Испытание прочности бетона в конструкциях и сооружениях
В тех случаях, когда невозможно установить марку бетона в конструкции или сооружении путем испытания предварительно изготовленных или выбуренных образцов, его прочность на сжатие проверяют неразрушающими методами. Эти методы основаны на том, что сначала измеряют какую-нибудь физико-механическую характеристику бетона, а затем через нее определяют прочность на сжатие Rcm.
Зависимость для каждого метода и вида бетона устанавливают экспериментально с составлением тарировочных графиков или таблиц.
Неразрушающие методы подразделяются на две группы: механические и физические.
К группе механических методов относится оценка прочности бетона на сжатие в конструкциях и сооружениях с помощью эталонного молотка Кашкарова. В этом методе используется зависимость между прочностью бетона на сжатие и его поверхностной твердостью.
Для определения прочности
бетона на сжатие устанавливают
молоток Кашкарова шариком на
бетон и слесарным молотком наносят удар по корпусу эталонного молотка. При этом шарик нижней частью вдавливается в бетон,
а верхний — в эталонный металлический стержень.
Метод Вольфа основан на использовании зависимости между прочностью бетона на сжатие и на растяжение или вырывным усилием.
Для испытания в бетоне сооружения бурят шесть скважинок диаметром 26 мм а глубиной 55 мм. В них вставляют разжимной конус, который состоит из конусообразного сердечника, четырех цанговых щек с наружным рифлением, прижимной пружины и соединительной муфты для крепления разжимного конуса к пресс-насосу. Затем конус выдергивают из скважины.
При выдергивании цанговые щеки за счет трения заклиниваются в скважине и выкалывают бетон вокруг нее в виде усеченного неправильного конуса. Развиваемое при этом усилие фиксируется манометром. В зависимости от вырывного усилия Рг по тарировочному графику определяют прочность бетона на сжатие.
Этот метод учитывает влияние на прочность бетона не только раствора, но и крупного заполнителя и сцепления между ними. Однако метод трудоемок (необходимо бурить скважинки) и применять его для испытания тонкостенных конструкций невозможно.
Создаются методы испытаний, использующие зависимость между прочностью бетона на сжатие и упругим отскоком шарика определенной массы, ударяющегося о поверхность бетона с определенной энергией. Этот принцип использован в приборе Царицына, Корниловича и Осадчука.
Прибор состоит из маятника с шариком на конце. Маятник свободно качается на оси, на одном конце которой закреплена стрелка для фиксирования показаний прибора на шкале, градуированной в кгс/см2. Маятник закрепляют в исходном горизонтальном положении скобой. Нажимая на спусковой крючок, освобождают маятник. Его шарик ударяет по бойку, после чего отскакивает на определённый угол, что и фиксируется стрелкой.
Прибор удобен, трудоемкость испытаний невелика. Однако методы, основанные на принципе упругого отокака, имеют невысокую точность.
Относительно нетрудоемкий импульсный ультразвуковой метод применяют для оценки прочности бетона, его однородности и выявления дефектов структуры. При определенных условиях (постоянство технологии, идентичность исходных материалов и т. п.) этот метод обеспечивает вполне приемлемую точность контроля.