Betonfestigkeitsprüfung mit zerstörenden und

Die Prüfung der Festigkeit von Beton ist eine zwingende Maßnahme bei der Durchführung des Kapitalbaus. Es dient zur genauesten und objektivsten Bestimmung der mechanischen Eigenschaften des Materials, wodurch sich sein Verhalten unter dem Einfluss verschiedener Lasten vorhersagen lässt.

Die Bedeutung solcher Tests und die korrekte Interpretation ihrer Ergebnisse ist schwer zu überschätzen. Aus diesem Grund empfehlen Experten die Durchführung derartiger Prüfungen unabhängig von Konstruktionszweck und Konstruktionsmaßstab.

Faktoren, die die Stärke beeinflussen

Bevor analysiert wird, welche Betonfestigkeitsprüfungen gemäß GOST durchgeführt werden müssen, ist es sinnvoll, sich mit den Indikatoren zu beschäftigen, die die mechanischen Eigenschaften des Materials bestimmen.

Die Stärke von Beton ist die Fähigkeit, Belastungen und Spannungen (Zug, Kompression, Biegung, Scherung) wahrzunehmen und durch innere Spannungen zu widerstehen.

In diesem Fall sollte das Material nicht in der einen oder anderen Form zusammenfallen (Spalten, Risse, Delamination).

• Diese Eigenschaft wird hauptsächlich durch die Zusammensetzung des Materials bereitgestellt. Die Zementmarke spielt eine Schlüsselrolle bei der Festigkeitsbildung - je höher sie ist, desto höher ist die Belastung, die die Struktur aushalten kann.

Beachten Sie! Der Preis für Formulierungen mit niedriger Qualität wird erheblich niedriger sein als für qualitativ hochwertige Formulierungen, sodass häufig der Wunsch besteht, Geld zu sparen. Kostenreduzierung ist in der Tat sowohl aus finanzieller als auch aus technischer Sicht angemessen, häufig jedoch nur die Leistung und die Lebensdauer der Struktur.

• Modifikatoren spielen neben Zement, Sand und Spachtel selbst eine wichtige Rolle. Diese Substanzen werden in relativ kleinen Mengen in die Lösung eingebracht, ändern jedoch ihre Eigenschaften erheblich, wodurch die Fließfähigkeit, Festigkeit und Beschleunigung der Verfestigung usw. erhöht werden.
• Für eine effizientere und gleichmäßigere Verteilung der Lasten in Beton werden Verstärkungen durchgeführt - Metalldraht und Stäbe werden in die Dicke des Materials eingelegt. Diese Verstärkungsmethode ermöglicht es Ihnen, mit geringer Elastizität umzugehen.

• Schließlich sind auch die Bedingungen für das Gießen und Verfestigen von Zement wichtig. Tatsache ist, dass zum Aushärten das Material versiegelt werden muss, um Luft zu entfernen und den Zement zu hydrieren - die Reaktion seiner Granulate mit Wasser. Die Geschwindigkeit dieses Prozesses hängt von der Temperatur ab. Daher muss Beton im Winter entweder mit einer hochwertigen Wärmedämmung versehen oder zusätzlich erhitzt werden.
• Ein weiterer Aspekt des Festigkeitsbildungsprozesses ist das Verdampfen einer Flüssigkeit. Wenn der Mörtel schneller trocknet, als der gesamte Zement mit Wasser reagiert, ist die Dichte des Betonmonolithen heterogen. Um dies zu vermeiden, verlangsamen Fachleute künstlich das Austrocknen der Oberflächenschichten des Materials, bedecken sie mit Polyethylen oder sackeln und benetzen sie zusätzlich.

Als Ergebnis sehen wir, dass Stärke ein integraler Indikator ist, der durch das Zusammenspiel vieler Faktoren bereitgestellt wird. Mit Hilfe von Berechnungen kann man nur annähernd bestimmen, wie stabil der Beton ist, daher werden in schwierigen Situationen instrumentelle Kontrolltechniken eingesetzt.

Kontrollmethoden

Methodenübersicht

Bis heute wird die Stärke durch mehrere Methoden bestimmt.

Unter ihnen:

• Untersuchung von Standardmustern. Dazu werden kubische oder zylindrische Bruchstücke aus einer Lösung mit bekannten Anteilen hergestellt, die 28 Tage lang in Formen getrocknet werden. Anschließend werden die Muster in einer Spezialpresse getestet, woraufhin ihre Festigkeitseigenschaften ermittelt werden.

• Kernforschung. Monolith wird aus gefrorenem Beton geschnitten (in letzter Zeit wurden zunehmend Bohrkronen mit Diamantkronen verwendet) und anschließend Labortests unterzogen. Wie im vorherigen Fall ist die zerstörende Prüfung unter Druck die häufigste.

