Ультразвук для разрушения бетона

Обновлено: 25.04.2024

Испытание прочности бетона при помощи ультразвука

Ультразвуковое исследование бетона позволяет определять действительную прочность бетона с максимальной точностью. Данный метод по точности может уступить разве что разрушающему методу, но он гораздо более удобный и предоставляет более полную картину того, что происходит внутри бетона. Как уже говорилось ранее, некоторые приборы ультразвукового контроля прочности бетона имеют расширение в виде дефектоскопов, которые собирают данные обо всем объеме материала, т.е. они покажут внутренние трещины и пустоты в бетоне, о которых вы даже не подозревали, а они влияют на эксплуатационные характеристики здания. Эти приборы способны оценить не только однородность, но и пористость материала, а также зрелость бетона и наличие минеральных отложений внутри. Иначе говоря, вы знаете все, что происходит внутри бетона.

Огромным преимуществом ультразвукового метода является то, что он совершенно не повреждает бетонную конструкцию, что позволяет отнести его к неразрушающим методам контроля бетона, о которых мы уже рассказывали вам ранее. Однако его отличие от прочих методов видно невооруженным глазом. Вам не надо бить, скалывать и отрывать бетон от поверхности. Да, прочностные характеристики от этого страдают минимально, поэтому существенных проблем при эксплуатации здания не возникает, однако некоторые эстетические повреждения все-таки имеются. Ультразвуковой же метод неразрушающего контроля бетона не оставляет никаких повреждений на поверхности исследуемого участка конструкции, тем самым становясь приоритетным для современных строителей.

Рассмотрим же принцип работы прибора и весь процесс ультразвукового исследования бетона. Сначала в приборе генерируется импульс, который преобразовывается в волну и предается по бетону вплоть до приемника сигнала, который принимает, а затем усиливает сигнал, передавая данные на развертку, которая фактически отображает все данные исследования. За долгое время существования этого прибора были определены различные функции зависимости, в частности было написано более 10-ти уравнений, связывающих скорость передачи ультразвукового импульса и прочность бетона. В уравнениях присутствуют коэффициенты a, b и c, отражающие разные характеристики испытуемых конструкций. Нахождение этих параметров в уравнении делало их громоздкими, а также вынуждало проводить испытания образцов, полученных в лабораторных условиях из того же бетона, что и конструкция. Это создавало множество неудобств.

Многие российские ученые думали над этим вопросом и в конце концов вывели следующую формулу: R=abV3,75. Коэффициент a выражал тип заполнителя, применяемого в конструкции, ведь для каждого заполнителя, будь то щебень или известняк, время распространения ультразвука разное. Коэффициент b является градуировочным. Для определения градуировочных зависимостей производится испытание не менее 15-ти кубов бетона с ребром 0,1 метра, которые твердеют в течение 5 суток.
Но это все касается именно лабораторных испытаний бетона непосредственно перед производством строительных работ. Как применить этот метод для уже существующих конструкций? Лучше всего заказать услуги лаборатории, которая проведет точные исследования и даст вам полную картину прочностных характеристик бетонной конструкции. Если же вы сам решитесь на подобные исследования, то вам необходимо учитывать следующие моменты:
1) Измерять конструкцию нужно таким образом, чтобы импульс был направлен перпендикулярно рабочей арматуре.
2) Если производится поверхностное прозвучивание бетона, то необходимо провести 2 испытания, результаты должны отклоняться друг от друга не более чем на 1 %. Для сквозного – 1 прозвучивание.
3) Необходимо получить градуировочные зависимости для исследуемого типа бетона, а для этого необходимо дополнительно провести испытания или разрушающим методом, или методом отрыва со скалыванием.
4) Согласно ГОСТ 17624-2012, необходимо производить вычисления по формуле R=aH+b, где R – это прочность, H – скорость или время ультразвука, a и b – коэффициенты вычисляемой градуировочной зависимости.

Разрушение бетонных и железобетонных конструкций. Причины и защита бетона от разрушений.

Бетонные и железобетонные конструкции несмотря на свою основательность очень подвержены различного типа разрушениям. Предусмотреть все возможные сценарии необходимо заранее и перед строительством и в процессе эксплуатации. Это нужно для того, чтобы изначально подготовить конструкцию к возможным воздействиям и укрепить ее, а также для того, чтобы вовремя разрушение распознать и предотвратить.

Возможные причины разрушения железобетонных конструкций:

Образование карбоната кальция внутри бетонной конструкции

Первоначально углекислота проникает внутрь бетона. В конструкциях подвергающихся атмосферному влиянию, углекислота вызывает формирование карбоната кальция. Воздействие особенно велико, когда двуокись углерода находится в газообразном состоянии, т. е. в порах, заполненных воздухом.

Далее происходит трансформация извести с образованием карбоната кальция.

Процесс протекает в присутствии воды и двуокиси углерода. В местах сильного скопления влаги она значительно ниже. Таким образом, в порах, полностью заполненных водой, скорость проникновения может быть около нуля.

Бетон разрушается и арматура попадает в кислотную среду.

