Строительные конструкции на базе смеси из вяжущего вещества, песка и заполнителя нуждаются в тестировании на предмет надежности и безопасности. Однако подобные исследования не должны стать причиной прерывания эксплуатации испытываемого объекта, поэтому производится неразрушающим методом. Это позволяет сократить расходы, снизить трудоемкость и исключить локальные повреждения.

Прямые методы контроля

Данные способы необходимы для формирования градуировочных зависимостей и их последующей корректировки для косвенных методов, проводимых на тех же самых участках сооружения. Технология может быть применима при освидетельствовании на различных стадиях возведения строений, а также при эксплуатации и реконструкции готовых объектов.

Отрыв со скалыванием

Подобная операция производится в соответствии с государственными стандартами, где отражены основные сведения о способе проведения. На полученные результаты не оказывает никакого влияния состояние поверхности.

Для проведения исследований используются анкерные устройства трех типов.

1. Рабочий стержень, оснащенный анкерной головкой.
2. Прибор с наличием разжимного конуса и рифленых сегментных щек.
3. Устройство с полым разжимным конусом, который имеет специальный стержень для фиксации приспособления в одном положении.

Примечание! Выбирая тип приспособления и глубину проникновения анкера, следует брать в расчет предполагаемую прочность состава и размеры заполнителя, что отражено в таблице ниже.

Условия высыхания смеси	Тип применяемого устройства	Глубина погружения анкера в мм	Предполагаемая прочность в МПа	Значение коэффициента
				Легкий состав	Тяжелый раствор
Тепловая обработка	1	4835	<50>50	1,2	1,32,6
	2	4830	<50>50	1,0	1,12,7
	3	35	<50	—	1,8
Естественное твердение	1	4835	<50>50	1,2	1,12,4
	2	4830	<50>50	1,0	0,92,5
	3	35	<50	—	1,5

В монолитных конструкциях проверка прочности бетона неразрушающим методом, предполагающим отрыв со скалыванием, производится сразу на трех участках. При корректировке градуировочных зависимостей совместно с данным способом осуществляются три косвенных теста.

Скалывание ребра

Данный метод подразумевает отсечение ребра испытуемой конструкции. В первую очередь он применяется для контроля линейных сегментов вроде ригелей, колонн, свай, перемычек и опорных балок. Проведение операции не требует дополнительной подготовки, однако при наличии защитного слоя толщиной менее 20 мм метод не может быть применим.

Отрыв металлических дисков

Еще одно мероприятие, которое позволяет осуществлять неразрушающий метод контроля бетона, не нашло широкого распространения в нашей стране, что связано с ограниченным температурным режимом. Еще одним отрицательным фактором считается необходимость проделывания борозды сверлом, а это снижает производительность исследования.

Сам способ предполагает снятие регистрации напряжения, которое требуется для местного разрушения затвердевшего состава при отрыве стального диска. При определении прочностных качеств учитывается приложенное усилие и площадь проекции поверхности.

Косвенные методы контроля

Подобные исследования проводятся, когда нужно оценить значение прочностных характеристик, используя их в качестве одного из нескольких факторов, дающих представление о техническом состоянии сооружения. Полученный результат не допускается использовать, если не была определена частная градуировочная зависимость ().

Ультразвуковое тестирование

Широкое распространение получил способ испытания бетона неразрушающим методом, подразумевающим использование ультразвуковых волн. При проведении операции устанавливается связь между скоростью колебаний и плотностью затвердевшей смеси.

На зависимость могут влиять самые различные факторы.

• Фракция заполнителя и его количество в растворе.
• Выбранный способ приготовления состава.
• Степень уплотнения и напряжение.
• Изменение расхода вяжущего вещества более, чем на 30 процентов.

Дополнение! Ультразвуковые изыскания предоставляют возможность выполнять массовые испытания практических любых конструкций неограниченное количество раз. Основной недостаток кроется в допускаемой погрешности.

Упругий отскок

Неразрушающий контроль прочности бетона этим методом позволяет установить зависимость между прочностью на сжатие и упругостью материала. При исследовании металлический боек основного прибора после удара отдаляется на определенное расстояние, которое является показателем прочностных качеств конструкции.

Во время испытаний приспособление фиксируется так, чтобы стальной элемент плотно соприкасался с бетонной поверхностью, для чего применяются специальные винты. После крепления маятник устанавливается горизонтально. В этом случае он защелкивается непосредственно спусковым крючком.

Приложив устройство перпендикулярно к плоскости, нажимают на курок. Боек взводится автоматически, после чего самостоятельно освобождается и совершает удар под действием особой пружины. Металлический элемент отскакивает на какое-то расстояние, которое измеряется специальной шкалой.

В качестве основного инструмента для испытаний используется прибор системы КИСИ, который имеет достаточно сложное строение. Прочность затвердевшей смеси удается определить на основании данных устройства после проведения 6-7 тестов по специальному графику.

Придание ударного импульса

Благодаря этому методу исследования можно зафиксировать энергию удара, освобождающуюся в момент соприкосновения бойка с бетонной конструкцией. Положительным моментом считается то факт, что приборы неразрушающего контроля бетона, работающие по принципу ударного импульса, имеют компактные размеры. Однако их цена достаточно высока.

Пластическая деформация

При проведении операции осуществляется измерение размеров следа, оставленного на бетонной поверхности стальным элементом. Метод считается несколько устаревшим, но в связи с дешевизной оборудования он продолжает активно использоваться в строительной среде. После нанесенного удара измеряются оставшиеся отпечатки.

Устройства для определения прочности такого типа базируются на вдавливании стержня непосредственно в плоскость путем статического давления нужной силы или обычного удара. В качестве основных приборов используются маятниковые, молотковые и пружинные изделия.

Ниже приводятся условия проведения операции.

• Испытания должны осуществляться на участке, площадь которого колеблется от 100 до 400 кв. см.
• При проведении данной операции следует делать не менее пяти измерений с высокой точностью.
• Ударная сила должна иметь перпендикулярное направление относительно испытываемой плоскости.
• Для определения прочностных характеристик требуется гладкая поверхность, которая достигается формованием в опалубке из металла.

Важно! Если производится измерение прочности бетона неразрушающим методом с использованием устройств молоткового типа, то образцы должны устанавливаться на идеально ровное основание.

Сравнительная характеристика на примере

В качестве объекта берется колодец, изготовленный из монолитного железобетона. Его глубина составляет 8 м, а радиус – 12 м. Заливка боковых поверхностей велась захватками, которые разделяют конструкцию на 7 ярусов по высоте.

Результаты исследований представлены в таблице ниже.

Ярус	Косвенные методы исследования
	Ультразвуковой		Ударный импульс		Упругий отскок		Испытание прессом
	Ср. знач. в м/c	Процентное соотношение	Ср. знач. в МПа	Процентное соотношение	Ср. знач. в у. ед.	Процентное соотношение	Ср. знач. в МПа
1	4058	3,9	41,9	23,4	46,2	7,8	41,6
2	4082	4,6	24,4	40,2	43,7	7,6	35,0
3	4533	5,2	49,6	28,7	49,7	9,9	36,5
4	4300	3,9	38,1	36,3	46,6	8,3	40,1
5	4094	4,1	38,2	28,5	48,2	8,5	42,1
6	4453	3,6	45,5	41,6	47,6	7,6	39,3
7	3836	4,5	42,8	26,5	44,6	7,3	30,6
Ср. знач. V		≈4,26		≈32,2		≈8,14

Вывод! Из приведенной таблицы становится понятно, что минимальная погрешность при исследованиях характерна для ультразвукового метода. Разброс при проверке ударным импульсом максимален.

Тестирование без использования приборов

Выше были рассмотрены исследования, проводимые при помощи специальных устройств, однако в случае необходимости незамысловатые испытания можно осуществить своими руками. Точную информацию о прочностных качествах получить не удастся, но определить класс бетона вполне реально.

Сначала подготавливается необходимый инструмент: зубило и молоток, вес которого колеблется в пределах 400-800 г. Ударно-режущее приспособление устанавливается перпендикулярно поверхности.

По нему наносятся удары средней силы, по следам которых и будет производиться анализ.

• Еле заметный отпечаток может свидетельствовать о том, что затвердевшая смесь относится к классу B25 и выше.
• Сильно заметные следы на поверхности конструкции остаются обычно при использовании бетона B15.
• Существенные углубления и наличие крошек позволяют отнести применяемый состав к классу B10.
• Если же острие инструмента вошло в плоскость на глубину более 1 см, то возможно для работ использовался бетон B5.

Внимание! Осуществить проверку таким способом можно в течение нескольких минут без какого-либо оборудования. После этого уже будет представление о том, какую прочность имеет затвердевший состав.

Государственный стандарт

Регламентируются неразрушающие методы контроля прочности бетона по ГОСТу 22690-88, пункты которого распространяются на легкие и тяжелые смеси. Однако в нем отражены только механические способы, не включающие ультразвуковое исследование. Их предельные значения представлены в таблице.

Работа с бетоном

• Для формирования конструкций на основе строительной смеси изготавливается деревянная или металлическая опалубка, способная придать нужную форму материалу.
• Для улучшения качественных характеристик в состав помещается сетка из стальной арматуры, скрепленная сваркой или проволокой . Обычно величина ячеек колеблется от 10 до 20 сантиметров.
• Если необходимо отделить от сооружения какую-то часть, то применяется резка железобетона алмазными кругами . Подобная операция может проводиться с использованием воды, чтобы избежать сильного запыления.
• Заливка раствора осуществляется, как правило, при плюсовых температурах . Однако при наличии специального оборудования для прогрева допустимо проводить работы при отрицательных показателях термометра.
• Для создания вентиляции внутри бетонной конструкции (например, для фундамента или чердачного помещения) осуществляется алмазное бурение отверстий в бетоне.
• Нагружать готовое сооружение допускается только после окончательного затвердевания смеси, то есть спустя 28 суток .

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

БЕТОНЫ

Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

(EN 12504-2:2001, NEQ)

(EN 12504-3:2005, NEQ)

Издание официальное

Стенда ртинформ 2016

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стан, дартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Структурным подразделением АО «НИЦ «Строительство» Научно-исследовательским. проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 18 июня 2015 г. № 47)

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 сентября 2015 г. № 1378-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 22690-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2016 г.

5 8 настоящем стандарте учтены основные нормативные положения в части требований к механическим методам неразрушающего контроля прочности бетона следующих европейских региональных стандартов:

EN 12504-2:2001 Testing concrete in structures - Part 2: Non-destructive testing - Determination of rebound number (Испытание бетона в конструкциях. Часть 2. Неразрушающий контроль. Определение критерия отскока);

EN 12504-3:2005 Testing concrete in structures - Determination of pull-out force (Испытание бетона в конструкциях. Часть 3. Определение усилия отрыва).

Степень соответствия - неэквивалентная (NEQ)

6 83АМЕН ГОСТ 22690-88

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информацией-ном указателе «Национальные стандарты», а текст изменении и поправок - е ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано е ежемесячном информационном указателе *Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ. 2016

В Российской Федерации настоящий стандартне может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Приложение А (обязательное) Стандартная схема испытания методом отрыва со скалыванием. . . 10

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Определение прочности механическими методами нераэрушающего контроля

Determination of strength by mechanical methods of nondestructive testing

Дата введения - 2016-04-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на конструкционные тяжелые, мелкозернистые, легкие и напрягающие бетоны монолитных, сборных и сборно-монолитных бетонных и железобетонных изделий. конструкций и сооружений (далее - конструкции) и устанавливает механические методы определения прочности на сжатие бетонов в конструкциях по упругому отскоку, ударному импульсу, пластической деформации, отрыву, скалыванию ребра иотрывусо скалыванием.

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 166-89(ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 577-68 Индикаторычасовоготипасценойделения0.01 мм. Технические условия

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 28243-96 Пирометры. Общие технические требования

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 31914-2012 Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций. Правила контроля и оценки качества

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - не официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дане ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

8 настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 18105. а также следующие термины с соответствующими определениями:

Издание официальное

разрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным из бетонной смеси по ГОСТ 10180 или отобранным из конструкций по ГОСТ 28570.

[ГОСТ 18105-2010. статья 3.1.18]

3.2 неразрушающие механические методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона непосредственно в конструкции при локальном механическом воздействии на бетон (удар, отрыв, скол, вдавливание, отрыв со скалыванием, упругий отскок).

3.3 косвенные нераэрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по предварительно установленным градуировочным зависимостям.

3.4 прямые (стандартные) неразрушающие методы определения прочности бетона: Методы, предусматривающие стандартные схемы испытаний (отрыв со скалыванием и скалывание ребра) и допускающие применение известных градуировочных зависимостей без привязки и корректировки

3.5 градуировочная зависимость: Графическая или аналитическая зависимость между косвенной характеристикой прочности и прочностью бетона на сжатие, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов.

3.6 косвенные характеристики прочности (косвенный показатель): Величина прикладываемого усилия при местном разрушении бетона, величина отскока, энергия удара, размер отпечатка или другое показание прибора при измерении прочности бетона неразрушающими механическими методами.

4 Общие положения

4.1 Неразрушающие механические методы применяют для определения прочности бетона на сжатие в установленном проектной документацией промежуточном и проектном возрасте и в возрасте, превышающем проектный, при обследовании конструкций.

4.2 Неразрушающие механические методы определения прочности бетона, установленные настоящим стандартом, подразделяют по виду механического воздействия или определяемой косвенной характеристики на метод:

Упругого отскока;

Пластической деформации;

> ударного импульса:

Отрыва со скалыванием:

Скалывания ребра.

