Метрология стандартизация и сертификация в строительном материалове

другие методы. Уменьшение прочности поверхностного слоя необходимо учесть соответствующими коэффициентами.

Из других методов авторы отдают предпочтение методу ударного импульса с использованием прибора ИП-1. Использование ИП-1 позволяет определять прочность в труднодоступных местах и с меньшими трудозатратами, поскольку результаты измерения выдаются сразу

вединицах прочности. Модификацию прибора (ИП-1, ИП-1 к, ИП-1 г) выбирают в зависимости от материала крупного заполнителя (известняк, керамзит, гранит).

Вслучае, когда для определения прочности бетона принят ультразвуковой импульсный метод, необходимо обратить особое внимание на построение градуировочной зависимости «скорость – прочность», которая может быть получена одним из нижеприведенных методов.

Если при изучении архивных материалов удалось определить состав бетона и технологию изготовления конструкций, то для оценки градуировочной зависимости «скорость – прочность» целесообразнее всего изготовить из бетона такого же состава и по такой же технологии контрольные кубы, которые после набора прочности следует испытывать ультразвуком и на прессе до разрушения. По результатам испытания построить градуировочную зависимость.

Однако такое встречается очень редко, чаще всего узнать состав бетона из архивных материалов не удается. В этом случае используют комплексные методы. По структуре вскрытых участков все конструкции объединяются

внесколько групп с примерно одинаковыми диаметрами, количеством и материалом крупного заполнителя. В каж-

341

дой группе, не менее чем в трех участках, определяют скорость распространения ультразвука и прочность бетона одним из доступных методов. К таким методам можно отнести высверливание керна и метод отрыва со скалыванием. Зная прочность бетона и скорость распространения ультразвука, определяют корреляционные коэффициенты для каждой группы конструкций.

Когда нет возможности высверлить керны или применить метод отрыва со скалыванием (сжатые или тонкостенные конструкции), то прочность бетона определяют методом ударного импульса с использованием прибора ИП1.

Определив прочность бетона в каждом участке как среднюю по результатам пяти измерений, вычисляют однородность и среднюю прочность бетона в каждой конструкции. Значение этой прочности учитывают в поверочном расчете несущей способности конструкции. Если есть участки с очень низкой прочностью по сравнению с проектной, то решается вопрос о замене бетона на этом участке или замене всей конструкции, анализируют причины, вызвавшие понижение прочности бетона, и разрабатывают мероприятия по исключению возникновения таких причин при дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений.

5.4.6. Определение морозостойкости бетона

Бетонные образцы изготовляют и отбирают по

пп. 4.5–4.10 ГОСТ 10060.0.

Контрольные и основные образцы насыщают водой

по 4.11 ГОСТ 10060.0.

Контрольные образцы через 2–4 ч после извлечения из ванны испытывают на сжатие по ГОСТ 10180.

342

Основные образцы загружают в морозильную камеру в контейнере или устанавливают на сетчатый стеллаж камеры таким образом, чтобы расстояние между образцами, стенками контейнеров и вышележащими стеллажами было не менее 50 мм. Началом замораживания считают момент установления в камере температуры минус 16 °С.

Число циклов переменного замораживания и оттаивания, после которых должно проводиться испытание прочности на сжатие образцов бетона после промежуточных и итоговых испытаний, устанавливают в соответствии с табл. 3 ГОСТ 10060.0. В каждом возрасте испытывают по

должны быть погружены в воду таким образом, чтобы над верхней гранью был слой воды не менее 50 мм.

Таблица 5 . 6 Форма записи испытаний образцов на морозостойкость

Примечание: минимальную продолжительность замораживания увеличивают для легких бетонов со средней плотностью D1500–D1200 на 0,5 ч, со средней плотностью D1200–D1000 на 1,0 ч, со средней плотностью D900 и менее – на 1,5 ч.

343

Температуру воздуха в морозильной камере измеряют в центре ее объема в непосредственной близости от образцов.

Воду в ванне для оттаивания образцов меняют через каждые 100 циклов переменного замораживания и оттаивания.

Основные образцы через 2–4 ч после извлечения из ванны испытывают на сжатие по ГОСТ 10180.

Марку бетона по морозостойкости принимают такой, при которой значение прочности на сжатие основных образцов после установленных (см. табл. 3 ГОСТ 10060.0) для данной марки числа циклов переменного замораживания и оттаивания уменьшилось не более чем на 5 % по сравнению со средней прочностью на сжатие контрольных образцов.