Будучи пористым, бетон хорошо поглощает углекислый газ, кислород и влагу присутствующие в атмосфере. Способность бетона поглощать оказывает пагубное воздействие на арматуру, которая при повреждении бетона попадает в кислотную среду и начинает корродировать.

Ржавчина, формирующаяся при окислении арматуры, увеличивает ее объем, повышает внутреннее напряжение и приводит к разломам бетона и оголению корродирующей арматуры.

КОЛИЧЕСТВО УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В АТМОСФЕРЕ:

Сельская местность - 0,03%

Воздух цехов - до 1%

Коррозия арматуры (ржавление) обычно протекает одновременно с коррозией бетона, но может протекать и независимо от коррозии бетона. Как правило вдоль арматурных стержней возникают трещины и отколы бетона с частичным обнажением арматуры. Оголенная арматура разрушается еще стремительнее, что приводит к быстрому изнашиванию железобетонной конструкции.

Воздействие воды содержащей в себе углекислоту и серную кислоту органического происхождения.

Мягкая вода обладает большой растворяющей способностью. При этом на поверхности бетона появляются белые хлопья, это явный внешний признак такой коррозии.

Наличие естественных примесей, таких как гипс и ангидриды; различие размеров частиц в заполнителях и ускорителях.

Разрушение может происходить и от воздействия грунтовых вод, так как они содержат сернокислотный кальций, а также от воды с магнезиальными и аммиачными солями.

Особенно вредны для бетона соли серной кислоты, а также некоторых других кислот. Такие соли образуют сульфат кальция и алюминия. Растворяясь сульфатоалюминат кальция вытекает и образует белые подтеки на поверхности бетона.

Воздействие морской воды, солей и антиобледенителей.

Морская вода содержит сульфатомагнезит, хлористую магнезию и другие вредные соли, поэтому при систематическом воздействии несет разрушительное воздействие на бетон.

Соли, содержащиеся в антиобледенительных реагентах, которые используют зимой на дорогах, во время таяния и дождей проникают в конструкцию и вызывают коррозию и разрушение. И процесс этот происходит с большой скоростью.

При проникновении хлора в бетон до арматурных стержней, он снимает пассивирующую пленку оксидов железа, и в результате арматура подвергается процессам коррозии.

Взаимодействие щелочей цемента с заполнителями

В результате реакции образуется гель, который расширяется в присутствии воды или влаги и разламывает бетон вокруг этих образований.

Проявляются эта реакция в защитном слое бетона в виде трещин на поверхности. Возможен также подрыв небольших участков бетона.

Подобного типа разрушения часто встречаются на полах промышленных объектов.

Проникновение воды в поры бетона и последующее замерзание и оттаивание.

Среда, в которой находятся железобетонные конструкции часто подвержена циклическому замораживанию и оттаиванию бетона, это является довольно распространенной причиной разрушения бетона.

Высокие температуры, в том числе технологического процесса, приводят к разному расширению бетона и арматуры, разрыву заполнителя с вяжущим, а при быстром остывании к образованию извести.

Усадка бетона бывает двух типов: пластическая и гигрометрическая.

Пластическая усадка возникает на стадии укладки бетона или в первые дни после укладки из-за быстрого выделения влаги. Гигрометрическая усадка возникает уже после укладки бетона в первые несколько месяцев.

МЕХАНИЧЕСКИЕ

Постоянные механические и пешеходные нагрузки, нагрузки твердых частиц приводят к истиранию бетона. Такому воздействию больше всего подвержены бетонные полы.

Интенсивные ударные нагрузки безусловно разрушают бетонную конструкцию, а в частности страдают, надламываются - кромки на швах и стыках.

Разрушения от природных воздействий - обледенение, вода, ветер.

Такое воздействие сопровождается сносом материала с поверхности бетона и оголением заполнителя.

Для предотвращения такого типа разрушений важна именно своевременная защита поверхности бетона.

Выступы на поверхности, наплывы бетона из-за неправильно установленной или не достаточно жесткой опалубки; раковины на поверхности бетона из-за скопления воздуха, воды, недостатка раствора, недостаточного уплотнения бетона.

Усадочные трещины из-за недостаточного ухода за свежеуложенным бетоном; трещины конструктивного и технологического происхождения (результат транспортировки, защемления, процесс строительства, эксплуатационные нагрузки и т.д.)

Своевременность применения защитных мер и ремонта бетонных и железобетонных конструкций крайне важна и может предотвратить серьезные последствия.

Разрушения от любого воздействия бывают двух типов: конструкционные и неконструкционные. В зависимости от типа разрушений необходимо только подобрать правильные материалы.

А так же обратить внимание на укрепляющую полиуретановую пропитку DOLOTEX WIRON и на двухкомпонентный эластичный состав на основе цемента DOLOTEX SILFLEX Н в качестве защиты от коррозии.

Как разрушить бетон: своими руками, химическим и термическим способами

Бетон – один из наиболее востребованных строительных материалов. Он обладает высокой прочностью и отличными эксплуатационными характеристиками. Бетон, как и любой другой строительный материал, подвержен влиянию множества разрушительных факторов. При выборе строительного материала необходимо учитывать его характеристики, в соответствии с условиями эксплуатации.