4.3 Нераэрушающие механические методы определения прочности бетона основаны на связи прочности бетона с косвенными характеристиками прочности:

Метод упругого отскока на связи прочности бетона со значением отскока бойка от поверхности бетона (или прижатого к ней ударника);

Метод пластической деформации на связи прочности бетона с размерами отпечатка на бетоне конструкции (диаметра, глубины и т. п.) или соотношения диаметра отпечатка на бетоне и стандартном металлическом образце при ударе индентора или вдавливании индентора в поверхность бетона;

Метод ударного импульса на связи прочности бетона с энергией удара и ее изменениями в момент соударения бойка с поверхностью бетона;

Метод отрыва на связи напряжения, необходимого для местного разрушения бетона при отрыве приклеенного к нему металлического диска, равного усилию отрыва, деленному на площадь проекции поверхности отрыва бетона на плоскость диска;

Метод отрыва со скалыванием на связи прочности бетона со значением усилия местного разрушения бетона при вырыее из него анкерного устройства;

Метод скалывания ребра на связи прочности бетона со значением усилия, необходимого для скалывания участка бетона на ребре конструкции.

4.4 В общем случае неразрушающие механические методы определения прочности бетона являются косвенными нераэрушающими методами определения прочности. Прочность бетона в конструкциях определяют по экспериментально установленным градуировочным зависимостям.

4.5 Метод отрыва со скалыванием при проведении испытаний в соответствии со стандартной схемой по приложению А и метод скалывания ребра при проведении испытаний в соответствии со стандартной схемой по приложению Б являются прямыми неразрушающими методами определения прочности бетона. Для прямых неразрушающих методов допускается использовать градуировочные зависимости, установленные в приложениях б и Г.

Примечание - Стандартные схемы испытаний применимы а ограниченном диапазоне прочности бетона (см. приложения А и Б) Для случаев, не относящихся к стандартным схемам испытаний, следует устанавливать грвдуировочные зависимости по общим правилам.

4.6 Метод испытания следует выбирать с учетом данных, приведенных в таблице 1. и дополнительных ограничений, установленных производителями конкретных средств измерений. Применение методов за пределами рекомендуемых в таблице 1 диапазонов прочности бетона допускается при научно-техническом обосновании по результатам исследований с использованием средств измерений, прошедших метрологическую аттестацию для расширенного диапазона прочности бетона.

Таблица 1

4.7 Определение прочности тяжелых бетонов проектных классов В60 и выше или при средней прочности бетона на сжатие R m i 70 МПа в монолитных конструкциях необходимо проводить с учетом положений ГОСТ 31914.

4.8 Прочность бетона определяют на участках конструкций, не имеющих видимых повреждений (отслоение защитного слоя, трещины, каверны и т. п.).

4.9 Возраст бетона контролируемых конструкций и ее участков не должен отличаться от возраста бетона конструкций (участков, образцов), испытанных для установления градуировочной зависимости, более чем на 25 %. Исключениями являются контроль прочности и построение градуировочной зависимости для бетона, возраст которого превышает два месяца. В этом случае различие в возрасте отдельных конструкций (участков, образцов) не регламентируется.

4.10 Испытания проводят при положительной температуре бетона. Допускается проводить испытания при отрицательной температуре бетона, но не ниже минус 10 "С, при установлении или привязке градуировочной зависимости сучетом требований 6.2.4. Температура бетона при испытаниях должна соответствовать температуре, предусмотренной условиями эксплуатации приборов.

Градуировочные зависимости, установленные при температуре бетона нижеО *С, не допускается применять при положительных температурах.

4.11 При необходимости проведения испытаний бетона конструкций после тепловой обработки при температуре поверхности Т к 40 *С (для контроля отпускной, передаточной и распалубочной прочности бетона) градуировочную зависимость устанавливают после определения прочности бетона в конструкции косвенным неразрушающим методом при температуре (я (Т ± 10) *С, а испытания бетона прямым неразрушающим методом или испытания образцов - после остывания при нормальной температуре.

5 Средства измерений, аппаратура и инструмент

5.1 Средства измерений и приборы для механических испытаний, предназначенные для определения прочности бетона, должны быть аттестованы и поверены в установленном порядке и должны соответствовать требованиям по приложению Д.

5.2 Показания приборов, градуированных в единицах прочности бетона, следует рассматривать как косвенный показатель прочности бетона. Указанные приборы следует использовать только после

установления градуировочной зависимости «показание прибора - прочность бетона» или привязки зависимости, установленной в приборе в соответствии с 6.1.9.

5.3 Инструмент для измерения диаметра отпечатков (штангенциркуль по ГОСТ 166), используемый для метода пластических деформаций, должен обеспечивать измерение с погрешностью не более 0.1 мм. инструмент для измерения глубины отпечатка (индикатор часового типа по ГОСТ 577 и др.) - с погрешностью не более 0.01 мм.

5.4 Стандартные схемы проведения испытаний методом отрыва со скалыванием и скола ребра предусматривают применение анкерных устройств и захватов в соответствии с приложениями А и Б.

5.5 Для методаотрыеа соскалыванием следует применять анкерныеустройстеа. глубина заделки которых должна быть не менее максимального размера крупного заполнителя бетона испытуемой конструкции.

5.6 Для метода отрыва следует использовать стальные диски диаметром не менее 40 мм. толщи* ной не менее 6 мм и не менее 0.1 диаметра, с параметрами шероховатости приклеиваемой поверхности не менее Ra = 20 мкм по ГОСТ 2789. Клей для приклейки диска должен обеспечивать прочность сцеплв-ния с бетоном, при которой разрушение происходит по бетону.

6 Подготовка к испытаниям

6.1 Порядок подготовки к проведению испытаний

6.1.1 Подготовка к испытаниям включает в себя проверку используемых приборов в соответствии с инструкциями по их эксплуатации и установление градуировочных зависимостей между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности.

6.1.2 Градуировочную зависимость устанавливают на основании следующих данных:

Результатов параллельных испытаний одних и тех же участков конструкций одним из косвенных методов и прямым неразрушающим методом определения прочности бетона;

Результатов испытаний участков конструкций одним из косвенных нераэрушающих методов определения прочности бетона и испытаний образцов-кернов, отобранных из тех же участков конструкции и испытанных в соответствии с ГОСТ 28570:

Результатов испытаний стандартных бетонных образцов одним из косвенных неразрушающих методов определения прочности бетона и механических испытаний по ГОСТ 10180.

6.1.3 Для косвенных неразрушающих методов определения прочности бетона градуировочную зависимость устанавливают для каждого вида нормируемой прочности, указанной в 4.1 для бетонов одного номинального состава.

Допускается строить одну градуировочную зависимость для бетонов одного вида с одним типом крупного заполнителя, с единой технологией производства, отличающихся по номинальному составу и значению нормируемой прочности при соблюдении требований 6.1.7

6.1.4 Допустимое отличие возраста бетона отдельных конструкций (участков, образцов) при установлении градуировочной зависимости от возраста бетона контролируемой конструкции принимают по 4.9.

6.1.5 Для прямых неразрушающих методов по 4.5 допускается использовать зависимости, приведенные в приложениях В и Г для всех видов нормируемой прочности бетона.

6.1.6 Градуировочная зависимость должна иметь среднеквадратическое (остаточное) отклонение S T н м. не превышающее 15 % среднего значения прочности бетона участков или образцов, использованных при построении зависимости, и коэффициент (индекс) корреляции не менее 0.7.

Рекомендуется использовать линейную зависимость вида R* а*ЬК (где R - прочность бетона. К-косвенный показатель). Методика установления, оценки параметров и определения условий применения линейной градуировочной зависимости приведена в приложении Е.

6.1.7 При построении градуировочной зависимости отклонения единичных значений прочности бетона R^ от среднего значения прочности бетона участков или образцов Я ф. использованных для построения градуировочной зависимости, должны быть в пределах:

> от 0.5 до 1.5 среднего значения прочности бетона Я ф приЯ ф £20 МПа;

От 0.6 до 1.4 среднего значения прочности бетона R, ф при 20 МПа < Я ф £50 МПа;

От 0,7 до 1.3 среднего значения прочности бетона R ф при 50 МПа <Я Ф £80 МПа;

От 0.8 до 1.2 среднего значения прочности бетона Я ф приЯ ф > 80 МПа.

6.1.8 Корректировка установленной зависимости для бетонов в промежуточном и проектном возрасте должна проводиться не реже одного раза в месяц с учетом дополнительно полученных результатов испытаний. Число образцов или участков дополнительных испытаний при проведении корректировки должно быть не менее трех. Методика корректировки приведена в приложении Е.

6.1.9 Допускается применять косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона, используя градуировочные зависимости, установленные для бетона, отличающегося от испытуемого по составу, возрасту, условиям твердения, влажности, с привязкой в соответствии с методикой поприпожениюЖ.

6.1.10 Без привязки к конкретным условиям по приложению Ж градуировочные зависимости, установленные для бетона, отличающегося от испытуемого, допускается использовать только для получения ориентировочных значений прочности. Не допускается использовать ориентировочные значения прочности без привязки к конкретным условиям для оценки класса бетона по прочности.

6.2 Построение градуировочной зависимости по результатам испытаний прочности бетона

в конструкциях

6.2.1 При построении градуировочной зависимости по результатам испытаний прочности бетона в конструкциях зависимость устанавливают по единичным значениям косвенного показателя и прочности бетона одних и тех же участков конструкций.

За единичное значение косвенного показателя принимают среднее значение косвенного показателя в участке. За единичное значение прочности бетона принимают прочность бетона участка, определенную прямым неразрушающим методом или испытанием отобранных образцов.

6.2.2 Минимальное число единичных значений для построения градуировочной зависимости по результатам испытаний прочности бетона в конструкциях - 12.

6.2.3 При построении градуировочной зависимости по результатам испытаний прочности бетона в конструкциях не подлежащих испытанию конструкциях или их зонах предварительно проводят измерения косвенным неразрушающим методом согласно требованиям раздела 7.

Затем выбирают участки в количестве, предусмотренном 6.2.2, на которых получены максимальное. минимальное и промежуточные значения косвенного показателя.

После испытания косвенным неразрушающим методом участки испытывают прямым неразру-шающим методом или отбирают образцы для испытания по ГОСТ 26570.

6.2.4 Для определения прочности при отрицательной температуре бетона участки, выбранные для построения или привязки градуировочной зависимости, сначала испытывают косвенным нераэру-шающим методом, а затем отбирают образцы для последующего испытания при положительной температуре или отогревают внешними источниками тепла (инфракрасные излучатели, тепловые пушки и др.) на глубину 50 мм до температуры не ниже 0 *С и испытывают прямым неразрушающим методом. Контроль температуры отогреваемого бетона проводят на глубине установки анкерного устройства в подготовленном отверстии или по поверхности скола бесконтактным способом с помощью пирометра по ГОСТ 28243.

Отбраковка результатов испытаний, используемых для построения градуировочной зависимости при отрицательной температуре, допускается только в том случае, если отклонения связаны с нарушением процедуры испытания. При этом отбраковываемый результат должен быть заменен результатами повторного испытания в той же зоне конструкции.

6.3 Построение градуировочной зависимости по контрольным образцам

6.3.1 При построении градуировочной зависимости по контрольным образцам зависимость устанавливают по единичным значениям косвенного показателя и прочности бетона стандартных образцов-кубов.

За единичное значение косвенного показателя принимают среднее значение косвенных показателей для серии образцов или для одного образца (если градуировочную зависимость устанавливают по отдельным образцам). За единичное значение прочности бетона принимают прочность бетона в серии по ГОСТ 10180 или одного образца (градуировочная зависимость по отдельным образцам). Механические испытания образцов по ГОСТ 10180 проводят непосредственно после испытаний косвенным нераэ-рушающим методом.

6.3.2 При построении градуировочной зависимости по результатам испытаний образцов-кубов используют не менее 15 серий образцов-кубов по ГОСТ 10180 или не менее 30 отдельных образцов-кубов. Образцы изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 10180 в разные смены, в течение не менее 3 сут из бетона одного номинального состава, по одной технологии, при том же режиме твердения, что и конструкция, подлежащая контролю.

Единичные значения прочности бетона образцов-кубов, используемых для построения градуировочной зависимости, должны соответствовать ожидаемым на производстве отклонениям, при этом быть в пределах диапазонов, установленных в 6.1.7.

6.3.3 Градуировочную зависимость для методов упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации, отрыва и скалывания ребра устанавливают на основе результатов испытаний изготовленных образцов-кубов сначала неразрушающим методом, а затем разрушающим методом по ГОСТ 10180.

При установлении градуировочной зависимости для метода отрыва со скалыванием изготовляют основные и контрольные образцы по 6.3.4. На основных образцах определяют косвенную характеристику. контрольные образцы испытывают по ГОСТ 10180. Основные и контрольные образцы должны быть изготовлены из одного бетона и твердеть в одинаковых условиях.

6.3.4 Размеры образцов следует выбирать в соответствии с наибольшей крупностью заполнителя в бетонной смеси по ГОСТ 10180. но не менее:

100* 100* 100 мм для методов отскока, ударного импульса, пл астической деформации. а также для метода отрыва со скалыванием (контрольные образцы);

200 * 200 * 200 мм для метода скалывания ребра конструкции:

300 * 300 * 300 мм. но сразмером ребра не менее шести глубин установки анкерного устройства для метода отрыва со скалыванием (основные образцы).

6.3.5 Для определения косвенных характеристик прочности проводят испытания согласно требованиям раздела 7 на боковых (по направлению бетонирования) гранях образцов-кубов.

Общее число измерений на каждом образце для метода упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации при ударе должно быть не менее установленного числа испытаний на участке по таблице 2. а расстояние между местами ударов - не менее 30 мм (15 мм для метода ударного импульса). Для метода пластической деформации при вдавливании число испытаний на каждой грани должно быть не менее двух, а расстояние между местами испытаний - не менее двух диаметров отпечатков.

При установлении градуировочной зависимости для метода скалывания ребра проводят по одному испытанию на каждом боковом ребре.

При установлении градуировочной зависимости для метода отрыва со скалыванием проводят по одному испытанию на каждой боковой грани основногообраэца.

6.3.6 При испытаниях методом упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации при ударе образцы должны быть зажаты в прессе с усилием не менее (30 ± 5) кН и не более 10 % ожидаемого значения разрушающей нагрузки.

6.3.7 Образцы, испытанные методом отрыва, устанавливают на прессе так. чтобы к опорным плитам пресса не прилегали поверхности, на которых проводили вырыв. Результаты испытаний по ГОСТ 10180 увеличивают на 5%.

