Испытание бетона: особенности подготовки образцов к исследованию в лаборатории, популярные методы проверки

Как определить прочность бетона?

В производстве материалов и строительстве применяются методы для испытания бетона на прочность:

  • разрушающие;
  • неразрушающие прямые;
  • неразрушающие косвенные.

Они позволяют с той или иной точностью проводить контроль и оценку фактической прочности бетона в лабораториях, на площадках или в уже построенных сооружениях.

В производстве материалов и строительстве применяются методы для испытания бетона на прочность:

Услуги

  • Аттестация лабораторий НК
  • Аттестация персонала НК
  • Поверка и калибровка
  • Услуги по контролю
  • Дополнительное образование по НК
  • Аккредитация ИЛ
  • Аттестация персонала РК
  • Экспертиза ПБ
  • Разработка методик НК
  • Разработка автоматизированных систем НК
  • Разработка и согласование техкарт

Метод упругого отскока

Лабораторные исследования качества бетона, выпускаемого на мобильном бетонном заводе

Состав бетона контролируется при помощи профессионального оборудования. Оно представляет собой целый комплекс измерительной и другой техники для испытаний, замеров, лабораторных исследований.

Методы испытания бетона на прочность: неразрушающий и разрушающий способ.

Прочность бетона — важнейшая характеристика, которая применяется при проектировании и расчете конструкций для строительства различных сооружений. Она задается маркой М (в кг/см²) или классом В (в МПа) и выражает максимальное давление сжатия, которое выдерживает материал без разрушения.

При определении марочной крепости бетона, строительные организации и изготовители конструкций должны руководствоваться требованиями нормативных документов — ГОСТ 22690-88, 28570, 18105-2010, 10180-2012. Они регламентируют методику проведения испытаний, обработку результатов.

На сегодняшний день существует два вида испытания:

Испытание бетона: особенности подготовки образцов к исследованию в лаборатории, популярные методы проверки

Форма и размеры

Значение масштабных коэффициентов для образцов, испытанных на

образцов: ребро куба или сторона квадратной призмы, мм

Все виды бетонов

Диаметр образца-цилиндра, мм

Коэффициент при испытаниях на сжатие цилиндров

9.3 Прочность бетона в серии образцов или прочность бетона контрольного участка конструкции ( , , , ) определяют как среднее арифметическое значение всех испытанных образцов или контрольного участка.

– наименование организации и фамилию лица, ответственного за отбор пробы;

Неразрушающий контроль прочности бетона монолитных конструкций (натурные испытания)

Прочность бетона определяют по результатам испытаний контрольных образцов бетона по ГОСТ 10180 и ГОСТ 28570 или неразрушающими методами по ГОСТ 17624 и ГОСТ 22690.

Прочность бетона

Здравствуйте, уважаемый читатель блога прораба, в данной статье «Прочность бетона» поговорим о требованиях на строительной площадке к испытаниям бетона на прочность, выясним, следует ли проводить испытания через 7 суток. Я работал в разных строительных фирмах и в основном возили бетонные кубики в лабораторию через 28 суток, после приемки бетонной смеси на объекте.

Недавно устроился на новую работу инженером ПТО, на сегодняшний день производим работы по устройству фундаментов под металлические опоры для трубопровода. Для оформления строительной документации приходиться вникать во все эти тонкости.

Сначала я пошел простым путем спросил у технадзора заказчика, надо ли испытывать бетон на прочность через 7 суток и прикладывать его к актам. Он привел пример строительной фирмы, которая у них на заводе работала и они испытывали бетон через 7 и 28 суток, согласно какому то госту. В данной статье мы рассмотрим все госты, связанные с испытанием бетона и попробуем найти, где говориться про 7 суток.

Теоретически бетон набирает проектную прочность через 7 суток 70%, а через 28 суток 100%. Эти данные взяты из различных рекомендации по уходу за бетоном при условии, что он находиться в нормальных условиях (20+/-2 0 С и влажность 95%). В реальности, бетон редко набирает заданную прочность, по ряду причин из-за погодных условия или неправильном уходе за уложенным бетоном.

Думаю ни для кого не секрет, что прочность бетона для железобетонных конструкций в зданиях рассчитывают проектировщики. Из данных проекта, заказывают бетон (для заливки его в фундаменты, стены, колоны, плиты перекрытия и т.д.) у завода определенной марки, с заданной морозостойкостью, водонепроницаемостью, подвижностью и т.д.