Трещины в бетоне Трещины в бетоне

Но, иногда необходимо разрушить бетонные сооружения, а для этого нужно знать, как это сделать. Многие думают, что разрушить бетонные сооружения можно только с помощью взрыва, но это не так. Сейчас даже существует специальная техника, которая предназначена для разрушения бетона.

В каких случаях разрушают бетонные сооружения?

Бетонные сооружения могут разрушаться по многим причинам, например, конструкцию больше нельзя использовать. Иногда строители разрушают старый фундамент дома для того, чтобы возвести более прочный.

Часто, на строительстве есть ненужные бетонные блоки, которые подлежат утилизации. Но, для того, чтобы их выбросить, их необходимо разрушить. Это можно сделать с помощью разных способов.

Разрушить бетонные блоки и сооружения можно с помощью взрыва, такой механический способ отлично подходит. Но, помимо него есть ещё несколько способов, они используются того, когда взрыв невозможен.

Методы разрушения бетона

Бетонные конструкции обладают высокой прочностью, поэтому их демонтаж представляет собой комплекс непростых работ. Сейчас существует несколько методов, каждый из которых используется в определённых случаях. Например, есть способ, который помогает разрушать бетон с помощью ультразвука.

К методам разрушения бетона относятся химические, механические и термические способы.

Механические способы

Механические способы разрушения бетона используются часто, с помощью таких способов любой строитель сможет ликвидировать бетонную конструкцию. Работнику понадобится кувалда, с ее помощью бетон разлетится на куски. Скорость разрушения будет зависеть от физической силы, которую будут прикладывать рабочие. Если необходимо разрушить большую бетонную конструкцию, то вам может понадобиться много времени. Для упрощения задачи, необходимо перфоратором сделать несколько дыр в конструкции, это позволит снизить прочность конструкции. Так рабочие смогут быстрее ликвидировать сооружение. Данный метод считается очень сложным, но его можно применять тогда, когда на строительстве нельзя применять специальную технику или электроинструменты.

Разрушающая нагрузка на бетон: ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

Испытание бетона – важный и обязательный этап, необходимый для проверки качества используемого материала при реализации ремонтно-строительных работ. С целью подтверждения материала заявленным характеристикам и показателям, нормам СНиП и ГОСТ, его проверяют на прочность, сопротивление на изгиб/растяжение. Также дополнительно могут проверяться удобоукладываемость, плотность, морозостойкость, водонепроницаемость и т.д.

Основные контролируемые и нормируемые показатели качества бетона:

Прочность на сжатие – определяется в классах, обозначается буквой В
Прочность на осевое растяжение – также определяется классами, индекс Bt
Морозостойкость – исчисляется марками, обозначается F
Водонепроницаемость – также марка, буква W
Средняя плотность – указывают в марках, индекс D

Испытания бетона могут проводиться с использованием различных методов – исследуются только что залитые или вырубленные из монолита образцы, разрушающие и неразрушающие способы и т.д. Оптимальный вариант испытаний определяют специалисты или сам мастер, с учетом имеющегося в его распоряжении арсенала знаний, навыков, инструментов.

Благодаря своевременно и правильно выполненным мероприятиям по проверке и подтверждению качества бетона удается гарантировать надежность и прочность конструкций, зданий, соответствие выполненных работ всем нормативам и показателям.

От чего зависит и на что влияет прочность бетона

Показатель прочности бетона – самая важная характеристика материала, которая учитывается как в процессе проектирования и выполнения расчетов, так и при выполнении работ. Прочность бетона задает марка, обозначается классом В (измерение в МПа) или М (кг/см2), отображает максимальное давление сжатия, которое материал может спокойно выдержать без деформации.

Когда проводится испытание бетона на прочность, лаборатория или строительная организация (возможно, сам мастер) руководствуются требованиями основных нормативных документов – это ГОСТы 10180-2012, 22690-88, 18105-2010, 28570.

Способность бетона эффективно сопротивляться внешнему воздействию благодаря внутреннему напряжению напрямую зависит от марки цемента и компонентов, входящих в состав раствора. При проверке бетона на соответствие указанной марке, на исследуемом образце не должно быть деформаций, разрушений, расслоений, трещин, сколов и т.д.

Лабораторные испытания бетона на прочность должны проводиться обязательно, особенно в случае заливки важных конструкций, несущих элементов и т.д. Ведь даже минимальное несоответствие (которое часто становится результатом экономии на цементе, других компонентах) может стать причиной быстрого разрушения здания, элемента конструкции.

Прочность состава зависит от: марки цемента, соотношения наполнителей и цемента, фракции наполнителей, качества всех компонентов, чистоты воды, введенных в состав пластификаторов и присадок. Если планируется заливать конструкции, подвергаемые серьезным нагрузкам, бетон дополнительно упрочняют армированием стальными прутьями или сетками, проволокой.

Большое влияние на прочность бетона, испытание которого проводится, оказывают внешние условия, в которых выполняется заливка и сохнет бетон. Также существенно повышается прочность при использовании вибрации, которая удаляет пузырьки воздуха из монолита, делает его более плотным.