7 Проведение испытаний

7.1 Общие требования

7.1.1 Число и расположение контролируемых участков в конструкциях должны соответствовать требованиям ГОСТ 18105 и указываться в проектной документации на конструкции или устанавливаться с учетом:

Задач контроля (определение фактического класса бетона, распалубочной или отпускной прочности, выявление участков пониженной прочности и т. л.};

Вида конструкции (колонны, балки, плиты и др.};

Размещения захваток и порядка бетонирования:

Армирования конструкций.

Правила назначения числа участков испытаний монолитных и сборных конструкций при контроле прочности бетона приведены в приложении И. При определении прочности бетона обследуемых конструкций число и расположение участков должны приниматься по программе проведения обследования.

7.1.2 Испытания проводят на участке конструкции площадью от 100 до 900 см г.

7.1.3 Общее число измерений на кажаом участке, расстояние между местами измерений на участке и от края конструкции, толщина конструкций на участке измерений должны быть не менее значений, приведенных в таблице 2 в зависимости от метода испытаний.

Таблица 2 - Требования к участкам испытаний

Наименование метода	Общее число измерений не участке	Минимальное расстояние между местами измерений на участке, мм	Минимальное расстояние от края конструкции до места измерения, мм	Минимальная толщина конструкции, мм
Упругий ОТСКОК
Ударный импульс
Пластическая дефомация
Скапывание ребра
		2 диаметра диска
Отрыв со скалыванием при рабочей глубине заделки анкера Л: *40мм < 40мм

7.1.4 Отклонение отдельных результатов измерений на каждом участке от среднего арифметического значения результатов измерений для данного участка не должно превышать 10 %. Результаты измерений, не удовлетворяющие указанному условию, не учитывают при вычислении среднего арифметического значения косвенного показателя для данного участка. Общее число измерений на каждом участке при вычислении среднего арифметического должно соответствовать требованиям таблицы 2.

7.1.5 Прочность бетона е контролируемом участке конструкции определяют по среднему значению косвенного показателя по градуировочной зависимости, установленной в соответствии с требованиями раздела 6. при условии, что вычисленное значение косвенного показателя находится в пределах установленной (или привязанной) зависимости (между наименьшим и наибольшим значениями прочности).

7.1.6 Шероховатость поверхности участка бетона конструкций при испытании методами отскока, ударного импульса, пластической деформации должна соответствовать шероховатости поверхности участков конструкции (или кубов}, испытанных при установлении градуировочной зависимости. В необходимых случаях допускается зачищать поверхности конструкции.

При использовании метода пластической деформации при вдавливании, если нулевой отсчет снимают после приложения начальной нагрузки, требований к шероховатости поверхности бетона конструкции не предъявляют.

7.2 Метод упругого отскока

7.2.1 Испытания проводят в следующей последовательности:

Положение прибора при испытании конструкции относительно горизонтали рекомендуется принимать таким же. как и при установлении градуировочной зависимости. При другом положении прибора необходимо вносить поправку на показатели в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора:

7.3 Метод пластических деформаций

7.3.1 Испытания проводят в следующей последовательности:

Прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно испытуемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

При применении сферического индемтора для облегчения измерений диаметров отпечатков испытание допускается проводитьчврез листы копировальнойи белой бумаги (вэтомслучае испытания для установления градуировочной зависимости проводите применением такой же бумаги};

Фиксируют значения косвенной характеристики в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

Вычисляют среднее значение косвенной характеристики на участке конструкции.

7.4 Метод ударного импульса

7.4.1 Испытания проводят в следующей последовательности:

Прибор располагают так. чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно испытуемой поверх* ности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора:

Положение прибора при испытании конструкции относительно горизонтали рекомендуется принимать таким же, как и при испытании при установлении градуировочной зависимости. При другом положении прибора необходимо вносить поправку на показания в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

Фиксируют значение косвенной характеристики в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

Вычисляют среднее значение косвенной характеристики на участке конструкции.

7.5 Метод отрыва

7.5.1 При испытании методом отрыва участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.

7.5.2 Испытание проводят в следующей последовательности:

В месте приклейки диска снимают поверхностный спой бетона глубиной 0.5-1 мм и очищают поверхность от пыли;

Диск приклеивают к бетону, прижимая диск и удаляя излишки клея за пределами диска;

Лриборсоединяютсдиском;

Нагрузкуплавно увеличивают соскоростью(1 ±0.3)кН/с;

Фиксируют показание силоизмерителя прибора;

Измеряют площадь проекции поверхности отрыва на плоскости диска с погрешностью iO.Scm 2 ;

Определяют значение условного напряжения вбетоне при отрыве какоткошение максимального усилия отрыва к площади проекции поверхности отрыва.

7.5.3 Результаты испытаний не учитывают, если при отрыве бетона была обнажена арматура или площадь проекции поверхности отрыва составила менее 80 % площади диска.

7.6 Метод отрыва со скалыванием

7.6.1 При испытании методом отрыва со скалыванием участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предвари* тельно напряженной арматуры.

7.6.2 Испытания проводят в следующей последовательности:

Если анкерное устройство не было установлено до бетонирования, то в бетоне выполняют отверстие, размер которого выбирают в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора в зависимости от типа анкерного устройства;

В отверстие закрепляют анкерное устройство на глубину, предусмотренную инструкцией по эксплуатации прибора, в зависимости от типа анкерного устройства;

Прибор соединяют санкерным устройством;

Нагрузку увеличивают со скоростью 1.5-3,0 кН/с:

Фиксируют показание силоизмерителя прибора Р 0 и величину проскальзывания анкера ЛП (разность между фактической глубиной вырыва и глубиной заделки анкерного устройства) с точностью не мекее0.1 мм.

7.6.3 Измеренное значение силы вырыва Р 4 умножают на поправочный коэффициент у. определяемый по формуле

где Л - рабочая глубина заделки анкерного устройства, мм;

ДП - величина проскальзывания анкера, мм.

7.6.4 Если наибольший и наименьший размеры вырванной части бетона от анкерного устройства до границ разрушения по поверхности конструкции отличаются более чем в два раза, а также, если глубина вырыва отличается от глубины заделки анкерного устройства более чем на 5 % (ДЛ > 0.05ft, у > 1.1), то результаты испытаний допускается учитывать только для ориентировочной оценки прочности бетона.

Примечание - Ориентировочные значения прочности бетона не допускается использовать для оценки классе бетона по прочности и построения градуировочных зависимостей.

7.6.5 Результаты испытания не учитывают, если глубина вырыва отличается от глубины заделки анкерного устройства болеечем на 10 % (дЛ > 0.1 А) или была обнажена арматура на расстоянииот анкерного устройства, меньшем, чем глубина его заделки.

7.7 Метод скалывания ребра

7.7.1 При испытании методом скалывания ребра на участке испытания не должно быть трещин, околов бетона, наплывов или раковин высотой (глубиной) более 5 мм. Участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.

7.7.2 Испытание проводят в следующей последовательности:

Прибор закрелляютнаконструкции. прикладывают нагрузкусоскоростьюнеболвв(1 ±0.3)кН/с;

Фиксируют показание силоиэмерителя прибора;

Измеряют фактическую глубину скалывания;

Определяют среднее значение усилия скалывания.

7.7.3 Результаты испытания не учитывают, еслиприскалывании бетона былаобнаженаарматура или фактическая глубина скалывания отличалась от заданной более чем на 2 мм.

8 Обработка и оформление результатов

8.1 Результаты испытаний представляют в таблице, в которой указывают:

Вид конструкции;

Проектный класс бетона;

Возраст бетона;

Прочность бетона каждого проконтролированного участка по 7.1.5;

Среднюю прочность бетона конструкции;

Зоны конструкции или ее части при соблюдении требований 7.1.1.

Форма таблицы представления результатов испытаний приведена в приложении К.

8.2 Обработку и оценку соответствия установленным требованиям значений фактической прочности бетона, полученных с применением приведенных в настоящем стандарте методов, проводят поГОСТ 18105.

П р и м в ч в н и в - Статистическую оценку класса бетона по результатам испытаний проводят по ГОСТ 18105 (схемы «А». «Б» или «В») в тех случаях, когда прочность бетона определяется по градуировочной зависимости, построенной в соответствии с разделом 6. При использовании ранее установленных зависимостей путем их привязки (по приложению Ж) статистический контроль не допускается, а оценку класса бетоне проводят только по схеме «Г» ГОСТ 18105.

8.3 Результаты определения прочности бетона механическими методами неразрушающего контроля оформляют в заключении (протоколе), в котором приводят следующие данные:

Об испытанных конструкциях с указанием проектного класса, даты бетонирования и проведения испытаний или возраста бетона на момент проведения испытания;

О применяемых методах контроля прочности бетона;

О типах приборов с заводскими номерами, сведения о поверках приборов;

О принятых градуировочных зависимостях (уравнение зависимости, параметры зависимости, соблюдение условий применения градуировочной зависимости);

Используемые для построения градуировочной зависимости или ее привязки (дата проведения и результаты испытаний неразрушающими косвенными и прямыми или разрушающими методами, корректирующие коэффициенты);

О числе участков определения прочности бетона в конструкциях с указанием их расположения;

Результаты испытаний;

Методику, результаты обработки и оценки полученных данных.

Стандартная схема испытания методом отрыва со скалыванием

А.1 Стандартная схема испытания методом отрыва со скалыванием предусматривает проведение испытаний при соблюдении требований А.2-А.6.

А.2 Стандартная схема испытаний применима в следующих случаях:

Испытания тяжелого бетона прочностью на сжатие от S до 100 МПа:

Испытания легкого бетона прочностью на сжатие от S до 40 МПа:

Максимальная фракция крупного заполнителя бетона не более рабочей глубины заделки анкерных устройств.

А.З Опоры нагружающего устройствадопжны равномерно прилегать к поверхности бетона на расстоянии не менее 2h от оси анкерного устройства, где Л - рабочая глубина заделки анкерного устройства. Схема испытания приведена на рисунке А.1.

1 - прибор с нагружающим устройством и силойзмеритопом; 2 - опора нагружающею устройства: 3 - захват нагружающего устройства: 4 - переходные элементы, тяги, S - анкерное устройство. 6 - вырываемый бетон (конусотрыва): 7 - испытуемая конструкция

Рисунок А.1 - Схема испытания методом отрыва со скалыванием

А.4 Стандартной схемой испытания методом отрыва со скалыванием предусмотрено применение анкерных устройств трех типов (см. рисунок А.2). Анкерное устройство типе I устанавливают в конструкции при бетонировании. Анкерные устройства типов II и ill устанавливают в предварительно подготовленные в конструкции отверстия.

1 - рабочий стержень: 2 - рабочий стержень с рами иным конусом: 3 - сегментные рифленые щеш: 4 - опорный стержень: 5 - рабочий стержень спелым разжимным конусом: б - выравнивающая шайба

Рисунок А.2 - Типы анкерных устройств для стандартной схемы испытаний

А.5 Параметры анкерных устройств и допустимые для них диапазоны измеряемой прочности бетона при стандартной схеме испытаний указаны в таблице А.1. Для легкого бетона при стандартной схеме испытаний применяются только анкерные устройства с глубиной заделки 48 мм.

Таблица А.1 - Параметры анкерных устройств при стандартной схеме испытаний

Тип анкерного устройства	Диаметр анкерного устройства tf. мм	Глубина заделки анкерных устройств, мм		Допустиыый дпя анкерного устройства диапазон измерений прочности на сжатие бетона. МПа
		ребочея h	полнея Л"	тяжелого

А.б Конструкции анкеров типов II и III должны обеспечивать предварительное (до приложения нагрузки) обжатие стенок отверстия на рабочей глубине заделки л и контроль проскальзывания после испытания.

Стандартная схема испытания методом скалывания ребра

Б.1 Стандартная схема испытания методом скалывания ребра предусматривает проведение испытаний при соблюдении требований Б.2-Б.4.

Б.2 Стандартная схема испытаний применима в следующих случаях:

Максимальная фракция крупного заполнителя бетона не более 40 мм:

Испытания тяжелого бетона прочностью на сжатие от 10 до 70 МПа на гранитном и известняковом щебне. Б.З Для проведения испытаний применяют прибор, состоящий из силовозбудителя с блоком силоизме-

ригеля и захвата со скобой для местного скалывания ребра конструкции. Схема испытания приведена на рисунке Б.1.

1 - приборе нагружающим устройством и сипоиэмерителем. 2 - опорная рама: 3 - скалываемый бетон: 4 - испытуемая

конструкция^ - захват со скобой

Рисунок Б.1 - Схема испытания методом скалывания ребра

Б.4 При местном скалывании ребра должны быть обеспечены следующие параметры:

Глубина скалывания а ■ (20 а 2) мм.

Ширина скалывания 0 « (30 а 0.5} мм;

Угол между направлением действия нагрузки и нормалью к нагружаемой поверхности конструкции р» (18 а 1)*.

Градуировочная зависимость для метода отрыва со скалыванием при стандартной схеме испытания

При проведении испытаний методом отрыве со сквлыввнием по стандартной схеме согласно приложению А кубикоеую прочность бетоне не сжатие R. МПа. допускается вычислять по грвдуироаочной зависимости по формуле

Я*П)|П>^. (В.1)

где т, - коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя в зоне вырыва и принимаемый равным 1 при крупности заполнителя менее 50 мм:

т 2 - коэффициент пропорциональности для перехода от усилия вырыва в килоньютонах к прочности бетона в мегапаскалях:

Р- усилие вырыва анкерного устройства. кН.

При испытании тяжелого бетона прочностью 5 МПа и более и легко го бетона прочностью от 5до40МПа значения коэффициента пропорциональности т 2 принимают по таблице В.1.

Таблица 8.1

Тип анкерного устройства	Диапазон измеряемой прочности бетона на сжатие. МПа	Диаметр анкерного устройства d. ни	Глубина заделки анкерного устройства, мм	Значение коэффициента ш^для бетона
				тяжелого

Коэффициенты т 3 при испытании тяжелого бетона со средней прочностью выше 70 МПа следует принимать по ГОСТ 31914.