Beachten Sie! Der Nachteil dieser Methodengruppe ist die Schwierigkeit der Probenentnahme und die hohen Verfahrenskosten. Wenn Sie den falschen Punkt für die Probenahme wählen, besteht außerdem das Risiko, dass die Lagereigenschaften der gesamten Struktur beeinträchtigt werden.

• NDT. Diese Methodengruppe unterscheidet sich von den beiden vorhergehenden Methoden dadurch, dass nicht die konkrete Festigkeit selbst gemessen wird, sondern andere Indikatoren, die in direktem Zusammenhang mit der mechanischen Stabilität stehen. Zerstörungsfreie Prüftechniken sind weniger arbeitsintensiv, ihre Genauigkeit ist jedoch etwas geringer. Für die Lösung der meisten technischen Probleme reicht es jedoch aus.

Alle diese Methoden können sowohl in der Masse als auch im privaten Bau angewendet werden. Die Reihenfolge der Kontrollmaßnahmen wird durch GOST R-53231-2008 "Überwachung und Bewertung der Festigkeit von Beton" und einer Reihe anderer Normen geregelt.

Herstellung und Bearbeitung von Mustern

Die gebräuchlichste Methode ist die Prüfung der Festigkeit von Betonwürfeln.

Führen Sie dazu die vorbereitenden Arbeiten durch:

• Aus dem Ansatz der Lösung werden mehrere Betonproben entnommen, deren Volumen ausreicht, um eine Reihe von Proben der gewünschten Größe herzustellen.

Beachten Sie! Bei der Auswahl eines Materials sollte es nicht zusätzlich gemischt, entfernt oder einem Füllstoff hinzugefügt werden.

• Durch das Abgießen in standardisierte Formen werden Muster erstellt, deren Konfiguration und Abmessungen der Art der Untersuchung entsprechen. Das Ausfüllen von Formularen erfolgt in der Regel spätestens 20-30 Minuten nach der Auswahl.

Regulierungsdokumente erlauben die Verwendung solcher Kontrollproben:

• Es ist auch erlaubt, Monolithen aus gehärtetem Beton auszuschneiden oder mit Diamantkronen herauszubohren.
• Die Extraktion erfolgt ohne vorherige Befeuchtung des Materials gemäß den von GOST genehmigten Schemata (als Abbildungen im Artikel angegeben).

• Die Anleitung ermöglicht das Prüfen von Proben, die keine sichtbaren Defekte aufweisen - Späne, Risse, Löcher mit einem Durchmesser von mehr als 10 mm usw.

Beachten Sie! Das Vorhandensein von Wasserströmen auf den durch Gießen in eine Form erhaltenen Proben ist zulässig, aber vor der Durchführung der Kontrolle müssen diese mit einem Schleifmittel entfernt werden.

Zerstörerische Kontrolle

Das Labor testet die Festigkeit von Beton für verschiedene Kontrollformen nach verschiedenen technologischen Methoden.

Die Kontrolle der Druckfestigkeit wird wie folgt durchgeführt:

• Probe (Würfel oder Zylinder) auf der Bodenplatte der Presse.
• Die obere Platte senkt sich allmählich ab und belastet den Beton. Es wird angenommen, dass die Beladungsrate etwa 0,5 bis 0,0 MPa / s beträgt.
• Die Probe wird geladen, bis sie zusammenbricht. In diesem Fall sollte das Schema der Aufteilung dem in den Regulierungsdokumenten angegebenen entsprechen. Andernfalls wird das Ergebnis nicht berücksichtigt, über das ein entsprechender Eintrag im Journal erfolgt (Informationen können auch im Testbericht oder einem anderen Dokument eingegeben werden).

Beachten Sie! Die Zugfestigkeit beim Spalten wird nach einem ähnlichen Schema getestet, mit dem einzigen Unterschied, dass der Druck mit einer speziellen Spitzdüse ausgeführt wird.

Die Dehnungskontrolle beim Biegen wird unterschiedlich durchgeführt:

• Das gestreckte Prisma wird in einer Prüfmaschine horizontal aufgestellt.
• Wir beaufschlagen den zentralen Teil des Prismas mit einer Anstiegsrate der Last von etwa 0,5 MPa / s.
• Um die Probe bei der Inspektion zu berücksichtigen, ist es erforderlich, dass die Bruchlinie im mittleren Teil der Probe verläuft, wobei die Fraktur um nicht mehr als 15 geneigt ist⁰ von der vertikalen Achse.

Basierend auf den erhaltenen Daten wird die Betonfestigkeit berechnet. Die ausreichende Genauigkeit der Bestimmung nach GOST beträgt 0,1 MPa.

Wenn Sie Zugriff auf eine Presse mit einem Gerät zur Kontrolle der Last haben, können Sie die Stärke der Probe grundsätzlich mit Ihren eigenen Händen bewerten.

Zum Beispiel wird die Druckfestigkeit anhand der folgenden Formel berechnet:

R = (F / A) * K, wobei

• R ist der gewünschte Festigkeitswert.
• F ist die zerstörerische Kraft in Newton.
• A - Probenfläche, mm².
• K - Korrekturfaktor zur Berücksichtigung des Feuchtigkeitsgehalts von porösen und zelligen Materialien.

