контроль и оценка прочности бетона

контроль и оценка прочности бетона

Оценка прочности бетона

Ни одно современное здание не обходится без применения бетона. Чтобы его изготовить, потребуется цемент, твердые заполнители и вода. При взаимодействии и последующем затвердевании этих материалов получается прочный камень, внутри которого образуется жесткий скелет.

Если использовать неправильную технологию при изготовлении или неверные пропорции состава бетона, то взаимосвязь между компонентами может нарушиться и привести к деформации бетона.

Чтобы избежать этого, требуется постоянная оценка прочности бетона как в свежеприготовленной смеси, так и в затвердевшем состоянии.

Оценка прочности в лабораторных условиях

Как правило, контроль над бетоном производится в лабораторных условиях. Для этого работник изготавливает серию контрольных образцов, которые могут быть в форме кубов или призм, что, соответственно, подразумевает собой кубиковую или призменную прочность бетона. Чаще всего изготавливают кубы с размером сторон 10 х 10 см. Но эталоном являются образцы со сторонами 15 х 15 см. Поэтому лаборант при изготовлении небольших кубиков использует приводящий коэффициент.

Образцы призмы помогают получить результат, наиболее приближенный к работающим элементам конструкций. Такой способ определения прочности используют редко из-за сложного процесса, для которого требуется больше бетонной смеси, чем при определении кубиковой прочности бетонов. Размеры призмы составляют 150 х 150 х 600 мм, из-за этого вес образца очень тяжелый.

Изгиб и растяжение: даем оценку бетону

Кроме применения контрольного метода на сжатие, в лаборатории используют оценку прочности бетона на изгиб и растяжение. Этот метод тоже редко используется, так как при проектировании конструкций эту прочность не принимают во внимание. Однако, используют тогда, когда требуется узнать сопротивление бетона на растрескивание.

Для испытания используют брусок с размером сторон 400 х 400 х 100 мм, который укладывается на опоры, расстояние между которыми 30 см. На образец подается нагрузка. Как только образец лопнет, лаборант фиксирует значение.

Вышеперечисленные методы контроля прочности бетона возможно проводить в условиях лаборатории при наличии специального оборудования:

• пресс,
• весы,
• формы для изготовления образцов и
• другие подручные инструменты.

Приборы для прочностной оценки бетона

Если строительная организация не оснащена лабораторией, то для оценки прочности бетона применяют специальные приборы, воздействие которых относится к неразрушающим методам контроля прочности бетона. Самые простые из них — молотки Кашкарова или Физделя, которые за счет вмонтированного шарика оставляют отпечаток на поверхности бетона. По серии отпечатков находят среднее значение, в результате чего, присваивают фактическую прочность, ориентируясь на градуировочную таблицу.

Наиболее современные приборы оснащены электронным табло. В зависимости от метода, приборы работают по-разному:

• ультразвук,
• ударный отскок,
• отрыв со скалыванием,
• ударный импульс.

Для более точного результата можно задать необходимые параметры, например, условия хранения, вид заполнителей, дата изготовления.

Все приборы должны в обязательном порядке проходить ежегодную поверку в метрологической организации, чтобы исключить систематические погрешности экспериментов.

Контроль и оценка прочности бетона на заводах сборного и товарного бетона Текст научной статьи по специальности «Строительство. Архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Касторных Любовь Ивановна, Трищенко Инна Викторовна, Гикало Максим Алексеевич

Приведен способ представления схемы контроля и оценки прочности бетона на предприятии-изготовителе. Способ не требует подробного текстового сопровождения, отличается наглядностью и удобен для работников строительных лабораторий.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Касторных Любовь Ивановна, Трищенко Инна Викторовна, Гикало Максим Алексеевич,

Monitoring and evaluation of the strength of concrete at the plants of precast and ready-mix concrete

Provides a method of representation of the scheme of control and evaluation of concrete strength at the factory. The method does not require detailed text-th maintenance, differs with visibility and convenient for workers of the construction laboratories.

Текст научной работы на тему «Контроль и оценка прочности бетона на заводах сборного и товарного бетона»

Контроль и оценка прочности бетона на заводах сборного и товарного бетона

Л. И. Касторных, И. В. Трищенко, М. А. Гикало

Несмотря на экономический кризис 2008 — 2010 годов, строительный бизнес успешно развивается. Реконструируются действующие и появляются новые предприятия товарного бетона и сборного железобетона. Но до сих пор на многих заводах и растворобетонных узлах остается большой проблемой организация контроля качества бетона. Как правило, для этих предприятий характерна низкая культура производства и невысокий уровень профессиональной подготовки работников.

В настоящей статье приведен один из возможных способов представления схемы контроля прочности бетона на предприятии-изготовителе (исключая контроль бетона монолитных конструкций). Предложенный способ удобен, отличается наглядностью, не требует подробного текстового сопровождения.

Показатели назначения бетона (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и др.), установленные государственными стандартами, техническими условиями или рабочей документацией, должны быть обеспечены в ходе производственных процессов приготовления бетонных смесей, изготовления из них сборных бетонных и железобетонных изделий.

Стабильное обеспечение установленных требований к бетону на предприятиях-изготовителях товарных бетонных смесей и сборных бетонных и железобетонных изделий возможно при строгом соблюдении правил организации производственных процессов и технического контроля качества продукции, регламентированных технологической документаций: технологическими регламентами и технологическими картами. Эта документация, разрабатываемая работниками предприятия, предназначена для использования в подразделениях завода. В этих документах максимально подробно приводят-

ся описание производственных процессов, состав технологических операций, методы контроля качества, правила техники безопасности и др.

Одной из составляющих внутрипроизводственной технологической документации является описание действующей на предприятии системы контроля качества, в т.ч. контроля и оценки прочности бетона [1 — 3].

