Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

4.6. Метод упругого отскока

4.6.1. При испытании методом упругого отскока расстояние от мест проведения испытания до арматуры должно быть не менее 50 мм.

4.6.2. Испытание проводят в следующей последовательности:

прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно к испытываемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

положение прибора при испытании конструкции относительно горизонтали рекомендуется принимать таким же, как при испытании образцов для установления градуировочной зависимости; при другом положении 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.

4.7. Метод пластической деформации.

4.7.1. При испытании методом пластической деформации расстояние от мест проведения испытаний до арматуры должно быть не менее 50 мм.

4.7.2. Испытание проводят в следующей последовательности:

прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно к испытываемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора; при сферическом инденторе испытание допускается проводить для облегчения измерений диаметров отпечатков через листы копировальной и белой бумаги (в этом случае образцы для установления градуировочной зависимости испытывают с применением такой же бумаги);

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

вычисляют среднее значение косвенной характеристики на участке конструкции.

4.8. Метод ударного импульса

4.8.1. При испытании методом ударного импульса расстояние мест проведения испытания до арматуры должно быть не менее 50 мм.

4.8.2. Испытания проводят в следующей последовательности:

прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно к испытываемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

положение прибора при испытании конструкции относительно горизонтали рекомендуется принимать таким же, как при испытании образцов для установления градуировочной зависимости; при другом положении 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.

4.9. Метод отрыва

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

4.9.2. Испытание проводят в следующей последовательности:

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

диск приклеивают к бетону так, чтобы слой клея на поверхности бетона не выходил за пределы диска;

прибор соединяют с диском;

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

фиксируют показание силоизмерителя прибора;

измеряют площадь проекции поверхности отрыва на плоскости диска с погрешностью ±0,5 см²;

определяют значение условного напряжения в бетоне при отрыве.

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

4.10. Метод отрыва со скалыванием

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

4.10.2. Испытания проводят в следующей последовательности:

если анкерное устройство не было установлено до бетонирования, то в бетоне сверлят или пробивают шпур, размер которого выбирают в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора в зависимости от типа анкерного устройства;

в шпуре 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 и глубину вырыва с точностью не менее 1 мм.

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 анкерных устройств более чем на 5 %, то результаты испытаний допускается учитывать только для ориентировочной оценки прочности бетона.

4.11. Метод скалывания ребра

4.11.1. 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.

4.11.2. 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.

Результаты испытания не учитывают, если при скалывании бетона была обнажена арматура и фактическая глубина скалывания отличалась от заданной (см. приложение 3) более чем на 2 мм.

5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ Результаты испытаний прочности бетона заносят в журнал, в котором должно быть указано:

наименование конструкции, номер партии;

вид контролируемой прочности и ее требуемое значение;

вид бетона;

наименование неразрушающего метода, тип прибора и его заводской номер;

среднее значение косвенной характеристики прочности и соответствующее значение прочности бетона;

сведения об использовании поправочных коэффициентов;

результаты оценки прочности бетона;

фамилия и подпись лица, проводившего испытание, дата испытания.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

ТИПЫ ПРИБОРОВ

Характеристики приборов для метода отскока

Таблица 4

Тип

Энергия удара, Дж

Размеры, мм

Масса, кг

Особенности использования

Диаметр

Длина

КМ*

2,2

54

390 455 (с ручкой)

1,75

Имеется сменный индентор для испытания методом пластической деформации

__________

* Чертежи распространяются КТБ НИИЖБ.

Характеристики приборов для метода ударного импульса и пластической деформации

Таблица 5

Тип

Энергия удара, Дж

Размеры, мм

Масса, кг

Диаметр

Длина

ВСМ*

0,1

25

200

0,5

ПМ-2**

-

40

100

1,0

Ц-22 Киеворгстроя***

0,8-8,0

54

320

1,0

А-1*⁴

2,0-4,0

33

270

0,9

Молоток Кашкарова*⁵

Произвольная

-

300

0,9

___________

* Изготовляется в БВ НИИС Госстроя ЭССР. Чертежи распространяются этой же организацией.

** Чертежи распространяются заводом «Коммунальник».

*** Изготавливается «Киеворгстроем». Чертежи распространяются этой же организацией.

*⁴ Изготавливается Хмельницким филиалом «Гипрогражданпроекта». Чертежи распространяются этой же организацией.

*⁵ Изготавливается различными предприятиями. Чертежи распространяются КТБ НИИЖБ.

Характеристики приборов для метода пластической деформации при вдавливании

Таблица 6

Тип

Вид индентора

Усилие вдавливания, кН

Масса, кг

Диаметр индентора, мм

ПБ*

Шариковый

1-5

5,0

10

___________

* Разработан ЦНИЛ Мособлстроя и ВНИИФТРИ, выпускается Чимкентским прибороремонтным заводом ВПО «Эталон».

Характеристики приборов для методов отрыва, скалывания ребра, отрыва со скалыванием

Таблица 7

Наименование прибора

Тип анкерного устройства

Усилие вырыва, кН

Масса, кг

ГПНВ-5*

I, II

50

8,0

ГПНС-4*

III

40

5,0

ГПНС-5*

I, II

50

5,0

ПИБ**

I, II

45

4,0

УРС-2**

-

-

6,3

___________

* Разработан Донецким ПромстройНИИПроектом. Рабочие чертежи распространяются этой же организацией.

