Jak se měří pevnost betonu?

Stanovení pevnosti betonu je povinným krokem při výstavbě budov a konstrukcí. Pro potvrzení, že vlastnosti materiálu splňují uvedené požadavky, je nutné provést pevnostní, tahové a tlakové zkoušky. Provádění takových akcí umožňuje výrobci potvrdit kvalitu svých výrobků a dodavatel podat zprávu zákazníkovi. Včasná identifikace pevnosti betonu umožňuje rychle provádět změny ve stavebním procesu a vyvarovat se závažných chyb.

• Zjištění, zda kvalita materiálu odpovídá projektové dokumentaci.
• Pokud jsou zjištěny odchylky od deklarovaných charakteristik, jsou konstrukce zesíleny nebo vyměněny, aby se celkový výkon udržel v normálním rozsahu.
• Při provádění oprav v suterénech a technických místnostech je třeba provést zkoušky.
• Testování železobetonových konstrukcí umožňuje rozhodnout o zničení nebo zachování starých konstrukcí.

Co ovlivňuje pevnost betonu a na čem závisí?

Pevnost betonu závisí především na značce cementu a složení směsi. Pokud je potvrzena vysoká kvalita materiálu, musí být splněna jedna podmínka – nepřítomnost třísek a prasklin na povrchu. Někdy stavitelé, kteří se snaží ušetřit peníze, používají rozpočtový beton od netestovaných výrobců, což vede k nenapravitelným následkům.

Kromě kvality cementu a tekutého plniva je pevnost betonu ovlivněna dalšími složkami, které jsou zodpovědné za poskytnutí speciálních vlastností materiálu: pevnost, tuhost, odolnost proti praskání, odolnost proti korozi, voděodolnost atd. Pro získání vysoce kvalitní konstrukce se používá postup vyztužení pomocí betonářské oceli.

Pevnost materiálu je ovlivněna podmínkami prostředí, za kterých byl beton nalit. Nalévání v chladném období vyžaduje určitá opatření k ohřevu materiálu: instalace elektrod a připojení k elektrické síti. Můžete také použít izolaci z pilin.

Při lití betonové směsi je důležité počítat s vlhkostí vzduchu, aby na povrchu nevznikaly trhliny. Pro udržení optimální vlhkosti je beton pokrytý filmem a pravidelně navlhčen.

Pevnost betonu tedy závisí na velkém množství faktorů, vnějších i vnitřních. I když jsou splněny všechny požadavky, mohou se vyskytnout podmínky, které v budoucnu způsobí problémy. Proto je důležité provádět kontrolu kvality zejména při výstavbě nosných konstrukcí.

Klasifikace zkušebních metod betonu

• Hodnocení vybraných vzorků ve speciálních laboratořích – metoda zahrnuje výrobu betonových kostek ze směsi a následné testování pevnosti materiálů na lisu;
• hodnocení vzorků z hotové konstrukce – v tomto případě se vzorky získávají vrtáním. Poté jsou posláni do výzkumného centra, aby pomocí lisu určili jejich sílu;
• nedestruktivní testování – specialisté používají nástroje a přístroje ke zkoumání vzorků. Obvykle se používá ultrazvukové vlny a metoda rázového pulsu.

Nejoblíbenější metodou pro stanovení pevnosti betonu je tlaková zkouška.

Metody zkoušení betonu se obvykle dělí na destruktivní a nedestruktivní v závislosti na tom, jak přesně interagují s materiálem:

1. Destruktivní metody

Metoda se provádí pomocí lisu. Vzorek získaný jednou ze známých metod je vystaven postupně se zvyšujícímu tlaku. Pokračuje, dokud není vzorek zničen. Toto je nejpřesnější metoda, která je povinná při stavbě kritických konstrukcí.

2. Nedestruktivní metody

Zahrnují použití speciálních zařízení a nástrojů. Metoda se provádí s částečnou destrukcí: k povrchu betonu je připevněn nástroj, který zkoumá materiál na trhání a zaznamenává požadovanou sílu. Proces studuje reakci materiálu na střih, když je zařízení instalováno na roh základny a destrukce se provádí pod zatížením.

Na materiál se udeří speciálním zařízením a zaznamená se reakce na pružný odskok, hodnota se změří pomocí kovové kuličky uvolněné určitou silou.

Ultrazvukové testování pevnosti betonu zahrnuje použití zařízení, které zaznamenává pohyb vln v materiálu. Na základě reakce předstírají její úroveň kvality.

