Xác định cường độ bê tông: phương pháp, thiết bị, GOST. Kiểm soát và đánh giá cường độ bê tông

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-17 19:12

Khi kiểm tra kết cấu công trình, việc xác định cường độ của bê tông được thực hiện để xác định trạng thái của chúng tại thời điểm hiện tại. Hiệu suất thực tế sau khi bắt đầu hoạt động thường không phù hợp với các thông số thiết kế. Chúng chịu tác động trực tiếp của tải trọng biến dạng và các yếu tố bên ngoài. Các phương pháp khác nhau có thể được sử dụng trong quá trình chẩn đoán.

Các thuật ngữ và định nghĩa cơ bản

Trước khi xem xét các phương pháp quan trắc và đánh giá cường độ bê tông cơ bản, bạn nên làm quen với một số khái niệm để sau này không còn thắc mắc. Tất cả các thuật ngữ và định nghĩa cần thiết để hiểu rõ hơn về chủ đề được trình bày bên dưới.

• Bê tông là vật liệu xây dựng nhân tạo do quá trình đông cứng của vữa với chất kết dính và chất độn. Các chất phụ gia bổ sung có thể được thêm vào hỗn hợp để đạt được hiệu suất tốt nhất.
• Sức mạnh - thuộc tính của vật liệu cứng để cảm nhận tải trọng cơ học mà không bị vỡtrong đó. Trong quá trình hoạt động, các cấu trúc phải chịu lực nén và lực căng cũng như các ảnh hưởng khác.
• Giới hạn độ bền - giá trị cao nhất của tải trọng cơ học tác dụng, giảm trực tiếp đến một diện tích mặt cắt ngang nhất định, sau khi đạt đến mức độ phá hủy một phần hoặc hoàn toàn của vật liệu.
• Phương pháp phá hủy để xác định cường độ của bê tông - kiểm soát các thông số được liệt kê bằng cách lấy mẫu kiểm soát lấy từ kết cấu được kiểm tra theo các điểm của GOST 28570.

• Kiểm tra không phá hủy - kiểm tra độ tin cậy của các đặc tính cơ bản của các phần tử kết cấu riêng lẻ mà không cần tháo dỡ. Với phương pháp này, không cần phải giải mã đối tượng.
• Khu vực kiểm tra kết cấu - một tỷ lệ nhất định của thể tích, chiều dài hoặc diện tích của các kích thước giới hạn mà các bài kiểm tra độ bền được thực hiện.

Kiểm soát để làm gì?

Khi xây dựng các công trình nhà ở, công trình công nghiệp hoặc thương mại, việc xác định cường độ của bê tông sẽ tránh được nhiều hậu quả tiêu cực. Vật liệu được sử dụng trong các giai đoạn xây dựng các tòa nhà với nhiều mục đích khác nhau. Tùy thuộc vào loại kết cấu, các yêu cầu đối với hỗn hợp có thể khác nhau đáng kể. Ví dụ, để đổ móng và tường, các loại bê tông khác nhau được sử dụng, được xác định theo đặc tính cường độ.

Việc sử dụng hỗn hợp không đáp ứng yêu cầu có thể dẫn đến hình thành các vết nứt, suy giảm khả năng vận hànhphẩm chất và sự hư hỏng sớm của cấu trúc. Thường cần nghiên cứu để xác định xem một tòa nhà có thể được sử dụng thêm cho bất kỳ mục đích nào hay không.

Bảng cường độ bê tông: phù hợp với các lớp và cấp độ

Vữa được chia thành các loại, có tính đến các thông số khác nhau. Thông thường, cường độ của bê tông trong MPa được chia thành các lớp, được biểu thị bằng một chữ cái in hoa kèm theo một con số. Việc chấm bài như vậy trong môi trường chuyên nghiệp được coi là tiện lợi nhất. Ví dụ: vữa B25 sẽ có cường độ 25 MPa.

Đối với thương hiệu bê tông, nó thể hiện một giá trị gần đúng tính bằng kilôgam trên cm vuông. Việc chỉ định được thực hiện theo nguyên tắc tương tự. Tuy nhiên, với tỷ lệ các chỉ số, hệ số biến thiên quy chuẩn có thể là 13,5 phần trăm.