Если бетон заливается при минусовых температурах, то компоненты и сам материал либо прогревают, либо смешивают со специальными противоморозными добавками. Могут устанавливаться электроды в заливку, применяться укрытие основания теплоизоляционными материалами, опилками и т.д. Чтобы поверхность монолита не покрывалась трещинами, нужно ее после заливки увлажнять, препятствуя слишком быстрому испарению влаги.

Несмотря на то, что прочность бетона зависит от массы факторов, правильно и своевременно проведенные испытания раствора помогут исключить вероятность приготовления некачественной смеси и избежать вероятности разрушения всей конструкции.

При условии соответствия бетона указанным показателям прочности влияние других факторов на качество раствора можно уменьшить или нивелировать.

Классификация методов испытаний

Испытания бетона проводятся с использованием различных методов, выбор которых зависит от имеющихся мощностей, условий эксплуатации, давности заливки монолита, возможности коррекции состава смеси, исходных данных и требуемых результатов.

Основные методы испытания бетона на прочность:

Испытание образцов бетона, которые отливаются в условиях лаборатории – из смеси создают цилиндры и кубики, конусы, потом проверяют с использованием пресса.
Проверка образцов, которые были вырублены/выпилены из уже готового монолита – обычно бурят алмазными коронками, керны отправляют в лабораторию, там определяют прочность с использованием пресса.
Неразрушающие методы – с применением приборов/инструментов, которые позволяют изучить свойства монолита без необходимости помещения их в определенные устройства и условия. Используются ультразвук, ударно-импульсный метод и т.д.

Несмотря на появление множества современных приборов и разнообразных методов, по-прежнему самым эффективным и популярным считается испытание образцов бетона под прессом (на сжатие).

Другие виды исследований бетона:

Осадка конуса – позволяет изучить консистенцию и однородность замешанного раствора. Металлический конус заполняют смесью, снимают форму и изучают показатели, изменения структуры материала.
Проверка на уплотнение – для определения коэффициента уплотнения партии раствора. Используется специальный аппарат с 2 мерными емкостями с воронками. В первую заливают бетон, потом через клапан пускают во вторую, откуда смесь уходит в специальный цилиндр.
Проверка на изменение формы/пластичность – смесь заливают в конус, его кладут на опорный стол, потом форму убирают и стол опускают, изучают характеристики растекшегося бетона.
Испытание на предмет наличия воздушных пустот – используют 2 метода: измерение веса до и после встряхивания/перемешивания бетона в специальном устройстве, испытание давлением.

Исследование бетона в бытовых условиях эмпирическим методом:

Цвет – бетон высокого качества должен быть зеленовато-серого оттенка и чем зеленее, тем лучше (желтый оттенок – признак плохого качества).
Появление цементного молочка на поверхности залитого бетона – чем гуще, тем лучше.
Непокрытые смесью фракции наполнителя – их не должно быть.
От затвердевшего монолита молоток при ударе должен отскакивать со звоном, оставляя небольшую вмятину.

Этапы проведения испытаний

Существует две основных группы методов исследований бетона, которые сегодня используются повсеместно для определения качества материала и соответствия его указанным характеристикам.

Разрушающие методы

Испытания проводятся с применением пресса и исследованием кубиков, цилиндров из бетона, полученных в условиях лаборатории либо выпиленных из уже готового монолита (что может сказаться на прочности всей конструкции). На куски бетона оказывают возрастающее давление, пока не удастся зафиксировать разрушение контрольного образца.

Использование такого воздействия на бетон является наиболее точным методом исследования его на прочность и считается обязательным при создании ответственных сооружений.

Неразрушающие методы

В данном случае речь идет об исследовании, которое не предполагает какого-либо разрушающего воздействия на образец или повреждения всей конструкции. Прибор взаимодействует с поверхностью монолита механическим способом посредством: отрыва, отрыва со скалыванием, а также скалывания ребра.

Если используется испытание посредством отрыва, на монолит эпоксидным клеем крепят стальной диск, потом отрывают его специальным устройством с фрагментом конструкции. Полученный показатель усилия по формуле переводят в нужную величину.

Когда проводится отрыв со скалыванием, прибор крепят в полость бетона. Лепестковые анкеры вкладывают в пробуренные шпуры, потом достают часть материала и фиксируют разрушающее усилие. Чтобы определить марочные характеристики, используют переводные коэффициенты.

Скалывание ребра используется там, где есть внешние углы (перекрытия, колонны, балки). Прибор (обычно ГПНС-4) крепят к любому выступающему сегменту анкером с дюбелем, нагружают плавно. В момент разрушения происходит фиксация глубины скола и усилия, прочность потом определяют по формуле, которая обязательно учитывает фракцию наполнителя.

