Испытание кубиков бетона

Испытание бетона является необходимым этапом при проведении ремонтно-строительных работ. Исследования на прочность, изгибание и растяжение – базовые, и они подтверждают, соответствует ли бетонная смесь заявленным характеристикам, стандартам и требованиям СНиП и ГОСТ, а также другим важным показателям, значимым для конкретного объекта. Для некоторых строительных работ может выполняться испытание кубиков бетона на плотность, стойкость к воздействию мороза и воды, а также на удобоукладываемость и прочие характеристики. 

Базовые показатели качества бетонного образца, указываемые в нормах и проверяются на этапе контроля:

  • Морозостойкость — помечается буквой F, измеряется как марка, показывает количество циклов замораживания и оттаивания без разрушения. 
  • Прочность на сжатие — определяется в классах, маркируется литерой В. 
  • Прочность на осевое растяжение — еще одна величина, измеряемая в классах, для отличия отмечается, как Bt.
  • Средняя плотность — отмечается литерой D, учет также идет в марках. 
  • Водонепроницаемость — при проверке кубиков бетона указывается в виде марки под буквой W. 

Контроль может выполняться с применением различных методик и технологий. Например, проверяются свежезалитые или уже застывшие участки (в этом случае их вырубают из общей конструкции), используется разрушающий или неразрушающий контроль. Конкретный способ исследования выбирают соответствующие специалисты или непосредственно мастер участка, в зависимости от того, какие есть знания, опыт, инструменты, с учетом особенностей конструкции. 

От чего зависит прочность бетона?

Показатель прочности наиболее важен, так как он обязательно учитывается при составлении проекта, ведении расчетов и в самом процессе заливки. Этот показатель маркируется как буква «В» (при исчислениях в МПа) или «М» (для исчисления в кг/см2) и цифра, показывающая, насколько сильное сжатие может вынести данное изделие, не деформируясь. 

То, насколько сильно при испытании кубов бетона материал сможет сопротивляться растрескиванию, крошению и другим разрушениям, во многом зависит от того, какой цемент и другие ингредиенты входят в состав смеси. Во время проверки на тестируемой части должны отсутствовать сколы, расслоения, растрескивания и подобные дефекты.

Проверка кубиков бетона на предмет определения прочности необходима при возведении сложных конструкций, важных опорных частей. Попытка сэкономить на материалах или допуск малейшего несоответствия способны привести к разрушению конструкции или отдельных ее частей. 

На прочность влияет:

  • Марка используемого при замешивании раствора цемента;
  • Фракции компонентов;
  • Соотношение отдельных составляющих в общей смеси;
  • Качество и чистота воды;
  • Дополнительные добавки, присадки, пластифицирующие смеси.

При возведении высоконагруженных элементов для упрочнения конструкции может использоваться армирование прутами из стали (арматурой), сеткой, проволочными связками. Кроме того, имеет значение окружающая среда — условия, при которых происходит заливка и высыхание раствора. При испытании кубиков бетона важно также учитывать, что вибрация способна удалить воздушные пузырьки, что сделает всю смесь плотнее (повысив прочностные характеристики). 

Заливка возможна и при отрицательных температурах, но в этом случае требуется или подогрев раствора, или добавление компонентов для антизамерзания. Основание иногда покрывают опилками (согревающий слой) или другими видами теплоизоляции. В процессе работы необходимо регулярное увлажнение верхнего слоя, чтобы он не сох и не растрескивался, пока материал внутри не застыл. Если сама бетонная масса соответствует нужным прочностным характеристикам, сторонние факторы влияния на качество раствора снижаются или сводятся к нулю.

Классификация испытательных методик

Исследования выполняют различными способами, при этом имеет значение размер кубиков для испытания бетона, наличествующие в распоряжении мощности, условия применения конструкции, срок заливки и некоторые другие факторы.

К основным вариантам исследования относятся:

  • Контроль отливаемых в лабораторных условиях образцов — заливка смеси в кубические, цилиндрические и конические формы и последующая проверка под давящим прессом. 
  • Контроль вырезок (вырубленных или выпиленных) из монолитной застывшей массы — чаще всего, это выбуривание насадками; затем вырезки тестируются под прессом. 
  • Методы неразрушающего контроля: импульсный, ультразвуковой и другие, при которых с помощью аппаратуры или инструментов исследуются участки монолита без его распиливания, переноса, помещения в лабораторные условия. 