Ví dụ: bạn nên tự làm quen với một bảng đặc biệt về cường độ bê tông, bảng này cho thấy sự tương ứng giữa các lớp và cấp của hỗn hợp.

Đẳng cấp	Hiệu	Sức mạnh, kgf / sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Điều gì ảnh hưởng đến độ bền?

Trong quá trình xử lý hóa học, hỗn hợp bê tông đông cứng lại. Nước tương tác với chất kết dính. Dưới ảnh hưởng của một số yếu tố, tốc độ của một phản ứng hóa học có thể được tăng tốc hoặc chậm lại. Cường độ cuối cùng của bê tông sẽ phụ thuộc vào chúng ở một mức độ nào đó.

Các yếu tố quan trọng bao gồm:

• hoạt động kết dính ban đầu;
• lượng nước trong thành phần;
• mức nén;
• nhiệt độ và độ ẩm;
• chất lượng của các thành phần trộn.

Chất lượng của chất làm đầy được sử dụng đóng một vai trò quan trọng. Các thành phần có phần nhỏ mịn và các chất đất sét dẫn đến giảm độ bền. Các hạt lớn có khả năng kết dính tốt hơn với chất kết dính. Việc sử dụng chúng có ảnh hưởng tích cực đến các chỉ số sức mạnh.

Phân loại phương pháp nghiên cứu

Khi xác định cường độ bê tông trong kết cấu xây dựng, cần giải quyết các vấn đề kỹ thuật khó. Sự phát triển của nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn trong lĩnh vực kiểm soát chất lượng của các chế phẩm xây dựng đã dẫn đến sự ra đời của nhiều phương pháp. Mỗi người trong số họ có một phạm vi cụ thể, cũng như ưu và nhược điểm của nó.

Nếu chúng ta sử dụng phương pháp tác động trực tiếp lên cấu trúc được kiểm tra, thì chúng ta có thể phân biệt ba phương pháp chính.

1. Hủy diệt. Sau các hoạt động kiểm soát, mẫu không thể được sử dụng cho mục đích đã định.
2. Không phá hủy. Hiệu suất của bài kiểm tra không ảnh hưởng đến hiệu suất của cấu trúc.
3. Phá hoại cục bộ. Cần tân trang lại sau các sự kiện đặc biệt.

Việc kiểm tra chỉ nên được thực hiện sau khi đã quen biết chi tiết về thiết kế và tài liệu kỹ thuật. Sau khi nhận được một số thông tin nhất định về thành phần được sử dụng và công nghệ sản xuất của cấu trúc, bạn có thể bắt đầu công việc để xác định các đặc tính độ bền.

Yếu tố nào quyết định việc lựa chọn phương pháp?

Để tìm ra cường độ chịu kéo của bê tông, trước tiên bạn phải quyết định phương pháp nghiên cứu. Các yếu tố sau ảnh hưởng đến sự lựa chọn của cô ấy:

• trạng thái xây dựng hỗn hợp;
• khả năng truy cập của các trang web thử nghiệm;
• lượng thông tin thu thập được;
• có hoặc không có các lớp không đồng nhất trong cấu trúc.

Mặc dù có nhiều phương pháp nhưng kết quả thu được bằng phương pháp phá hủy là đáng tin cậy nhất, vì các thử nghiệm đo chỉ số mong muốn - lực tác dụng trong quá trình nén. Ngoài ra, một mẫu được lấy trực tiếp từ phần thân của cấu trúc, chứ không phải phần trên, được nghiên cứu cẩn thận.

Phương pháp kiểm soát hủy diệt

Bản chất của phương pháp nằm ở việc nghiên cứu các mẫu thu được bằng cách khoan hoặc cưa ra khỏi cấu trúc đã hoàn thiện. Chúng phải chịu một tải trọng tĩnh với tốc độ phát triển tăng dần. Do đó, có thể tính toán ứng suất dưới tác dụng của lực.

Kích thước và hình dạng của các mẫu được lấy phụ thuộc vào loại thử nghiệm được thực hiện. Họ phải đáp ứng các yêu cầu của GOST 10180.