Уменьшение прочности на сжатие основных образцов по сравнению со средней прочностью контрольных образцов легкого бетона с маркой по морозостойкости F50 и менее не должно превышать 15 % при условии выполнения требований 4.14 ГОСТ 10060.0.

Если уменьшение среднего значения прочности основных образцов после промежуточных испытаний по сравнению со средним значением прочности на сжатие контрольных образцов бетона превышает 3 %, то испытание прекращают, и в журнале испытаний делают запись, что бетон не соответствует требуемой марке по морозостойкости.

Среднюю прочность бетона серии контрольных и основных образцов определяют по ГОСТ 10180.

344

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ГЛАВЫ

Ошибки, допущенные при разработке расчетных схем, при проектировании и строительстве, могут привести к авариям.

Строгой классификации причин и характера разрушений строительных конструкций при аварий зданий и сооружений до настоящего времени еще не создано. Но можно выделить следующие объективные обстоятельства, приводящие к разрушению: недостаточное знание условий действительной работы рассматриваемого объекта; ошибки, допущенные в процессе проектирования и в определении величин действующих нагрузок; несовершенство изготовления и монтажа объекта; неправильные условия эксплуатации.

Исследователи отмечают, что 59 % аварий произошло в период строительства, 41 % – в период эксплуатации, а 26–28 % аварий происходит по причине ошибок проектировщиков. Следует отметить, что почти половина аварий металлических конструкций связана с потерей местной и общей устойчивости. Анализ аварий и катастроф – это, к сожалению, очень дорогостоящий процесс фиксации ошибок, допущенных на различных стадиях разработки и возведения строительных объектов.

Испытания строительных материалов, конструкций, зданий и сооружений являются одним из наиболее объективных и надежных видов контроля их качества.

Каждый материал, конструкция, здание и сооружение имеет определенные этапы становления; а именно: разработка продукции, проектирование, разработка и освоение технологии изготовления, изготовление и эксплуатация.

345

Каждый этап сопровождается определенным видом испытаний, подтверждающих принятые гипотезы, методы расчета, технологические приемы и т.д.

Испытания проводят специализированные испытательные центры, аккредитованные Госстроем России, при обязательном присутствии разработчиков данного продукта.

В строительной области, учитывая специфику производства продукции (строительства объекта), наряду с вышеприведенной классификацией используется также классификация испытаний по видам контроля качества продукции на различных этапах производства.

Испытания металлических конструкций

Испытание арматуры на растяжение проводят в соответствии с ГОСТ 12004 «Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение».

Для испытания на растяжение применяют образцы арматуры круглого или периодического профиля с необработанной поверхностью номинальным диаметром от 3,0 до 80 мм. Образцы отбирают по акту отбора из различных стержней одной партии. Допускается проводить испытания образцов горячекатаной стержневой арматуры номинальным диаметром более 20 мм на обточенных образцах цилиндрической формы с головками, по возможности, с сохранением на головках поверхности проката. Полная длина образца арматуры выбирается в зависимости от рабочей длины и конструкции захвата испытательной машины. По результатам испытаний определяют следующие показатели:

–предел текучести (физический),

–условный предел текучести,

346

–условный предел упругости (пропорциональности),

–временное сопротивление (предел прочности),

–модуль упругости.

Испытания на изгиб проводят в соответствии с ГОСТ 14019, а на перегиб – с ГОСТ 1579.

Класс бетона по прочности – показатель, характеризующий прочность бетона, устанавливаемый техническими нормами в зависимости от основных эксплуатационных характеристик или свойств материалов.

Согласно СНИП 2.03.01–84 при проектировании строительных конструкций принимают классы по прочно-

сти: В3,5; В5; В7,5; В 10; В 12,5; В 15; В20; В25; ВЗО; В35;

В40; В45; В50; В55; В60.

Классы характеризуются прочностью R, которая является исходной величиной для определения (Rc, Rb, Rbn, Rbt, Rbtn, Rbp и др.) и исходной величиной для расчета состава бетонной смеси. Фактическая прочность бетона R должна соответствовать (но не равна) значению прочности заданного класса с определенной степенью обеспеченности, величина которой нормируется и в соответствии с ГОСТ

25192 составляет 0,95.

