Как определить прочность бетона самостоятельно

Определение прочности бетона: методы и их особенности

Прочность бетона является важнейшей характеристикой, от которой зависят эксплуатационные параметры материала. Под прочностью подразумевают способность бетона противостоять внешним механическим силам и агрессивным средам. Особенно актуальны способы определения этой величины методами неразрушающего контроля: механическими или ультразвуковым.

Правила испытания прочности бетона на сжатие, растяжение и изгиб определяются ГОСТ 18105-86. Одной из характеристик прочности бетона является коэффициент вариации (Vm), который характеризует однородность смеси.

По ГОСТ 10180—67 предел прочности бетона при сжатии определяется при сжатии контрольных кубов с размерами ребер 20 см в 28-суточном возрасте — это так называемая кубиковая прочность. Призменная прочность определяется как 0,75 кубиковой прочности для класса бетона В25 и выше и 0,8 для класса бетона ниже В25

Помимо ГОСТов, требования к расчётной прочности бетона задаются в СНиПах. Так, например, минимальная распалубочная прочность бетона незагруженных горизонтальных конструкций при пролете до 6 метров должна составлять не менее 70% проектной прочности, а свыше 6 метров – 80% проектной прочности бетона.

Механические неразрушающие методы определения прочности бетона

Неразрушающие способы бетона на сжатие основываются на косвенных характеристиках показаний приборов. Испытания прочности бетона проводятся с помощью основных методов: упругого отскока, ударного импульса, отрыва, скалывания, пластической деформации, отрыва со скалыванием.

О том, какие существуют марки бетона по прочности, в этой статье рассказывают специалисты.

Закажите лучший бетон М200 для строительства и изготовления стяжек полов, дорожек, бетонных лестниц.

Рассмотрим виды испытательных приборов механического принципа действия. Таким способом прочность бетона определяется глубиной внедрения рабочего органа прибора в поверхностный слой материала.

Принцип действия молотка Физделя основан на использовании пластических деформаций строительных материалов. Удар молотка по поверхности бетона образует лунку, диаметр которой и характеризует прочность материала. Место, на которое наносятся опечатки, должно быть очищено от штукатурки, шпатлевки, окрасочного слоя. Испытания проводятся локтевыми ударами средней силы по 10-12 раз на каждом участке конструкции с расстоянием между отпечатками не менее 3 см. Диаметр полученных лунок измеряется с помощью штангенциркуля по двум перпендикулярным направлениям с точностью до десятой миллиметра. Прочность бетона определяется с помощью среднего диаметра отпечатка и тарировочной кривой. Тарировочная кривая строится на сравнении полученных диаметров отпечатков и результатов лабораторных исследований на образцах, взятых из конструкции или изготовленных по технологиям, аналогичных примененным.

На свойствах пластической деформации основан и принцип действия молотка Кашкарова. Различие между этими приборами заключается в наличии между молотком и завальцованным шариком отверстия, в которое введен контрольный стержень. Удар молотка Кашкарова приводит к образованию двух отпечатков. Одного — на поверхности обследуемой конструкции, второго — на эталонном стержне. Соотношение диаметров получаемых отпечатков зависит от прочности исследуемого материала и контрольного стержня и не зависит от скорости и силы удара молотка. По среднему соотношению диаметров двух отпечатков с помощью тарировочного графика устанавливают прочность бетона.

Пистолеты ЦНИИСКа, Борового, молоток Шмидта, склерометр КМ, оснащенный стержневым ударником, работают, основываясь на принципе упругого отскока. Измерения величины отскока бойка проводятся при постоянной величине кинетической энергии металлической пружины и фиксируются указателем на шкале прибора. Взвод и спуск бойка происходят автоматически при соприкосновении ударника и испытуемой поверхности. Склерометр КМ имеет специальный боек определенной массы, который с помощью предварительно напряженной пружины с заданной жесткостью ударяет по металлическому ударнику, прижатому другим концом к обследуемой поверхности.

Метод испытания на отрыв со скалыванием позволяет определить прочность бетона в теле бетонного элемента. Участки для испытания подбираются таким образом, чтобы в этой зоне не было арматуры. Для проведения исследований используют анкерные устройства трех типов. Анкерные устройства первого типа устанавливаются в конструкцию при бетонировании. Для установки второго и третьего типов анкерных устройств предварительно подготавливают шпуры, высверливая их в бетоне.

Ультразвуковой метод измерения прочности бетона

Принцип действия приборов ультразвукового контроля основывается на связи, которая существует между скоростью распространения ультразвуковых волн в материале и его прочностью.

В зависимости от способа прозвучивания разделяют две градуировочные зависимости: «скорость распространения волн — прочность бетона», «время распространения ультразвуковых волн — прочность бетона».

Метод сквозного прозвучивания в поперечном направлении применяется для сборных линейных конструкций — балок, ригелей, колонн. Ультразвуковые преобразователи при таких испытаниях устанавливаются с двух противоположных сторон контролируемой конструкции.

Поверхностным прозвучиванием испытывают плоские, ребристые, многопустотные плиты перекрытия, стеновые панели. Волновой преобразователь устанавливается с одной стороны конструкции.

Для получения надежного акустического контакта между испытуемой конструкцией и рабочей поверхностью ультразвукового преобразователя используют вязкие контактные материалы типа солидола. Возможна установка «сухого контакта» с использованием конусных насадок и протекторов. Ультразвуковые преобразователи устанавливают на расстоянии не менее 3 см от края конструкции.

Способы уплотнения бетонной смеси — здесь описано, какие они бывают и какой выбрать.

Цена бетона М400 по этой ссылке, в нашем каталоге.

