних нормативних документів – це гости 10180-2012, 22690-88, 18105-2010, 28570.

Здатність бетону ефективно чинити опір зовнішньому впливу завдяки внутрішній напрузі безпосередньо залежить від марки цементу і компонентів, що входять до складу розчину. При перевірці бетону на відповідність зазначеній марці, на досліджуваному зразку не повинно бути деформацій, руйнувань, розшарувань, тріщин, відколів і т. д.Випробування бетону на міцність

Лабораторні випробування бетону на міцність повинні проводитися обов'язково, особливо в разі заливки важливих конструкцій, несучих елементів і т.д. Адже навіть мінімальна невідповідність (яка часто стає результатом економії на цементі, інших компонентах) може стати причиною швидкого руйнування будівлі, елемента конструкції.

Міцність складу залежить від: марки цементу, співвідношення наповнювачів і цементу, фракції наповнювачів, якості всіх компонентів, чистоти води, введених до складу пластифікаторів і присадок. Якщо планується заливати конструкції, що піддаються серйозним навантаженням, бетон додатково зміцнюють армуванням сталевими прутами або сітками, дротом.

Великий вплив на міцність бетону, випробування якого проводиться, надають зовнішні умови, в яких виконується заливка і сохне бетон. Також істотно підвищується міцність при використанні вібрації, яка видаляє бульбашки повітря з моноліту, робить його більш щільним.

Якщо бетон заливається при мінусових температурах, то компоненти і сам матеріал або прогрівають, або змішують зі спеціальними протиморозними добавками. Можуть встановлюватися електроди в заливку, застосовуватися укриття підстави теплоізоляційними матеріалами, тирсою і т.д. щоб поверхня моноліту не покривалася тріщинами, потрібно її після заливки зволожувати, перешкоджаючи занадто швидкому випаровуванню вологи.

Незважаючи на те, що міцність бетону залежить від маси факторів, правильно і своєчасно проведені випробування розчину допоможуть виключити ймовірність приготування неякісної суміші і уникнути ймовірності руйнування всієї конструкції.

За умови відповідності бетону зазначеним показникам міцності вплив інших факторів на якість розчину можна зменшити або нівелювати.

Класифікація методів випробувань

Випробування бетону проводяться з використанням різних методів, вибір яких залежить від наявних потужностей, умов експлуатації, давності заливки моноліту, можливості корекції складу суміші, вихідних даних і необхідних результатів.

Основні методи випробування бетону на міцність:

  1. Випробування зразків бетону, які відливаються в умовах лабораторії – з суміші створюють циліндри і кубики, конуси, потім перевіряють з використанням преса.
  2. Перевірка зразків, які були вирубані / випиляні з уже готового моноліту - зазвичай бурять алмазними коронками, керни відправляють в лабораторію, там визначають міцність з використанням преса.
  3. Неруйнівні методи - із застосуванням приладів / інструментів, які дозволяють вивчити властивості моноліту без необхідності приміщення їх в певні пристрої і умови. Використовуються ультразвук, ударно-імпульсний метод і т. д.

Незважаючи на появу безлічі сучасних приладів і різноманітних методів, як і раніше найефективнішим і популярним вважається випробування зразків бетону під пресом (на стиск).Випробування бетону на міцність

Інші види досліджень бетону:

  • Осад конуса - дозволяє вивчити консистенцію і однорідність замішаного розчину. Металевий конус заповнюють сумішшю, знімають форму і вивчають показники, зміни структури матеріалу.
  • Перевірка на ущільнення - для визначення коефіцієнта ущільнення партії розчину. Використовується спеціальний апарат з 2 мірними ємностями з воронками. В першу заливають бетон, потім через клапан пускають в другу, звідки суміш йде в спеціальний циліндр.
  • Перевірка на зміну форми/пластичність - суміш заливають в конус, його кладуть на опорний стіл, потім форму прибирають і стіл опускають, вивчають характеристики бетону, що розтікся.
  • Випробування на предмет наявності повітряних пустот - використовують 2 методи: вимірювання ваги до і після струшування/перемішування бетону в спеціальному пристрої, випробування тиском.Випробування бетону на міцність

Дослідження бетону в побутових умовах емпіричним методом:

  • Колір - бетон високої якості повинен бути зеленувато-сірого відтінку і чим зеленіше, тим краще (жовтий відтінок – ознака поганої якості).
  • Поява цементного молочка на поверхні залитого бетону – чим густіше, тим краще.
  • Непокриті сумішшю фракції наповнювача - їх не повинно бути.
  • Від затверділого моноліту молоток при ударі повинен відскакувати з дзвоном, залишаючи невелику вм'ятину.

Етапи проведення випробувань

Існує дві основні групи методів досліджень бетону, які сьогодні використовуються повсюдно для визначення якості матеріалу і відповідності його зазначеним характеристикам.Випробування бетону на міцність

Руйнівні методи

Випробування проводяться із застосуванням преса і дослідженням кубиків, циліндрів з бетону, отриманих в умовах лабораторії або випиляних з уже готового моноліту (що може позначитися на міцності всієї конструкції). На шматки бетону надають зростаючий тиск, поки не вдасться зафіксувати руйнування контрольного зразка.