При том, что существуют специальные современные методы, чаще всего тестирование проводится под прессом, так как считается наиболее понятным, простым и эффективным. 

Другие варианты испытаний кубов бетона:

  • Осадка конуса — для понимания однородности массы и ее консистенции. Конус, сделанный из металла, заполняется раствором, после чего форма снимается, а по изменению структуры делаются выводы о характеристиках смеси.
  • Испытания на уплотнение раствора — для измерения этого коэффициента испытываемую смесь загружают в аппарат в приемочную емкость, а из нее через отсек переливают в принимающую, далее уже идет перелив в цилиндрический отсек.
  • Тест на пластичность массы — выполняется путем заливки смеси в конусообразную емкость и помещения его на стол, затем емкость снимается, а стол опускается. Выводы делают по особенностям растекания. 
  • Проверка наличия пустот из воздуха — делается двумя способами: испытание кубиков бетона давлением и измерение в особом приборе при встряхивании смеси. 

Бытовые способы определения качества бетонной смеси:

  • По цвету: хороший бетон имеет серо-зеленоватый отлив, без ухода в желтизну. Зеленоватые оттенки — показатель высокого качества.
  • По виду цементного молочка, проступающего на свежей заливке: лучше, если оно будет довольно густым — чем реже, тем хуже состав.
  • По однородности смеси: не должно быть отдельных, непокрытых раствором фракций в общем бетонном растворе. 
  • По испытанию кубиков бетона ударом молотка: когда смесь полностью затвердела, молоток может оставлять на ней вмятину (не крошки и не трещины), звук отскакивания — звонкий. 

Этапы и виды исследования

Есть два основных варианта исследования: разрушающий и неразрушающий (сюда входит также косвенный неразрушающий), и в зависимости от этих видов различаются этапы контроля. 

Разрушающие методы

Исследование выполняется в лаборатории путем оказания давления на застывший материал. Образцы могут заливаться в лабораторных условиях или быть выпиленными из цельного монолита (размер кубиков для испытания бетона определяется в зависимости от особенностей конструкции). В документации указывается, при какой нагрузке происходит разрушение образца. 

Прямые неразрушающие методы

При выборе этой технологии, не требуется разрушать образец или как-то повреждать монолитную конструкцию, хотя это и возможно в процессе работы:

  • Проверка путем отрыва — на поверхность с помощью эпоксидного клея клеится металлический диск, затем прибор отрывает его, фиксируя показатель усилия. Данные цифры переводятся в показатели прочностных характеристик. 
  • Технология отрыва со скалыванием — прибор закрепляется в бетонной полости лепестковыми анкерами через выполненные методом бурения шпуры, затем материал частично извлекается с фиксацией усилия.
  • Методика скалывания углов — допустима, если на поверхности конструкции присутствуют внешние углы. К выступающему участку перекрытия, колонны или балки с помощью анкера или дюбельной конструкции прикрепляется прибор, который создает плавную нагрузку. При учете прочности используется специальная формула, учитывающая фракцию наполнителя, а также фиксируются прилагаемое усилие и получившаяся глубина скола. 

Косвенные неразрушающие методы

  • Пластическая деформация — фиксирует след, который оставляет на поверхности металлический шар, деформация сравнивается с контрольным образцом.
  • Проверка ультразвуком — после прозвона продольными звуковыми волнами тестируемого участка показатели сравниваются с таблицами и электронными базами, допустимая погрешность обычно находится в пределах 5%.
  • Техника ударного импульса — заключается в фиксации удара металлическим бойком как электрического импульса, записывается пьезоэлектрическим прибором или в процессе магнитострикции. 
  • Техника обратного отскока — при помощи записывающего показания обратного отскока бойка склерометра, выявляет общую плотность и степень твердости поверхности. 

В нашей лаборатории испытаний строительных материалов «Архибилд» вы можете заказать проверку кубиков бетона, а также другие варианты определения прочности раствора и бетона по контрольным образцам (с отбором образцов). Определяем плотность, водонепроницаемость, используем разрушающие и неразрушающие способы контроля. Звоните, чтобы определиться со списком работ и получить точный расчет стоимости работ.