Приборы для ультразвукового контроля прочности состоят из электронного блока и датчиков. Датчики могут быть раздельными или объединенными для поверхностного прозвучивания.

Скорость распространения ультразвуковой волны в бетоне зависит от плотности и упругости материала, наличия в нем пустот и трещин, отрицательно влияющих на прочность и другие качественные характеристики. Следовательно, ультразвуковое прозвучивание предоставляет информацию о следующих параметрах:

• однородности, прочности, модуле упругости и плотности;
• наличии дефектов и особенностях их локализаций;
• форме А-сигнала.

Прибор записывает и преобразует в визуальный сигнал принимаемые ультразвуковые волны. Оснащенность контрольного оборудования цифровыми и аналоговыми фильтрами позволяет оптимизировать соотношение сигнала и помех.

Методы разрушающего контроля прочности бетона

Каждый застройщик может выбирать самостоятельно методы неразрушающего контроля, но согласно существующим СНиПам разрушающий контроль является обязательным. Способов организации выполнения требований СНиПов существует несколько.

• Контроль прочности бетона может проводиться на специально изготовленных образцах. Применяется этот метод при производстве сборных железобетонных конструкций и для выходного контроля БСГ (бетонной смеси готовой) на стройплощадке.
• Прочность бетонов может контролироваться на образцах, которые были получены способами выпиливания и вырубывания из самой конструкции. Места взятия проб определяются с учетом снижения несущей способности в зависимости от напряженного состояния. Целесообразно, чтобы эти места указывались самими проектировщиками в проектной документации.
• Испытания образцов, изготовленных на месте проведения работ в условиях, определенных конкретным технологическим регламентом. Однако укладка бетона в кубы для проведения последующих испытаний, его твердение и хранение значительно отличаются от реальных условий укладки, уплотнения и твердения рабочих бетонных смесей. Эти различия существенно снижают достоверность получаемых таким способом результатов.

Самостоятельное измерение прочности бетона

Профессиональные методы определения прочности бетона дороги и не всегда доступны. Существует способ самостоятельного проведения обследования на прочность бетонных конструкций.

Для испытаний потребуется молоток весом 400-800 г и зубило. По приставленному к поверхности бетона зубилу наносится удар средней силы. Далее определяется степень повреждения, нанесенного поверхностному слою. Если зубило оставило лишь небольшую отметину, то бетон можно отнести к классу прочности В25. При наличии более значительной зазубрины бетон можно отнести к классам В15-В25. Если зубило проникнет в тело конструкции на глубину менее 0,5 см, то образец можно отнести к классу В10, если более 1 см — к классу В5. Класс или марка бетона по прочности — это основной показатель качества бетонной смеси, которые определяют среднюю прочность бетона. Например, средняя прочность бетона В30 (М400) составляет 393 кгс / см2.

Ориентировочно определить прочность бетона Rб в на 28 сутки в МПа можно по формуле Боломея-Скрамтаева, которая является основным законом прочности бетона. Для этого необходимо знать марку примененного цемента — Rц и цементно-водное соотношение — Ц/В. Коэффициент А при нормальном качестве заполнителей равен примерно 0,6.

При этом набор прочности бетона во времени подчиняется формуле

n = Марочная прочность *(lg(n) / lg(28)) , где n не менее 3 дней,

на 3 сутки бетон набирает около 30% марочной прочности, на 7 сутки — 60-80%, а 100% предел прочности достигается на 28-е сутки. Дальнейшее повышение прочности бетона происходит, но очень медленно. Согласно СНиП 3.03.01-87, уход за свежим бетоном продолжается до набора 70% прочности или до другого срока распалубливания.

Методы самостоятельного определения прочности бетонных конструкций просты и экономичны. Однако в случае строительства важных объектов целесообразно обратиться к услугам специализированных лабораторий.

Как определить прочность бетона самостоятельно

В строительстве важно всё, но особое внимание конечно стоит уделять несущим конструкциям здания. Про способы проверки кирпичной (каменной) кладки мы уже писали в другой статье, теперь же пора поговорить о конструкциях из бетона и проверки их качества.

Качество данного типа конструкций во многом зависит от качества бетона использованного при строительстве и правильности его укладки. Его показатели свидетельствуют о прочности и долговечности зданий и сооружений. В случае, если вам поставили плохой бетон или неправильно произведена его укладка, возможны самые тяжелый последствия вплоть до разрушения конструкций. Поэтому, важно проверять качество полученной конструкции, особенно качество фундамента.

Бетонные конструкции чаще всего находятся на открытом воздухе. Как результат при некачественном уплотнении или некачественной бетонной смеси в конструкции остаётся большое количество пор, через которые происходит попадание влаги внутрь конструкции. Влага попадет в конструкцию, замерзает, и разрушает микро слой бетона. Это серьезный дефект, поэтому качество бетона несущих конструкций должно быть наилучшим.

Для контроля (проверки) бетона вы можете пригласить специалиста нашего центра на объект или попробовать произвести исследование самостоятельно с помощью подручных инструментов по правилам и советам описанным ниже.

Если строительство только начинается, есть смысл определить качество бетона еще до начала его укладки.

Проверка бетонной смеси до укладки

Сначала нужно удостовериться какой цвет бетонной массы: Он должен быть чистым, серым, равномерным . Если оттенок коричневый, вероятнее всего в бетоне превышено количество песка и данный бетон является некачественным.

Важно различать коричневый оттенок бетона от песка и возможный коричневый оттенок из-за различных добавок.

Следующий его показатель – однородность по составу. Если он таким не является, это тоже большой недостаток и проблемы в процессе строительства. Смесь должна литься, а не падать кусками. Ее консистенция должна быть пластиной, но в то же время если она жидкая, это тоже не хорошо. Такой бетон тоже не качественный.