Phương pháp nghiên cứu	Hình dạng của mẫu thử	Kích thước phần tử tính bằng milimét
Xác định cường độ chịu kéo và nén của bê tông	Khối lập phương	Chiều dài các cạnh của hình có thể là 100, 150, 200 hoặc 300 mm
	Xi lanh	Để nghiên cứu, một mẫu được lấy cao hai đường kính, một trong số đó có thể có cùng kích thước với các cạnh của khối lập phương.
Kiểm tra chỉ số độ bền cho lực căng trục	Lăng kính có tiết diện hình vuông	Kích thước của phần tử được kiểm tra có thể là: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 hoặc 200 x 200 x 800mm.
	Xi lanh	Các mẫu có cùng kích thước được lấy trong quá trình thử nghiệm như trường hợp trên.
Xác định độ bền kéo khi uốn và chẻ	Lăng kính có tiết diện hình vuông	Trong quá trình làm việc, các mẫu có kích thước sau được lấy: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 và 150 x 150 x 600 mm.

Để xác định cường độ của bê tông, các mẫu của bê tông được thu thập bằng cách khoan hoặc cưa các bộ phận riêng lẻ.

1. Ghế được chỉ định saukiểm tra sơ bộ. Khu vực thử nghiệm thiết kế nên cách các khớp và các cạnh một khoảng cách.
2. Các rãnh còn lại sau khi lấy mẫu được ốp lên bằng bê tông hạt mịn.
3. Trong quá trình khoan hoặc cưa, lưỡi cưa kim cương, cưa lỗ đặc biệt hoặc các dụng cụ cacbua thích hợp được sử dụng.
4. Khu vực lấy mẫu không được gia cố. Nếu phương án này không thể thực hiện được, thì một tấm bê tông với các thanh kim loại có tiết diện lên đến 16 mm sẽ được lấy cho các mẫu có kích thước lớn hơn 10 cm.
5. Sự hiện diện của cốt thép là không thể chấp nhận được trong các nghiên cứu về lực căng và nén dọc trục. Điều này ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất cuối cùng. Ngoài ra, thanh không được xuất hiện trong các mẫu vật hình lăng trụ trong các thử nghiệm độ bền kéo uốn.
6. Nơi lấy mẫu, số lượng cũng như kích thước của chúng được xác định theo quy tắc kiểm soát cường độ của bê tông, có tính đến các điểm của GOST 18105.

Mỗi phần được thực hiện đều được đánh dấu và mô tả trong giao thức. Sau đó, nó được chuẩn bị kỹ lưỡng để thử nghiệm thêm. Tất cả các mẫu phải có một sơ đồ đặc biệt phản ánh rõ ràng định hướng của các bộ phận trực tiếp trong thiết kế.

Kiểm tra không phá hủy cơ học

Phương pháp này dựa trên sự phụ thuộc của hiệu chuẩn. Chúng dựa trên các đặc điểm gián tiếp. Chúng bao gồm:

• chỉ số phản hồi của tiền đạo trực tiếp từ bề mặt bê tông;
• thông số năng lượng bộ gõxung động;
• kích thước bản in còn lại do tác động cơ học;
• căng thẳng dẫn đến vỡ cục bộ khi ly khai;
• lực khi phá vỡ một cạnh cấu trúc.

Quy tắc kiểm soát cường độ bê tông đề xuất sử dụng một số thiết bị đo nhất định trong quá trình thử nghiệm: thước cặp, thang đo góc, đồng hồ chỉ thị và một số công cụ khác. Số lượng thử nghiệm đã thực hiện và khoảng cách giữa các khu vực làm việc được đưa ra trong bảng.

Phương pháp nghiên cứu ứng dụng	Số lượng sự kiện được tổ chức	Khoảng cách tính bằng milimét
		Từ các cạnh của cấu trúc	Giữa các khu vực làm việc
Sườn	2	-	200
Biến dạng dẻo	5	50	30
Tách	1	50	Đường kính đĩa đôi
Độ đàn hồi	5	50	30
Xung kích	10	50	15
Xé ra với sứt mẻ	1	150	Chiều sâu đào,nhân với 5

Các hoạt động trên nên được thực hiện trên một địa điểm kết cấu bê tông với tổng diện tích 100-600 mét vuông. xem Sau khi các thử nghiệm chính đã được thực hiện, dữ liệu được nhập vào nhật ký đặc biệt để thiết lập sự phụ thuộc hiệu chuẩn giữa các đặc tính gián tiếp và các chỉ số cường độ của vữa đông cứng.