Градуировочная зависимость для метода скалывания ребра при стандартной схеме испытания

При выполнении ислытвния методом скалываний ребра по стандартной схеме согласно приложению Б кубиковую прочность на сжатие бетона на гранитном и известковом щебне R. МЛа. допускается вычислять по градуировочной зависимости по формуле

R - 0.058m (30Р + P J). (Г.1)

где т - коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя и принимаемый равным:

1.0 - при крупности заполнителя менее 20 мм:

1.05 - при крупности заполнителя от 20 до 30 мм:

1.1 - прикрупностизаполнителяот30до40мм:

Р - усилие скалывания. кН.

ПриложениеД (обязательное)

Требования к приборам для механических испытаний

Таблица Д.1

Наименование характеристик приборов	Характеристика приборов для метода
	упругого	ударного импульса	пластической деформации			отрыаа со скапыаа* и нем
Твердость ударника, бойка или индентора НЯСэ. не менее
Шероховатость контактной части ударника или индентора. мкм. не более
Диаметр ударника или индентора. мм. не менее
Толщина кромок дискового индентора. мм. не менее
Угол конического индентора
Диаметр отпечатка, % диаметра индентора
Допуск перпендикулярности при приложении нвгрузки не высоте 100 мм. мм
Энергия ударе. Дж. не менее
Скорость увеличения нагрузки. кН/с
Погрешность измерения нагрузки, Ч. не более					5 здесь RjN - см. экспликацию к формуле (£.3). После отбраковки градуировочную зависимость устанавливают вновь по формулам (£.1)-(E.S) по оставшимся результатам испытания. Отбраковку оставшихся результатов испытаний повторяют, рассматривая выполнение условия (Е.6) при использовании новой (скорректированной) градуировочной зависимости. Частные значения прочности бетона должны удовлетворять требованиям 6.1.7. £.3 Параметры градуировочной зависимости Для принятой градуировочной зависимости определяют: Минимальное и максимальное значения косвенной характеристики Н дал. Среднеквадратическое отклонение^ н м построенной градуировочной зависимости по формуле (Е.7); Коэффициент корреляции градуировочной зависимости г по формуле где среднее значение прочности бетона по градуировочной зависимости рассчитывают по формупе здесь значения R (H . Я ф.Я ф. N - см. экспликации к формулам (Е.Э). (Е.б). Е.4 Корректировка градуировочной зависимости Корректировка установленной градуировочной зависимости с учетом дополнительно получаемых результатов испытаний должна проводиться не реже одного раза в месяц. При корректировке градуировочной зависимости к существующим результатам испытаний добавляют не менее трех новых результатов, полученных при минимальном, максимальном и промежуточном значениях косвенного показателя. По мере накопления данных для построения градуировочной зависимости результаты предыдущих испытаний. начиная с самых первых, отбраковывают, чтобы общее число результатов не превышало 20. После добавления новых результатов и отбраковки старых минимальное и максимальное значения косвенной характеристики, градуировочную зависимость и ее параметры устанавливают вновь по формулам (Е.1)-(Е.9). E.S Условия применения градуировочной зависимости Применение градуировочной зависимости для определения прочности бетона по настоящему стандарту допускается только для значений косвенной характеристики, попадающей в диапазон от Н тл до н тад. Если коэффициент корреляции г< 0.7 или значение 5 тнм "Я ф > 0.15. то проведение контроля и оценка прочности по полученной зависимости не допускаются. Методика привязки градуировочной зависимости Ж.1 Значение прочности бетона, определяемое с использованием градуировочной зависимости, установленной для бетона, отличающегося от испытуемого, умножают на коэффициент совпадения К с. Значение вычисляют по формупе где - прочность бетона в t-м участке, опредепяемвя методом отрыва соскалыванием или испытанием кернов поГОСТ 26570; Я мса, - прочность бетона в <-м участке, опредепяемвя пюбым косвенным методом по используемой градуировочной зависимости: л - число участков испытаний. Ж.2 При вычислении коэффициента совпадения должны быть соблюдены условия: Число участков испытаний, учитываемых при вычислении коэффициента совпадения, п i 3; Каждое частное значение Я к,/Я (0са ^должно быть не менее 0.7 и не более 1.3: Каждое частное значение Я^. , должно отличаться от среднего значения не более чем на 15%: Значения Яде не удовлетворяющие условиям (Ж.2). (Ж.З). не должны учитываться при вычислении коэффициента совпадения К с. Назначение числа участков испытаний сборных и монолитных конструкций И.1 В соответствии с ГОСТ 18105 при контроле прочности бетона сборных конструкций (отпускной или передвточной)чнсло контролируемых конструкций каждого вида принимают не менее ЮЧи не менее ^конструкций из партии. Если партия состоит из 12 конструкций и менее, проводят сплошной контроль. При этом число участковдопжно быть не менее: 1 не 4 м длины линейных конструкций: 1 на 4 м 2 площади плоских конструкций. И.2 В соответствии с ГОСТ 18105 при контроле прочности бетона монолитных конструкций в промежуточном возрасте нераэрушвюшими методами контролируют не менее одной конструкции каждого вида (колонне, стена, перекрытие, ригель и т. д.)из контролируемой партии. И.З В соответствии с ГОСТ 18105 при контроле прочности бетона монолитных конструкций в проектном возрасте проводят сплошной нервэрушающий контроль прочности бетона всех конструкций контролируемой партии. При этом число участков испытаний должно быть не менее: 3 на каждую захватку для плоских конструкций (стена, перекрытие, фундаментная плита); 1 на 4 м длины (или 3 на захватку) для каждой линейной горизонтальной конструкции (балка, ригели); 6 на каждую конструкцию - для линейных вертикальных конструкций (колонна, пилон). Общее число участков измерений для расчета характеристик однородности прочности бетона партии конструкций должно быть не менее 20. И.4 Число единичных измерений прочности бетона механическими методами нервзрушающего контроля на каждом участке (число измерений на участке) принимают по таблице 2. Форма таблицы представления результатов испытаний Наииеиоеаиие конструкций (партии конструкций), проектный класс прочности бетона, дата бетонирования или возраст бетона испытанных конструкций Обозначение” 1# учасг ж* по схеме ипи расположение о осях 21 Прочность бетона. МПа Класс прочности бетона*’ участка 9 " средняя 4 ’ ” Марке, условное обозначение и (или) расположение конструкции в осях, зоны конструкции, или части монолитной и сборно-монолитной конструкции (захватки), для которой определяется класс прочности бетона. 11 Общее число и расположение участков в соответствии с 7.1.1. 11 Прочность бетона участка в соответствии с 7.1.5. 41 Средняя прочность бетона конструкции, зоны конструкции или части монолитной и сборно-монолитной конструкции при количестве участков, отвечавших требованиям 7.1.1. *" Фактический класс прочности бетона конструкции или части монолитной и сборно-монолитной конструкции согласно пунктам 7.3- 7.5 ГОСТ 16105 в зависимости от выбранной схемы контроля. Примечание - Представление в графе «Класс прочности бетона» оценочных значений класса или значений требуемой прочности бетона для каждого участка отдельно (оценка класса прочности по одному участку) не допустимо. УДК 691.32.620.17:006.354 МКС 91.100.10 NEQ Ключевые слова: конструктивные тяжелые и легкие бетоны, монолитные и сборные бетонные и железо* бетонные изделия, конструкции и сооружения, механические методы определения прочности на сжатие, упругий отскок, ударный импульс, пластическая деформация, отрыв, скалывание ребра, отрыв со скалыванием Редактор Т.Т Мартынова Технический редактор 8.Н. Прусакова Корректор М 8. Вучиая Компьютерная верстка И.А. Напайкиной Сдано в набор 29.12.201S. Подписано а печать 06.02 2016. Формат 60 «64^. Гарнитура Ариал. Уел. печ. л. 2.7В. Уч.-иад. л. 2,36. Тира» 60 экэ. Зак. 263. Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 12399$ Москва. Гранатный пер.. 4.

Введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 сентября 2015 г. N 1378-ст

Межгосударственный стандарт ГОСТ 22690-2015

"БЕТОНЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ МЕХАНИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ"

Concretes. Determination of strength by mechanical methods of nondestructive testing

Взамен ГОСТ 22690-88

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 Разработан Структурным подразделением АО "НИЦ "Строительство" Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ)

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 18 июня 2015 г. N 47)

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
		Минэкономики Республики Армения
Беларусь		Госстандарт Республики Беларусь
Казахстан		Госстандарт Республики Казахстан
Киргизия		Кыргызстандарт
		Молдова-Стандарт
		Росстандарт
Таджикистан		Таджикстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 сентября 2015 г. N 1378-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 22690-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 апреля 2016 г.

5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения в части требований к механическим методам неразрушающего контроля прочности бетона следующих европейских региональных стандартов:

EN 12504-2:2001 Testing concrete in structures - Part 2: Non-destructive testing - Determination of rebound number (Испытание бетона в конструкциях. Часть 2. Неразрушающий контроль. Определение критерия отскока);

EN 12504-3:2005 Testing concrete in structures - Determination of pull-out force (Испытание бетона в конструкциях. Часть 3. Определение усилия отрыва).

Степень соответствия - неэквивалентная (NEQ)

6 Взамен ГОСТ 22690-88

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на конструкционные тяжелые, мелкозернистые, легкие и напрягающие бетоны монолитных, сборных и сборно-монолитных бетонных и железобетонных изделий, конструкций и сооружений (далее - конструкции) и устанавливает механические методы определения прочности на сжатие бетонов в конструкциях по упругому отскоку, ударному импульсу, пластической деформации, отрыву, скалыванию ребра и отрыву со скалыванием.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0, 01 мм. Технические условия

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 28243-96 Пирометры. Общие технические требования

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 31914-2012 Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций. Правила контроля и оценки качества

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 18105, а также следующие термины с соответствующими определениями;

3.2 неразрушающие механические методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона непосредственно в конструкции при локальном механическом воздействии на бетон (удар, отрыв, скол, вдавливание, отрыв со скалыванием, упругий отскок).

3.3 косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по предварительно установленным градуировочным зависимостям.

3.4 прямые (стандартные) неразрушающие методы определения прочности бетона: Методы, предусматривающие стандартные схемы испытаний (отрыв со скалыванием и скалывание ребра) и допускающие применение известных градуировочных зависимостей без привязки и корректировки.

3.5 градуировочная зависимость: Графическая или аналитическая зависимость между косвенной характеристикой прочности и прочностью бетона на сжатие, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов.

3.6 косвенные характеристики прочности (косвенный показатель): Величина прикладываемого усилия при местном разрушении бетона, величина отскока, энергия удара, размер отпечатка или другое показание прибора при измерении прочности бетона неразрушающими механическими методами.

4 Общие положения

4.1 Неразрушающие механические методы применяют для определения прочности бетона на сжатие в установленном проектной документацией промежуточном и проектном возрасте и в возрасте, превышающем проектный, при обследовании конструкций.

4.2 Неразрушающие механические методы определения прочности бетона, установленные настоящим стандартом, подразделяют по виду механического воздействия или определяемой косвенной характеристики на метод:

Упругого отскока;

Пластической деформации;

Ударного импульса;

Отрыва со скалыванием;

Скалывания ребра.

4.3 Неразрушающие механические методы определения прочности бетона основаны на связи прочности бетона с косвенными характеристиками прочности:

Метод упругого отскока на связи прочности бетона со значением отскока бойка от поверхности бетона (или прижатого к ней ударника);

Метод пластической деформации на связи прочности бетона с размерами отпечатка на бетоне конструкции (диаметра, глубины и т.п.) или соотношения диаметра отпечатка на бетоне и стандартном металлическом образце при ударе индентора или вдавливании индентора в поверхность бетона;

Метод ударного импульса на связи прочности бетона с энергией удара и ее изменениями в момент соударения бойка с поверхностью бетона;

Метод отрыва на связи напряжения, необходимого для местного разрушения бетона при отрыве приклеенного к нему металлического диска, равного усилию отрыва, деленному на площадь проекции поверхности отрыва бетона на плоскость диска;

Метод отрыва со скалыванием на связи прочности бетона со значением усилия местного разрушения бетона при вырыве из него анкерного устройства;

Метод скалывания ребра на связи прочности бетона со значением усилия, необходимого для скалывания участка бетона на ребре конструкции.

4.4 В общем случае неразрушающие механические методы определения прочности бетона являются косвенными неразрушающими методами определения прочности. Прочность бетона в конструкциях определяют по экспериментально установленным градуировочным зависимостям.

4.5 Метод отрыва со скалыванием при проведении испытаний в соответствии со стандартной схемой по приложению А и метод скалывания ребра при проведении испытаний в соответствии со стандартной схемой по приложению Б являются прямыми неразрушающими методами определения прочности бетона. Для прямых неразрушающих методов допускается использовать градуировочные зависимости, установленные в приложениях В и Г.

Примечание - Стандартные схемы испытаний применимы в ограниченном диапазоне прочности бетона (см. приложения А и Б). Для случаев, не относящихся к стандартным схемам испытаний, следует устанавливать градуировочные зависимости по общим правилам.

4.6 Метод испытания следует выбирать с учетом данных, приведенных в таблице 1, и дополнительных ограничений, установленных производителями конкретных средств измерений. Применение методов за пределами рекомендуемых в таблице 1 диапазонов прочности бетона допускается при научно-техническом обосновании по результатам исследований с использованием средств измерений, прошедших метрологическую аттестацию для расширенного диапазона прочности бетона.

Таблица 1

4.7 Определение прочности тяжелых бетонов проектных классов В60 и выше или при средней прочности бетона на сжатие R m ≥70 МПа в монолитных конструкциях необходимо проводить с учетом положений ГОСТ 31914.

4.8 Прочность бетона определяют на участках конструкций, не имеющих видимых повреждений (отслоение защитного слоя, трещины, каверны и т.п.).