Неразрушающие косвенные методы:

Исследование ультразвуком – скорость распространения продольных волн в монолите и эталонном образце сравниваются: УГВ-1 устанавливают на идеально ровную поверхность и прозванивают участки по плану, потом данные обрабатывают по имеющимся таблицам, электронным базам. Погрешность обычно составляет 5%.
Ударный импульс – применяется энергия удара бойка из металла сферической формы о монолит. Магнитострикционное или пьезоэлектрическое устройство преобразует удар в электрический импульс, время и амплитуда которых связаны с прочностью бетона.
Метод обратного отскока – используется склерометр, который фиксирует величину обратного отскока бойка, устанавливая твердость конструкции.
Пластическая деформация – измеряется след на бетоне после удара металлическим шариком, сравнение с эталонным образцом.

Порядок проведения проверки на удобоукладываемость

Чтобы изучить данное свойство бетона, в условиях лаборатории применяют специальный прибор – вискозиметр. Он дает возможность измерить в секундах время, которое нужно для укладки смеси. Укладку начинают и одновременно запускают вискозиметр, потом фиксируют получившиеся показатели. Чем меньше времени нужно для выполнения работ, тем лучше материал.

Порядок проведения испытаний на растяжение

Сначала готовят бетонный конус, его помещают горизонтально в специальный прибор, на средину образца оказывается разрушающая нагрузка по нарастающей. Шаг оказываемого воздействия составляет 0.5 МПа/с. Результат фиксируют после того, как структура бетона разрушилась в центре образца.

Порядок проведения испытаний на сжатие

Благодаря данному методу удается определять марку бетона. Сначала из материала отливают кубики (либо вырезают их из уже залитой смеси) размером 100-300 миллиметров по грани.

Также могут использоваться в испытаниях призмы и цилиндры. В лаборатории образцы отливаются на вибростоле, все испытания осуществляют на 3, 7, 28 (основная проверка) сутки после заливки.

Образец помещается под пресс, давящий на кубик с мощностью 140 кгс/м2 с шагом, равным 3.5 кгс/м2. Вектор силы должен быть строго перпендикулярным основанию бетона. По полученным данным определяют способность сопротивления бетона сжатию, марка записывается в протокол испытаний.

Марки прочности бетона и сфера их применения

Бетону присваивают марку по ГОСТу, которая обозначается буквой М и цифрой в соответствии со способностью сопротивления материала на сжатие. И чем больше значение, тем прочнее считается изделие. Как правило, марка прочности зависит от марки и объема цемента в растворе, качества и соотношения компонентов. Бетон бывает марок М100-М500. Есть марки и меньше, и выше, но они редко используются в строительстве.

Класс бетона определяет его способность работать в агрессивных средах. Бетоны марок М100-М250 относятся к ячеистым, легким. Обычно используются для заливки ненагруженных конструкций, в обустройстве фундаментов малых зданий, бордюров, пешеходных дорожек.

Бетоны марок М300-М350 применяются для обустройства фундаментов многоэтажных строений, для отливки плит перекрытия, монолитных стен. Наиболее прочные бетоны марок М400-М500 актуальны для производства железобетонных конструкций, которые эксплуатируются в сложных условиях, с повышенными нагрузками.

Испытание бетона – важный и обязательный этап контроля и оценки прочности материала, который лучше всего проводить до начала реализации работ, чтобы не разрушать конструкцию и иметь возможность откорректировать состав, предпринять меры для изменения свойств материала.

Заказывая материал в Москве или регионах, необходимо обязательно требовать сертификаты соответствия с результатами лабораторных проверок.

Расчетное сопротивление бетона сжатию - марка и класс на сжатие

Структура тяжелого бетона испытуемого образца

Расчетное сопротивление бетона сжатию – одна из ключевых характеристик, которые необходимо учитывать при проектировании какой-либо конструкции из данного материала, и в начале любого строительства. При этом, нужно обращать на нее внимание не только профессионалам, но и обычным мастерам-подсобникам, решившимся на возведение дома своими руками.

Определения

Прочность – основное качество, которое точно описывает его несущую способность. Определяется она пределом на сжатие – это наивысший предел нагрузки, при котором наступают разрушения образца. И это основной показатель, который и учитывают при его использовании.

Расчетное сопротивление – это показатель стойкости материала нагружающим воздействиям. Используется он при проектировочных расчетах, и неотъемлемо связан с нормативными показателями сопротивления сжатию.

До 2000−х годов ориентировались только на марки материала, которые и принимали как расчетный показатель, но по новым техническим документам, каждой марке присвоен новый критерий соответствия образца сжимающим нагрузкам.

Он выявлен в лабораторных условиях, узаконен специалистами и отражен в СП 52−101−2003. Согласно этому техническому документу, нормативное сопротивление материала осевому сжатию – это и есть класс на сжатие, заданный с 95%-ой обеспеченностью. Условие означает, что оно выполняется в 95% тестируемых случаев, и только в 5% может отклоняться от установленных показателей.

Но даже такой процент доказывает, что пользоваться при проектировании средними расчетными показателями неоправданно рискованно. А при выборе наименьшего значения, увеличится сечение конструкции или изделия, что в свою очередь отразится на перерасходе денежных и энергоресурсов.

Согласно СП 52−101−2003, нормативные значения сопротивления представлены на фото ниже.

Нормативные и расчетные значения сопротивления

Есть еще такое определение, как предел прочности на растяжение. По своей природе, данный материал в разы хуже выдерживает растягивающие нагрузки. Поэтому его и армируют в ЖБИ, стяжках пола большой толщины, фундаментах и прочее.