На данном этапе мы вам настоятельно советуем произвести отбор проб поставленного бетона при заливке важных несущих конструкций.

Для этого вам необходимо из досок изготовить кубовидные формы для заливки образцов бетона. Размеры небольшие – 100х100х100 мм.

Залитую бетонную смесь необходимо уплотнить с помощью стержня (послойно) или провибрировав. Далее эти образцы сушат. Температура окружающей среды должна быть в пределах 20-25 градусов Цельсия.

Спустя 28 суток этот образец везут в специализированную лабораторию. Здесь его проанализируют на прочность. Процедура анализа стандартная.В результате данного исследования вы получите самые точные значения и характеристики поставленного вам бетона.

Идеальным было бы составить акт о заливке образцов и попросить на нём расписаться водителя поставившего вам бетонную смесь.

Проверка качества бетона готовой конструкции

Сначала нужно тщательно осмотреть поверхность. Она должна быть гладкой. Если заливали зимой, тогда на бетоне узоров не будет. Если таковы есть, вероятнее всего он промерзал в период заливки, а это плохо. Как результат, снижается прочность конструкции в пределах 50-100 кг/см2. (т.е. если вы заливали бетон марки М300 фактически бетон конструкции будет иметь марку М200-250).

1) Проверка качества бетона по звуку удара

Чтобы проверить качество готовой конструкции, необходимо использовать молоток (или кусок тяжелой толстой железной трубы) весом не менее 0,5 кг.

Принцип исследования схож с приборами «молоток Шмидта» и «молото Кашкарова».

Оценивать нужно звенящую тональность. Если звук глухой, значит у бетона плохая прочность, а его уплотнение достаточно плохое и некачественное. Такое исследование подойдет для конструкций из бетона марки М100 и выше.

2)Проверка качества (прочности) бетона с помощью зубила

Прочность (класс, марку) бетона готовой конструкции можно определить при помощи зубила по воздействию на него средней силы удара молотка, весом 300- 400 грамм.

• В случае если зубило легко погружается (вбивается) в бетон, необходимо исключить попадание в наполнитель (щебень, гравий и т.п.) – марка бетона ниже М70
• Если же зубило, погружается в бетон на глубину около 5 мм. – то вероятнее всего марка бетона М70-М100
• В случае, когда от поверхности бетона при ударе отделяются тонкие прослойки марка бетона находится в диапазоне М100 – М200
• Марка бетона М200 и более, если от зубила остается совсем неглубокий след или его вовсе нет, и не имеется отслоений.

Все эти способы за исключением лабораторных испытаний изготовленных образцов дают общее представление. Для более точных значений и уверенности в своей конструкции лучше воспользоваться услугами специалиста со специализированными измерительными инструментами. Ведь существует большое количество способов неразрушающего контроля бетона (ультразвуковое исследование бетона, ударно-импульсный метод и т.д).

Способы проверки марки бетона

Строительство достаточно трудоемкий процесс. Чтобы исключить лишние затраты и не растрачивать время, стоит хорошо позаботиться о качестве материалов. В первую очередь необходимо задуматься о том, как проверить марку бетонной смеси.

Заказанный раствор не всегда соответствует прописанным в документе характеристикам. Если добавленное сырье для изготовления бетона не отвечает должным пропорциям, автоматически меняется качество раствора. Чтобы точно узнать марку необходимо провести оценку качества.

Как определить марку бетона

Марка бетона — показатель, показывающий предел прочности на сжатие. Для строительства пригодны марки М300-400. М100-250 обладают минимальной прочностью, годятся только для вспомогательных работ. Многое зависит от выбранного поставщика. Стоит поискать проверенные фирмы с хорошей репутацией, которые могут предоставить необходимые документы на предлагаемую продукцию. Если по каким-то причинам вы сомневаетесь в честности поставщика, стоит подумать о дальнейшем исследовании раствора на соответствие указанной марки.

Определение марки бетона может производиться разными методами:

• Лабораторная экспертиза;
• Ультразвуковой метод;
• Самостоятельная проверка.

Каждый способ различается по проценту точности и имеет определенные тонкости.

Контактные способы проверки

Контактная проверка производится двумя методами. Первый — с помощью профессионального оборудования — склерометра. Прибор определяет прочность путем ударного импульса. Склерометр бывает механическим и электронным, а его цена составляет от 10 до 35 тысяч, покупка для одноразового применения просто не рациональна для рядового покупателя.

Склерометр

Второй метод предполагает отправку пробы в лабораторию. Сначала необходимо провести ряд манипуляций:

• Подготовить деревянный ящик объемом 15 см³;
• Приобретенный раствор залить в форму непосредственно с лотка бетоносмесителя, ящик предварительно смочить водой. Залитый раствор уплотнить, сделав несколько проколов арматурой;
• Поместить пробу на 28 дней в такие же условия, в каких находится основная конструкция;
• Застывший образец отвозится в лабораторию для исследования. Оценку можно производить на промежуточных этапах схватывания (3, 7 и 14 дней).

Экспертиза выдаст заключение об исследовании образца этой марки, ее соответствие установленным нормам.

Испытание образцов в лаборатории

Ультразвуковая методика

Ультразвуковые приборы, помимо исследования прочности, используются для дефектоскопии. Скорость распространения ультразвука в бетоне достигает 4500 м/с.

Градуировочную зависимость между скоростью распространения звука и прочностью бетона на сжатие фиксируют заранее для каждого состава смеси. В случае использования 2-х зависимостей для бетонов альтернативных или неизвестных составов, может возникнуть неточность при определении прочности. На соотношение «прочность — скорость ультразвука» воздействует ряд факторов, от колебания которых в данном случае нужно отталкиваться при применении ультразвуковой проверки:

• Способ изготовления бетонного раствора;
• Количество и зерновой состав;
• Изменение расхода цемента более, чем на 30%;
• Возможные полости, трещины и дефекты в готовой конструкции;
• Уровень уплотнения бетона.