Використання такого впливу на бетон є найбільш точним методом дослідження його на міцність і вважається обов'язковим при створенні відповідальних споруд.

Неруйнівні методи

В даному випадку мова йде про дослідження, яке не передбачає будь-якого руйнівного впливу на зразок або пошкодження всієї конструкції. Прилад взаємодіє з поверхнею моноліту механічним способом за допомогою: відриву, відриву зі сколюванням, а також сколювання ребра.

Якщо використовується випробування за допомогою відриву, на моноліт епоксидним клеєм кріплять сталевий диск, потім відривають його спеціальним пристроєм з фрагментом конструкції. Отриманий показник зусилля за формулою переводять в потрібну величину.Випробування бетону на міцність

Коли проводиться відрив зі сколюванням, прилад кріплять в порожнину бетону. Пелюсткові анкери вкладають в пробурені шпури, потім дістають частину матеріалу і фіксують руйнівне зусилля. Щоб визначити марочні характеристики, використовують перекладні коефіцієнти.

Сколювання ребра використовується там, де є зовнішні кути (перекриття, колони, балки). Прилад (зазвичай ГПНС-4) кріплять до будь-якого виступаючого сегменту анкером з дюбелем, навантажують плавно. У момент руйнування відбувається фіксація глибини відколу і зусилля, міцність потім визначають за формулою, яка обов'язково враховує фракцію наповнювача.

Неруйнівні непрямі методи:

  • Дослідження ультразвуком - швидкість поширення поздовжніх хвиль в моноліті і еталонному зразку порівнюються: УГВ-1 встановлюють на ідеально рівну поверхню і продзвонюють ділянки за планом, потім дані обробляють за наявними таблицями, електронним базам. Похибка зазвичай становить 5%.
  • Ударний імпульс - застосовується енергія удару бойка з металу сферичної форми про моноліт. Магнітострикційний або п'єзоелектричний пристрій перетворює удар в електричний імпульс, час і амплітуда яких пов'язані з міцністю бетону.
  • Метод зворотного відскоку - використовується склерометр, який фіксує величину зворотного відскоку бойка, встановлюючи твердість конструкції.
  • Пластична деформація - вимірюється слід на бетоні після удару металевою кулькою, порівняння з еталонним зразком.Випробування бетону на міцність

Порядок проведення перевірки на легкоукладальність

Щоб вивчити дану властивість бетону, в умовах лабораторії застосовують спеціальний прилад – віскозиметр. Він дає можливість виміряти в секундах час, який потрібно для укладання суміші. Укладання починають і одночасно запускають віскозиметр, потім фіксують отримані показники. Чим менше часу потрібно для виконання робіт, тим краще матеріал.

Порядок проведення випробувань на розтягнення

Спочатку готують бетонний конус, його поміщають горизонтально в спеціальний прилад, на середину зразка виявляється руйнуюче навантаження по наростаючій. Крок впливу, що чиниться становить 0.5 МПа/с. Результат фіксують після того, як структура бетону зруйнувалася в центрі зразка.Випробування бетону на міцність

Порядок проведення випробувань на стиск

Завдяки даному методу вдається визначати марку бетону. Спочатку з матеріалу відливають кубики (або вирізають їх з уже залитої суміші) розміром 100-300 міліметрів по межі.

Також можуть використовуватися у випробуваннях призми і циліндри. У лабораторії зразки відливаються на вібростолі, всі випробування здійснюють на 3, 7, 28 (основна перевірка) добу після заливки.

Зразок поміщається під прес, що давить на кубик з потужністю 140 кгс/м2 з кроком, рівним 3.5 кгс/м2. Вектор сили повинен бути строго перпендикулярним основи бетону. За отриманими даними визначають здатність опору бетону стисненню, марка записується в протокол випробувань.

Марки міцності бетону і сфера їх застосування

Бетону присвоюють марку по ГОСТу, яка позначається буквою М і цифрою відповідно до здатності опору матеріалу на стиск. І чим більше значення, тим міцніше вважається виріб. Як правило, марка міцності залежить від марки і обсягу цементу в розчині, якості і співвідношення компонентів. Бетон буває марок М100-М500. Є марки і менше, і вище, але вони рідко використовуються в будівництві.

Клас бетону визначає його здатність працювати в агресивних середовищах. Бетони марок М100-М250 відносяться до пористих, легким. Зазвичай використовуються для заливки ненавантажених конструкцій, в облаштуванні фундаментів малих будівель, бордюрів, пішохідних доріжок.

Бетони марок М300-М350 застосовуються для облаштування фундаментів багатоповерхових будівель, для виливки плит перекриття, монолітних стін. Найбільш міцні бетони марок М400-М500 актуальні для виробництва залізобетонних конструкцій, які експлуатуються в складних умовах, з підвищеними навантаженнями.

Випробування бетону - важливий і обов'язковий етап контролю і оцінки міцності матеріалу, який найкраще проводити до початку реалізації робіт, щоб не руйнувати конструкцію і мати можливість відкоригувати склад, вжити заходів для зміни властивостей матеріалу.

Замовляючи матеріал в Києві або регіонах, необхідно обов'язково вимагати сертифікати відповідності з результатами лабораторних перевірок.