При расчетах используют в приоритете показатель при сжатии. В принципе, любое изделие или конструкция, испытывают большие нагрузки именно от сжимающих статических или динамических воздействий. Но сопротивление к изгибающим воздействиям учитывают при проектировании. В таких случаях, просто пользуются таблицей соответствия классов.

Таблица 6.7 из СП 63.13330.2012″СНиП 52-01-2003, в которой указаны марки сопротивление к сжатию, растяжению.

ВидБетонНормативные сопротивления МПа, и расчетные сопротивления для предельных состояний второй группы и МПа, при классе материалапо прочности на сжатие В1,5В2В2,5В3,5В5В7,5В10В12,5В15В20В25В30В35В40В45В50В55В60В70В80В90В100Сжатие осевое растяжениеТяжелый, мелкозернистый и напрягающий———2,73,55,57,59,5111518,52225,529323639,54350576471Легкий——1,92,73,55,57,59,5111518,52225,529————————Ячеистый1,41,92,43,34,66,99,010,511,5—————————————Растяжение осевоеТяжелый, мелкозернистый и напрягающий———0,390,550,700,851,001,101,351,551,751,952,102,252,452,602,753,003,303,603,80Легкий——0,290,390,550,700,851,001,101,351,551,751,952,10————————Ячеистый0,220,260,310,410,550,630,891,001,05————————————

От прочности в срезе при скалывании, зависит устойчивость к сжатию от корреляционных показателей.

Примечание. Сопротивление сжатию В25 наиболее часто встречающийся показатель при проектировании материала.

Осевое сжатие. Расчеты и значения

При расчетах нужно учитывать, что класс (В) напрямую зависит от его средней прочности R, МПа. Соответственно, используется следующая формула:

В= R (1−tV), где, t – класс обеспеченности, заложенный при проектировании, в основном берут значение 0,95, соответственно t=1,64; V – коэффициент вариации прочности. 1 – постоянная.

Если в расчетах использовался нормативный коэффициент V = 13,5% (0,135), то средняя прочность равна R = В/0,778.

Другое дело, когда рассчитываются всевозможные железобетонные конструкции. Особо тщательно просчитывается граничная высота оговариваемой зоны. Она выражает такую высоту, при которой перед разрушением напряжения в сжатом материале и растянутой арматуре, достигают своих максимальных значений одновременно. Только при таком условии можно считать сечение нормально армированным.

При этом относительная высота этой зоны (таблица), используется для определенного изделия своя. Их можно найти в нормативных документах, и применять данные при расчетах. В принципе, представленная информация вкратце разъяснила, что представляет собой зона сжатия и сопротивление осевому сжатию.

Методы определения прочности по контрольным образцам бетона

Разобравшись с тем, что такое сопротивление материала на сжатие, рассмотрим основные методы определения данного показателя.

Испытание бетона разрушающим способом

Проверка на сжатие проводится, как правило, в аккредитованных строительных лабораториях на поверенном оборудовании. Главное, что для него понадобится − пресс.

Также будут необходимы точные лабораторные весы, штангенциркуль и испытуемые образцы. Последние готовятся заранее из нужной партии. Форма стандартная – куб со сторонами 10 см. Согласно техническим документам, используют от 3 до 5 штук образцов для одной партии.

Совет. Изначально их нужно подготовить, отчищая от загрязнения и взвешивают для определения соответствия плотности, веса и проектной марки материала. Если эти значения в норме, то на 95% можете быть уверены в должном уровне устойчивости.

Абсолютно ровными гранями образец устанавливается на пресс, включается и начинается проверка. Максимальная нагрузка, при которой началось разрушение образца – это и есть предельное сжатие.

Среднее значение устанавливается по результатам контроля всех отобранных образцов. По конечной цифре определяется, соответствует или нет фактическая прочность нормативным и проектным значениям. После чего она заносится в журнал.

Галерея: процесс испытания разрушающим методом с помощью пресса.

Контроль неразрушающими методами

Предыдущий метод обязателен на любом строительном производстве и на любом этапе строительства.

Он считается наиболее достоверным:

На результаты протоколов, лабораторных разрушающих исследовании, опираются конструкторы и архитекторы при возведении зданий и изготовлении железобетонных изделий.
Когда же нет возможности определить прочность образцов разрушающим методом, или же требуется через определенное время повторный анализ характеристик, используют специальные устройства.
Они необходимы для того, чтобы протестировать материал на сжатие непосредственно на месте. Одним легким нажатием они определяют числовое значение и при желании другие необходимые характеристики, касающиеся однородности и уплотнения тела материала.
Существует масса подобного оборудования, но наиболее распространённый в строительных кругах – прибор ИПС − МГ различной модификации. Он прост в использовании, точен и цена на него вполне доступна.

Фото автоматизированного аппарата.

Преимущественно его используют на строительной площадке. Этот электронный измеритель позволяет в короткие сроки определить показатели плотности, прочности и упруго−пластические свойства методом ударного импульса. Этот способ хоть и не является приоритетным, но все же, предусмотрен ГОСТ 22690.