На строительной площадке прорабу или ответственному лицу завод должен передать паспорт качества бетонной смеси, в котором указывается марка бетона, подвижность, добавки и объем. Обычно с каждым миксером передают документ на бетонную смесь, эти данные вносят в журнал бетонных работ.

Но как узнать, что бетонный завод привез на строительную площадку именно ту смесь, которую мы заказывали? Для этого и проводятся испытания бетона, после расчетного времени набора прочности, обычно это 28 суток. В первую очередь эти испытания нужны строителям, если прочность не будет соответствовать заказанному бетону, то расходы по демонтажу можно будет предъявить бетонному заводу.

Бетон испытывается несколькими методами согласно ГОСТ Р 53231-2008 «БЕТОНЫ. Правила контроля и оценки прочности»:

3.14 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.

3.15 прямые неразрушающие методы определения прочности бетона, не требующие обязательной градуировки: Определение прочности бетона по «отрыву со скалыванием» и «скалыванию ребра» по ГОСТ 22690.

Читайте также:  Как обновить старые двери своими руками

3.16 косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона: Методы определения прочности бетона по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью бетона, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов, и косвенными характеристиками прочности, определяемыми по ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624.

В данной статье будем разбираться с разрушающим методом, с помощью контрольных образцов, изготовлением бетонных кубиков. Сейчас зима и неразрушающий метод не получиться применить согласно ГОСТ 22690-88 «БЕТОНЫ. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля»:

1.3. Механические методы неразрушающего контроля применяют для определения прочности бетона всех видов нормируемой прочности, контролируемых по ГОСТ 18105-86, а также для определения прочности бетона при обследовании и отбраковки конструкций.

Метод испытания следует выбирать с учетом предельных значений прочности, рекомендуемых руководствами к конкретным приборам неразрушающего контроля, в соответствии с требованиями разд. 3 настоящего стандарта.

(Измененная редакция, Поправка 2009)

1.4. Испытания проводят при положительной температуре бетона. Допускается при обследовании конструкций определять прочность при отрицательной температуре, но не ниже минус 10 °C при условии, что к моменту замораживания конструкция находилась не менее одной недели при положительной температуре и относительной влажности воздуха не более 75%.

Интересно, сколько времени на вашей стройке зимой обогревают уложенный бетон? Сутки, двое, трое или неделю. Работая в разных строительных организациях, везде мы грели бетон, в основном, не больше двух суток. Так что согласно ГОСТ 22690-88 неразрушающим методом испытывать бетон на прочность зимой нельзя.

В лаборатории испытывают бетон на прочность, давя в прессе бетонные кубики размерами 10 на 10 см. Для изготовления бетонных кубиков на стройке используют специальные металлические формы.

У меня было такое, что на строительной площадке не было железной формы и мы делали ее из опалубочной фанеры. Минус такой самопальной формы, получаются не идеально ровные кубики и лаборатория их не принимала.

Если вы будете использовать для формы обычную фанеру, то необходимо внутри положить полиэтиленовую пленку, чтоб бетон не соприкасался с фанерой и не терял влажность. Перед укладкой бетонной смеси в железную форму необходимо смазать внутри нее машинным маслом, чтоб кубики потом можно было легко вытащить из формы и она оставалась чистой.

Как брать образцы бетона для лаборатории можно узнать из ГОСТа 10181-2000 «СМЕСИ БЕТОННЫЕ. Методы испытаний».

3 Правила отбора проб и проведения испытаний

3.1 Пробы бетонной смеси для испытания при производственном контроле следует отбирать:

– при производстве сборных и монолитных изделий и конструкций — на месте укладки бетонной смеси;

– при отпуске товарной бетонной смеси — на месте ее приготовления при погрузке в транспортную емкость.

3.2 Пробу бетонной смеси для испытаний отбирают непосредственно перед началом бетонирования из средней части замеса или порции смеси. При непрерывной подаче бетонной смеси (ленточными транспортерами, бетононасосами) пробы отбирают в три приема в случайные моменты времени в течение не более 10 мин.

3.3 Объём отобранной пробы должен обеспечивать не менее двух определений всех контролируемых показателей качества бетонной смеси.