Nedestruktivní metody se zase dělí do dvou dalších kategorií:

1. Rovně:

• Odtrhávací metoda. Umožňuje určit vlastnosti betonu v místech, kde je k němu přilepen kovový kotouč. Výsledky získané z měření údajů o zatížení se vydělí projekcí plochy disku a poté se hodnota napětí v betonu určí jako poměr síly k projekční ploše disku. Tato metoda je v ruských realitách vzácná.
• Metoda odstranění kotvy se sekáním. V tomto případě se měří odolnost, kterou materiál selže během procesu trhání. Jedná se o metodu náročnou na práci a nepoužívá se pro zkoušení konstrukcí s malými tloušťkami.
• Způsob sekání hrany konstrukce. Používá se ke zkoušení pevnosti pilot a překladů.

2. Nepřímé:

• Ultrazvuková kontrola. Ultrazvukové vlny procházejí betonovým povrchem metodou průchozí a povrchové sondování. Kontrola se provádí v souladu s požadavky GOST. Výhodou metody je, že získáte přesné a rychlé výsledky.
• Metoda rázového pulsu. Zařízení vypočítává energii nárazu a její změnu v okamžiku dopadu na betonový povrch. Výhodou metody je její snadné provedení, ale nízká přesnost měření.
• Elastický odskok. Metoda dává do souvislosti pevnost betonu s hodnotou odrazu od jeho povrchu. Nejprve se změří hodnota odrazu a poté se pomocí odstupňované závislosti vypočítá síla. Při práci se používá Schmidtovo kladivo. Nevýhodou je nutnost předběžné přípravy.

Přijatelné možnosti kontrolních vzorků jsou uvedeny v tabulce níže:

Lineární rozměry, mm

Kontrola komprese a napětí

Od 100×100 do 300×300

Průměr od 100 do 300, výška ne menší než průměr

Řízení axiálního napětí

Od 100x100x400 do 300x300x1200

Průměr od 100 do 300, výška ne menší než dva průměry

Kontrola síly a protažení při ohýbání

Od 100x100x400 do 300x300x1200

Etapy stanovení pevnosti betonu

1. Zkouška tahem

Pro testování pevnosti materiálu v tahu budete muset připravit vzorek ve tvaru hranolu. Je umístěn ve speciálním zařízení ve vodorovné poloze, poté je na střed aplikována rostoucí síla. Výsledek se zaznamená po zničení vzorku.

2. Kompresní test

Zkoušky tlaku umožňují určit jakost betonu. To se provádí odebíráním betonových kostek během stavebního procesu nebo řezáním vzorků z odlévaného výrobku. Velikost kostek by měla být od 100 do 300 mm podél okraje. Můžete také odebrat vzorky ve tvaru válce nebo hranolu.

Zkoušky se provádějí třetí, sedmý nebo 28. den po vytvrzení vzorku. Hlavní práce se provádějí 28. den poté, co materiál dosáhne maximální pevnosti.

Vzorek je umístěn pod lis, který tlačí na vzorek se stále se zvyšujícím stupňovitým zatížením. Na základě výsledků zkoušek se určí schopnost materiálu odolávat tlaku a na základě výsledků se zaznamená jakost betonu.

3. Otestujte odolnost vůči nízkým teplotám.

Požadavky na mrazuvzdornost vysvětlují ruské povětrnostní podmínky. Indikátor závisí na hustotě směsi a nepřítomnosti pórů, ve kterých se hromadí voda. Zkoušky mrazuvzdornosti se provádějí pouze ve speciálních laboratořích.

Silové třídy a jejich rozsah

Pro beton je v souladu s požadavky GOST uvedena třída pevnosti v tlaku: písmeno B a číslo, které udává pevnost v tlaku v MPa. Čím je vyšší, tím je materiál odolnější. Podle pevnostních charakteristik se beton dělí do tříd od B2,5 do B120.

Beton třídy do B15 je lehký, s vyvinutou buněčnou strukturou. Používají se pro nalévání konstrukcí, které mají malé zatížení. Lehký materiál se používá na chodníky, malé základy a obrubníky. Beton vyšších tříd je vhodný pro lití desek, v instalačních konstrukcích a pro stavbu monolitických stěn. Pro výrobu železobetonových konstrukcí, které jsou schopné provozu v podmínkách zvýšeného zatížení, lze použít beton třídy B30 a vyšší.