Совет. Обязательно перед «простреливанием» бетона необходимо выбрать или подготовить поверхность. Она должна быть ровной без шероховатостей, вмятин, пустот, трещин и прочих дефектов площадью не меньше 100 см2. При необходимости нужно зашкурить поверхность.

Количество участков должно приниматься по программе испытаний, но их должно быть не менее трех. Обычно для объемной железобетонной конструкции берут среднее значение 15 проб.

Это количество зависит от площади, так как точки контроля должны находиться на расстоянии друг от друга 15 мм и от края не менее 50 мм. Идеальные места – между гранулами щебня и крупными раковинами в бетонном теле.

Чтобы провести тестирование конструкции, необходимо:

включить прибор, при этом он сразу будет в режиме испытания;
ввести данные об испытываемом материале;
взвести рычаг на «пистолете»;
плотно прижать перпендикулярно к тестируемой поверхности и отпустить рычаг;
на табло появится результат, он запоминается с последующими испытаниями;
после 15 проб выводится автоматически среднее значение, если количество «прострелов» меньше, то можно заранее просмотреть средний результат.

Чем хорош такой прибор – все данные на нем могут сохраняться на компьютере и архивироваться. В любой момент можно просмотреть предыдущие испытания на компьютере и составить протокол.

Разрушение бетона: способы и инструкции

Бетон традиционно применяется при строительстве объектов. Многим известно, как приготовить качественную бетонную смесь и выполнить заливку фундамента. В ряде случаев возникает необходимость выполнить демонтаж бетонной конструкции. Специалистам по строительству приходится задумываться, как химическим способом разрушить бетон, так как не всегда имеется возможность применить специальную технику, взрыв или механические средства разрушения.

Сегодня существует ряд недорогих, проверенных «тихих» химических методов разрушения бетонного монолита. Применяя их, можно избежать механического воздействия на массив и, в стесненных условиях, выполнить разрушение армированного бетона без шума, вибрации, пыли и осколков.

Бетон — материал, используемый в строительной отрасли

Используя проверенные технические решения, можно выполнить разрушение бетона за ограниченное время, ликвидировать аварийные, утратившие актуальность, строения и начать возведение новых объектов. Рассмотрим известные методы нарушения целостности бетона. Остановимся более подробно на химических способах разрушения.

В каких случаях разрушают бетонные сооружения?

При выполнении современных строительных мероприятий часто возникают ситуации, когда необходимо нарушить целостность бетона. Старые железобетонные конструкции уничтожают, если необходимо:

демонтировать часть старого основания;
снести ветхое здание;
выполнить перепланировку;
осуществить постройку нового строения;
заложить новый фундамент.

Методы разрушения бетона

Применяемые в строительстве технологии, направленные на нарушение целостности бетонного массива, можно условно разделить на две категории:

Методы механического воздействия, предусматривающие использование тяжёлого ударного инструмента, перфораторов, отбойных молотков, тяжелых кувалд, применение специального алмазного инструмента, а также паяльных ламп и воды.

В ходе проведения строительных или ремонтных работ приходится уничтожать старые изделия из железобетона, чтобы возвести новые строения

Способы химического разрушения, позволяющие разрушить бетон, с применением специального порошка, значительно расширяющегося в объеме при определенных условиях, или кислой смеси.

С целью принятия решения об использовании наиболее подходящего метода нарушения целостности бетона, познакомимся с ними более детально.

Простые механические способы

Методы разрушения бетона с помощью механических средств отличаются экономичностью, доступностью, однако, в ряде случаев, требуют значительного времени для получения необходимого эффекта:

Механическим способом бетонное изделие разрушается на куски при помощи кувалды

постепенное увлажнение деревянных пробок, вставленных с натягом в расположенные по определенной конфигурации отверстия, позволяет расколоть монолит после их расширения. Расширяясь до 15% собственного объема, древесина разрывает по необходимой линии бетонные глыбы, однако для получения эффекта необходимо не меньше 10 дней.

Таковы механические методы разрушения, требующие значительной физической подготовки персонала и времени для достижения требуемого эффекта.

Химические средства

К химическим средствам, позволяющим демонтировать бетонные конструкции, относятся:

Смеси с повышенной кислотностью, которые за ограниченное время растворяют бетон, нарушают его целостность и обеспечивают возможность удаления кирпичей, остатков бетона. Основой кислотных составов является концентрированная соляная кислота и специальные ингибиторы, глубоко проникающие в массив, расширяющие его. Использование кислотных составов требует обязательного применения средств защиты для работающего персонала.
Порошки специального назначения, обладающие увеличенным коэффициентом расширения, которыми заполняются предварительно подготовленные отверстия. Реализация процесса требует значительных финансовых затрат, однако позволяет достичь требуемого результата в течение суток, используя при этом минимальное количество рабочей силы.

Химические средства используют для разрушения прочных строительных материалов, поскольку при их использовании исключены возгорания и взрыв

Когда применяются химические составы?