3.4 Отобранная проба перед проведением испытаний должна быть дополнительно перемешена.

Бетонные смеси, содержащие воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, а также предварительно разогретые смеси, перед испытанием не перемешивают.

3.5 Испытание бетонной смеси и изготовление контрольных образцов бетона должно быть начато не позднее чем через 10 мин после отбора пробы.

3.6 Температура бетонной смеси от момента отбора пробы до момента окончания испытания не должна изменяться более чем на 5 °С.

3.7 Условия хранения пробы бетонной смеси после ее отбора до момента испытания должны исключить потерю влаги или увлажнение.

3.8 Поверку средств измерений и аттестацию испытательного оборудования следует осуществлять в соответствии с ГОСТ 8.001, ГОСТ 8.326, ГОСТ 8.383.

3.9 Результаты определения показателей качества бетонной смеси должны быть занесены в журнал, в котором указывают:

– наименование организации — изготовителя смеси;

– наименование бетонной смеси по ГОСТ 7473;

– наименование определяемого показателя качества;

– дату и время испытания;

– место отбора пробы;

– температуру бетонной смеси;

– результаты частных определений отдельных показателей качества бетонной смеси и среднеарифметические результаты по каждому показателю.

Если неправильно забить кубики и использовать самодельную форму, то скорее всего ваши образцы лаборатория на примет к испытаниям. Пример плохого бетонного кубика, который был сделан в самодельной форме из фанеры и не проштыкован (не провибрирован) смотрите на картинке.

Как правильно делать бетонные кубики я еще рассказал в статье “Вибрирование бетона”.

Читайте также:  Пластиковые панели (ПВХ): характеристики, преимущества, недостатки, применение для отделки, оформление ванной, кухни, уход за покрытием

С образцами бетона для лаборатории разобрались, но вопрос остается открытым, следует ли испытывать бетон на прочность через 7 суток, может ответ найдем в СНиП 3.03.01-87 «НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ», но кроме этой записи больше ничего не написано:

ИСПЫТАНИЕ БЕТОНА ПРИ ПРИЕМКЕ КОНСТРУКЦИЙ

2.18. Прочность, морозостойкость, плотность, водонепроницаемость, деформативность, а также другие показатели, установленные проектом, следует определять согласно требованиям действующих государственных стандартов.

В каких ГОСТах искать ответы не понятно, продолжаем искать дальше. Читаем СП 52-101-2003 п. 5.1.4 «БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ»:

5.1.4 Возраст бетона, отвечающий его классу по прочности на сжатие и осевое растяжение (проектный возраст), назначают при проектировании исходя из возможных реальных сроков загружения конструкций проектными нагрузками. При отсутствии этих данных класс бетона устанавливают в возрасте 28 сут.

Получается, что если в проекте не указано про то, что прочность бетона через 7 суток должна быть равна какому то значению, то и везти бетонные кубики в лабораторию на испытание прочности не следует и на желание технадзора можно ответить отказом.

В лаборатории испытывают бетон на прочность, давя в прессе бетонные кубики размерами 10 на 10 см. Для изготовления бетонных кубиков на стройке используют специальные металлические формы.

Разрушающий метод

Проводится двумя способами: с применением гидравлического пресса в лабораторных условиях или с использованием приборов разрушающего контроля – таких, как Скол.

Преимущество механических испытаний бетона этого вида – максимальная точность и достоверность. Недостаток – сложность в реализации. В большинстве случаев невозможно изъять из готовой конструкции образцы оптимального размера (куб с гранями 15 см, призма 15х15х60 см), не нарушив целостность постройки и не оставив микротрещины. Дополнительной проблемой может стать неровная поверхность образца, из-за которой могут появиться погрешности в расчетах.

По этим причинам разрушающий метод чаще всего применяют в случаях, когда у застройщика есть готовые образцы бетона из каждой партии, использованной при строительстве, либо когда материал проверяют перед началом постройки и из него можно изготовить керн.

© 2016 Аккредитованная
строительная лаборатория
СТАНДАРТ

Что входит в протокол испытания?