27.07.2020 | Zobrazení: 6502 | Doba čtení: 5 minut | Aktualizováno: 20.12.2024

Beton je odolný stavební materiál, který má dlouhou životnost. Je považován za univerzální, protože je cenově dostupný, nekorozivní, ohnivzdorný a lze jej tvarovat do jakéhokoli tvaru. Ale ani jeden kompozitní stavební materiál nevstoupí na trh bez testování – musí být posouzena jeho hustota a musí být předložena závěrečná zpráva o kvalitě. Je důležité vědět, jak odolává lomu a trhlinám v tahu. Existují různé způsoby hodnocení síly. Znalost metod pro stanovení tohoto kritéria pomáhá předcházet defektům betonových konstrukcí, jako je výskyt trhlin.

Pevnost betonu v tlaku

Co potřebujete vědět o značce a třídě betonu

• stupeň „M“ se vypočítá během zkoušek v laboratoři. Vyjadřuje průměrné pevnostní hodnoty odolnosti vůči zatížení, měří se v kgf/sq. cm;
• třída „B“ je deklarovaná garantovaná pevnost, měřená v MPa. Vyjadřuje tlak, který beton vydrží.

Hlavní rozdíl mezi těmito koncepty je v tom, že značka ukazuje průměrnou mez pevnosti a třída ukazuje přesné parametry, rozdíl je obvykle menší než 5%.

Tabulka závislostí mezi třídami a třídami betonu

Průměrná pevnost této třídy, kgf/sq.cm

Nejbližší značka betonu

Pro složité výpočty je potřeba třída, aby se eliminovalo riziko chyby.

Pevnost betonu v tlaku je nejběžnějším ukazatelem používaným k hodnocení vlastností konkrétní směsi. Měří se v MPa. V souladu se získanými hodnotami je tomuto pevnému stavebnímu materiálu přiřazena konkrétní třída. Například označení „beton m 200“ znamená, že 28 dní po přípravě směsi je její tvrdost v tlaku 200 kgf/sq. cm Tento ukazatel v MPa je 19.6.

Tabulka závislostí v MPa

Dokumenty, na které se odkazuje při identifikaci síly

Požadovaná pevnost betonu v tlaku je přísně regulována. Chcete-li vypočítat tento parametr, postupujte takto:

• GOST 10180-2012 – používá se pro vzorky z transportbetonu;
• GOST 22690-2015 – je poskytován pro velké objekty bez vytváření vzorků;
• GOST 28570-2019 je mezistátní norma určená pro všechny vzorky betonu.

Všechny případy jsou ale individuální, proto je v konkrétních situacích přípustné odkázat na jiné dokumenty.

Stanovení pevnosti betonu podle GOST

Typy provedených zkoušek betonu:

1. Destruktivní metoda. Takové testy se provádějí v laboratorních podmínkách. Prototypy jsou ovlivněny mechanicky. Vzorek je zničen – a to je extrémně přesný způsob, jak analyzovat jeho pevnostní kritéria pro beton.
2. Nedestruktivní metoda. Tato metoda měření je regulována GOST 22690-2015. Obvykle se používá, když je potřeba posoudit stav stávající infrastruktury.

Nedestruktivní metoda zahrnuje částečnou destrukci, náraz a ultrazvukové vyšetření. Náraz zahrnuje pružný odraz, nárazový impuls nebo plastickou deformaci. Částečná destrukce znamená separaci, štěpkování nebo okamžité štěpkování se separací.

Ultrazvukové testování měří rychlost ultrazvukových vln pronikající betonovou vrstvou. Tímto způsobem můžete studovat vlastnosti povrchu a vnitřního těla kompozitního materiálu. Předpokládá se však, že data získaná touto metodou se vyznačují významnou chybou.

Pevnost betonu v tlaku (R, MPa) se vypočítá podle vzorce:

Vzorec pro výpočet pevnosti betonu

α – faktor měřítka,

F – mez pevnosti,

A – oblast pracovní sekce,

K – koeficient zohledňující vlhkost.

Přijatelná chyba je 0,1 MPa.

Jak se vybírají vzorky

• vzorky betonové směsi;
• vzorky vyrobené z hotových betonových výrobků.

Vzorky z betonových směsí mají válcový nebo krychlový tvar. Standardem je krychle o délce strany 15 cm Před zkoušením se vzorky namažou olejem, naplní betonovou směsí a zhutní. Vytvrzené vzorky se po dni vyjmou a umístí do krabice s teplotou +20°C a vlhkostí 95%. Umístění obrobků v autoklávu je povoleno.

Tabulka koeficientů pro různé tvary vzorků