Строительный контроль.

Неразрушающий метод измерения прочности бетона и других строительных материалов.
Бетонные конструкции – неотъемлемый элемент любого сооружения. При возведении объектов применяются как изделия, произведённые на заводах ЖБК, так и технологии монолитного строительства. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы. Независимо от используемого метода, на всех этапах реализации проекта, необходима оценка материалов и работ на соответствие установленным требованиям. От этого зависит безопасность, функциональность и срок эксплуатации зданий.
Контроль качества на всех этапах реализации проектов возведения и реконструкции инфраструктурных объектов, а также промышленных, коммунальных и жилых зданий регламентирован «Положением о проведении строительного контроля при осуществлении строительства, реконструкции и капитального ремонта объектов капитального строительства» утверждённым постановлением Правительства РФ N 468 от 21 июня 2010 г.
Среди многочисленных способов измерения характеристик бетона, специалисты Российского союза инженеров www.rusue.ru считают неразрушающий контроль наиболее целесообразным и результативным.
Неразрушающие методы измерения прочности бетона
Способы контроля прочности бетона регламентированы в ГОСТ 22690-2015 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля».
Согласно стандарта, для определения требуемых характеристик используют следующие методы:
упругий отскок - основан на взаимосвязи показателя прочности материала с величиной значения отскока ударника (шарика) от исследуемой поверхности, выраженной в миллиметрах;
пластическая деформация – характеризует взаимосвязь размеров отпечатка полученного при вдавливании стального шара в исследуемую поверхность с прочностью бетона или соотношения диаметров отпечатка на бетоне и на металлическом образце;
ударный импульс – основан на измерении энергии удара измерительного инструмента о контролируемую поверхность и соотношении полученного значения с прочностью бетона;
отрыв – характеризует взаимосвязь величины напряжения, необходимого для локального разрушения бетонной поверхности, при отрыве приклеенного стального диска, с прочностью бетона;
отрыв со скалыванием – показывает зависимость усилие необходимое для вырыва из бетона анкерного устройства и полученного местного разрушения, от прочности бетона;
скалывание ребра – метод основан на взаимосвязи значения энергии, необходимой для локального скалывания куска бетона на ребре конструкции с прочностью бетона.
По мнению представителя «Инжиниринговой Компании «2К» www.ik2k.ru Сергея Морозова, наиболее рациональным, с точки зрения практического применения, как в заводских условиях, так и на строительной площадке, является метод упругого отскока. «Упругий отскок» показывает косвенную характеристику прочности бетона при сжатии.
Организация контроля
Согласно требований «Положения о проведении строительного контроля», необходимо организовать мероприятия по определению характеристик строительных материалов на всех этапах их жизненного цикла:
Так качество бетонных изделий и конструкций начинают оценивать на заводе ЖБК, затем в местах хранения, на строительной площадке и в процессе эксплуатации объекта:
на предприятии-изготовителе, независимо от лабораторных исследований образцов, выполняют приёмочный контроль готовых изделий. Итоговый контроль необходим, т.к. в процессе производства могут быть технологические сбои, что приведёт к выпуску несоответствующей продукции.
На складских площадках, выполняют оценку прочности перед поставкой на строящийся объект, т.к. при длительном и/или неправильном хранении, бетонные изделия могут потерять прочность.
Непосредственно на строительной площадке, при монолитном способе возведения зданий, контроль можно проводить только спустя 28 суток – срок затвердевания бетона. Контроль необходим, т.к. в процессе заливки опалубки и затвердевания бетона могут иметь место отклонения от технологии, которые приведут к ухудшению характеристик материала.
В процессе эксплуатации объекта. На конструкции железобетонных опор мостов, фундаменты и стены промышленных зданий, оказывается постоянное воздействие в виде циклических волновых нагрузок от работающего оборудования или движущегося транспорта. Также, в процессе эксплуатации, постепенно теряют свойства бетонные основания жилых многоквартирных домов. Поэтому необходимо периодически контролировать прочность бетонных несущих конструкций.
Измерительный инструмент
Для оценки прочности бетона методом ударного отскока используют склерометр. При помощи прибора можно произвести измерения значений в пределах от 5 до 50 МПа, для бетонов от М50 до М500. Склерометр представляет собой переносной измерительный прибор, ручного типа.
Метод склерометрии известен ещё с середины XVIII века. За 300 лет инструмент и технология измерений претерпели значительные усовершенствования. Сегодня наиболее широкое распространение получили три типа склерометров:
Механический – с ударным механизмом, состоящим из бойка, пружины и измерительного модуля. Данный прибор используется только для определения величины упругого отскока в мм. Перед измерением необходимо взвести пружину, затем прижать измерительное устройство к исследуемой поверхности и нажать на кнопку. Пружина приведёт в движение шарик, который ударившись о бетонную поверхность, отскочит на определённое расстояние. Для получения окончательного результат используют графики нелинейных зависимостей и таблицы.
Ультразвуковой – состоит из генератора и приёмника волн, а также блока обработки и накопления результатов измерений. Прибор позволяет наряду с измерением прочности выявлять трещины и полости в бетоне. Ультразвуковой склерометр выпускается в двух модификациях:
передатчик и приёмник в одном корпусе – в этом случае волны отражаются от структурных нарушений в бетоне, а скорость прохождения сигнала зависит от прочности материала;
приёмник и передатчик раздельные – для такой конструкции, измерительные устройства располагают по обе стороны бетонной стены и измеряется скорость прохождения сигнала от передатчика к приёмнику, а также фиксируются структурные нарушения в полости бетона.
Электронный – с ударным механизмом и электронным блоком обработки информации. Ударный блок имеет механическую часть, состоящую из пружины и бойка. Результат отскока фиксируется электронным модулем и передаётся на процессор для обработки и получения результата в мм/см2 или МПа. Электронный склерометр может подключаться к ПК, таким образом, не только фиксируя значения прочности, но и рассчитываются другие характеристики материала.
Ввиду неоднородности бетона, механические склерометры фиксируют прочность поверхностного слоя и значения измерений нецелесообразно использовать для оценки прочности ж/б конструкций, ввиду возможных значительных погрешностей. Поэтому результаты измерений механических приборов не используют для официальных заключений.
Специалисты «Объединенного инжинирингового центра» http://www.инжиниринговый-центр.рф/ рекомендуют: для комплексного обследования бетонных конструкций пользуйтесь ультразвуковыми приборами, для локального измерения прочности на определенных участках - электронными.
При локальном исследовании, необходимо проводить измерения на заранее расчерченной площади, для получения наиболее точных, объективных показателей.
Особенности процесса измерений
На результат измерений оказывают влияние следующие факторы:
климатические и погодные условия – ультразвуковые и электронные приборы работают в температурном диапазоне от -10 до +40 оС;
чистота поверхности бетона – в случае наличия неровностей, выбоин и других поверхностных дефектах, возможна значительная погрешность измерений;
своевременность калибровки склерометра – приборы, применяемые при оценке соответствия бетона, являются средствами измерений и должны проходить периодическую калибровку.
Результаты измерений заносятся в протокол. При этом фиксируются:
методика проведения контроля – утверждённый документ, регламентирующий действия должностных лиц и применяемый инструмент;
модель склерометра;
ФИО и квалификация специалиста проводившего измерения;
результаты контроля.
Для получения достоверных и признаваемых результатов необходимо использовать приборы, внесённые в единый «Реестр средств измерительной техники РФ».