Информация про результаты контрольных испытаний вносится в такие графы протокола:

  • Серийный номер. Документы на бетон содержат всю необходимую информацию про партию. Испытывать нужно одну серию для чистоты проверки, малого расхождения в результатах.
  • Число заливки образцов и время начала испытания. Промежуток между этими двумя цифрами должен быть больше двадцати восьми дней.
  • Вид конструкции включает ее название, краткое описание.
  • Параметры образцов. Когда проводится испытание большое внимание уделяется их размеру и форме.
  • Разрушающая нагрузка.
  • Место изготовления – лаборатория. Фиксируется с помощью цифро-буквенного обозначения.
  • Результаты, обозначающие среднюю прочность бетона, измеряемую в паскалях.
  • Присвоение класса и марки на основании данных, полученных благодаря проведенным испытаниям.

Вернуться к оглавлению


Лаборатория, которая проводит проверку бетонного раствора, создает акт испытаний. В нем должны совпадать результаты с присвоенной маркой. Если реальная прочность раствора меньше, чем проектная – можно говорить о нечестности производителя. Вывод испытаний выглядит так: “Прочность образцов-кубов бетонной смеси опорной балки с осью Л – Н /1 – 5 И – Н / 1 – 3 представляет собой 40,3 МПа. Это отвечает прогнозируемой прочности на 96% “.

Добавки

Примеси, внедряемые производителями, способны усиливать характеристики продукта или придавать ему новые свойства. Популярными являются вещества, обеспечивающие такие свойства:

  • повышающие сопротивляемость низкотемпературным режимам;
  • для расширения диапазона применения готового продукта;
  • минимизирующие влагопоглощение;
  • обеспечивают пластичность.

Свойства позволяют делить продукт на определенные группы, подбирая оптимальный для каждого конкретного случая. Они определяют специфику эксплуатации. Минеральные добавки входят в состав цемента на 10-15%.

Также к востребованным материалам относятся: доменный шлак, мергель, мел, лесс, сланец и пр.:

  • мел относится к осадочным породам, легко растирающимся и измельчающимся;
  • мергель – также осадочная порода, которая находится ниже известняка, ближе к глинистым пластам, иногда имеет рыхлую фактуру и зависит от массовой доли глинистых составляющих (материал используется для работы с огнеупорными средами, например, печи или камины);
  • известняки предпочтительней выбирать пористые, так как их состав и свойства имеют небольшой порог прочности и в них исключены кремневые образования;
  • к востребованным глинистым пародам относятся лессовидные суглинки, лесс, суглинок, глинистый сланец.

На каждом производстве имеется собственная лаборатория. Там ведется регулярный учет качества выпускаемой продукции. Специалисты контролируют дозы входящих компонентов и добавок. Также на территории проводятся испытания прочности. Результаты тестирования подтверждаются соответствующими документами.

Определяя, из чего состоит цемент, необходимо указать его ориентировочный химический состав:

  • две трети в нем занимает оксид кальция СаО до 67%;
  • менее четверти содержится диоксида кремния SiO2 до 22%;
  • двадцатая часть оксидов алюминия Al2О3 5%;
  • порядка 3% оксида железа Fe2O3;
  • иные компоненты.
Читайте также:  Маяки для наливного пола

Марка указывается после буквы «М» на лицевой части упаковки и обозначает, сколько килограммов выдержит квадратный сантиметр поверхности.

ВИДЕО: Химический состав цемента


Примеси, внедряемые производителями, способны усиливать характеристики продукта или придавать ему новые свойства. Популярными являются вещества, обеспечивающие такие свойства:

Исходные материалы для приготовления

Размещение производства цемента стараются планировать рядом с основными запасами сырья. Сырьем являются природные горные породы, добываемые открытым способом. Итак, из чего производят цемент:

  • Карбонатные породы. К ним относят: мел; ракушечник и прочие известняки; доломит; мергель. В промышленном производстве в основном применяются известняковые породы. Данный материал позволяет повысить эффективность взаимодействия в процессе обжига.
  • Глинистые породы. К ним относят: глину; глинистые сланцы; суглинки; лесс. Данный материал необходим для обретения пластичности смеси и используется в основном при изготовлении цемента сухим способом.
  • Добавки. Для получения определенных качеств цементного раствора, необходимо к основному составу добавлять вещества, которые способны корректировать свойства материала. К добавкам относят: глинозем; кремнезем; плавиковый шпат; апатиты.

Добавки в цемент.


Обжиг шлама.