В настоящее время контроль и оценка прочности бетона должны осуществляться в соответствии с правилами ГОСТ 18105-2010 [4]. Первой редакцией ГОСТ 18105-72 правила статистического контроля прочности бетона были введены в действие с 01.01.1975 г. Для работников заводских лабораторий освоение и практическое использование положений этого государственного стандарта представляло серьезные затруднения. В силу этого на протяжении почти сорока лет внедрение ГОСТ 18105 осуществляется формально. Это связано также и с тем, что стандарт неоднократно переиздавался, усложнялся. Ныне действующий ГОСТ 18105-2010 представляет уже пятое, переработанное издание стандарта. В связи с этим давно утрачена значимость ранее разработанных рекомендаций по внедрению статистического метода контроля прочности бетона [5 — 7]. Новые рекомендации, направленные на оказание методической помощи работникам лабораторий по освоению этого метода контроля, отсутствуют.

Приемку партии товарной бетонной смеси или партии сборных бетонных и железобетонных изделий по прочности бетона проводят в соответствии с правилами ГОСТ 18105-2010. Приемка путем сравнения фактической прочности с требуемой без учета характеристик однородности бетона по прочности не допускается.

Контролю подлежат все виды нормируемой прочности:

— для изделий: отпускная, передаточная прочность, прочность в проектном возрасте;

— для товарных бетонных смесей: прочность в промежуточном возрасте (если это предусмотрено условиями договора на поставку товарной бетонной смеси), прочность в проектном возрасте.

Требуемую прочность бетона (отпускную, передаточную или в промежуточном возрасте) ЯТ, МПа, рассчитывают по формуле:

Я Т норм норм (1)

где КТ — коэффициент требуемой прочности бетона, принимаемый согласно ГОСТ 18105-2010 в зависимости от выбранной схемы контроля;

В — проектный класс прочности бетона, МПа;

Кнорм — нормируемая прочность (отпускная, передаточная, в промежуточном возрасте), % класса прочности бетона на сжатие, согласно требованиям нормативно-технической или проектной документации.

Партии товарной бетонной смеси и партии сборных изделий подлежат приемке по прочности бетона (отпускной, передаточной, в промежуточном возрасте), если одновременно выполняются следующие условия:

R min — норм норм (4)

где Rm — фактическая средняя прочность (отпускная, передаточная, в промежуточном возрасте) отдельной партии бетона, МПа;

Rmn- минимальное единичное значение прочности (отпускной, передаточной, в промежуточном возрасте) бетона партии, МПа.

Контроль отпускной (передаточной) прочности бетона бетонных и железобетонных изделий проводят по одной из следующих схем: А, Б, В или Г.

До начала массового выпуска изделий контроль и оценку прочности бетона следует вести по схеме Г.

Содержание работ, выполняемых при контроле прочности по схеме Г:

— выбор технологического комплекса и схемы последующего контроля прочности (А, Б или В), определение требуемой отпускной (передаточной) прочности бетона RT (при КТ =1,28);

— определение фактической отпускной (передаточной) прочности бетона Ят и текущего коэффициента вариации отпускной (передаточной) прочности Ут каждой контролируемой партии бетона;

— оценка отпускной (передаточной) прочности бетона каждой контролируемой партии и разрешение на отпуск партии изделий (передачу напряжения на бетон) при выполнении требований, приведенных в (2) — (4).

При переходе на массовый выпуск продукции и накоплении достаточного количества единичных результатов определения прочности, установленного ГОСТ 18105-2010, следует перейти к контролю и оценке прочности бетона по схеме А, Б или В.

Содержание работ, выполняемых при контроле прочности по схеме А:

— расчет среднего для всех партий бетона коэффициента вариации отпускной (передаточной) прочности бетона Ут за анализируемый период;

— назначение длительности контролируемого периода;

— назначение требуемой отпускной (передаточной) прочности бетона ЯТ для контролируемого периода (при значении КТ, принятом по правилам ГОСТ 18105-2010 в зависимости от среднего коэффициента вариации отпускной, передаточной прочности бетона Ут за анализируемый период) и, в случае необходимости, корректирование рабочего состава бетона;

— определение фактической отпускной (передаточной) прочности Ят и текущего коэффициента вариации отпускной (передаточной) прочности бетона Ут каждой партии, изготовленной в течение контролируемого периода;

— оценка отпускной (передаточной) прочности бетона каждой контролируемой партии и разрешение на отпуск партии изделий при выполнении требований, приведенных в (2) — (4).

Содержание работ, выполняемых при контроле прочности по схеме Б:

— определение фактической отпускной (передаточной) прочности бетона Ят контролируемой партии;

— расчет характеристик однородности бетона по отпускной (передаточ-

ной) прочности бетона контролируемой партии: текущего Ут и скользящего Ус коэффициентов вариации прочности;

определение требуемой отпускной (передаточной) прочности бетона ЯТ контролируемой партии (при значении КТ, принятом по правилам ГОСТ 18105-2010 в зависимости от общего числа единичных значений прочности бетона в проконтролированных партиях бетона, по которым рассчитан скользящий коэффициент вариации Ус);

— оценка отпускной (передаточной) прочности бетона текущей контролируемой партии и разрешение на отпуск партии изделий при выполнении требований, приведенных в (2) — (4).

Содержание работ, выполняемых при контроле прочности по схеме В:

— выбор участков измерений и определение фактической отпускной (передаточной) прочности бетона Ят контролируемой партии изделий нераз-рушающими методами по ГОСТ 17624-2012 или ГОСТ 22690-88;

— определение текущего коэффициента вариации отпускной (передаточной) прочности бетона контролируемой партии Ут ;

— определение требуемой отпускной (передаточной) прочности бетона контролируемой партии изделий ЯТ (при значении КТ, принятом по правилам ГОСТ 18105-2010 в зависимости от текущего коэффициента вариации отпускной (передаточной) прочности бетона Ут контролируемой партии);

— оценка отпускной (передаточной) прочности бетона контролируемой партии и разрешение на отпуск партии изделий при выполнении требований, приведенных в (2) — (4).