Ультразвуковая проверка подходит для массовых испытаний конструкций любой формы, а также для ведения постоянного контроля набора или снижения прочности. Минусом метода является погрешность при переходе от акустических показателей к прочностным. Ультразвуковым оборудованием не стоит проводить проверку качества высокопрочных марок, допустимый диапазон ограничивается классами В7,5…В35 (10-40 МПа), в соответствии с ГОСТом 17624-87.

Способы самостоятельной проверки

Проверка в лаборатории или специальными средствами не всегда оправдывает себя. Это касается тех случаев, когда возводится небольшая постройка на частной территории. Залитый и застывший раствор можно проверить в домашних условиях несколькими способами. Если он не будет соответствовать необходимым требованиям, можно воспользоваться платной экспертизой и возместить ущерб с поставщика.

Проверка на гладкость

Внимательно рассмотрите застывшую конструкцию. Она должна быть гладкой, наличие узоров говорит о несоблюдении правил заливки. Такой раствор скорей всего промерзал, что значительно снизит его прочность. Фактически, бетон марки М300, станет по своим свойствам как М200-250.

Тест на звонкость

Можно провести проверку по звуку удара. Для этого берется молоток или кусок металлической трубы, весом не более 0,5 кг. Здесь важна звенящая тональность при нанесении удара. Глухой звук говорит о низкой прочности и плохом уплотнении. А при появлении трещин, крошек необходимо полностью или частично заменять конструкцию.

Визуальная оценка

Способ подразумевает проверку характеристик раствора при приемке. Можно выделить такие моменты, как:

• Цвет — качественная смесь серая с синеватым оттенком, если в цементном молочке отчетливо проявляется желтизна, в смеси присутствуют глинистые примеси или шлакодобавки. Коричневый или рыжий цвет характеризуется превышением песка или заполнителя в недопустимом количестве, от раствора с неравномерным оттенком разумней отказаться вообще;
• Правильная консистенция однородна, без комков и сгустков и напоминает увлажненную почву;
• Излишки воды — определяются заливкой небольшого количества смеси в котлован, должна получиться лепешка без слоев и трещин;
• Купленный раствор ненадлежащего качества начинает расслаиваться еще при транспортировке, смесь не получается извлечь лопатой или подать через рукав.

Если доставлен миксер, определить качество бетона без осмотра можно только по предоставленным документам. В данном случае все зависит от добросовестности продавца.

Проверка бетона молотком и зубилом

Молоток и зубило самый простой ответ на вопрос как проверить качество бетона заливки. Для этого проводится тест на удар с помощью молотка. К поверхности полностью засохшего фундамента приставляется зубило, и наносится удар в среднюю силу. Если полученная вмятина превышает 1 см, класс прочности В5 (М75), менее 0,5 см — В10 (М150). Небольшая вмятина остается на В15-25 (М200-250), на В25 (М350) появляется незначительная отметина.

Необходимо брать молоток весом 300-400 гр.

Все описанные способы имеют свои достоинства и недостатки, для точности результата стоит обратиться за помощью к специалистам. Лабораторное, ультразвуковое и ударно-импульсивное исследования более достоверные и исчерпывающие. Качество напрямую зависит от характеристики составных компонентов, соблюдения пропорций, условий хранения и транспортировки. Поэтому обезопасить себя можно выбором проверенного поставщика с хорошей репутацией, это значительно снизит риск возникновения проблем в будущем.

Как определить качество бетона – пошаговое руководство

Растворы, которые производит наш бетонный завод, обеспечивают стандартную прочность бетонных изделий. С помощью смесей выполняется качественная заливка фундаментов и монолитных строительных конструкций. Бетоны любых марок выдерживают пробы и максимальное количество проверок по качеству цемента и наполнителей, в смесях и готовых конструкциях.

Мы предлагаем растворы и бетон от производителя со стандартными показателями, отвечающими требованиям ГОСТ. Строгое соответствие нормам обеспечивается применением специальных добавок и пластификаторов, соответствующих требованиям по водонепроницаемости, морозостойкости и пр. Но можно ли оценить качество бетона в ходе заливки или при схватывании без лабораторного исследования?

Как выяснить качество бетона перед заливкой

Точно узнать определенные характеристики смеси можно только в лаборатории, которая работает на каждом крупном предприятии. Ведь бетоны М350 или М400 выглядят почти так же, как и М100. Заказывая партию, клиент вынужден доверять паспорту и документам на заказанную доставку, которые предъявляет водитель миксера. Для этого необходимо внимательно просмотреть предоставляемые сертификаты.

Далее следует обратить внимание на указанную производителем марку, а также время, когда выписаны накладные. Ведь за день машина совершает много рейсов, и предъявляемые документы на выгрузку могут не соответствовать фактически доставленной партии на стройплощадку. Также существуют признаки, по которым опытные мастера могут приблизительно оценить марку.

Как визуально определить марку бетона?

• Обратить внимание на оттенок смеси. Светло-коричневый говорит об избытке песка, рыжеватый – о шлаковых добавках или наличии глины. Раствор должен быть равномерного, серого оттенка. Впрочем, изменение цвета смеси может зависеть от присутствия различных добавок.
• Определить качество бетона можно, если отлить часть в отдельную емкость (ведро, смоченную форму). На растворе не должны появляться лужицы воды.
• При заливке на поверхности не должны образовываться расслоения и трещины.
• Если бетон падает «лепешкой», а отдельно льется цементное молочко, это можно считать признаком низкого качества предоставленной смеси.