NDT

Grundlegende Methoden

Die oben aufgelisteten Methoden sind ziemlich genau, weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. Und vor allem - sie erlauben nicht die Überprüfung der Festigkeit des Materials in der gesamten Struktur, was manchmal notwendig ist. Zu diesem Zweck wird üblicherweise die sogenannte zerstörungsfreie Prüfung angewendet.

Wie bereits erwähnt, wird nicht die Materialstärke selbst gemessen, sondern indirekte Indikatoren.

Dazu gehören:

• Messung der Parameter des Rückpralls fester Objekte von der Betonoberfläche. Diese Technik ist weit verbreitet und wird in verschiedenen Modifikationen von Sklerometern verwendet (das Beispiel oben).
• Messung der Betonverformungsparameter am Aufprallort (meistens erfolgt der Schlag mit einer Stahlkugel mit festem Durchmesser und Masse). Zur Umsetzung dieser Technik wird der sogenannte "Kashkarov-Hammer" verwendet.

• Berücksichtigen Sie die Impulsenergie, wenn Sie einem speziellen Gerätehammer auf die Betonoberfläche ausgesetzt werden.
• Messung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschalls in der Dicke des Materials. Diese Technik ist optimal zum Erkennen von verborgenen Fehlern in den inneren Betonschichten.

In Anbetracht der indirekten Natur dieser Methoden empfehlen Experten, sie in Kombination zu verwenden und die Ergebnisse zu einem einzigen Bild zu harmonisieren.

Trennmethode

Eine separate Gruppe von Techniken sind die sogenannten direkten Methoden der zerstörungsfreien Prüfung. Dazu gehören Abreißprüfungen. Sie zeigen zufriedenstellende Ergebnisse, da ihre Beschreibung einen gesonderten Aufenthalt wert ist.

Die Abreißkontrolle wird wie folgt durchgeführt:

• Eine Stahlscheibe ist auf die Oberfläche geklebt und mit einem Mechanismus verbunden, der eine dosierte Reißkraft liefert.
• Zum Verkleben gemäß den Anforderungen von GOST werden die Zusammensetzungen ED16 oder ED20 verwendet.
• Nach der Polymerisation der Zusammensetzung wird eine Kraft auf die Scheibe ausgeübt, bis ein Betonbruchstück abgerissen wird. Es werden Wirkungsparameter gemessen, anhand derer auf die mechanischen Eigenschaften der Lösung geschlossen werden kann.

Beachten Sie! In der Russischen Föderation wird diese Technik selten eingesetzt, da die klimatischen Bedingungen in den meisten Teilen des Landes keine vollständige Polymerisation des Leims ermöglichen. Gleichzeitig ist ihre Wirksamkeit ausreichend, um die Abreißkontrolle als Indikativ- oder Hilfssteuerung zu verwenden.

Aufteilungsmethode

Eine der Modifikationen der Abreißkontrolle ist das Aufspalten der Rippen:

• An der äußeren Ecke der Struktur ist ein Spezialwerkzeug installiert, dessen Arbeitsteil einer Klemme ähnelt. Die beweglichen Teile werden mit einer Schraube geklemmt, bis das Werkzeug sicher befestigt ist.
• Dann wird durch die Greifkraft eine Kraft aufgebracht, die zum Abplatzen der Rippe an der Kontaktstelle mit dem Klemmteil führt. Die Größe des Aufwands schließt die Stärke des Betons ab.
• Der Nachteil dieser Technik liegt auf der Hand: Sie können die Eigenschaften von überall aus steuern. Deshalb wurde vor einigen Jahren eine Modifikation eines solchen Gerätes auf den Markt gebracht, die in ebenen Bereichen eingesetzt werden kann. Gleichzeitig wird zur Befestigung des Werkzeugs Dübel verwendet.

Beachten Sie! Um eine solche Vorrichtung betreiben zu können, ist ein ausreichend leistungsfähiger Schlagbohrer oder Perforator erforderlich, was den Steuerprozess erheblich erschwert.

Fazit

Die oben beschriebenen Verfahren zum Testen der Festigkeit von Beton zeigen eine ausreichende Wirksamkeit, vorausgesetzt, dass sie richtig eingesetzt wird. Ihr Einsatz (wie wir bereits festgestellt haben, um die besten Ergebnisse zu erzielen, sollte umfassend sein), ermöglicht es uns, die Eigenschaften der Struktur zu bewerten, ihre Reaktion auf verschiedene Belastungen vorherzusagen und, falls erforderlich, Aktivitäten zur Beseitigung der Mängel zu planen.

In der Praxis können natürlich nur Profis damit zurechtkommen. Allerdings kann ein Neuling, der das Video in diesem Artikel sorgfältig studiert hat, zumindest eine grobe Schätzung vornehmen.