Значение класса бетона принимают при проектировании строительных конструкций в зависимости от их назначения, условий эксплуатации, геометрических размеров и экономических соображений. Так, для плит перекрытий используется бетон В20, для колонн – В25, для свай – В30, при строительстве Останкинской башни применялся бетон В50.

Основным признаком классификации является физическая сущность, положенная в основу метода. По способу воздействия на конструкцию методы принято разделять на

347

разрушающие, с местным разрушением и неразрушающие. Если после испытаний образец разрушен и не пригоден для дальнейшего использования по своему назначению, такой метод классифицируется как разрушающий. Если конструкция остается пригодной к эксплуатации, но после испытания требуется ее ремонт, такой метод следует отнести к методам с местным (локальным) разрушением. Неразрушающие методы предусматривают такое воздействие на конструкцию, которое не отражается на ее эксплуатационной способности.

Разрушающий метод. В основу метода положено испытание до разрушения контрольных образцов, изготовленных из того же бетона и по той же технологии, что и строительная конструкция. Образцы для испытания (кубы и цилиндры) могут быть выпилены непосредственно из строительной конструкции.

Метод местного (локального) разрушения бетона.

Этот метод, в свою очередь, включает группу самостоятельных методов, основанных на разрушении бетона на определенном участке конструкции.

Метод отрыва со скалыванием. Основан на исполь-

зовании зависимости усилия, необходимого для вырывания анкерного стержня из бетона, от прочности данного бетона. Вместе с анкерным стержнем вырывается часть бетона конической формы.

Метод скалывания углов. Основан на использовании зависимости усилия, необходимого для скалывания угла в конструкции на определенной длин, от прочности бетона.

Огнестрельный метод. В основу метода положена зависимость объема разрушенного бетона при соударении о него пули при стрельбе из пистолета от прочности бетона.

348

Неразрушающие методы определения прочности бетона

Склерометрический метод или метод пластических деформаций. Метод упругого отскока. Основан на использовании зависимости величины отскока упругого тела при соударении его о поверхность бетона от прочности этого бетона.

Ультразвуковой импульсный метод. Используется зависимость скорости распространения импульсного ультразвука от прочности бетона.

Метод ударного импульса. В основу метода поло-

жено преобразование энергии удара бойка в электрический импульс, а прочность бетона определяют по форме электрического сигнала, которая зависит от упругих и пластических свойств материала.

Определение морозостойкости бетона. Бетонные образцы изготовляют и отбирают по пп. 4.5–4.10 ГОСТ 10060.0. Контрольные и основные образцы насыщают водой по 4.11 ГОСТ 10060.0. Контрольные образцы через 2–4 ч после извлечения из ванны испытывают на сжатие по ГОСТ 10180. Основные образцы загружают в морозильную камеру в контейнере или устанавливают на сетчатый стеллаж камеры таким образом, чтобы расстояние между образцами, стенками контейнеров и вышележащими стеллажами было не менее 50 мм. Началом замораживания считают момент установления в камере температуры минус 16 °С. Число циклов переменного замораживания и оттаивания, после которых должно проводиться испытание прочности на сжатие образцов бетона после промежуточных и итоговых испытаний, устанавливают в соответствии с табл. 3 ГОСТ 10060.0. В каждом возрасте испытывают по шесть основных образцов.

349

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ

Испытания опытных образцов. Целью испытаний является проверка методов расчета и принципов конструирования.

Испытания с целью постановки на производство.

Целью испытания является отработка технологии изготовления конкретной продукции на конкретном предприятии и оценка влияния изменения технологии изготовления на основные показатели.

Приемо-сдаточные испытания. Целью испытания яв-

ляется оценка соответствия основных фактических показателей требуемым значениям с учетом допусков отклонения.

Периодические испытания. Проводят с определен-

ной периодичностью по времени или по количеству выпущенной продукции, или после изменения технологии.

Сертификационные испытания. Целью испытаний является подтверждение соответствия фактических величин всех показателей требуемым значениям нормативной документации (ГОСТ, ТУ).

Инспекционные испытания. Испытания проводят инспектирующие организации при плановых проверках или после аварий и несчастных случаев. Такие испытания имеет право проводить «Госархстройнадзор».

Специальные испытания. Испытания проводят с целью определения фактических величин специальных показателей, не характерных для данной продукции.

Испытания материалов и конструкций при обследовании зданий и сооружений. Целью испытаний являет-

ся определение фактических величин показателей, которые влияют на работоспособность здания или сооружения.

350