Но точно проверить бетонную смесь можно только в условиях специализированной лаборатории, и чаще всего – после набора прочности. Поэтому при заливе основного фундамента необходимо отлить кубики размером 100х100х100 мм и оставить для затвердения в стандартных условиях. После полного созревания (28 суток) образцы следует отправить для проведения испытаний в лабораторию.

Как определить качество бетона после затвердевания

Чтобы оценить качество получившегося изделия, существует несколько способов, которые знают опытные строители.

• Внимательно осмотрите образовавшуюся поверхность изделия или фундамента. Бетон высокой марки должен иметь гладкую поверхность, без пор и наслоений. Если работы по заливке осуществлялись при низкой температуре в зимнее время, на поверхности не должны появляться характерные узоры, которые свидетельствуют о промерзании смеси. Наличие узоров говорит о промерзании при заливке, они понижают бетонную марку на 70-100 пунктов (с М300 до М200-250);
• Молотком, который весит не более 500 г, постучите по фундаменту после набора 70% прочностных характеристик. Звук должны быть звонким. Если при звонком звуке во время удара на поверхности остаются отпечатки молотка, это показывает, что плотность бетона составляет 150-200 кг/см2. Глухой звук указывает на низкую марку смеси, и говорит, прочность которой не превышает величины 100 кг/см2. А если при ударе на поверхности образуются трещины или материал крошится, рекомендуется провести заливку заново.

При помощи ударов по зубилу молотка, имеющего небольшой вес (300-400 грамм), также можно узнать качество бетона. Нужно оценить, как и на какую глубину зубило погружается в бетон при ударах средней силы.

• Если острие погружается глубоко и легко, не попадая на щебень или гравий, марка ниже М70.
• При глубине погружения, составляющей до 5 мм, можно полагать, что марка эквивалентна М70-М100.
• Для бетонов марки М100-М200 при ударе зубила на поверхности всего лишь отделяются небольшие тонкие прослойки.
• Если следов от зубила не остается совсем или имеется неглубокий след и отслоения полностью отсутствуют – можно полагать, что марка бетона выше, чем М200.

Однако все эти методы дают лишь приблизительную оценку. Только лабораторные испытания позволяют точно определить качество залитого бетона и надежность конструкции. При этом используется специальная техника, измерительные устройства и инструменты. Кроме испытания отлитых контрольных образцов (куб с ребром 10 см) существует много неразрушающих методов проверки качества смеси – ультразвуковой, ударно-импульсный, другие приборы и методы контроля. Перечисленные же выше методы являются «народными» и не претендуют на высокую точность. Кроме того, надежность определения зависит от опыта мастера, который старается определить марку бетона.

Как проверить показатели бетона в лаборатории

Если при изготовлении смеси на предприятии точно соблюдается технология и пропорции, выбираются компоненты, отсутствуют некачественные наполнители, качество готового продукта, несомненно, будет идеальным. Но на всякий случай рекомендуется подготовить образцы для последующего контроля. Их проверят в лаборатории методом сжатия и выдадут экспертное заключение.

Чтобы исчерпывающе точно определить качество готового бетона и его соответствие ТУ, необходимо заранее изготовить опалубки в форме кубиков с размерами ребра 100 мм. После того, как бетон созреет, образцы требуется доставить в лабораторию, где точно знают, как проверить марку бетона. Данная процедура производится после уплотнения (вибрацией) и сушке в тех же условиях, в которых осуществлялась общая заливка.

Проверка и уточнение марки получившегося бетона, а также выдача сертификата должны производиться после полного созревания смеси, через 28 дней.

Прочность бетона – способы определения

Прочность бетона на сжатие, является важнейшей технической характеристикой, регламентируемой действующими нормативными документами: ГОСТ и СНиП. В соответствии с практическими исследованиями 80-85% марочной прочности бетон приобретает на 28 сутки после затворения водой.

Конечно, при этом температура окружающего воздуха должна находиться в пределах 20-25 градусов Цельсия. Максимально же возможная прочность бетонной конструкции достигается через 3-4 года после заливки.

Оценка прочности бетона различными методами

Так как прочность бетона является самой важной характеристикой, от которой зависит прочность сооружения, конструкторами и технологами разработаны и активно применяются следующие варианты испытаний бетона на прочность:

• Неразрушающие механические методы контроля. Основаны на опосредственной оценке технической характеристики, полученной методами: упругого отскока, удара, и отрыва со скалыванием.
• Определение прочности бетона ультразвуковым методом. В этом случае используется специальная ультразвуковая установка, которая «просвечивает» проверяемую конструкцию и определяет прочность бетона в зависимости от скорости распространения ультразвуковых волн.
• Метод разрушающего контроля прочности. Согласно существующим СНиПам разрушающий контроль является обязательным при приемке здания или сооружения в эксплуатацию.
• Самостоятельный метод определения прочности бетона с помощью подручных материалов и инструментов: молотка, зубила и штангенциркуля.

Перечисленные способы имеют различную степень точности, находящуюся в пределах допускаемой погрешности.

Определение прочности бетона неразрушающими методами

• Определение прочности с помощью молотка Физделя. При ударе рабочей частью молотка Физделя на поверхности бетона очищенной от посторонних материалов образуется отпечаток в виде лунки определенного диаметра. Величина диаметра, измеренная штангенциркулем, характеризует прочность бетона. Для достоверности результатов производится 12-15 ударов. Для расчета прочности принимается средний диаметр лунки.
• Определение прочности с помощью молотка Кашкарова. Удар молотком Кашкарова оставляет на поверхности бетона два отпечатка. Один отпечаток остается на исследуемом объекте, второй отпечаток остается на эталоне (бетонном стержне известной прочности). В зависимости от соотношений диаметров отпечатков определяется прочность проверяемого объекта.
• Прочность бетона неразрушающими методами определяемая с помощью: пистолета ЦНИИСКа, молотка Шмидта и склерометра. Указанные методы основаны на принципе упругого отскока рабочего органа от испытываемого объекта. Величина прочности бетона оценивается по шкале прибора, на которой фиксируются полученные данные.
• Отрыв со скалыванием. Для проведения испытаний выбирается участок поверхности в теле, которого нет арматурного пояса. Для проверки прочности используются специальные анкерные устройства, внедряемые в толщу бетона. Оценка прочности производится по шкале анкерного устройства.

Определение прочности бетона с помощью ультразвука

Технология использует связь, которая существует между скоростью распространения ультразвуковых импульсов и прочностью бетонной конструкции. Для реализации метода необходимо специальное оборудование, состоящее из генератора ультразвуковых волн, блока управления и датчиков.

Кроме прочности бетона, приборы ультразвукового исследования позволяют определять дефекты, однородность, модуль упругости и плотности толщи исследуемого объекта.

Разрушающие методы определения прочности бетона

В соответствии с требованиями действующего СП 63.13330.2012 г., проверка конструкций разрушающими методами являются обязательными, застройщикам остается выбрать приемлемый способ определения прочности бетона по контрольным образцам из следующего списка:

• Контроль прочности, осуществляемый специальными прессами, разрушающими контрольные образцы, залитые в специальные формы. Аналогичным способом осуществляется проверка отпускной прочности бетона ГОСТ 18105-2010. «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности».
• Контроль прочности бетона разрушением образцов выпиленных или высверленных из толщи проверяемой конструкции.
• Контроль прочности методом разрушения образцов изготовленных непосредственно на строительной площадке. В связи с тем, что время и условия набора прочности образцами и время и условия набора прочности залитой конструкцией существенно различаются, данный метод считается относительно достоверным.

Определения прочности бетона своими руками

Более-менее достоверные сведения о прочности залитого бетона можно получить без использования специального оборудования. Для самостоятельных испытаний потребуется следующий инструмент:

• Слесарный молоток массой ударной части 400-600 граммов.
• Штангенциркуль с глубиномером.
• Слесарное зубило средней величины.

При этом показатель прочности бетона – размер следа и глубина проникновения зубила после нанесения удара молотком средней силы.

• Если след от зубила едва виден, прочность бетона соответствует классу В25.
• Более глубокая и хорошо видная отметина идентифицирует бетон класса В15-В25.
• Проникновение зубила в тело материала более чем на 0,5 мм говорит о том, что перед нами бетон класса В10,
• Проникновение зубила в толщу бетона более чем на 10 мм идентифицирует бетон класса прочности В5.

Несмотря на то, что самостоятельный метод определения прочности бетона весьма простой и очень экономичный, прочность материала особо ответственных конструкций лучше всего определять «научными» способами привлекая соответствующих специалистов оснащенных соответствующим оборудованием.

Класс прочности всех марок бетонов

Заключение

Показатели марки и класса бетонных материалов – это самые важные показатели их сопротивления сжатию и осевой растяжке. В отличии от качеств относительно стойкости к низким температурам, влаге, именно они учитываются в первую очередь при покупке материалов.

Испытание бетона на прочность

В любых строительных работах, связанных с бетоном, важно уметь определять его прочность. От этого параметра зависит то, сколько прослужат готовые изделия. Неправильный расчет прочности может привести к печальным последствиям и к р упным затратам.

Приведем несколько примеров:

• При возведении жилого дома компания-застройщик решила сэкономить на материалах. Вместо высококачественного цемента М500 использовали М400, сроки годности которого подходили к концу. Гранитный щебень заменили на более дешевый – гравийный. В результате после возведения последнего этажа на стенах здания появились трещины. Дом пришлось снести.
• Садоводы строили дачный домик на у частке. Бетонный раствор для фундамента замешивали «на глаз». Он плохо укладывался, поэтому в него добавили больше воды, чем нужно. Вскоре после заливки фундамента он стал разрушаться. Дело не дошло даже до возведения стен.

Этих проблем можно было избежать, если бы компания-застройщик соблюдала технологию, а садоводы правильно рассчитали прочность готового бетона.

На прочность влияют самые разные факторы. Мы не будем описывать их здесь, но если вам интересно узнать о них, рекомендуем ознакомиться со статьей Прочность бетона.

А в этой статье мы расскажем о методах определения прочности. Вы узнаете, как проверяется этот параметр в лабораторных условиях и научитесь измерять его самостоятельно. Это поможет вам понять, какие нагрузки выдержит приоб р етенный или изготовленный вами материал.

Способы проверки зависят от того, какая у вас ситуация:

• Вы хотите заказать готовый раствор
• Вы уже заказали его
• Вы хотите самостоятельно приготовить бетон
• Вы уже самостоятельно приготовили его

Рассмотрим каждый случай по порядку.

Вы хотите заказать готовый раствор

В этом случае вам потребуется заранее выбрать нужную марку. О том, как это правильно сделать, читайте в статье Какой бетон лучш. Важно, чтобы вам п р ивезли именно тот материал, который вы заказали.

Сложность тут вот в чем: конкретные показатели прочности бетона вы не узнаете, пока он не схватится. А для этого требуется 28 суток. К сожалению, на рынке много фирм-однодневок, которые обманывают покупателей. К моменту, когда ваш бетон будет готов к проверке, такая фирма может бесследно исчезнуть, и предъявить претензии будет некому.

Заводы-изготовители проводят обязательные исследования каждой партии бетона в своих лабораториях. Что представляет собой этот процесс? Давайте погово р им об этом.

Лабораторные испытания бетона на прочность

Перед тем как замешанный раствор отправится на объект заказчика, из него берут два образца и направляют их в лабораторию. Цикл испытаний длится почти месяц.

Прочность проверяют двумя способами:

• На изгиб (растяжение при изгибе)
• На сжатие

Рассмотрим каждый подробнее.

На изгиб

Данный метод позволяет предотвратить преждевременную дефо р мацию и разрушение зданий и конструкций из бетона.

Вот как проходят испытания:

1. Раствор заливают в прямоугольные деревянные каркасы.
   В зависимости от размера зерен заполнителя, выбирают тот или иной размер каркасов:
   — 100х100х400 мм – если в растворе присутствует щебень фракций 5-10, 5-20, 10-15 и 10-20
   — 150х150х600 мм – если используется щебень 5-25 или 20-40
   — 200х200х800 мм – если есть зерна фракции 40-70
   — 300х300х1200 мм – для щебня 40- 1 20
   Почему используют несколько видов каркасов? Дело в том, что если в образце размерами 100х100х400 мм окажется зерно фракции 40-120, то оно может занять значительную часть объема образца. В таком случае речь идет уже об испытании щебня, а не бетона. Поэтому форму каркаса подбирают под заполнитель.
2. Заготовки выдерживают 2 дня, чтобы материал скрепился.
3. Затем схватившиеся прямоугольники вынимают из деревянного каркаса и хранят не менее 28 суток при температуре от 15 до 20°C и влажности воздуха не более 80%. Это нужно, чтобы образцы набрали достаточную прочность.
4. После подготовки образцов проводятся испытания на изгиб. Они осуществляются при помощи гидравлического пресса. Бетонную форму укладывают на два выступающих валика. Затем сверху, ровно посередине, устанавливают еще один и начинают его опускать, постепенно увеличивая нагрузку. Как только образец раскалывается , пресс останавливают. Результат фиксируют.

На сжатие

Данный метод показывает гарантированный уровень прочности при эксплуатации. По результатам этого испытания бетону присваивают определенный класс, который также соответствует марке. Он обозначается буквой «В» и числовым показателем, которое отображает выдерживаемую нагрузку давления на образец.

Испытания на сжатие тоже проводятся в лаборатории на бетонных кубах с ребром 15 см. Есть варианты с кубиками 10, 20, 25 и 30 см – это зависит от к р упности заполнителя. Всего используется три контрольных образца.

Бетонный куб помещают в гидравлический пресс на сжатие строго по центру. Далее включают оборудование и давят на материал до тех пор, пока не появится первая трещина. Результат отображается на экране прибора, и на его основе образцу присваивается класс.

Ознакомиться с тем, как читать классы и чему они соответствуют, вы можете на странице Таблица прочности бетона.

После данных мероприятий заказчику передаются документы, подтверждающие качество бетона: так называемый паспорт и протокол лабораторных испытаний. В этих документах содержится информация о прочности материала, а также о соответствии той или иной ма р ке.

Если у вас есть сомнения в порядочности поставщика, вы можете заказать независимую экспертизу. Специалисты лаборатории приедут на ваш объект, возьмут образцы бетона и проведут необходимые исследования. В результате вы получите объективную оценку прочности материала и сможете сравнить ее с данными, которые предоставил производитель.

Вы уже заказали готовый бетон

Если раствор уже привезли, и он успел затвердеть, проверить его прочность до сих пор можно.

Существует три группы методов:

• Неразрушающие прямые
• Неразрушающие непрямые
• Разрушающие

В первых двух случаях сохраняется целостность конструкции, может быть лишь незначительно нарушена ее структура. Во втором отбирается большой об р азец, который полностью разрушается при испытании.

Неразрушающие прямые

В эту группы включаются методы:

• Отрыва
• Отрыва со скалыванием
• Скола ребра

Метод отрыва

С помощью эпоксидного клея к ровной поверхности бетона прикрепляется стальной диск. Он соединен с измерительным прибором (ПОС-50МГ4, ОНИКС­ОС, ПИБ, DYNA). Для более точного измерения по краю диска делаются бороздки. После отрыва по фо р муле рассчитывается прочность на растяжение и сжатие.

Метод нельзя использовать при низких температурах — эпоксидный клей теряет свои характеристики. Поэтому в России он менее популярен, чем в Европе, где зимы теплее. Кроме того, оборудование для измерений стоит недешево (например, ПОС-50МГ4 обойдется вам в среднем в 100 000 рублей).

Метод отрыва со скалыванием

Этот универсальный и простой способ состоит в просверливании отверстия в бетоне и закрепления в нем анкера (крепежного механизма). Затем его вырывают специальным прибором ОНИКС-1.ОС и замеряют приложенные у силия.

Данный способ не стоит использовать для густоармированных бетонов и на образцах, толщина которых меньше, чем две длины анкера.

Метод скола ребра

Еще один вид неразрушающей проверки контроля качества. Суть метода заключается в следующем: прибор ОНИКС-1.СР прикрепляют к ребру бетона и замеряют усилие, с которым оно скалывается под действием нагрузки. Данные фиксируются.

Неразрушающие непрямые

В эту группу входят методы:

• Ультразвуковой
• Ударного импульса
• Упругого отскока
• Пластической дефо р мации

Ультразвуковой метод

Он осуществляется специальным прибором, который называется ПУЛЬСАР-2. Он регистрирует скорость прохождения ультразвуковых волн через бетон.

Выделяют два вида этого метода:

• Сквозное прозвучивание, когда датчики располагаются с обеих, противоположных сторон образца или конструкции
• Поверхностное прозвучивание, при котором преобразователи устанавливают только на одной стороне образца

Ультразвуковым методом определяют не только прочность, но и однородность материала, его плотность и пористость. Кроме того, он выявляет наличие пустот , трещин и других дефектов, которых не видно снаружи. Он также помогает определить местоположение арматуры в смеси.