Контроль отпускной (передаточной) прочности бетона можно вести с использованием контрольных карт.

Порядок контроля и оценки прочности бетона изделий в проектном возрасте аналогичен порядку контроля и оценки отпускной (передаточной) прочности бетона [8]. Если нормируемая прочность бетона (отпускная, передаточная) составляет 90 % и более значения проектного класса, контроль

прочности бетона в проектном возрасте не проводят.

Требуемую прочность бетона в проектном возрасте ЯТ рассчитывают по формуле

Допускается коэффициент вариации прочности бетона в проектном возрасте не вычислять, а принимать равным 85 % коэффициента вариации отпускной прочности.

Контроль прочности бетона в проектном возрасте проводят периодически в соответствии с правилами, установленными ГОСТ 18105-2010, путем сравнения требуемой прочности бетона в проектном возрасте со средней прочностью бетона в этом возрасте всех проконтролированных за неделю партий.

Прочность бетона в проектном возрасте считают соответствующей требованиям, если одновременно выполняются следующие условия:

— фактическая прочность бетона в проектном возрасте в партии Ят не

ниже требуемой прочности ЯТ, согласно условию (2);

— минимальное единичное значение прочности бетона в проектном возрасте Яmm — не менее величины (ЯТ — 4), согласно условию (3);

— минимальное единичное значение прочности бетона в проектном возрасте Я™11 не менее нормируемого класса бетона по прочности на сжатие В , согласно условию:

При не выполнении этих требований следует в трехдневный срок после окончания испытаний сообщить потребителю о несоответствии фактической прочности бетона в проектном возрасте требуемой.

Содержание контроля отпускной прочности бетона в зависимости от схемы его проведения представлено на рис. 1.

Контроль прочности товарных бетонных смесей по каждому виду нормируемой прочности проводят по одной из следующих схем: А, Б или Г.

Содержание контроля прочности товарного бетона в зависимости от

схемы аналогично содержанию контроля прочности бетона бетонных и железобетонных изделий (рис. 2).

Рис. 1. Блок-схема контроля и оценки отпускной прочности бетона сборных ЖБИ

Рис. 2. Блок-схема контроля и оценки прочности товарного бетона

Партия товарной бетонной смеси подлежит приемке по прочности при одновременном выполнении условий (2) — (4).

В случае нарушения указанных условий изготовитель обязан в трехдневный срок после окончания всех испытаний сообщить об этом потребителю.

Представленные на рисунках блок-схемы контроля и оценки отпускной прочности сборных железобетонных изделий и товарного бетона являются одной из составляющих технологических карт, разработанных авторами настоящей статьи [9, 10].

1. Виноградов Е.В. Проблемы управления качеством бетонных работ. [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2012, №3. — Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/1001 (доступ свободный) — Загл. с экрана. — Яз. рус.

2. El-mahadi, A. Rheological Properties, Loss of Workability and Strength Development of High-Strength Concrete [Текст] / El-mahadi Ahmed.- London: MSc. University of London, 2002. — 144 р.

3. A’itcin P. C. Cements of yesterday and today: concrete of tomorrow //Cement and Concrete research. — 2000. — V. 30. — N 9. -1349-1359 p.p.

4. ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/gost-18105-2010 (доступ свободный) — Загл. с экрана. — Яз. рус.

5. Рекомендации по статистическим методам контроля и оценки прочности бетона с учетом однородности по ГОСТ 18105-86/ «Оргэнергострой» Минэнерго СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1989.

6. Рекомендации по организации системы управления качеством на заводах ЖБИ/ Подуровский Н.И., Королькова Л.П., Трищенко И.В., Рыбасов В.П. — Ростов-на-Дону: Рост. инж.-строит. ин-т, 1977.

7. Рекомендации по организации статистического контроля прочности бетона на заводах сборного железобетона/ Подуровский Н.И., Желтухина Л.И.,

Трищенко И.В., Баздикян И.Л. — Ростов-на-Дону: Рост. инж.-строит. ин-т, 1986.

8. Мкртчян А.М., Аксенов В.Н. О коэффициенте призменной прочности высокопрочных бетонов. [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2013, №3. — Режим доступа:

http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n3y2013/1817 (доступ свободный) -Загл. с экрана. — Яз. рус.

9. Технологические карты процессов производства бетонных и растворных смесей (шифр № 4.6.16.1-705/12-ТК-001)/ ООО «Ирдон», Рост. гос. строит. ун-т. — Ростов-н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2013.

10. Технологические карты процессов изготовления колонн железобетонных на стационарных наклоняемых столах (шифр № 4.6.16.1-705/12-ТК-002)/ООО «Ирдон», Рост. гос. строит. ун-т. — Ростов-н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2013.

Сравнительный анализ методов оценки прочности бетона монолитных конструкций

Гейде Сергей Сергеевич

На сегодняшний день в РФ нормативной документацией предусмотрено и определено несколько методов контроля и оценки прочности бетона.

По ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности» они условно разделены на 3 группы:

— Прямые неразрушающие методы;

— Косвенные неразрушающие методы;

При строительстве из монолитного железобетона бетонную смесь транспортируют на значительные расстояния. При этом, на один объект смесь могут поставлять несколько производителей. Соответственно, контроль качества бетона приходится производить не только на предприятиях, но и непосредственно на объектах строительства, а специалистам — контролировать готовые бетонные конструкции. [1]. В свою очередь, контроль прочности бетона в конструкциях зачастую производится не только в проектном возрасте 28 суток, а также и в промежуточном (3 или 7 суток). Это производится для контроля темпа набора прочности бетоном и при необходимости снятия опалубки и дальнейшего нагружения конструкции. Данный подход и специфика в монолитном строительстве, а также требуемая оперативность и достоверность результатов, делает необходимым и целесообразным использовать преимущественно неразрушающие методы контроля прочности бетона в конструкциях.

Использование традиционных методов испытания контрольных образцов (далее — КО), хранившихся в н.у., согласно ГОСТ 10180, применяется широко и сейчас, несмотря на требования ГОСТ 18105 о том, что для оценки и контроля прочности монолитных конструкций необходимо использовать схемы контроля В и Г [2]. Данные схемы подразумевают использование прямых и косвенных методов неразрушающего контроля. Однако в примечании к п.4.3 ГОСТ 18105 указано: «В исключительных случаях (при невозможности проведения сплошного контроля прочности бетона монолитных конструкций с использованием неразрушающих методов) допускается определять прочность бетона по контрольным образцам, изготовленным на строительной площадке и твердевшим в соответствии с требованиями п. 5.4, или по контрольным образцам, отобранным из конструкций. » [2]. Данное допущение может трактоваться различными способами и, в общем, напрямую не запрещает использование КО для оценки прочности бетона в конструкции.

Неразрушающие методы, в свою очередь делятся на прямые и косвенные. Прямые —отрыв со скалыванием (далее — ОС) и скалывание ребра. Косвенные методы основаны на определении и косвенной характеристики прочности бетона (скорости распространения ультразвука, упругого отскока, ударного импульса). Основные нормативные документы регулирующие испытания данными методами— ГОСТ 22690-2015 и ГОСТ 17624. Согласно п. 3.14 ГОСТ 22690, для определения прочности бетона в конструкциях предварительно устанавливают градуировочную зависимость (далее ­— ГЗ) между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности[3]. Кроме того, Согласно п. 8.3.1 и Приложению Б СП 13-102-2003, определение прочности бетона без построения ГЗ может быть выполнено только методами ОС, скалывания ребра и по испытанию образцов, отобранных из конструкции[4].

Иными словами, применять косвенные методы контроля без построения ГЗ невозможно, а построение зависимости ведет к неизбежному использованию разрушающих или прямых методов. Это вызвано большой неопределенность (погрешность) результатов измерения параметра. Помимо приборной погрешности огромную роль играют внешние факторы (обработка поверхности, дефекты, арматура и т.д.).

Кроме этого, полученный результат не может быть использован без уточнения зависимости для исследуемого бетона. Установление ГЗ, например, для ультразвукового метода, по требованиям п. 3.4 ГОСТ 17624 подразумевает испытание не менее 30 образцов или не менее 12 участков отрыва со скалыванием[5]. На большинстве объектов среднего масштаба, получить согласование заказчика на повреждение конструкций в таком объеме редко представляется возможным. На практике, при обследовании бетона, указанными требованиями, зачастую, пренебрегает большинство организаций, и применяют только косвенные методы. Это обусловлено высокой трудоемкостю и стоимостю испытаний прямыми и разрушающими методами [6].

В связи с вышесказанным для анализа применимости и справедливости использования различных методов для оценки прочности бетона тех или иных конструкций были проведены исследования степени взаимосвязи и расчет коэффициентов корреляции для результатов испытания бетона следующими методами и приборами:

1.Метод ОС — ОНИКС-ОС1;

2.Ультразвуковой метод — УКС-МГ4;

3.Испытание КО, хранящихся при н.у., и в условиях твердения конструкции;

Испытанию подвергались КО размером 100×100×100 мм, ОС производился анкером Ø 16мм, ультразвуковой метод — поверхностное прозвучивание. Классы бетонов всех испытываемых конструкций были от В25 до В35. Испытания проводились с учетом требований ГОСТ 22690 и 17624.

В первом опыте, испытанию подвергались БНС с классом бетона В25 методами КО, хранившихся в н.у., и ультразвуковым методом. Коэффициент корреляции r составил −0.38., что свидетельствует о слабой обратной взаимосвязи. Это значит, что оценить действительную прочность бетона в БНС, а также сопоставить результаты, чтобы сделать оценочную характеристику не представляется возможным, используя данные методы испытаний. В таком случае, требуется прибегнуть к методу отбора образцов из конструкции (выбуривание кернов), что также не всегда представляется возможным технологически. График взаимосвязи представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 — Взаимосвязь значений испытаний КО с УЗ

Во втором и третьем опыте испытаниям подвергались конструкции с бетоном В30, В35. Результаты расчета коэффициентов корреляции r для бетона В30 при сопоставлении результатов «КО/ультразвуковой метод» и «КО/ОС» 0,45 и 0,56. Это свидетельствует о слабой и средней прямой взаимосвязи. Графики взаимосвязи на рисунке 2.

Результаты расчета коэффициентов корреляции r для бетона В35 при сопоставлении результатов «КО/ультразвуковой метод» и «КО/ОС» 0,23 и 0,28. Это свидетельствует о слабой прямой взаимосвязи. Графики взаимосвязи на рисунке 3.

Рисунок 2 — Взаимосвязь испытаний КО с УЗ и КО с ОС

Рисунок 3 — Взаимосвязь испытаний КО с УЗ и КО с ОС

Для всех случаев, при сопоставлении результатов, полученных испытаниями контрольных образцов, хранившихся при н.у. и ультразвуковым методом, ГЗ для этого класса бетона степень взаимосвязи получилась низкая. Это говорит о том, что существующие результаты испытаний бетона одной партии одних и тех же конструкций имеют низкую прямую степень взаимосвязи. При сопоставлении аналогичных результатов для класса бетона В25 взаимосвязь имела отрицательное значение, это значит, что результаты испытаний прочности бетона вовсе противоречат друг-другу.