**Разработан НИИСК, выпускается мелкими сериями. Рабочие чертежи распространяются этой же организацией.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое

ТИПЫ АНКЕРНЫХ УСТРОЙСТВ

1 - рабочий стержень; 2 - рабочий стержень с разжимным конусом; 3 - рабочий стержень с полным разжимным конусом; 4 - опорный стержень; 5 - сегментные рифленые щеки

Черт. 1

Анкерное устройство типа I устанавливают на конструкции при бетонировании; анкерные устройства типов II и III устанавливают в предварительно подготовленные шпуры на конструкции на глубину заделки, приведенную в табл. 8.

Таблица 8

Тип анкерного устройства

Глубина заделки анкерных устройств, мм

рабочая h

полная h^/

I

35; 48

37; 50

II

30; 48

37; 55

III

35

42

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое

ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕТОДОМ СКАЛЫВАНИЯ РЕБРА

1. Для проведения испытаний применяют прибор, состоящий из устройства УРС, приведенного на черт. 2, и силовозбудителя с силоизмерителем.

2. Устройство УРС должно иметь следующие параметры:

глубину скалывания а, равную (20 + 2) мм;

ширину скалывания b, равную (30 + 0,5) мм;

угол между направлением действия нагрузки и нормалью к нагружаемой поверхности конструкции b, равный (18 + 1)°.

3. В качестве силовозбудителя и силоизмерителя рекомендуется использовать прибор ГПНС-4.

Прибор для испытания методом скалывания ребра

1 - испытуемая конструкция; 2 - скалываемый бетон; 3 - устройство УРС; 4 - прибор ГПНС-4

Черт. 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Справочное

КЛЕЙ ДЛЯ ПРИКЛЕЙКИ ДИСКОВ

Для приклеивания дисков рекомендуются клеи на основе эпоксидных смол.

1. Состав клея на эпоксидной смоле ЭД20:

смола ЭД20 (ГОСТ 10587-84) - 100 вес. частей;

полиэтиленполиамин - отвердитель (ТУ 09-5396-88) - 20 вес. частей;

цемент-наполнитель (ГОСТ 10178-85) - 40 вес. частей.

Смолу и отвердитель перемешивают шпателем в течении 3 мин. Затем добавляют наполнитель и снова перемешивают до получения однородного состава. Клей необходимо использовать в течение 30 мин.

2. Состав клея на эпоксидной смоле ЭД16:

смола ЭД16 (ГОСТ 10587-84) - 100 вес. частей;

полиэтиленполиамин - отвердитель (ТУ 09-5396-88) - 20 вес. частей;

цемент - наполнитель (ГОСТ 10178-85) - 40 вес. частей;

дибутилфталат - пластификатор (ГОСТ 8728-88) - 20 вес. частей.

Клей приготовляют следующим образом. Сначала смолу пластифицируют. Для этого ее нагревают на водяной бане при температуре 80 °С, добавляют дибутилфталат и тщательно перемешивают. Смола становится пластичной и в таком виде может храниться длительное время.

Для приготовления клея пластифицированную смолу перемешивают 3 мин с отвердителем, а затем добавляют наполнитель и снова перемешивают до получения однородной массы. Клей используют в течение 30 мин.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Рекомендуемое

ГРАДУИРОВОЧНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ДЛЯ МЕТОДА ОТРЫВА СО СКАЛЫВАНИЕМ

При использовании анкерных устройств, приведенных в приложении 2, прочность бетона R, МПа можно вычислять по градуировочной зависимости по формуле

                                                           (1)

где m₁ - коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного заполнителя в зоне вырыва и принимаемый равным 1 при крупности менее 50 мм и 1,1 при крупности 50 мм и более;

m₂ - коэффициент пропорциональности для перехода от усилия вырыва, кН, к прочности бетона, МПа;

Р - усилие вырыва анкерного устройства, кН.

При испытании тяжелого бетона прочностью 10 МПа и более и керамзитобетона прочностью от 5 до 40 МПа значения коэффициента пропорциональности m₂ принимают по табл. 9.

Таблица 9

Условие твердения бетона

Тип анкерного устройства

Предполагаемая прочность бетона, МПа

Глубина заделки анкерного устройства, мм

Значение коэффициента m₂ для бетона

тяжелого

легкого

Естественное

I

£ 50

48

1,1

1,2

> 50

35

2,4

-

II

£ 50

48

0,9

1,0

> 50

30

2,5

-

III

£ 50

35

1,5

-

Тепловая обработка

I

£ 50

48

1,3

1,2

> 50

35

2,6

-

II

£ 50

48

1,1

1,0

> 50

30

2,7

-

III

£ 50

35

1,8

-

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Рекомендуемое

ГРАДУИРОВОЧНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ДЛЯ МЕТОДА СКАЛЫВАНИЯ РЕБРА

При параметрах нагружения, приведенных в приложении 3, прочность бетона на гранитном и известковом щебне R, МПа может вычисляться по градуировочной зависимости по формуле