Технологии ликвидации цементных и бетонных конструкций положительно зарекомендовали себя на практике. Химические методы обладают рядом положительных моментов, позволяющих:

выполнить демонтаж в стесненных условиях действующего объекта;
вывести из эксплуатации постройку без применения тяжелой техники в условиях городской застройки;
ликвидировать бетонную конструкцию без шумовых эффектов, высокой концентрации пыли;
осуществить ликвидацию бетонных конструкций без применения алмазной резки.

Использование кислой смеси

Ликвидация прочных железобетонных конструкций часто производится с использованием кислой смеси, принцип действия которой основан на разрушении кислотой бетона. Использование соляной кислоты, которая растворяет массив, позволяет размягчить твердое вещество. Для этого достаточно обработать соляной кислотой разрушаемую поверхность.

Выполнение работ следует осуществлять с особой степенью осторожности, чтобы агрессивный раствор не попал на открытые части тела или слизистую оболочку. В состав разрушающей смеси вводятся специальные ингибиторы, которые, смешиваясь с кислотой, образуют раствор с высокой степенью агрессивности.

Данная химическая технология позволяет не только размягчить массив, но и, в дальнейшем, удалить бетон, извлечь из него кирпич, блоки. Если под воздействием одноразовой обработки массив не потерял прочность, процесс выполняется повторно.

Специалисты способны демонтировать бетонные изделия без взрывов и существенных усилий — применяя соляную кислоту

Применение порошкообразного состава

Технология применения химических составов предусматривает возможность использования порошка НРС-1, позволяющего выполнить демонтаж утратившего прочность основания здания. Принцип действия порошкообразного состава основан на значительном увеличении его в бетонной массе. Основным действующим веществом является оксид кальция, процентное содержание которого влияет на величину давления, оказываемого суспензией на поверхность замкнутого пространства шпура.

Для реализации метода в бетонном монолите сверлится группа глухих шпуров, заполняемых специально подготовленной влажной массой данного реагента. Что представляет собой химическая смесь? НРС расшифровывается, как невзрывное разрушающее средство, и является специальным цементным составом, который значительно расширяется в объеме. Применение состава не требует специальных мер безопасности, так как он не горит, не взрывается при выполнении работ. Достоинством реагента является:

Отсутствие шума и вибрации при выполнении работ.
Минимальное количество строительного мусора, осколков.
Высокая степень разрушения при силе давления более 50 мегапаскалей.
Безопасность для окружающих.
Отсутствие необходимости в применении электрической энергии или сжатого воздуха.

Технология использования порошка не представляет значительных сложностей, реализуется при положительной температуре окружающей среды следующим образом:

просверлите в бетонной конструкции группу отверстий диаметром порядка 80 мм, соблюдая интервал между ними до 250 мм. При уменьшении интервала между шпурами возрастает эффективность, интенсивность рыхления массива;
подготовьте суспензию в соответствии с инструкцией производителя, добавляя на килограмм порошка 270-300 миллилитров обычной воды;
тщательно размешайте состав на протяжении 10 минут;
заполните шпуры полученным составом до краев;
обеспечьте возможность застывания, кристаллизации состава и через сутки можете приступать к извлечению растрескавшегося массива.

Выводы

Среди множества методов разрушения бетонных конструкций химические средства занимают не последнее место, так как зарекомендовали себя эффективным, проверенным средством. При наличии финансовых ресурсов их применение оправдано и позволяет достичь требуемого эффекта за ограниченное время.

Ознакомившись с тем, как химическим способом разрушить бетон, вы можете самостоятельно принять решение, какой из вариантов вам больше подходит и наиболее эффективен.

"Базальт-2М","Базальт-3","Базальт-4" - Оборудование для разрушения железобетонных фундаментов

Устройства для разрушения фундаментов и негабаритов относятся к категории электроимпульсного оборудования. Они предназначены для разрушения фундаментов (тип: бетонные, железобетонные), а также потолков, стен (толщина: 250 мм и более) при проведении работ, связанных с реконструкцией или ремонтом производственных цехов. Также оборудование может быть задействовано для ликвидации прочных минеральных образований.

Электроимпульсные устройства, используемые для решения задач, о которых идет речь, представлены в следующем спектре модификаций:

Базальт-2М;
Базальт-3;
Базальт 4 и 4А.

Данная технология оптимальна для предприятий, на которых предполагается проведение большого объема работ, связанных с разрушением элементов конструкции зданий, а также решение производственных задач в труднодоступных помещениях.

Основные преимущества технологии:

возможна разборка фундаментов при сохранении функциональности цеха (импульс не воздействует на оборудование, расположенное рядом);
достигается сокращение длительности работ в 10-12 раз в сравнении с использованием традиционных методов, при которых задействуются пневмоинструменты;
оптимизируется производительность труда в 5-8 раз;
уровень шума, интенсивность выделения пыли, вибрация — ниже, чем при использовании традиционных методов;

Выбрать оптимальную установку из четырех представленных можно, ориентируясь на их производительность, напряжение, габаритные размеры и иные характеристики.

ООО «НПП Точприбор» предлагает продукцию европейского качества по оптимальным ценам производителя и предоставляет прямую гарантию на поставляемое оборудование.

Читайте также: