קביעת חוזק בטון: שיטות, ציוד, GOST. בקרה והערכה של חוזק בטון

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-17 18:51

בעת בדיקת מבני בניין, קביעת חוזק הבטון מתבצעת כדי לקבוע את מצבם בזמן הנוכחי. הביצועים בפועל לאחר תחילת הפעולה בדרך כלל אינם תואמים את פרמטרי התכנון. הם מושפעים ישירות מעומסי דפורמציה וגורמים חיצוניים. ניתן להשתמש בשיטות שונות במהלך תהליך האבחון.

מונחים והגדרות בסיסיים

לפני ששוקלים את השיטות הבסיסיות לניטור והערכת חוזק הבטון, מומלץ להכיר כמה מושגים כדי שלא יהיו שאלות בעתיד. כל המונחים וההגדרות הדרושים להבנה ברורה יותר של הנושא מוצגים להלן.

• בטון הוא חומר בניין המתקבל באופן מלאכותי כתוצאה מהתקשות של טיט עם קלסר וחומרי מילוי. ניתן להוסיף תוספים נוספים לתערובת כדי להשיג את הביצועים הטובים ביותר.
• חוזק - התכונה של חומר מוקשה לקלוט עומסים מכניים מבלי להישברשבו. במהלך הפעולה, מבנים נתונים לדחיסה ולמתח, כמו גם להשפעות אחרות.
• מגבלת חוזק - הערך הגבוה ביותר של עומס מכני המופעל, מופחת ישירות לאזור חתך מסוים, לאחר שהגיע אליו מתרחש הרס חלקי או מלא של החומר.
• שיטות הרס לקביעת חוזק הבטון - בקרה על הפרמטרים המפורטים על ידי נטילת דגימות בקרה שנלקחו מהמבנה הנבדק לפי הנקודות של GOST 28570.

• בדיקה לא הרסנית - בדיקת מהימנות המאפיינים הבסיסיים של אלמנטים מבניים בודדים ללא פירוק. בשיטה זו, אין צורך לבטל את האובייקט.
• שטח בדיקה מבנית - חלק מסוים מהנפח, האורך או השטח של ממדים מוגבלים שעבורם מתבצעות בדיקות חוזק.

בשביל מה השליטה?

בעת בניית מבני מגורים, מתקנים תעשייתיים או מסחריים, קביעת חוזק הבטון מונעת השלכות שליליות רבות. החומר משמש בשלבים שונים של בניית מבנים למטרות שונות. בהתאם לסוג המבנים, הדרישות לתערובות יכולות להשתנות באופן משמעותי. לדוגמה, ליציקת יסודות וקירות משתמשים בדרגות שונות של בטון, הנקבעות לפי מאפייני חוזק.

השימוש בתערובות שאינן עומדות בדרישות עלול להוביל להיווצרות סדקים, הידרדרות תפעוליתאיכויות וכישלון מוקדם של המבנה. לעתים קרובות יש צורך במחקר כדי לקבוע אם ניתן להמשיך להשתמש בבניין לכל מטרה שהיא.

טבלת חוזק בטון: התאמת שיעורים וציונים

המרגמות מחולקות לקטגוריות, שלוקחות בחשבון פרמטרים שונים. בדרך כלל, חוזק הבטון ב-MPa מחולק למחלקות, המצוינות באות גדולה עם מספר. סימון כזה בסביבה מקצועית נחשב לנוח ביותר. לדוגמה, מרגמה B25 תהיה בעלת חוזק של 25 MPa.

באשר למותג הבטון, הוא מבטא ערך משוער בקילוגרמים לסנטימטר רבוע. הייעוד נעשה על פי אותו עיקרון. עם זאת, עם יחס האינדיקטורים, מקדם השונות הנורמטיבי יכול להיות 13.5 אחוזים.

לדוגמה, מוצע להכיר טבלה מיוחדת של חוזק בטון, המציגה את ההתאמה בין כיתות וציונים של תערובות.

Class	מותג	כוח, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

מה משפיע על העמידות?

במהלך תהליכים כימיים, תערובת הבטון מתקשה. מים מקיימים אינטראקציה עם הקלסר. בהשפעת גורמים מסוימים, ניתן להאיץ או להאט את קצב התגובה הכימית. החוזק הסופי של הבטון יהיה תלוי במידה מסוימת בהם.

גורמים חשובים כוללים:

• פעילות קלסר ראשונית;
• כמות מים בהרכב;
• רמת דחיסה;
• טמפרטורה ולחות;
• איכות של רכיבי ערבוב.

תפקיד חשוב הוא איכות חומרי המילוי שבהם נעשה שימוש. רכיבים עם חלק דק וחומרי חימר מובילים לירידה בחוזק. לחלקיקים גדולים הידבקות טובה יותר לחומר הקלסר. השימוש בהם משפיע לטובה על מדדי החוזק.

סיווג שיטות מחקר

כאשר קובעים את חוזק הבטון במבני בנייה, יש צורך לפתור בעיות טכניות קשות. התפתחות המחקר התיאורטי והמעשי בתחום בקרת האיכות של קומפוזיציות מבנים הובילה להופעתם של שיטות רבות. לכל אחד מהם יש היקף ספציפי, כמו גם היתרונות והחסרונות שלו.

אם ניקח את שיטת ההשפעה ישירות על המבנה שנבדק, אז נוכל להבחין בשלוש שיטות עיקריות.

1. הרסני. לאחר פעולות הבקרה, לא ניתן להשתמש במדגם למטרה המיועדת לה.
2. לא הרסני. ביצוע הבדיקה אינו משפיע על ביצועי המבנה.
3. הרסני מקומי. נדרש שיפוץ לאחר אירועים מיוחדים.

יש לבצע את הבדיקה רק לאחר היכרות מפורטת עם התכנון והתיעוד הטכני. לאחר קבלת מידע מסוים על ההרכב המשמש וטכנולוגיית הייצור של המבנה, אתה יכול להתחיל בעבודה לקביעת מאפייני החוזק.

אילו גורמים קובעים את בחירת השיטה?

כדי לגלות את חוזק המתיחה של בטון, תחילה עליך להחליט על מתודולוגיית המחקר. הגורמים הבאים משפיעים על בחירתה:

• מצב תמהיל הבניין;
• נגישות לאתרי בדיקה;
• כמות המידע שנאסף;
• נוכחות או היעדר שכבות הטרוגניות במבנה.

למרות מגוון השיטות, התוצאות המתקבלות בשיטות הרסניות הן האמינות ביותר, שכן הבדיקות מודדות את האינדיקטור הרצוי - הכוח המופעל במהלך הדחיסה. בנוסף, דגימה שנלקחה ישירות מגוף המבנה, ולא מהחלק העליון, נבדקת בקפידה.

שיטות בקרה הרסניות

מהות השיטות טמונה בחקר דגימות המתקבלות בקידוח או ניסור מהמבנה המוגמר. הם נתונים לעומס סטטי עם עלייה הדרגתית בקצב הצמיחה. כתוצאה מכך, ניתן לחשב את המתחים תחת הכוחות המופעלים.

המידות והצורה של הדגימות שנלקחו תלויות בסוג הבדיקה המתבצעת. הם חייבים לעמוד בדרישות של GOST 10180.

שיטת מחקר	צורת דגימות הבדיקה	גדלים של אלמנטים במילימטרים
קביעת חוזק מתיחה וחוזק לחיצה של בטון	Cube	אורך הקצוות של הדמות יכול להיות 100, 150, 200 או 300 מ"מ
	Cylinder	למחקר, נלקחת דגימה בגובה שני קטרים, שאחד מהם יכול להיות זהה לממדים כמו הקצוות של הקוביה.
בדיקת מחווני חוזק עבור מתח צירי	לפריזמה יש קטע מרובע	המידות של האלמנט שייבדק יכולות להיות: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 או 200 x 200 x 800 מ"מ.
	Cylinder	דגימות בגודל זהה נלקחות במהלך הבדיקה כמו במקרה שלמעלה.
קביעת חוזק מתיחה בכיפוף ובפיצול	לפריזמה יש קטע מרובע	במהלך העבודה נלקחות דוגמאות מהגדלים הבאים: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 ו-150 x 150 x 600 מ"מ.

כדי לקבוע את חוזק הבטון, הדגימות שלו נאספות על ידי קידוח או ניסור חלקים בודדים.

1. מושבים מוקצים לאחרבדיקה מקדימה. אזור בדיקת העיצוב צריך להיות במרחק מסוים מהחיבורים והקצוות.
2. החריצים הנותרים לאחר הדגימה מוקפים בקירות עם בטון עדין.
3. בתהליך הקידוח או הניסור, נעשה שימוש בלהבי מסור יהלום, מסורי חורים מיוחדים או כלי קרביד מתאימים.
4. אזורי הדגימה צריכים להיות נקיים מחיזוק. אם לא ניתן ליישם אפשרות זו, נלקחת חתיכת בטון עם מוטות מתכת בחתך רוחב של עד 16 מ"מ עבור דגימות בעלות מידות גדולות מ-10 ס"מ.
5. נוכחות של חיזוק אינה מקובלת במחקרים של מתח צירי ודחיסה. זה משפיע לרעה על הביצועים הסופיים. בנוסף, מוטות לא צריכים להיות נוכחים בדגימות בצורת פריזמה בבדיקות מתיחה כפיפה.
6. מקומות לחילוץ דגימות, מספרם, כמו גם הגדלים נקבעים על פי הכללים לשליטה בחוזק הבטון, תוך התחשבות בנקודות של GOST 18105.

כל יצירה שצולמה מסומנת ומתוארת בפרוטוקול. לאחר מכן, הוא מוכן בקפידה לבדיקות נוספות. כל הדוגמאות חייבות להיות עם סכימה מיוחדת המשקפת בבירור את כיוון החלקים ישירות בעיצוב.

בדיקות מכניות לא הרסניות

שיטה זו מבוססת על תלות כיול. הם מבוססים על מאפיינים עקיפים. אלה כוללים:

• אינדיקטורים של ריבאונד של החלוץ ישירות ממשטח הבטון;
• פרמטרי אנרגיית כלי הקשהדחף;
• גדלים של הדפסים שנותרו כתוצאה מפגיעה מכנית;
• לחץ שמוביל לשבירה מקומית בפריצה;
• כוח בעת שבירה על קצה מבנה.

הכללים לשליטה בחוזק הבטון מציעים להשתמש בסט מסוים של מכשירי מדידה במהלך הבדיקה: קליפר, סולם זוויתי, מחוון שעון ועוד כמה כלים. מספר הבדיקות שבוצעו והמרחקים בין אזורי העבודה מפורטים בטבלה.

שיטת מחקר יישומית	מספר אירועים שנערכו	מרחק במילימטרים
		מקצוות המבנה	בין אזורי עבודה
צלעות	2	-	200
עיוות פלסטי	5	50	30
הפרדה	1	50	קוטר דיסק כפול
ריבאונד אלסטי	5	50	30
Shock Impulse	10	50	15
ניתוק עם שבבים	1	150	עומק חפירה,כפול 5

הפעולות הנ"ל צריכות להתבצע באתר מבנה בטון בשטח כולל של 100-600 מ"ר. ראה לאחר ביצוע הבדיקות העיקריות, הנתונים מוכנסים ביומן מיוחד כדי לקבוע תלות כיול בין מאפיינים עקיפים ומדדי חוזק של המרגמה המוקשה.

בדיקות לא הרסניות בשיטות פיזיקליות של השפעה

הקטגוריה של שיטות כאלה כוללת טכנולוגיות של השפעה אקוסטית וקרינה חודרת. הם מספקים הזדמנות לשפוט את המאפיינים האיכותיים של המבנה לפי המבנה הפנימי, שכן מהירות ההתפשטות של גלים של רעידות אלסטיות נמדדת ישירות דרך החומר הנבדק.

המכשיר הנפוץ ביותר לקביעת חוזק הבטון הוא השיטה האולטראסונית. זה מאפשר לך לבצע קריאות מבלי להפעיל השפעה מכנית על המבנה. הוא מודד את המהירות שבה גלים קוליים עוברים דרך שכבת בטון. בעזרת מחקר דרך, ניתן למקם את החיישנים משני הצדדים, ועם אחד שטחי, בצד אחד.

שליטה באמצעות אולטרסאונד נחשבת לאינפורמטיבית והפשוטה למדי. זה מאפשר לא רק להעריך את פרמטרי החוזק, אלא גם למצוא פגמים אפשריים בתוך השכבות. למכשיר המשמש מספר מצבי פעולה, המובאים בטבלה.

מצב	Description
Calibration	מאפשר לך להתאים את המכשיר למאפייני הבטון. גלי גזירה נמדדים בתוך התערובת המוקשה, נקבעים פרמטרים חשובים, הנחוצים לצילום תמונות איכותיות של מבנה המערך.
סקירה כללית	נותן לך הזדמנות ללמוד במהירות את המבנה הפנימי של המבנה. עובי נמדד, פגמים או עצמים במערך (אביזרים, צינורות, כבלים) מזוהים.
Collection	נתוני אולטרסאונד נאספו. ההקלטה מתבצעת בתפקידים שונים. הסריקה מתבצעת בצורה של רצועה (או סרט מיוחד).
View	משמש לניתוח נתונים על פני תקופה ארוכה של זמן. במקרה זה, כל סוגי התמונות מופיעים על המסך. ניתן להציג אותם אחד אחד או כולם בבת אחת.

בודק חוזק הבטון האולטראסוני מאפשר לבצע בדיקות מרובות שוב ושוב, תוך ניטור מתמיד של השינוי בפרמטרים. החיסרון הוא השגיאה ביחס של מאפיינים אקוסטיים עם הפרמטרים הבסיסיים.

על התקשות של תערובות בניין על בסיס מלט

יש תלות ישירה של חוזק הבטון בטמפרטורה במהלך תהליך הריפוי. תנאים רגילים נחשבים למצב של 15 עד 20 מעלות. ככל שהטמפרטורה יורדת, עליית החוזק מואטת. בהקפאה תתרחש התקשות אם נוספו להרכב תוספים מיוחדים.

העלאת הטמפרטורה מזרזת את תהליך הריפוי, במיוחד אם הלחות מספקת. עם זאת, חימום של יותר מ-85 מעלות הוא התווית נגד, שכן קשה להגן על תערובת הבטון מפני התייבשות. ניתן לעורר את תהליך ההתמצקות בשתי דרכים. הראשון שבהם הוא להשתמש בחום הפנימי, והשני הוא להשתמש בחום החיצוני.

על ניתוח בעיות אפשריות בקביעת חוזק

בעת שימוש במד חוזק בטון קולי, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לקביעת תלות בכיול. בלעדיהם, הנתונים שהושגו אינם יכולים להיחשב ראיה. כדי לקבל תוצאות מדויקות יותר, יהיה עליך לקחת בחשבון את כמות והרכב חומר המילוי, רמת הדחיסה, צריכת מלט ועוד הרבה יותר.