  • Далее, полученные зерна клинкера измельчают в барабанах с использованием шаровых грохотов. В процессе обработки материала необходимо добиться порошкообразного состояния смеси.
  • На заключительном этапе в готовый цемент добавляют необходимые присадки и отправляют на расфасовку по мешкам или хопрам.

Из чего делают цемент: подробный состав

Основой любого вяжущего является цементный клинкер и всего 15−20% минеральных добавок. Именно от него зависит крепость будущего цемента и прочие его характеристики. Представляет собой продукт обжига сырья (в основном это известняк и глина), имеющего вид гранул от 1 до 6 см.

Весь процесс обжига происходит в специальных печах при высоких температурах − примерно +1500°C. Образуется вязкое вещество, надёжно скрепляющее все гранулы клинкера. Позже эти гранулы дополнительно обрабатывают и дробят. Есть несколько видов изготовления вяжущего, но производство клинкера практически всегда остаётся без изменений.

Гипс также является неотъемлемым компонентом любого вида цемента. Его долевое содержание не превышает 6%. Именно благодаря ему происходит регулирование времени схватывания цементного теста.

Добавки – необходимый ингредиент для любого вяжущего. Именно они гарантируют вяжущему веществу определённые характеристики и увеличивают их показатели, например, морозостойкости, прочности и другое. В зависимости от того, какие именно добавки использовались, различаются цементы по химическому составу и, соответственно, области применения.

Далее добытое сырье дополнительно обрабатывается и поступает в печь мокрого измельчения, где превращается в шлам. После чего шлам идёт дальше в сырьевые мельницы и шлам бассейны.

Маркировка цемента

Приведенные обозначения прочностных показателей портландцемента — это только небольшая часть зашифрованной в полной маркировке информации о свойствах изготовленного цемента.

В условиях одновременного использования стандартов с прежними обозначениями и от 2003 г. многие коды несут идентичные сведения.

Производители цементов стараются донести информацию о качестве и свойствах продукции, применяя термины обоих стандартов.

  • ПЦ — портландцемент без улучшающих присадок;
  • ШПЦ — при размоле клинкера добавлен шлак в количестве ≥20%, продукт называется шлакопортландцементом;
  • ППЦ — пуццолановый цемент, используется при бетонировании в обводненных условиях (пуццоланы — это продукты деятельности вулканов: пепел, туфы, пемза);
  • СПЦ, ССПЦ, ССШПЦ — сульфатостойкие вяжущие, противокоррозионные;
  • Б — быстротвердеющий порошок;
  • БЦ — белый цемент; клинкер для его производства изготавливают из каолина и светлых сортов известняка;
  • Г — быстросхватывающийся глиноземистый порошок, сырьевыми составляющими для обжига являются карбонатные породы и бокситы;
  • ГФ — гидрофобный цемент для бетонных изделий в воде;
  • ПЛ — пластифицированный, обеспечивает удобство укладки раствора даже при низких температурах;
  • ВРЦ — влагонепроницаемый расширяющийся цемент, твердеет в любой среде.

Глинистое сырье

К глинистым породам относятся:

  • глина, содержащая минеральные включения, разбухающие при добавлении воды;
  • суглинки, являющиеся разновидностью глины, с повышенной концентрацией песчаной фракции и пылеобразных частиц;
  • сланцы на глинистой основе, относящиеся к горным породам с повышенной прочностью, которые при измельчении расслаиваются на пластинчатые частицы. Сырье характеризуется стабильным гранулометрическим составом, низкой концентрацией влаги.
  • лесс, представляющий рыхлую горную, непластичную породу, отличающуюся пористостью, мелкозернистостью. Содержит включения силиката, кварца.

Возможно применение отходов промышленного производства, других видов природных материалов и шлаков.


Цементный состав делают из минерального сырья с применением специальных пластификаторов, добавляемых при производстве.

Карбонатные

К таким ископаемым относится:

  • мел — легко перетирающийся порошок известняковой формы;
  • разнообразные производные мергелей — рыхлые или твердые ископаемые, содержащие структурные элементы, что позволяют отнести их как к первой, так и ко второй сырьевой категории;
  • безкремниевые ракушечники с пористой структурой;
  • доломитовые и карбонатосодержащие горные ископаемые, обеспечивающие далеко не один физико-технический показатель для выпускаемого порошка.
  • глинозем;
  • кремнезем;
  • плавиковый шпат;
  • апатиты и т.д.
Ссылка на основную публикацию