4.9 Возраст бетона контролируемых конструкций и ее участков не должен отличаться от возраста бетона конструкций (участков, образцов), испытанных для установления градуировочной зависимости, более чем на 25%. Исключениями являются контроль прочности и построение градуировочной зависимости для бетона, возраст которого превышает два месяца. В этом случае различие в возрасте отдельных конструкций (участков, образцов) не регламентируется.

4.10 Испытания проводят при положительной температуре бетона. Допускается проводить испытания при отрицательной температуре бетона, но не ниже минус 10°С, при установлении или привязке градуировочной зависимости с учетом требований 6.2.4. Температура бетона при испытаниях должна соответствовать температуре, предусмотренной условиями эксплуатации приборов.

Градуировочные зависимости, установленные при температуре бетона ниже 0°С, не допускается применять при положительных температурах.

4.11 При необходимости проведения испытаний бетона конструкций после тепловой обработки при температуре поверхности Т≥40°С (для контроля отпускной, передаточной и распалубочной прочности бетона) градуировочную зависимость устанавливают после определения прочности бетона в конструкции косвенным неразрушающим методом при температуре t = (T±10)°С, а испытания бетона прямым неразрушающим методом или испытания образцов - после остывания при нормальной температуре.

5 Средства измерений, аппаратура и инструмент

5.1 Средства измерений и приборы для механических испытаний, предназначенные для определения прочности бетона, должны быть аттестованы и поверены в установленном порядке и должны соответствовать требованиям по приложению Д.

5.2 Показания приборов, градуированных в единицах прочности бетона, следует рассматривать как косвенный показатель прочности бетона. Указанные приборы следует использовать только после установления градуировочной зависимости "показание прибора - прочность бетона" или привязки зависимости, установленной в приборе в соответствии с 6.1.9.

5.3 Инструмент для измерения диаметра отпечатков (штангенциркуль по ГОСТ 166), используемый для метода пластических деформаций, должен обеспечивать измерение с погрешностью не более 0, 1 мм, инструмент для измерения глубины отпечатка (индикатор часового типа по ГОСТ 577 и др.) - с погрешностью не более 0, 01 мм.

5.4 Стандартные схемы проведения испытаний методом отрыва со скалыванием и скола ребра предусматривают применение анкерных устройств и захватов в соответствии с приложениями А и Б.

5.5 Для метода отрыва со скалыванием следует применять анкерные устройства, глубина заделки которых должна быть не менее максимального размера крупного заполнителя бетона испытуемой конструкции.

5.6 Для метода отрыва следует использовать стальные диски диаметром не менее 40 мм, толщиной не менее 6 мм и не менее 0, 1 диаметра, с параметрами шероховатости приклеиваемой поверхности не менее Ra = 20 мкм по ГОСТ 2789. Клей для приклейки диска должен обеспечивать прочность сцепления с бетоном, при которой разрушение происходит по бетону.

6 Подготовка к испытаниям

6.1 Порядок подготовки к проведению испытаний

6.1.1 Подготовка к испытаниям включает в себя проверку используемых приборов в соответствии с инструкциями по их эксплуатации и установление градуировочных зависимостей между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности.

6.1.2 Градуировочную зависимость устанавливают на основании следующих данных:

Результатов параллельных испытаний одних и тех же участков конструкций одним из косвенных методов и прямым неразрушающим методом определения прочности бетона;

Результатов испытаний участков конструкций одним из косвенных неразрушающих методов определения прочности бетона и испытаний образцов-кернов, отобранных из тех же участков конструкции и испытанных в соответствии с ГОСТ 28570;

Результатов испытаний стандартных бетонных образцов одним из косвенных неразрушающих методов определения прочности бетона и механических испытаний по ГОСТ 10180.

6.1.3 Для косвенных неразрушающих методов определения прочности бетона градуировочную зависимость устанавливают для каждого вида нормируемой прочности, указанной в 4.1 для бетонов одного номинального состава.

Допускается строить одну градуировочную зависимость для бетонов одного вида с одним типом крупного заполнителя, с единой технологией производства, отличающихся по номинальному составу и значению нормируемой прочности при соблюдении требований 6.1.7

6.1.4 Допустимое отличие возраста бетона отдельных конструкций (участков, образцов) при установлении градуировочной зависимости от возраста бетона контролируемой конструкции принимают по 4.9.

6.1.5 Для прямых неразрушающих методов по 4.5 допускается использовать зависимости, приведенные в приложениях В и Г для всех видов нормируемой прочности бетона.

6.1.6 Градуировочная зависимость должна иметь среднеквадратическое (остаточное) отклонение S T . H . M , не превышающее 15% среднего значения прочности бетона участков или образцов, использованных при построении зависимости, и коэффициент (индекс) корреляции не менее 0, 7.

Рекомендуется использовать линейную зависимость вида R = а + b K (где R - прочность бетона, K - косвенный показатель). Методика установления, оценки параметров и определения условий применения линейной градуировочной зависимости приведена в приложении Е.

6.1.7 При построении градуировочной зависимости отклонения единичных значений прочности бетона R i ф от среднего значения прочности бетона участков или образцов R̅ ф, использованных для построения градуировочной зависимости, должны быть в пределах:

От 0, 5 до 1, 5 среднего значения прочности бетона R̅ ф при R̅ ф ≤ 20 МПа;

От 0, 6 до 1, 4 среднего значения прочности бетона R̅ ф при 20 МПа < R̅ ф ≤ 50 МПа;

От 0, 7 до 1, 3 среднего значения прочности бетона R̅ ф при 50 МПа < R̅ ф ≤ 80 МПа;

От 0, 8 до 1, 2 среднего значения прочности бетона R̅ ф при R̅ ф > 80 МПа.

6.1.8 Корректировка установленной зависимости для бетонов в промежуточном и проектном возрасте должна проводиться не реже одного раза в месяц с учетом дополнительно полученных результатов испытаний. Число образцов или участков дополнительных испытаний при проведении корректировки должно быть не менее трех. Методика корректировки приведена в приложении Е.

6.1.9 Допускается применять косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона, используя градуировочные зависимости, установленные для бетона, отличающегося от испытуемого по составу, возрасту, условиям твердения, влажности, с привязкой в соответствии с методикой по приложению Ж.

6.1.10 Без привязки к конкретным условиям по приложению Ж градуировочные зависимости, установленные для бетона, отличающегося от испытуемого, допускается использовать только для получения ориентировочных значений прочности. Не допускается использовать ориентировочные значения прочности без привязки к конкретным условиям для оценки класса бетона по прочности.

6.2 Построение градуировочной зависимости по результатам испытаний прочности бетона в конструкциях

6.2.1 При построении градуировочной зависимости по результатам испытаний прочности бетона в конструкциях зависимость устанавливают по единичным значениям косвенного показателя и прочности бетона одних и тех же участков конструкций.

За единичное значение косвенного показателя принимают среднее значение косвенного показателя в участке. За единичное значение прочности бетона принимают прочность бетона участка, определенную прямым неразрушающим методом или испытанием отобранных образцов.

6.2.2 Минимальное число единичных значений для построения градуировочной зависимости по результатам испытаний прочности бетона в конструкциях - 12.

6.2.3 При построении градуировочной зависимости по результатам испытаний прочности бетона в конструкциях не подлежащих испытанию конструкциях или их зонах предварительно проводят измерения косвенным неразрушающим методом согласно требованиям раздела 7.

Затем выбирают участки в количестве, предусмотренном 6.2.2, на которых получены максимальное, минимальное и промежуточные значения косвенного показателя.

После испытания косвенным неразрушающим методом участки испытывают прямым неразрушающим методом или отбирают образцы для испытания по ГОСТ 28570.

6.2.4 Для определения прочности при отрицательной температуре бетона участки, выбранные для построения или привязки градуировочной зависимости, сначала испытывают косвенным неразрушающим методом, а затем отбирают образцы для последующего испытания при положительной температуре или отогревают внешними источниками тепла (инфракрасные излучатели, тепловые пушки и др.) на глубину 50 мм до температуры не ниже 0°С и испытывают прямым неразрушающим методом. Контроль температуры отогреваемого бетона проводят на глубине установки анкерного устройства в подготовленном отверстии или по поверхности скола бесконтактным способом с помощью пирометра по ГОСТ 28243.

Отбраковка результатов испытаний, используемых для построения градуировочной зависимости при отрицательной температуре, допускается только в том случае, если отклонения связаны с нарушением процедуры испытания. При этом отбраковываемый результат должен быть заменен результатами повторного испытания в той же зоне конструкции.

6.3 Построение градуировочной зависимости по контрольным образцам

6.3.1 При построении градуировочной зависимости по контрольным образцам зависимость устанавливают по единичным значениям косвенного показателя и прочности бетона стандартных образцов-кубов.

За единичное значение косвенного показателя принимают среднее значение косвенных показателей для серии образцов или для одного образца (если градуировочную зависимость устанавливают по отдельным образцам). За единичное значение прочности бетона принимают прочность бетона в серии по ГОСТ 10180 или одного образца (градуировочная зависимость по отдельным образцам). Механические испытания образцов по ГОСТ 10180 проводят непосредственно после испытаний косвенным неразрушающим методом.

6.3.2 При построении градуировочной зависимости по результатам испытаний образцов-кубов используют не менее 15 серий образцов-кубов по ГОСТ 10180 или не менее 30 отдельных образцов-кубов. Образцы изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 10180 в разные смены, в течение не менее 3 сут из бетона одного номинального состава, по одной технологии, при том же режиме твердения, что и конструкция, подлежащая контролю.

Единичные значения прочности бетона образцов-кубов, используемых для построения градуировочной зависимости, должны соответствовать ожидаемым на производстве отклонениям, при этом быть в пределах диапазонов, установленных в 6.1.7.

6.3.3 Градуировочную зависимость для методов упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации, отрыва и скалывания ребра устанавливают на основе результатов испытаний изготовленных образцов-кубов сначала неразрушающим методом, а затем разрушающим методом по ГОСТ 10180.

При установлении градуировочной зависимости для метода отрыва со скалыванием изготовляют основные и контрольные образцы по 6.3.4. На основных образцах определяют косвенную характеристику, контрольные образцы испытывают по ГОСТ 10180. Основные и контрольные образцы должны быть изготовлены из одного бетона и твердеть в одинаковых условиях.

6.3.4 Размеры образцов следует выбирать в соответствии с наибольшей крупностью заполнителя в бетонной смеси по ГОСТ 10180, но не менее:

100 х 100 х 100 мм для методов отскока, ударного импульса, пластической деформации, а также для метода отрыва со скалыванием (контрольные образцы);

200 х 200 х 200 мм для метода скалывания ребра конструкции;

300 х 300 х 300 мм, но с размером ребра не менее шести глубин установки анкерного устройства для метода отрыва со скалыванием (основные образцы).

6.3.5 Для определения косвенных характеристик прочности проводят испытания согласно требованиям раздела 7 на боковых (по направлению бетонирования) гранях образцов-кубов.

Общее число измерений на каждом образце для метода упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации при ударе должно быть не менее установленного числа испытаний на участке по таблице 2, а расстояние между местами ударов - не менее 30 мм (15 мм для метода ударного импульса). Для метода пластической деформации при вдавливании число испытаний на каждой грани должно быть не менее двух, а расстояние между местами испытаний - не менее двух диаметров отпечатков.

При установлении градуировочной зависимости для метода скалывания ребра проводят по одному испытанию на каждом боковом ребре.

При установлении градуировочной зависимости для метода отрыва со скалыванием проводят по одному испытанию на каждой боковой грани основного образца.

6.3.6 При испытаниях методом упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации при ударе образцы должны быть зажаты в прессе с усилием не менее (30±5) кН и не более 10% ожидаемого значения разрушающей нагрузки.

6.3.7 Образцы, испытанные методом отрыва, устанавливают на прессе так, чтобы к опорным плитам пресса не прилегали поверхности, на которых проводили вырыв. Результаты испытаний по ГОСТ 10180 увеличивают на 5%.

7 Проведение испытаний

7.1 Общие требования

7.1.1 Число и расположение контролируемых участков в конструкциях должны соответствовать требованиям ГОСТ 18105 и указываться в проектной документации на конструкции или устанавливаться с учетом:

Задач контроля (определение фактического класса бетона, распалубочной или отпускной прочности, выявление участков пониженной прочности и т.п.);

Вида конструкции (колонны, балки, плиты и др.);

Размещения захваток и порядка бетонирования;

Армирования конструкций.

Правила назначения числа участков испытаний монолитных и сборных конструкций при контроле прочности бетона приведены в приложении И. При определении прочности бетона обследуемых конструкций число и расположение участков должны приниматься по программе проведения обследования.

7.1.2 Испытания проводят на участке конструкции площадью от 100 до 900 см 2 .

7.1.3 Общее число измерений на каждом участке, расстояние между местами измерений на участке и от края конструкции, толщина конструкций на участке измерений должны быть не менее значений, приведенных в таблице 2 в зависимости от метода испытаний.

Таблица 2 - Требования к участкам испытаний

Наименование метода	Общее число измерений на участке	Минимальное расстояние между местами измерений на участке, мм	Минимальное расстояние от края конструкции до места измерения, мм	Минимальная толщина конструкции, мм
Упругий отскок
Ударный импульс
Пластическая деформация
Скалывание ребра
		2 диаметра диска
Отрыв со скалыванием при рабочей глубине заделки анкера h: ≥ 40 мм

7.1.4 Отклонение отдельных результатов измерений на каждом участке от среднего арифметического значения результатов измерений для данного участка не должно превышать 10%. Результаты измерений, не удовлетворяющие указанному условию, не учитывают при вычислении среднего арифметического значения косвенного показателя для данного участка. Общее число измерений на каждом участке при вычислении среднего арифметического должно соответствовать требованиям таблицы 2.

7.1.5 Прочность бетона в контролируемом участке конструкции определяют по среднему значению косвенного показателя по градуировочной зависимости, установленной в соответствии с требованиями раздела 6, при условии, что вычисленное значение косвенного показателя находится в пределах установленной (или привязанной) зависимости (между наименьшим и наибольшим значениями прочности).

7.1.6 Шероховатость поверхности участка бетона конструкций при испытании методами отскока, ударного импульса, пластической деформации должна соответствовать шероховатости поверхности участков конструкции (или кубов), испытанных при установлении градуировочной зависимости. В необходимых случаях допускается зачищать поверхности конструкции.

При использовании метода пластической деформации при вдавливании, если нулевой отсчет снимают после приложения начальной нагрузки, требований к шероховатости поверхности бетона конструкции не предъявляют.

7.2 Метод упругого отскока

7.2.1 Испытания проводят в следующей последовательности:

Положение прибора при испытании конструкции относительно горизонтали рекомендуется принимать таким же, как и при установлении градуировочной зависимости. При другом положении прибора необходимо вносить поправку на показатели в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

7.3 Метод пластических деформаций

7.3.1 Испытания проводят в следующей последовательности:

Прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно испытуемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

При применении сферического индентора для облегчения измерений диаметров отпечатков испытание допускается проводить через листы копировальной и белой бумаги (в этом случае испытания для установления градуировочной зависимости проводят с применением такой же бумаги);

Фиксируют значения косвенной характеристики в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

Вычисляют среднее значение косвенной характеристики на участке конструкции.

7.4 Метод ударного импульса

7.4.1 Испытания проводят в следующей последовательности:

Прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно испытуемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

Положение прибора при испытании конструкции относительно горизонтали рекомендуется принимать таким же, как и при испытании при установлении градуировочной зависимости. При другом положении прибора необходимо вносить поправку на показания в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

Фиксируют значение косвенной характеристики в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

Вычисляют среднее значение косвенной характеристики на участке конструкции.

7.5 Метод отрыва

7.5.1 При испытании методом отрыва участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.

7.5.2 Испытание проводят в следующей последовательности:

В месте приклейки диска снимают поверхностный слой бетона глубиной 0, 5 - 1 мм и очищают поверхность от пыли;

Диск приклеивают к бетону, прижимая диск и удаляя излишки клея за пределами диска;

Прибор соединяют с диском;

Нагрузку плавно увеличивают со скоростью (1±0, 3) кН/с;

Измеряют площадь проекции поверхности отрыва на плоскости диска с погрешностью ±0, 5 см 2 ;

Определяют значение условного напряжения в бетоне при отрыве как отношение максимального усилия отрыва к площади проекции поверхности отрыва.

7.5.3 Результаты испытаний не учитывают, если при отрыве бетона была обнажена арматура или площадь проекции поверхности отрыва составила менее 80% площади диска.

7.6 Метод отрыва со скалыванием

7.6.1 При испытании методом отрыва со скалыванием участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.

7.6.2 Испытания проводят в следующей последовательности:

Если анкерное устройство не было установлено до бетонирования, то в бетоне выполняют отверстие, размер которого выбирают в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора в зависимости от типа анкерного устройства;

В отверстие закрепляют анкерное устройство на глубину, предусмотренную инструкцией по эксплуатации прибора, в зависимости от типа анкерного устройства;

Прибор соединяют с анкерным устройством;

Нагрузку увеличивают со скоростью 1, 5 - 3, 0 кН/с;

Фиксируют показание силоизмерителя прибора P 0 и величину проскальзывания анкера Δh (разность между фактической глубиной вырыва и глубиной заделки анкерного устройства) с точностью не менее 0, 1 мм.

7.6.3 Измеренное значение силы вырыва P 0 умножают на поправочный коэффициент γ, определяемый по формуле

где h - рабочая глубина заделки анкерного устройства, мм;

Δh - величина проскальзывания анкера, мм.

7.6.4 Если наибольший и наименьший размеры вырванной части бетона от анкерного устройства до границ разрушения по поверхности конструкции отличаются более чем в два раза, а также, если глубина вырыва отличается от глубины заделки анкерного устройства более чем на 5% (Δh > 0, 05h, γ > 1, 1), то результаты испытаний допускается учитывать только для ориентировочной оценки прочности бетона.

Примечание - Ориентировочные значения прочности бетона не допускается использовать для оценки класса бетона по прочности и построения градуировочных зависимостей.

7.6.5 Результаты испытания не учитывают, если глубина вырыва отличается от глубины заделки анкерного устройства более чем на 10% (Δh > 0, 1h) или была обнажена арматура на расстоянии отанкерного устройства, меньшем, чем глубина его заделки.

7.7 Метод скалывания ребра

7.7.1 При испытании методом скалывания ребра на участке испытания не должно быть трещин, околов бетона, наплывов или раковин высотой (глубиной) более 5 мм. Участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.

7.7.2 Испытание проводят в следующей последовательности:

Прибор закрепляют на конструкции, прикладывают нагрузку со скоростью не более (1±0, 3) кН/с;

Фиксируют показание силоизмерителя прибора;

Измеряют фактическую глубину скалывания;

Определяют среднее значение усилия скалывания.

7.7.3 Результаты испытания не учитывают, если при скалывании бетона была обнажена арматура или фактическая глубина скалывания отличалась от заданной более чем на 2 мм.

8 Обработка и оформление результатов

8.1 Результаты испытаний представляют в таблице, в которой указывают:

Вид конструкции;

Проектный класс бетона;

Возраст бетона;

Прочность бетона каждого проконтролированного участка по 7.1.5;

Среднюю прочность бетона конструкции;

Зоны конструкции или ее части при соблюдении требований 7.1.1.

Форма таблицы представления результатов испытаний приведена в приложении К.

8.2 Обработку и оценку соответствия установленным требованиям значений фактической прочности бетона, полученных с применением приведенных в настоящем стандарте методов, проводят по ГОСТ 18105.

Примечание - Статистическую оценку класса бетона по результатам испытаний проводят по ГОСТ 18105 (схемы "А", "Б" или "В") в тех случаях, когда прочность бетона определяется по градуировочной зависимости, построенной в соответствии с разделом 6. При использовании ранее установленных зависимостей путем их привязки (по приложению Ж) статистический контроль не допускается, а оценку класса бетона проводят только по схеме "Г" ГОСТ 18105.

8.3 Результаты определения прочности бетона механическими методами неразрушающего контроля оформляют в заключении (протоколе), в котором приводят следующие данные:

Об испытанных конструкциях с указанием проектного класса, даты бетонирования и проведения испытаний или возраста бетона на момент проведения испытания;

О применяемых методах контроля прочности бетона;

О типах приборов с заводскими номерами, сведения о поверках приборов;

О принятых градуировочных зависимостях (уравнение зависимости, параметры зависимости, соблюдение условий применения градуировочной зависимости);

Используемые для построения градуировочной зависимости или ее привязки (дата проведения и результаты испытаний неразрушающими косвенными и прямыми или разрушающими методами, корректирующие коэффициенты);

О числе участков определения прочности бетона в конструкциях с указанием их расположения;

Результаты испытаний;

Методику, результаты обработки и оценки полученных данных.

Приложение А
(обязательное)

Стандартная схема испытания методом отрыва со скалыванием

А.1 Стандартная схема испытания методом отрыва со скалыванием предусматривает проведение испытаний при соблюдении требований А.2 - А.6.

А.2 Стандартная схема испытаний применима в следующих случаях:

Испытания тяжелого бетона прочностью на сжатие от 5 до 100 МПа;

Испытания легкого бетона прочностью на сжатие от 5 до 40 МПа;

Максимальная фракция крупного заполнителя бетона не более рабочей глубины заделки анкерных устройств.

А.3 Опоры нагружающего устройства должны равномерно прилегать к поверхности бетона на расстоянии не менее 2h от оси анкерного устройства, где h - рабочая глубина заделки анкерного устройства. Схема испытания приведена на рисунке А.1.

1 - прибор с нагружающим устройством и силоизмерителем; 2 - опора нагружающего устройства; 3 - захват нагружающего устройства; 4 - переходные элементы, тяги; 5 - анкерное устройство; 6 - вырываемый бетон (конус отрыва); 7 - испытуемая конструкция

"Рисунок А.1 - Схема испытания методом отрыва со скалыванием"

А.4 Стандартной схемой испытания методом отрыва со скалыванием предусмотрено применение анкерных устройств трех типов (см. рисунок А.2). Анкерное устройство типа I устанавливают в конструкции при бетонировании. Анкерные устройства типов II и III устанавливают в предварительно подготовленные в конструкции отверстия.

1 - рабочий стержень: 2 - рабочий стержень с разжимным конусом; 3 - сегментные рифленые щеки; 4 - опорный стержень; 5 - рабочий стержень с полым разжимным конусом; 6 - выравнивающая шайба

"Рисунок А.2 - Типы анкерных устройств для стандартной схемы испытаний"

А.5 Параметры анкерных устройств и допустимые для них диапазоны измеряемой прочности бетона при стандартной схеме испытаний указаны в таблице А.1. Для легкого бетона при стандартной схеме испытаний применяются только анкерные устройства с глубиной заделки 48 мм.

Таблица А.1 - Параметры анкерных устройств при стандартной схеме испытаний

Тип анкерного устройства		Глубина заделки анкерных устройств, мм		Допустимый для анкерного устройства диапазон измерений прочности на сжатие бетона, МПа
		рабочая h		тяжелого

А.6 Конструкции анкеров типов II и III должны обеспечивать предварительное (до приложения нагрузки) обжатие стенок отверстия на рабочей глубине заделки h и контроль проскальзывания после испытания.

Приложение Б
(обязательное)

Стандартная схема испытания методом скалывания ребра

Б.1 Стандартная схема испытания методом скалывания ребра предусматривает проведение испытаний при соблюдении требований Б.2 - Б.4.

Б.2 Стандартная схема испытаний применима в следующих случаях:

Максимальная фракция крупного заполнителя бетона не более 40 мм;

Испытания тяжелого бетона прочностью на сжатие от 10 до 70 МПа на гранитном и известняковом щебне.

Б.3 Для проведения испытаний применяют прибор, состоящий из силовозбудителя с блоком силоизмерителя и захвата со скобой для местного скалывания ребра конструкции. Схема испытания приведена на рисунке Б.1.

1 - приборе нагружающим устройством и силоизмерителем; 2 - опорная рама; 3 - скалываемый бетон; 4 - испытуемая конструкция. 5 - захват со скобой

"Рисунок Б.1 - Схема испытания методом скалывания ребра"

Б.4 При местном скалывании ребра должны быть обеспечены следующие параметры:

Глубина скалывания а = (20±2) мм;

Ширина скалывания b = (30±0, 5) мм;

Угол между направлением действия нагрузки и нормалью к нагружаемой поверхности конструкции β = (18±1)°.

Градуировочная зависимость для метода отрыва со скалыванием при стандартной схеме испытания

При проведении испытаний методом отрыва со скалыванием по стандартной схеме согласно приложению А кубиковую прочность бетона на сжатие R, МПа, допускается вычислять по градуировочной зависимости по формуле

где m 1 - коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя в зоне вырыва и принимаемый равным 1 при крупности заполнителя менее 50 мм;

m 2 - коэффициент пропорциональности для перехода от усилия вырыва в килоньютонах к прочности бетона в мегапаскалях;

Р - усилие вырыва анкерного устройства, кН.

При испытании тяжелого бетона прочностью 5 МПа и более и легкого бетона прочностью от 5 до 40 МПа значения коэффициента пропорциональности m 2 принимают по таблице В.1.

Таблица В.1

Тип анкерного устройства	Диапазон измеряемой прочности бетона на сжатие, МПа	Диаметр анкерного устройства d, мм	Глубина заделки анкерного устройства, мм	Значение коэффициента m 2 для бетона
				тяжелого

Коэффициенты m 2 при испытании тяжелого бетона со средней прочностью выше 70 МПа следует принимать по ГОСТ 31914.

Градуировочная зависимость для метода скалывания ребра при стандартной схеме испытания

При выполнении испытания методом скалывания ребра по стандартной схеме согласно приложению Б кубиковую прочность на сжатие бетона на гранитном и известковом щебне R, МПа, допускается вычислять по градуировочной зависимости по формуле

R=0, 058m(30P+P 2),

где m - коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя и принимаемый равным:

1, 0 - при крупности заполнителя менее 20 мм;

1, 05 - при крупности заполнителя от 20 до 30 мм;

1, 1 - при крупности заполнителя от 30 до 40 мм;

Р - усилие скалывания, кН.

Приложение Д
(обязательное)

Требования к приборам для механических испытаний

Таблица Д.1

Наименование характеристик приборов	Характеристика приборов для метода
	упругого отскока	ударного импульса	пластической деформации		скалывания ребра	отрыва со скалыванием
Твердость ударника, бойка или индентора HRCэ, не менее
Шероховатость контактной части ударника или индентора, мкм, не более
Диаметр ударника или индентора, мм, не менее
Толщина кромок дискового индентора, мм, не менее
Угол конического индентора
Диаметр отпечатка, % диаметра индентора
Допуск перпендикулярности при приложении нагрузки на высоте 100 мм, мм
Энергия удара, Дж, не менее
Скорость увеличения нагрузки, кН/с
Погрешность измерения нагрузки, %, не более
* При вдавливании индентора в поверхность бетона.

Методика установления, корректировки и оценки параметров градуировочных зависимостей

Е.1 Уравнение градуировочной зависимости

Уравнение зависимости "косвенная характеристика - прочность" принимают линейным по формуле

Е.2 Отбраковка результатов испытаний

После построения градуировочной зависимости по формуле (Е.1) проводят ее корректировку путем отбраковки единичных результатов испытаний, не удовлетворяющих условию:

где R i н - прочность бетона в i-м участке, определенная по рассматриваемой градуировочной зависимости;

S - остаточное среднеквадратическое отклонение, рассчитываемое по формуле

,

здесь R i ф, N - см. экспликацию к формуле (Е.3).

После отбраковки градуировочную зависимость устанавливают вновь по формулам (Е.1) - (Е.5) по оставшимся результатам испытания. Отбраковку оставшихся результатов испытаний повторяют, рассматривая выполнение условия (Е.6) при использовании новой (скорректированной) градуировочной зависимости.

Частные значения прочности бетона должны удовлетворять требованиям 6.1.7.

Е.3 Параметры градуировочной зависимости

Для принятой градуировочной зависимости определяют:

Минимальное и максимальное значения косвенной характеристики H min , H max ;

Среднеквадратическое отклонение S T . H . M построенной градуировочной зависимости по формуле (Е.7);

Коэффициент корреляции градуировочной зависимости r по формуле

,

где среднее значение прочности бетона по градуировочной зависимости R̅ н рассчитывают по формуле

здесь значения R i н, R i ф, R̅ ф, N - см. экспликации к формулам (Е.3), (Е.6).

Е.4 Корректировка градуировочной зависимости

Корректировка установленной градуировочной зависимости с учетом дополнительно получаемых результатов испытаний должна проводиться не реже одного раза в месяц.

При корректировке градуировочной зависимости к существующим результатам испытаний добавляют не менее трех новых результатов, полученных при минимальном, максимальном и промежуточном значениях косвенного показателя.

По мере накопления данных для построения градуировочной зависимости результаты предыдущих испытаний, начиная с самых первых, отбраковывают, чтобы общее число результатов не превышало 20. После добавления новых результатов и отбраковки старых минимальное и максимальное значения косвенной характеристики, градуировочную зависимость и ее параметры устанавливают вновь по формулам (Е.1) - (Е.9).

Е.5 Условия применения градуировочной зависимости

Применение градуировочной зависимости для определения прочности бетона по настоящему стандарту допускается только для значений косвенной характеристики, попадающей в диапазон от H min до H max .

Если коэффициент корреляции r < 0, 7 или значение S T . H . M / R̅ ф > 0, 15, то проведение контроля и оценка прочности по полученной зависимости не допускаются.

Приложение Ж
(обязательное)

Методика привязки градуировочной зависимости

Ж.1 Значение прочности бетона, определяемое с использованием градуировочной зависимости, установленной для бетона, отличающегося от испытуемого, умножают на коэффициент совпадения K с. Значение K с вычисляют по формуле

,

где R ос i - прочность бетона в i-м участке, определяемая методом отрыва со скалыванием или испытанием кернов по ГОСТ 28570;

R косв i - прочность бетона в i-м участке, определяемая любым косвенным методом по используемой градуировочной зависимости;

n - число участков испытаний.

Ж.2 При вычислении коэффициента совпадения должны быть соблюдены условия:

Число участков испытаний, учитываемых при вычислении коэффициента совпадения, n ≥ 3;

Каждое частное значение R ос i /R косв i должно быть не менее 0, 7 и не более 1, 3:

;

Каждое частное значение R ос i /R косв i должно отличаться от среднего значения не более чем на 15%:

.

Значения R ос i /R косв i , не удовлетворяющие условиям (Ж.2), (Ж.3), не должны учитываться при вычислении коэффициента совпадения K с.

Назначение числа участков испытаний сборных и монолитных конструкций

И.1 В соответствии с ГОСТ 18105 при контроле прочности бетона сборных конструкций (отпускной или передаточной) число контролируемых конструкций каждого вида принимают не менее 10% и не менее 12 конструкций из партии. Если партия состоит из 12 конструкций и менее, проводят сплошной контроль. При этом число участков должно быть не менее:

1 на 4 м длины линейных конструкций;

1 на 4 м 2 площади плоских конструкций.

И.2 В соответствии с ГОСТ 18105 при контроле прочности бетона монолитных конструкций в промежуточном возрасте неразрушающими методами контролируют не менее одной конструкции каждого вида (колонна, стена, перекрытие, ригель и т.д.) из контролируемой партии.

И.3 В соответствии с ГОСТ 18105 при контроле прочности бетона монолитных конструкций в проектном возрасте проводят сплошной неразрушающий контроль прочности бетона всех конструкций контролируемой партии. При этом число участков испытаний должно быть не менее:

3 на каждую захватку для плоских конструкций (стена, перекрытие, фундаментная плита);

1 на 4 м длины (или 3 на захватку) для каждой линейной горизонтальной конструкции (балка, ригели);

6 на каждую конструкцию - для линейных вертикальных конструкций (колонна, пилон).

Общее число участков измерений для расчета характеристик однородности прочности бетона партии конструкций должно быть не менее 20.

И.4 Число единичных измерений прочности бетона механическими методами неразрушающего контроля на каждом участке (число измерений на участке) принимают по таблице 2.

Форма таблицы представления результатов испытаний

Наименование конструкций (партии конструкций), проектный класс прочности бетона, дата бетонирования или возраст бетона испытанных конструкций	Обозначение(1)	N участка по схеме или расположение в осях(2)	Прочность бетона, МПа		Класс прочности бетона(5)
			участка(3)	средняя(4)
(1) Марка, условное обозначение и (или) расположение конструкции в осях, зоны конструкции, или части монолитной и сборно-монолитной конструкции (захватки), для которой определяется класс прочности бетона. (2) Общее число и расположение участков в соответствии с 7.1.1. (3) Прочность бетона участка в соответствии с 7.1.5. (4) Средняя прочность бетона конструкции, зоны конструкции или части монолитной и сборно-монолитной конструкции при количестве участков, отвечающих требованиям 7.1.1. (5) Фактический класс прочности бетона конструкции или части монолитной и сборно-монолитной конструкции согласно пунктам 7.3 - 7.5 ГОСТ 18105 в зависимости от выбранной схемы контроля. Примечание - Представление в графе "Класс прочности бетона" оценочных значений класса или значений требуемой прочности бетона для каждого участка отдельно (оценка класса прочности по одному участку) не допустимо.

Прочность несущих и ограждающих конструкций в значительной мере зависит от характеристик используемых строительных материалов. Комплексное испытание бетона на отрыв со скалыванием относится к категории неразрушающих и позволяет с высокой точностью определить параметры и качество используемых смесей. Исследования проводятся согласно требованиям ГОСТ 22690-2015 с применение специальных приборов.

В нашей стране данная методика испытаний бетона получила широкое распространение в силу своей универсальности и удобству. Прочностные характеристики материала проверяются путем воздействия непосредственно на бетон конструкции и вызывающее его частичное скалывание. В ходе исследований определяется усилие, позволяющее оторвать фрагмент строительной конструкции с помощью заложенного в шпур лепесткового анкера.

Порядок проведения испытаний бетонных конструкций на отрыв со скалыванием

Описываемая методика контроля позволяет установить прочностные показатели материала в диапазоне измерений от 5 до 100 МПа. Данный способ испытаний применим для четырех разновидностей бетона:

• легкие;
• тяжелые;
• мелкозернистые;
• напрягающие в монолитных и сборных железобетонных изделиях.

Исследование данного строительного материала путем отрыва анкера со скалыванием осуществляется в порядке, предписанном действующим ГОСТ:

1. Подготовка оборудования и объекта.
2. Проведение исследований и фиксация получаемых результатов.
3. Обработка данных с использованием стандартных методик.
4. Создание градуировочной зависимости.

Для выполнения программы изготавливают два вида образцов контрольные и основные из материалов того исследуемого вида. Отверждение их должно осуществляться в одинаковых условиях с испытуемыми изделиями. При этом основные образцы необходимы для определения косвенных характеристик бетонных смесей.

Подготовительные работы

Испытание строительных конструкций и ЖБИ с использованием данной методики потребует значительного времени. Перед проведением исследований бетона путем отрыва со скалыванием выполняется ряд подготовительных мероприятий:

1. Прибор и анкерное устройство осматриваются, проверяется их техническое состояние.
2. Выбирается место установки прибора не обязательно ровное, кривизна поверхности при этом не должна препятствовать его применению.
3. В исследуемой конструкции высверливают шпур, из которого удаляется пыль и мусор. При температуре окружающей среды ниже -10 °С отверстие и прилегающий массив по всей длине прогреваются.

Исследуемый участок, где планируется отрывать бетон со скалыванием, должен находиться на достаточном удалении от предварительно напряженной арматуры. Кроме того исследуемая зона не должна испытывать больших эксплуатационных нагрузок.

Процедура проведения исследований прочности бетона

Испытание бетона методом отрыва может проводиться, в том числе и с использованием анкеров, заложенных до момента заливки конструкции из цементно-песчаных смесей.
Описываемая методика проверки прочностных характеристик бетона, при которой проходит отрыв и скалывание, предполагает выполнение ряда операций:

1. В заранее высверленный шпур вводится анкер лепестковый на полную глубину и фиксируется в нем.
2. Производится монтаж прибора и соединение закладного устройства с ним.
3. Постепенно повышают нагрузку (скорость возрастания –1,5 -3 кН/с).
4. Фиксация показаний: силы и значения проскальзывания анкера (разница между глубиной шпура и отверстия, на которой происходит отрыв фрагмент материала от массива).

Полученный результат – сила вырыва вноситься в протокол испытаний и используется для построения градуировочной зависимости. При этом точность измерения показателя проскальзывания закладного анкера должны быть не менее 0,1 мм.

Обработка результатов

Зафиксированные в ходе исследований данные позволяют оценивать прочность упомянутого материала по величине приложенной нагрузки, при которой происходит скалывание. Значение силы, при которой отрывается фрагмент бетона в результате скалывания, умножается на поправочный коэффициент. Последний вычисляется по следующей формуле:

γ=h 2 /(h- Δh) 2 ,
где h – величина заглубления анкера,
а Δh – значение проскальзывания.

Если максимальная длина части материала, которая была оторвана в ходе испытания, более чем вдвое превышает минимальную, то результат считается ориентировочным. Аналогичным образом поступают, если глубина шпура превышает величину проскальзывания анкера на 5% и больше. Использование ориентировочных значений для определения класса прочности материала недопустимо.

Испытания признаются недействительными, если глубина вырыва отличается от длины анкера на 10% или на расстоянии, не превышающем глубину отверстия, обнаруживается арматура.

Преимущества и особенности метода исследований

Одним из главных достоинств описываемого метода является высокая точность в широком диапазоне измерений. Москва – лидер по количеству возводимых объектов и подобные испытания бетона на отрыв с последующим скалыванием востребованы. Данный способ оценки прочности материала единственный из методов, позволяющий построить градуировочную зависимость без разрушения конструкции.

При контроле характеристик с использованием данного метода необходимо учитывать климатические условия, а также ряд иных факторов. В частности, толщина изделия должна быть вдвое больше заглубления анкера, а расстояние межу точками измерений превышать данное значение пятикратно. Заказать испытания бетона путем отрыва со скалыванием в Москве по доступной цене можно непосредственно на нашем сайте или позвонив по контактному телефону.

А. В. Улыбин, к. т. н.; С. Д. Федотов, Д. С. Тарасова (ПНИПКУ «Венчур», Санкт-Петербург)

В предлагаемой статье рассмотрены основные методы неразрушающего контроля прочности бетона, применяемые при обследовании конструкций зданий и сооружений. Приведены результаты экспериментов по сопоставлению данных, получаемых неразрушающими методами контроля и испытанием образцов. Показывается преимущество метода отрыва со скалыванием перед другими методами контроля прочности. Описываются мероприятия, без выполнения которых применение косвенных неразрушающих методов контроля недопустимо.

Прочность бетона на сжатие является одним из наиболее часто контролируемых параметров при строительстве и обследовании железобетонных конструкций. Имеется большое число методов контроля, применяемых на практике. Более достоверным, сточки зрения авторов, является определение прочности не по контрольным образцам (ГОСТ 10180-90), изготовляемым из бетонной смеси, а по испытанию бетона конструкции после набора им проектной прочности. Метод испытания контрольных образцов позволяет оценить качество бетонной смеси, но не прочность бетона конструкции. Это вызвано тем, что невозможно обеспечить идентичные условия набора прочности (вибрирование, прогрев и др.) для бетона в конструкции и бетонных кубиков образцов.

Методы контроля по классификации ГОСТ 18105-2010 ("Бетоны. Правила контроля и оценки прочности") разделены на три группы:

• Разрушающие;
• Прямые неразрушающие;
• Косвенные неразрушающие.

Таблица 1. Характеристики методов неразрушающего контроля прочности бетона.

№	Наименование метода	Диапазон применения*, МПа	Погрешность измерения**
1	Пластической деформации	5 - 50	± 30 - 40%
2	Упругого отскока	5 - 50	± 50%
3	Ударного импульса	10 - 70	± 50%
4	Отрыва	5 - 60	Нет данных
5	Отрыва со скалыванием	5 - 100	Нет данных
6	Скалывания ребра	5 - 70	Нет данных
7	Ультразвуковой	5 - 40	± 30 - 50%

*По требованиям ГОСТ 17624-87 и ГОСТ 22690-88;

**По данным источника без построения частной градуировочной зависимости

К методам первой группы относится упомянутый метод контрольных образцов, а также метод определения прочности путем испытания образцов, отобранных из конструкций. Последний является базовым и считается наиболее точным и достоверным. Однако при обследовании к нему при бегают довольно редко. Основными причинами этого являются существенное нарушение целостности конструкций и высокая стоимость исследований.

В основном применяются методы определения прочности бетона неразрушающим контролем. При этом большая часть работ выполняется косвенными методами. Среди них наиболее распространенными на сегодняшний день являются ультразвуковой метод по ГОСТ 17624-87, методы ударного импульса и упругого отскока по ГОСТ 22690-88. Однако при использовании указанных методов редко соблюдаются требования стандартов по построению частных градуировочных зависимостей. Некоторые исполнители не знают этих требований.

Другие знают, но не понимают, насколько велика ошибка результатов измерений при использовании зависимостей, заложенных или прилагаемых к прибору, вместо зависимости, построенной на конкретном исследуемом бетоне. Есть «специалисты», которые знают об указанных требованиях норм, но пренебрегают ими, ориентируясь на финансовую выгоду и неосведомленность заказчика в данном вопросе.

Про факторы, влияющие на ошибку измерения прочности без построения частных градуировочных зависимостей, написано много работ. В табл.1 представлены данные по максимальной погрешности измерений различными методами, приведенные в монографии по неразрушающему контролю бетона.

В дополнение к обозначенной проблеме использования несоответствующих ("ложных") зависимостей обозначим еще одну, возникающую при обследовании. Согласно требованиям СП 13-102-2003 обеспечение выборки измерений (параллельных испытаний бетона косвенным и прямым методом) на более чем 30 участках является необходимым, но не достаточным для построения и использования градуировочной зависимости. Необходимо, чтобы полученная парным корреляционно- регрессионным анализом зависимость имела высокий коэффициент корреляции (более 0,7) и низкое СКО (менее 15% от средней прочности). Чтобы данное условие выполнялось, точность измерений обоих контролируемых параметров (например, скорость ультразвуковых волн и прочность бетона) должна быть достаточно высокой, а прочность бетона, по которому строится зависимость, должна изменяться в широком диапазоне.

При обследовании конструкций указанные условия выполняются редко. Во-первых, даже базовый метод испытания образцов нередко сопровождается высокой погрешностью. Во-вторых, за счет неоднородности бетона и других факторов прочность в поверхностном слое (исследуемая косвенным методом) может не соответствовать прочности того же участка на некоторой глубине (при использовании прямых методов). И наконец, при нормальном качестве бетонирования и соответствии класса бетона проектному в пределах одного объекта редко можно встретить однотипные конструкции с прочностью, изменяющейся в широком диапазоне (например, от В20 до В60). Таким образом, зависимость приходится строить по выборке измерений с малым изменением исследуемого параметра.

В качестве наглядного примера вышеуказанной проблемы рассмотрим градуировочную зависимость, представленную на рис. 1. Линейная регрессионная зависимость построена по результатам ультразвуковых измерений и испытаний на прессе образцов бетона. Несмотря на большой разброс результатов измерений, зависимость имеет коэффициент корреляции 0,72, что до-пустимо по требованиям СП 13-102-2003 . При аппроксимации функциями, отличными от линейной (степенной, логарифмической и пр.) коэффициент корреляции был менее указанного. Если бы диапазон исследуемой прочности бетона был меньше, например от 30 до 40 МПа (область, выделенная красным цветом), то совокупность результатов измерений превратилась бы в «облако», представленное в правой части рис. 1. Данное облако точек характеризуется отсутствием связи между измеряемым и искомым параметрами, что подтверждается максимальным коэффициентом корреляции 0,36. Иными словами, градуировочную зависимость здесь не построить.

РИС. 1. Зависимость между прочностью бетона и скоростью ультразвуковых волн

Также необходимо отметить, что на рядовых объектах количество участков измерения прочности для построения градуировочной зависимости сопоставимо с общим количеством измеряемых участков. В данном случае прочность бетона может быть определена по результатам только прямых измерений, а в градуировочной зависимости и использовании косвенных методов контроля уже не будет смысла.

Таким образом, без нарушения требований действующих норм для определения прочности бетона при обследовании в любом случае необходимо в том или ином объеме использовать прямые неразрушающие либо разрушающие методы контроля. Учитывая это, а также обозначенные выше проблемы, далее более подробно рас- смотрим прямые методы контроля.

К данной группе по ГОСТ 22690-88 относится три метода:

Метод отрыва

Метод отрыва основан на измерении максимального усилия, необходимого для отрыва фрагмента бетонной конструкции. Отрывающая нагрузка прилагается к ровной поверхности испытываемой конструкции за счет приклеивания стального диска (рис. 2), имеющего тягу для соединения с прибором. Для приклеивания могут использоваться различные клеи на эпоксидной основе. В ГОСТ 22690-88 рекомендуются клеи ЭД20 и ЭД16 с цементным наполнителем.
На сегодняшний день могут применяться современные двухкомпонентные клеи, производство которых хорошо налажено (POXIPOL, «Контакт», «Момент» И др.). В отечественной литературе по испытанию бетона методика испытания предполагает приклеивание диска к участку испытания без дополнительных мероприятий по ограничению зоны отрыва. В таких условиях площадь отрыва является непостоянной и должна определяться после каждого испытания. В зарубежной практике перед испытанием участок отрыва ограничивается бороздой, создаваемой кольцевыми сверлами (коронками). В данном случае площадь отрыва постоянна и известна, что увеличивает точность измерений.

После отрыва фрагмента и определения усилия определяется прочность бетона на растяжение (R(bt)) , по которой с помощью пересчета по эмпирической зависимости может быть определена прочность на сжатие (R). Для перевода можно воспользоваться выражением, указанным в пособии:

Для метода отрыва могут применяться различные приборы, используемые и для метода отрыва со скалыванием, такие как , ОНИКС-ОС, ПИБ, DYNA (рис. 2), а также старые аналоги: ГПНВ-5 , ГПНС-5 . Для проведения испытания необходимо наличие захватного устройства, соответствующего тяге, расположенной на диске.

Рис. 2. Прибор для метода отрыва с диском для приклеивания к бетону

В России метод отрыва не нашел широкого распространения. Об этом свидетельствует и отсутствие серийно выпускаемых приборов, приспособленных для крепления к дискам, а также самих дисков. В нормативных документах отсутствует зависимость для перехода от усилия вырыва к прочности на сжатие. В новом ГОСТ 18105-2010 , а также предшествующем ГОСТ Р 53231-2008 метод отрыва не включен в перечень прямых методов неразрушающего контроля и вообще не упоминается. Причиной этому, по всей видимости, является ограниченный температурный диапазон применения метода, что связано с продолжительностью твердения и (или) невозможностью использования эпоксидных клеев при низкой температуре воздуха. Большая часть России расположена в более холодных климатических зонах, чем страны Европы, поэтому данный метод, широко при меняемый в европейских странах, в нашей стране не используется. Другим отрицательным фактором является необходимость сверления борозды, что дополнительно снижает производительность контроля.

Рис. 3. Испытание бетона методом отрыва со скалыванием

Данный метод имеет много общего с описанным выше методом отрыва. Основным отличием является способ крепления к бетону. Для приложения отрывающего усилия используются лепестковые анкеры различных размеров. При обследовании конструкций анкеры закладываются в шпур, пробуренный на участке измерения. Так же, как и при методе отрыва, измеряется разрушающее усилие (Р). Переход к прочности бетона на сжатие осуществляется по указанной в ГОСТ 22690 зависимости: R=m 1 .m 2 .P , где m 1 — коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя, m 2 — коэффициент перехода к прочности на сжатие, зависящий от вида бетона и условий твердения.

В нашей стране данный метод нашел, пожалуй, самое широкое распространение благодаря своей универсальности (табл.1), относительной простоте крепления к бетону, возможности испытания практически налюбом участке конструкции. Основными ограничениями для его применения являются густое армирование бетона и толщина испытываемой конструкции, которая должна быть больше, чем удвоенная длина анкера. Для выполнения испытаний могут использоваться приборы, указанные выше.

Таблица 2. Сравнительные характеристики прямых методов неразрушающего контроля

Преимущества	Метод
	Отрыв	Отрыв со скалыванием	Скалывание ребра
Определение прочности бетонов классом более В60	-	+	-
Возможность установки на неровную поверхность бетона (неровности более 5 мм)	-	+	-
Возможность установки на плоский участок конструкции (без наличия ребра)	+	+	-
Отсутствие потребности в источнике электроснабжения для установки	+*	-	+
Быстрое время установки	-	+	+
Работа при низких температурах воздуха	-	+	+
Наличие в современных стандартах	-	+	+

*Без сверления борозды, ограничивающей участок отрыва.

Помимо более простого и быстрого крепления к бетону конструкции по сравнению с методом отрыва, не требуется обязательное наличие ровной поверхности. Главным условием является необходимость того, чтобы кривизна поверхности была достаточной для установки прибора на тягу анкера. В качестве примера на рис. 3 представлен прибор ПОС-МГ4 , установленный на деструктированную поверхность устоя гидротехнического сооружения.

Метод скалывания ребра

Последним прямым методом неразрушающего контроля является модификация метода отрыва — метод скалывания ребра. Основное отличие заключается в том, что прочность бетона определяют по усилию (Р), необходимому для скалывания участка конструкции, расположенному на внешнем ребре. В нашей стране долгое время выпускались приборы типа ГПНС-4 и ПОС-МГ4 Скол, конструкция которых предполагала обязательное наличие двух рядом расположенных внешних углов конструкции.

Захваты прибора подобно струбцине крепились на испытываемый элемент, после чего через захватывающее устройство прилагалось усилие к одному из ребер конструкции. Таким образом, испытание можно было проводить только на линейных элементах (колонны, ригели) или в проемах на краях плоских элементов (стены, перекрытия). Несколько лет назад была разработана конструкция прибора, которая позволяет устанавливать его на испытываемый элемент с наличием только одного внешнего ребра. Закрепление осуществляется к одной из поверхностей испытываемого элемента при помощи анкера с дюбелем. Данное изобретение несколько расширило диапазон применения прибора, но одновременно с этим уничтожило основное преимущество метода скалывания, которое заключалось в отсутствии необходимости сверления и потребности в источнике электроэнергии.

Прочность бетона на сжатие при использовании метода скалывания ребра определяется по нормированной зависимости: R=0,058 .m .(30P+P 2) ,

где m — коэффициент, учитывающий крупность заполнителя.

Для наглядности сравнения характе-ристики прямых методов контроля представлены в табл. 2.

По данным, приведенным в таблице, видно, что наибольшим числом преимуществ характеризуется метод отрыва со скалыванием.

Однако, несмотря на возможность применения данного метода по указаниям норм без построения частной градуировочной зависимости, у многих специалистов возникает вопрос о точности получаемых результатов и соответствии их прочности бетона, определяемой методом испытания образцов. Для исследования этого вопроса, а также сопоставления результатов измерений, полученных прямым методом, с результатами измерений косвенными методами проведен эксперимент, опиcанный далее.

Результаты сравнения методов

В лаборатории «Обследование и испытание зданий и сооружений» ФГБОУ ВПО «СПБГПУ» были проведены исследования при использовании различных методов контроля. В качестве объекта исследования использован фрагмент бетонной стены, выпиленный алмазным инструментом. Габариты бетонного образца — 2,0×1,О х 0,3 м.

Армирование выполнено двумя сетками арматуры диаметром 16 мм, расположенной с шагом 100 мм с величиной защитного слоя 15-60 мм. В исследуемом образце применен тяжелый бетон на заполнителе из гранитного щебня фракции 20-40.

Для определения прочности бетона использован базовый разрушающий метод контроля. Из образца с помощью установки алмазного сверления выбурены 11 кернов различной длины диаметром 80 мм. Из кернов изготов- лены 29 образцов — цилиндров, удовлетворяющих по своим размерам требованиям ГОСТ 28570-90 ("Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций"). По результатам испытания образцов на сжатие выявлено, что среднее значение прочности бетона составило 49,0 МПа. Распределение значений прочности подчиняется нормальному закону (рис. 4). При этом прочность исследуемого бетона имеет высокую неоднородность с коэффициентом вариации 15,6% и СКО равным 7,6 МПа.

Для неразрушающего контроля применены методы отрыва, отрыва со скалыванием, упругого отскока и ударного импульса. Метод скалывания ребра не применялся по причине близкого расположения арматуры к ребрам образца иневозможности выполнения испытаний. Ультразву- ковой метод не использован, так как прочность бетона выше допустимого диапазона для применения данного метода (табл.1). Выполнение измере- ний всеми методами производилось на грани образца, срезанной алмазным инструментом, что обеспечива- ло идеальные условия с точки зрения ровности поверхности. Для определе- ния прочности косвенными методами контроля использовались градуиро- вочные зависимости, имеющиеся в паспортах приборов, или заложен- ные в них.

На рис. 5. представлен процесс измерения методом отрыва. Результаты измерений всеми методами представлены в табл. 3.

Таблица 3. Результаты измерения прочности различными методами

№ п/п	Метод контроля (прибор)	Количество измерений, n	Среднее значение прочности бетона, Rm, МПа	Коэффициент вариации, V, %
1	Испытание на сжатие в прессе (ПГМ-1000МГ4)	29	49,0	15,6
2	Метод отрыва со скалыванием (ПОС-50МГ4)	6	51,1	4,8
3	Метод отрыва (DYNA)	3	49,5	-
4	Метод ударного импульса (Silver Schmidt)	30	68,4	7,8
5	Метод ударного импульса (ИПС-МГ4)	7 (105)*	78,2	5,2
6	Метод упругого отскока (Beton Condtrol)	30	67,8	7,27

*Семь участков по 15 измерений на каждом.

По данным, представленным в табли-це, можно сделать следующие выводы:
среднее значение прочности, по-лученной испытанием на сжатие и прямыми методами неразрушающего контроля, различается не более чем 5%;
по результатам шести испытаний методом отрыва со скалыванием разброс прочности характеризуется низким значением коэффициента вариации 4,8%;
результаты, полученные всеми кос-венными методами контроля, за-вышают прочность на 40-60%. Одним из факторов, приведших к дан-ному завышению, является карбонизация бетона, глубина которой на исследуемой поверхности образца составила 7 мм.

Выводы

1. Мнимая простота и высокая про-изводительность косвенных методов неразрушающего контроля теряются при выполнении требований построения градуировочной зависимости и учете (устранении) влияния факторов, искажающих результат. Без выполнения этих условий данные методы при обсле-довании конструкций можно при менять только для качественной оценки проч-ности по принципу «больше — меньше».
2. Результаты измерений прочности базовым методом разрушающего конт-роля путем сжатия отбираемых образ-цов также могут сопровождаться боль шим разбросом, вызванным как не-однородностью бетона, так и другими факторами.
3. Учитывая повышенную трудоем- кость разрушающего метода и под- твержденную достоверность результа- тов, получаемых прямыми методами неразрушающего контроля, при обсле- довании рекомендуется при менять по- следние.
4. Среди прямых методов неразру- шающего контроля оптимальным по большинству параметров является ме- тод отрыва со скалыванием.

Рис. 4. Распределение значений прочности по результатам испытаний на сжатие.

Рис. 5. Измерение прочности методом отрыва.

А. В. Улыбин, к. т. н.; С. Д. Федотов, Д. С. Тарасова (ПНИПКУ «Венчур», Санкт-Петербург), журнал "Мир строительства и недвижимости, №47, 2013 г.