То есть при контроле и оценке прочности бетона в конструкциях не представляется возможным, на основе только этих данных определить, результаты каким методов наиболее приближены к действительным значениям прочности бетона в конструкции. Оценка прочности по КО возможна, только в случае, когда и неразрушающие методы и испытания «кубиков» свидетельствуют о том, что бетон набрал проектную прочность. В случае спорных ситуаций и противоречивых результатов нельзя дать однозначный ответ о прочности бетона в конструкции.

Бетоны. Правила контроля и оценки прочности бетона монолитных бетонных и железобетонных конструкций неразрушающими методами с учетом однородности

Стандарт распространяется на тяжелый и мелкозернистый бетон, легкий конструкционный и конструкционно-теплоизоляционный бетон монолитных бетонных и железобетонных конструкций и устанавливает правила контроля и оценки прочности бетона на сжатие путем применения неразрушающих методов определения прочности, в том числе при осуществлении строительного надзора.

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
СО 100 % ГОСУДАРСТВЕННЫМ КАПИТАЛОМ

«КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО
БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА»

БЕТОНЫ.
ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ
БЕТОНА МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ
И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
НЕРАЗРУШАЮЩИМИ МЕТОДАМИ
С УЧЕТОМ ОДНОРОДНОСТ И

Цели и задачи разработки, а также использование стандартов организаций в РФ установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила разработки и оформления — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» и ГОСТ Р 1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения».

Сведения о стандарте

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЁН ОАО «Конструкторско-технологическое бюро бетона и железобетона». (Генеральный директор канд. техн. наук А.Н. Давидюк, гл. инженер Е.С. Фискинд, зав. отделом Н.В. Волков, Мосгосстройнадзор канд. техн. наук В.В. Курилин)

2. РЕЦЕНЗЕНТ канд. техн. наук М.И. Бруссер

3. РЕКОМЕНДОВАН К ПРИМЕНЕНИЮ Научно-техническим Советом ОАО «КТБ ЖБ» (протокол № 8 от 28 июля 2008 г.).

4. УТВЕРЖДЁН И ВВЕДЁН В ДЕЙСТВИЕ приказом генерального директора ОАО «КТБ ЖБ» от 30 сентября 2008 г. № 46-к.

5. ВВЕДЁН впервые

Контроль прочности бетона является одним из основных критериев определения качества строительства в целом. ГОСТ 18105 , на основе которого разработан настоящий стандарт, был создан более 20 лет назад и, в основном, был ориентирован на правила контроля прочности сборного бетона и железобетона. Данная разработка приближена к реалиям сегодняшнего дня — контролю и оценке прочности бетона монолитных конструкций с учетом однородности этого материала.

БЕТОНЫ.
ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА
МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
НЕРАЗРУШАЮЩИМИ МЕТОДАМИ С УЧЕТОМ ОДНОРОДНОСТИ

CONCRETE.
RULES OF CONTROL AND ASSESMENT OF CONCRETE STRENGTH FOR
CAST-IN-SITU CONCRETE AND REINFORCED CONCRETE STRUCTURES BY
NON-DESTRUCTIVE METHODS TAKING INTO ACCOUNT HOMOGENEITY

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на тяжелый и мелкозернистый бетон, легкий конструкционный и конструкционно-теплоизоляционный бетон монолитных бетонных и железобетонных конструкций и устанавливает правила контроля и оценки прочности бетона на сжатие путем применения неразрушающих методов определения прочности, в том числе при осуществлении строительного надзора.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы следующие нормативные документы:

ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

ГОСТ 17624-87 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.

ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности.

ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций.

СП 13-102-2003 Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений.

МДС 62-1.2000 Методические рекомендации по статистической оценке прочности бетона при испытании неразрушающими методами.

СТО 36554501-009- 2007 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.

СТО 36554501-011-2008 Контроль качества высокопрочных тяжелых и мелкозернистых бетонов в монолитных конструкциях.

СТО 02495307-005 -2003 Бетоны. Определение прочности методом отрыва со скалыванием.

3. Термины и определения

Анализируемый период — период времени, за который вычисляют средний по партиям коэффициент вариации прочности, характеризующий однородность бетона, для назначения требуемой прочности в течение последующего контролируемого периода.

Партия конструкций — часть конструкции, одна или несколько конструкций, бетонируемых в течение одних суток из бетонной смеси одного номинального состава.

Контролируемый участок — участок конструкции, на котором производят определение прочности бетона неразрушающими методами.

Захватка — объем бетона части монолитной конструкции в составе партии, уложенный при непрерывном бетонировании в течение не более одних суток.

Прямой неразрушающий метод — метод определения прочности бетона , основанный на связи прочности бетона в конструкции с усилием, необходимым для разрушения определенного технической характеристикой прибора объема бетона этой конструкции.

Косвенный неразрушающий метод — метод определения прочности бетона в конструкции, основанный на корреляционной связи прочности бетона с её косвенной характеристикой.

Градуировочная зависимость — зависимость, связывающая косвенную характеристику прочности бетона с прочностью бетона, определенной методом отрыва со скалыванием или разрушающим методом.

Коэффициент совпадения — коэффициент, используемый для корректировки («привязки») ранее установленной или универсальной градуировочной зависимости к бетону контролируемого объекта.

4. Общие положения

4.1. Определение прочности бетона в конструкциях следует производить механическими методами неразрушающего контроля по ГОСТ 22690 или ультразвуковым методом по ГОСТ 17624 с использованием предварительно экспериментально установленных градуировочных зависимостей косвенных характеристик прочности бетона от его прочности на сжатие, либо по эмпирическим формулам для прямых неразрушающих методов определения прочности бетона.

Правила, требования и методику построения градуировочных зависимостей следует принимать по ГОСТ 22690 , ГОСТ 17624 и СТО 36554501-009-2007 .

4.2. В случаях, когда построение градуировочной зависимости невозможно, допускается определение прочности бетона по имеющейся универсальной градуировочной зависимости или по градуировочной зависимости, установленной для бетона, отличающегося от испытываемого (составом, возрастом, условиями твердения) с уточнением этих зависимостей по результатам параллельных испытаний бетона одних и тех же участков конструкций косвенными неразрушающими методами и разрушающими методами, не менее трех вырезанных или выбуренных образцов по ГОСТ 10180 , или прямыми неразрушающими методами, не менее трех испытаний по ГОСТ 22690 .

4.3. К прямым неразрушающим методам определения прочности бетона относятся методы отрыва со скалыванием и скалывания ребра ( ГОСТ 22690 ).

4.4. К косвенным неразрушающим методам определения прочности бетона относятся:

— метод упругого отскока;

— метод пластической деформации;

— метод ударного импульса.

4.5. Оценка прочности бетона и установление его условного класса по прочности на сжатие должна производиться с применением статистических методов по ГОСТ 18105 и в соответствии с настоящим стандартом.

5. Правила и нормы контроля

5.1. Контроль прочности бетона в конструкциях должен проводиться для каждой партии конструкций.

5.2. Контроль бетона в партии конструкций проводится для оценки нормируемых видов прочности (промежуточной, в проектном возрасте) и может быть выборочным или сплошным.

5.3. Выборочный контроль прочности бетона проводится в соответствии с требованиями ППР и технологических регламентов в промежуточном возрасте.

5.4. Сплошной контроль прочности бетона проводится в проектном возрасте.

5.5. При проведении выборочного контроля проверяется не менее одной конструкции из партии однородных конструкций или часть конструкции в случае, когда её бетонирование производилось более одних суток.

5.6. Число и расположение контролируемых участков в конструкциях следует назначать с учетом:

— задач контроля (определение фактической прочности или условного класса прочности бетона, выявление участков пониженной прочности и др.);

— вида конструкций (колонны, балки, плиты и др.);

— размещения захваток и порядка бетонирования;

— вида применяемого неразрушающего метода.

5.8. Число контролируемых участков назначается не менее:

— для стен и перекрытий — 3 участков на захватку;

— для колонн и пилонов — 6 участков на каждую конструкцию;

— для горизонтальных линейных конструкций — 1 участок на 4 м длины.

5.9. При определении класса бетона партии конструкций, измеряя прочность бетона косвенными неразрушающими методами, общее число контролируемых участков должно быть не менее:

— 15 при средней прочности бетона до 20 МПа;

— 20 при средней прочности бетона до 30 МПа;

— 25 при средней прочности бетона выше 30 МПа.

5.10. При определении класса бетона партии конструкций с применением прямых неразрушающих методов общее число контролируемых участков должно быть не менее:

— 6 для метода отрыва со скалыванием;

— 9 для метода скалывания ребра.

5.11. Число измерений, выполняемых на каждом контролируемом участке, принимают по действующим стандартам на методы неразрушающего контроля ( ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624 ).

В качестве единичного значения прочности бетона контролируемого участка принимают среднее значение измерений прочности на данном участке.

6. Оценка однородности бетона по прочности

6.1 Однородность прочности бетона в конструкциях характеризуется средним партионным коэффициентом вариации Vm .

Статистическую оценку прочности бетона с учетом его однородности производят по результатам определения прочности неразрушающими методами по пункту 4.1 . настоящего стандарта, при этом использование установленной градуировочной зависимости допустимо при коэффициенте корреляции градуировочной зависимости r ≥ 0,7 и коэффициенте вариации установленной градуировочной зависимости V ≤ 15 %.

6.1.1. Коэффициент вариации установленной градуировочной зависимости вычисляется по формуле

где — средняя прочность бетона образцов, использованных для построения градуировочной зависимости;

S Т.Н.М — средняя квадратическая ошибка построенной градуировочной зависимости, вычисляемая по формуле

где n — число серий образцов, использованных для построения градуировочной зависимости;

Ri .ф и Ri .н — значения прочности бетона i серии образцов, определенные, соответственно, по ГОСТ 10180 и по градуировочной зависимости.

где — средняя квадратическая ошибка градуировочной зависимости метода отрыва со скалыванием, принимаемая равной 0,04 от средней прочности бетона участков, использованных при построении градуировочной зависимости анкерным устройством с глубиной заделки 48 мм; 0,05 от средней прочности при анкере глубиной 35 мм; 0,06 от средней прочности при анкере глубиной 30 мм и 0,07 от средней прочности при анкере глубиной 20 мм.

6.1.3. Коэффициент корреляции градуировочной зависимости r вычисляется по формуле

6.2. При контроле прочности бетона прямыми неразрушающими методами в партии конструкций в случае, когда за единичное значение прочности принимается прочность бетона на контролируемом участке, среднее квадратическое отклонение Sm прочности бетона в партии вычисляют по формуле

где Ri — прочность бетона отдельного участка конструкции;

Rm — средняя прочность бетона в партии конструкций;

n — число контролируемых участков.

В тех случаях, когда в качестве единичной прочности бетона принята средняя прочность бетона конструкции, вычисленная как среднее арифметическое значение прочности контролируемых участков конструкций, среднее квадратическое отклонение прочности бетона партии конструкций Sm вычисляют с учетом средних квадратических отклонений градуировочной зависимости по формуле

где S т — средняя квадратическая ошибка градуировочной зависимости метода отрыва со скалыванием (по пункту 6.1.2);

Р — число контролируемых участков конструкции;

n — число проконтролированных конструкций в партии.

6.3. При контроле прочности бетона косвенными неразрушающими методами среднее квадратическое отклонение определяется следующими формулами.

В случае, когда за единичное значение прочности принимается прочность бетона на контролируемом участке, среднее квадратическое отклонение прочности бетона партии Sm определяется по формуле

где S Н.М — среднее квадратическое отклонение прочности бетона, полученное по данным испытаний неразрушающими методами;

n — количество участков испытаний в конструкции;

r — коэффициент корреляции градуировочной зависимости.

Количество участков испытаний принимают по пункту 5.7.

В тех случаях, когда в качестве единичной прочности бетона принята средняя прочность бетона конструкции, среднее квадратическое отклонение прочности бетона в партии конструкций S т определяется по формуле

где S Н.М — среднее квадратическое отклонение прочности бетона, полученное по данным испытаний неразрушающими методами;

P — число участков испытаний в конструкции, которое принимают:

Правила контроля и оценки прочности бетона монолитных конструкций

Стандарт устанавливает требования к порядку проведения контроля и оценки прочности тяжелого и мелкозернистого бетона по ГОСТ 26663 при устройстве монолитных конструкций, в том числе входного контроля бетонной смеси, готовой к применению, по прочности, определения прочности бетона монолитных конструкций и приемки монолитных конструкций по прочности бетона. В область применения стандарта не входят вопросы контроля прочности конструкций, не влияющих на несущую способность здания и сооружения (подливок, стяжек, подготовок и тому подобное), а также технологий приготовления БСГ и устройства конструкций. Стандарт распространяется на деятельность всех участников строительства (застройщика, технического заказчика, подрядчика, проектировщика) в части контроля и оценки прочности бетона при устройстве монолитных конструкций на объектах капитального строительства. Требования данного стандарта обязательны для применения во всех организациях некоммерческого партнерства «Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири»

СОЮЗ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПАНИЙ

Комитетом по разработке стандартов и правил

Союз строительных компаний Урала и Сибири»

Протокол № 20 от 18 июля 2013 г.

СТ-НП СРО ССК-03-2013

ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ
ПРОЧНОСТИ БЕТОНА МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Дата введения в действие: «___» ________ 2013 г.

Настоящий стандарт направлен на реализацию в некоммерческом партнерстве «Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири» Градостроительного кодекса Российской Федерации , Федеральных законов Российской Федерации от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании», от 30 декабря 2009 года № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», постановления Правительства Российской Федерации от 21 июня 2010 года № 468 «О порядке проведения строительного контроля при осуществлении строительства, реконструкции и капитального ремонта объектов капитального строительства», приказа Министерства регионального развития Российской Федерации от 30 декабря 2009 года № 624 «Об утверждении Перечня видов работ по инженерным изысканиям, по подготовке проектной документации, по строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов капитального строительства, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства» и иных законодательных и нормативных правовых актов, действующих в области градостроительной деятельности.

Стандарт разработан в развитие требований ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности». При разработке стандарта учтен практический опыт применения законодательных и нормативных правовых актов, действующих в области контроля и оценки прочности бетона при устройстве монолитных конструкций. Требования настоящего стандарта до введения его в действие прошли апробацию в строительных организациях Челябинской области.

Авторский коллектив: почетный строитель России Абаимов Александр Иванович (управление регионального государственного строительного надзора Министерства строительства, инфраструктуры и дорожного хозяйства Челябинской области), доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук, заслуженный деятель науки Российской Федерации, почетный строитель России Головнев Станислав Георгиевич, аспирант Мозгалёв Кирилл Михайлович (кафедра «Технология строительного производства» федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет)), почетный строитель России Десятков Юрий Васильевич (некоммерческое партнерство «Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири»), кандидат технических наук, доцент, почетный строитель России Синянский Иван Андреевич (кафедра строительства федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Государственный университет по землеустройству»).

Стандарт рекомендован к практическому применению Комитетом по разработке стандартов и правил НП СРО «ССКУрСиб», протокол № 20 от 18.07.2013 г.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящий стандарт устанавливает требования к порядку проведения контроля и оценки прочности тяжелого и мелкозернистого бетона по ГОСТ 26663 при устройстве монолитных конструкций, в том числе входного контроля бетонной смеси, готовой к применению, (далее — БСГ) по прочности, определения прочности бетона монолитных конструкций и приемки монолитных конструкций по прочности бетона.

1.2. В область применения стандарта не входят вопросы контроля прочности конструкций, не влияющих на несущую способность здания и сооружения (подливок, стяжек, подготовок и тому подобное), а также технологий приготовления БСГ и устройства конструкций.

1.3. Настоящий стандарт распространяется на деятельность всех участников строительства (застройщика, технического заказчика, подрядчика, проектировщика) в части контроля и оценки прочности бетона при устройстве монолитных конструкций на объектах капитального строительства.

1.4. Требования данного стандарта обязательны для применения во всех организациях некоммерческого партнерства «Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири».

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы следующие нормативные ссылки:

2.1. ГОСТ 27006-86 «Бетоны. Правила подбора составов».

2.2. ГОСТ 17624-87 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности».

2.3. ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля».

2.4. ГОСТ 10180-90 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».

2.5. ГОСТ 28570-90 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций».

2.6. ГОСТ 26663-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия».

2.7. ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия».

2.8. ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности».

2.9. СП 70.13330 .2011 «Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87».

2.10. СТ-НП СРО ССК-04-2013 «Температурно-прочностной контроль бетона при возведении монолитных конструкций».

Примечание . При пользовании настоящим стандартом необходимо проверить действие нормативных ссылок в информационной системе общего пользования — на официальных сайтах национального органа Российской Федерации по стандартизации и некоммерческого партнерства «Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири» в сети Интернет или по ежегодно издаваемым информационным указателям, опубликованным по состоянию на 1 января текущего года. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться новым (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

В настоящем стандарте применяются следующие термины и определения:

3.1. Контролируемый участок конструкции: часть конструкции, на которой проводят определение единичного значения прочности бетона.

3.2. Контрольные образцы: образцы, изготовленные из одной пробы БСГ или отобранных из одной конструкции, для определения фактической прочности бетона.

3.3. Нормируемая прочность бетона: прочность бетона в проектном возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в нормативном или техническом документе, по которому изготавливают БСГ или конструкцию.

Примечание : В зависимости от вида прочности в проектном возрасте устанавливают следующие классы бетона по прочности:

В — класс бетона по прочности на сжатие;

B t — класс бетона по прочности на осевое растяжение;

В tb — класс бетона по прочности на растяжение при изгибе.

3.4. Партия бетонной смеси: объем БСГ одного номинального состава, уложенный за время от одних суток до одной недели.

3.5. Партия монолитных конструкций: часть монолитной конструкции, одна или несколько монолитных конструкций, изготовленных из одной партии бетонной смеси.

3.6. Проба бетонной смеси: объем БСГ одного номинального состава, из которого изготавливают контрольные образцы.

3.7. Текущий контроль: контроль прочности бетона партии конструкций, при котором значения фактической прочности и однородности бетона по прочности (текущего коэффициента вариации) рассчитывают по результатам контроля этой партии.

3.8. Текущий коэффициент вариации прочности бетона: коэффициент вариации прочности бетона в контролируемой партии конструкций.

3.9. Требуемая прочность бетона: минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях БСГ, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности.

3.10. Фактический класс бетона по прочности: значение класса бетона по прочности монолитных конструкций, рассчитанное по результатам определения фактической прочности бетона и ее однородности в контролируемой партии.

3.11. Фактическая прочность бетона: среднее значение прочности бетона в партиях БСГ или конструкций, рассчитанное по результатам ее определения в контролируемой партии.

В настоящем стандарте использованы следующие сокращения и обозначения:

Внорм — проектный класс бетона по прочности, МПа.

Вф — фактический класс бетона по прочности, МПа.

Ri, Ri m in — единичное и минимальное значения прочности бетона в партии.

Rm — фактическая средняя прочность бетона отдельной партии.

RТ — требуемая средняя прочность бетона БСГ в контролируемой партии.

Sm — среднеквадратическое отклонение прочности бетона в контролируемой партии.

Vm — текущий коэффициент вариации прочности бетона в партии, %.

n — число единичных значений прочности бетона в партии.

Kт — коэффициент требуемой прочности.

БСГ — бетонная смесь, готовая к применению.

ГОСТ — государственный стандарт.

СП — свод правил.

СНиП — строительные нормы и правила.

СТ-НП СРО ССК — стандарт некоммерческого партнерства «Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири».

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1. Контроль и оценку прочности бетона в монолитных конструкциях, возводимых на объектах капитального строительства, следует проводить статистическими методами с учетом характеристик однородности бетона по прочности.

4.2. Приемка монолитных конструкций по прочности бетона путем сравнения его фактической прочности с требуемой без учета характеристик однородности бетона по прочности не допускается.

Исключением является проведение неразрушающего контроля прочности по схеме Г п. 4.5 настоящего стандарта.

4.3. Проведение работ по оценке и контролю прочности бетона возлагается на организацию, выполняющую бетонные работы. При осуществлении строительства по договору подряда застройщик или технический заказчик проводит строительный контроль, заключающийся в проверки правильности, полноты и достоверности документирования результатов контроля и оценки прочности бетона в монолитных конструкциях подрядчиком.

4.4. Контролю подлежат все виды нормируемой прочности:

— прочность в проектном возрасте — для БСГ (при входном контроле БСГ по прочности бетона) и монолитных конструкций;

— прочность в промежуточном возрасте — для монолитных конструкций (при снятии несущей опалубки, нагружении конструкций и так далее).

В случае, если прочность бетона в промежуточном возрасте составляет 90 % и более значения проектного класса, контроль прочности в проектном возрасте не проводят.

4.5. Контроль прочности бетона в соответствии с п. 4.3 ГОСТ 18105 проводят по одной из следующих схем:

— схемы А, Б — контроль прочности бетона сборных конструкций и на предприятии-изготовителе БСГ;

— схема В — контроль прочности бетона монолитных, сборных конструкций с определением характеристик однородности бетона по прочности на основе результатов неразрушающего контроля прочности бетона одной текущей контролируемой партии конструкций (число единичных значений прочности бетона должно соответствовать требованиям п. 6.10 настоящего стандарта);

— схема Г — контроль прочности бетона монолитных, сборных конструкций и на предприятии-изготовителе БСГ без определения характеристик однородности бетона по прочности. Неразрушающий контроль прочности бетона проводится без построения градуировочных зависимостей, но с использованием универсальных зависимостей путем их привязки к прочности бетона контролируемой партии конструкций.

Примечание . В исключительных случаях (при невозможности проведения сплошного контроля прочности бетона монолитных конструкций с использованием неразрушающих методов) допускается определять прочность бетона по контрольным образцам, изготовленным на строительной площадке и твердевшим в соответствии с требованиями п. 6.5 настоящего стандарта, или по контрольным образцам, отобранным из конструкций. При этом фактический класс бетона по прочности в партии конструкций при n ≥ 15 рассчитывают по формуле (6) настоящего стандарта, при n min — не менее величины (RТ — 4) и не менее нормируемого класса бетона по прочности:

Источник: viprusstroy.ru