Kiểm tra không phá hủy bằng phương pháp vật lý có ảnh hưởng

Loại các phương pháp này bao gồm các công nghệ tác động âm thanh và bức xạ xuyên thấu. Chúng tạo cơ hội để đánh giá các đặc điểm định tính của cấu trúc theo cấu trúc bên trong, vì vận tốc truyền của sóng dao động đàn hồi được đo trực tiếp thông qua vật liệu đang được thử nghiệm.

Thiết bị được sử dụng phổ biến nhất để xác định cường độ của bê tông là phương pháp siêu âm. Nó cho phép bạn đọc các kết quả mà không cần tác động cơ học lên cấu trúc. Nó đo tốc độ mà sóng siêu âm đi qua một lớp bê tông. Với một nghiên cứu kỹ lưỡng, các cảm biến có thể được đặt ở cả hai bên và với một bên bề ngoài, ở một bên.

Kiểm soát bằng sóng siêu âm được coi là nhiều thông tin nhất và khá đơn giản. Nó không chỉ cho phép đánh giá các thông số cường độ mà còn tìm ra các khuyết tật có thể có bên trong các lớp. Thiết bị được sử dụng có một số chế độ hoạt động, được trình bày trong bảng.

Chế độ	Mô tả
Hiệu chỉnh	Cho phép bạn điều chỉnh thiết bị phù hợp với các đặc tính của bê tông. Sóng biến dạng được đo bên trong hỗn hợp đông cứng, các thông số quan trọng được xác định, cần thiết để chụp ảnh định tính về cấu trúc của mảng.
Tổng quan	Mang đến cho bạn cơ hội nghiên cứu nhanh cấu trúc bên trong của kết cấu. Độ dày được đo, phát hiện các khuyết tật hoặc vật thể trong mảng (phụ kiện, đường ống, dây cáp).
Bộ sưu tập	Dữ liệu siêu âm được thu thập. Việc ghi âm được thực hiện ở nhiều vị trí khác nhau. Quá trình quét được thực hiện dưới dạng dải (hoặc băng đặc biệt).
Xem	Được sử dụng để phân tích dữ liệu trong một khoảng thời gian dài. Trong trường hợp này, tất cả các loại hình ảnh đều hiển thị trên màn hình. Chúng có thể được hiển thị từng cái một hoặc tất cả cùng một lúc.

Máy đo cường độ bê tông siêu âm cho phép thực hiện nhiều lần thử nghiệm, liên tục theo dõi sự thay đổi của các thông số. Điểm bất lợi là sai số trong tỷ lệ của đặc tính âm thanh với các thông số cơ bản.

Về độ cứng của hỗn hợp xây dựng dựa trên xi măng

Có sự phụ thuộc trực tiếp của cường độ bê tông vào nhiệt độ trong quá trình đóng rắn. Điều kiện bình thường được coi là một chế độ từ 15 đến 20 độ. Khi nhiệt độ giảm, sự gia tăng sức mạnh chậm lại. Khi đông lạnh, sự đông cứng sẽ xảy ra nếu thêm các chất phụ gia đặc biệt vào chế phẩm.

Tăng nhiệt độ sẽ đẩy nhanh quá trình đóng rắn, đặc biệt nếu độ ẩm đủ. Tuy nhiên, chống chỉ định gia nhiệt hơn 85 độ, vì rất khó để bảo vệ hỗn hợp bê tông không bị khô. Quá trình đông đặc có thể được kích thích theo hai cách. Cách đầu tiên là sử dụng nhiệt bên trong, và thứ hai là sử dụng nhiệt bên ngoài.

Về việc phân tích các vấn đề có thể xảy ra trong việc xác định sức mạnh

Khi sử dụng máy đo cường độ bê tông siêu âm, phải đặc biệt chú ý đến việc thiết lập các phụ thuộc hiệu chuẩn. Nếu không có chúng, dữ liệu thu được không thể được coi là bằng chứng. Để có được kết quả chính xác hơn, bạn sẽ phải tính đến lượng và thành phần của chất độn, mức độ đầm nén, mức tiêu thụ xi măng và nhiều hơn nữa.