Метод ударного импульса

Несмотря на свое название «ударный», метод относится к неразрушающим. Это значит, что во время испытаний образец не повредится и не разломится на несколько частей. Определяется прочность бетона в этом случае при помощи прибора ОНИКС-2.

Суть метода заключается в регистрации энергии, которая образуется при ударе специального бойка о бетонную поверхность. Метод ударного импульса довольно прост в проведении, не нуждается в высоких трудозатратах и не требует вычислений. Поэтому он считается самым популярным из неразрушающих способов проверки. К недостаткам можно отнести разве что сложность определения прочности в слое на г л убине до 50 мм.

Кроме прибора ОНИКС-2 для измерений используется молоток Шмидта. Внутри прибора есть система пружин, помогающая ему осуществлять свободный отскок после удара по твердой поверхности бетона. Чем больше отскок, тем выше твердость материала. На молотке есть градуированная кривая, по которой и вычисляется показатель.

Упругого отскока

Метод похож на предыдущий. Для измерений используются молотки со сферическими штампами, в том числе молоток Шмидта. После удара прибор отскакивает, а на шкале регистрируется его путь и амплитуда. Для получения точных расчетов испытание проводят несколько р аз и записывают среднюю цифру.

Пластической деформации

Старая методика, основанная на определении деформации бетона от удара или статического давления. Для испытаний используются разные приборы:

• Ручной шариковый молоток Физделя. Ударная часть инструмента заканчивается шариком, легко вращающимся в сферическом гнезде.
• Эталонный молоток Кашкарова. Кроме шарика снабжен стержнем и пружиной. При ударе на бетоне остается вмятина , а на стержне отпечаток. Прочность определяют соотношением двух величин.
• Пружинный молоток ПМ
• Сферический штамп УПМ
• Маятниковые механизмы
• Дисковые приборы ДПГ

Принципы работы всех механизмов построены на нанесении и последующем измерении диаметра вмятины на бетоне.

Разрушающие методы

Для испытания необходимо разрушить бетонный монолит и пол у чить образец определенного размера (чаще всего 7×7 или 15×15 сантиметров).

Существует два способа:

1. Выпиливания с помощью режущего инструмента
2. Выбуривания с помощью сверла

После этого образец отправляют в лабораторию.

Каждый метод определения прочности бетона имеет свои плюсы и минусы. Они описаны в таблице.

Все это оборудование достаточно дорогое (от 70 000 рублей и более). Если вы не занимаетесь строительством профессионально, то нет никакого смысла покупать такие дорогостоящие приборы. Можно взять их в аренду или заказать экспертизу.

Дальше мы расскажем о некоторых нюансах определения прочности при самостоятельном изготовлении бетонных раство р ов.

Вы хотите самостоятельно приготовить бетон

Самостоятельное приготовление бетона имеет свои преимущества. Вы точно будете контролировать качество всех компонентов, их пропорции. Вам не придется дополнительно платить за работу, транспортировку материала. Но изготовить качественную смесь без специального оборудования трудно.

Если для строительства или других работ вам подходят разновидности низких классов (В3,5-В12,5 или М50-М150), их можно приготовить старым ручным методом. Более прочный бетон нужно замешивать на бетономешалке. Начиная от марки М300-М350 стоит использовать п р омышленную технику.

Чтобы повысить качество материала и удобство работы с ним, можно добавить пластификаторы. Они улучшают подвижность, оптимизируют время твердения материала. При их внесении не нужно лить лишнюю воду, снижая прочность бетона. Есть добавки, которые повышают морозоустойчивость и водонепроницаемость.

Подробнее об этом вы можете прочитать в других статьях нашего сайта:

• Как приготовить бетон
• Как твердеет бетон
• Какой щебень лучше для бетона

Проверить прочность еще не застывшего бетона невозможно. Для получения адекватных показателей нужно будет дождаться полного затвердевания материала. Это произойдет через 28 суток после заливки. Для проверки можно обратиться в компании, проводящие экспертизу, либо взять необходимые приборы в а р енду.

Вы уже самостоятельно приготовили бетон

Это самый сложный случай. Если на этапе замеса раствора вы не учли планируемые нагрузки на бетон, то нужно будет заказывать экспертизу или использовать специальные приборы. По-другому определить прочность не удастся. Повысить прочность застывшего материала тоже невозможно.

Для строительства заборов, навесов, будок под инвентарь, небольших сараев бетон часто замешивают «на глаз». Как правило, этого достаточно для таких сооружений. Другое дело – когда вы строите дом или заливаете фундамент под гараж. Возрастают нагрузки на бетон, соответственно – и требования к прочности должны быть выше. Нужно внимательно подойти к подбору пропорций материалов и не отходить от инст р укции.

Теперь вы знаете, как можно определить прочность бетона на разных этапах его приготовления.

Рекомендуем также ознакомиться со следующими статьями раздела:

• Как приготовить бетон — пошаговая инструкция.
• Какой щебень лучше для бетона — рекомендации по выбору оптимального заполнителя.
• Как твердеет бетон — о том, сколько длится твердение и как избежать возможных проблем.
• Прочность бетона – подробная информация о том, что это за свойство и на что оно влияет.
• Таблица прочности бетона – соотношение классов и марок материала.

Список всех страниц по данной теме также можно найти в р азделе Все о бетоне.

Хотите знать больше?

Подробнее о том, что это за материал, каковы его виды и свойства, вы можете прочитать на странице Бетон.

Также советуем познакомиться с описанием следующих марок бетона: