Отбор и испытание кернов бетона
MATTЕST отбирает керны из бетонных и железобетонных конструкций, подготавливает образцы и определяет их прочность при сжатии в лаборатории.
Метод показывает свойства бетона непосредственно в конструкции и применяется, когда контрольных образцов недостаточно, результаты других методов вызывают сомнения либо требуется независимое техническое подтверждение.
Когда применяют испытание кернов
- при неудовлетворительных результатах контрольных кубов
- когда неразрушающие методы не дали однозначного результата
- когда результат отрыва со скалыванием невозможно применить или требуется дополнительное подтверждение
- для проверки качества выполненных работ
- при обследовании ответственных конструкций
- при независимой проверке подрядчика
- при техническом или судебном разбирательстве
- когда отбор кернов предусмотрен проектом или программой контроля
Керны не являются универсальным первым способом контроля. Это трудоёмкий и локально разрушающий метод, который особенно полезен, когда необходимо получить результат непосредственно по бетону конструкции.
Выбор мест отбора
Точки бурения назначаются с учётом задачи обследования, схемы конструкции, доступности участка и расположения арматуры.
До бурения MATTЕST проверяет выбранную зону прибором поиска арматуры. Для этого может применяться МИТ АРМОТРЕК производства M‑Instrument, позволяющий определить положение стержней и толщину защитного слоя бетона.
По ГОСТ 28570-2019 образцы отбирают на участках без арматуры. Места отбора обычно располагают не ближе 100 мм от рабочих швов и краёв конструкции, если программой испытаний не установлено иное.
Если при бурении керн пересёк арматуру, соответствующий участок удаляется. Оставшаяся часть может быть подготовлена для испытания только при сохранении допустимых размеров и геометрии. В образце, испытываемом на сжатие, арматура не допускается.
После отбора отверстие восстанавливается бетоном или ремонтным составом с показателями качества не ниже предусмотренных проектом.
Выбор диаметра керна
Диаметр подбирается с учётом крупности заполнителя, конструкции и доступного пространства для бурения.
В практической работе MATTЕST ориентируется на следующие размеры:
- около 100 мм — для бетона со щебнем крупностью до 20 мм
- около 150 мм — для бетона со щебнем крупностью до 40 мм
Это практические ориентиры, а не универсальная таблица обязательных диаметров. ГОСТ 28570-2019 допускает цилиндрические образцы диаметром от 44 до 200 мм. При размере образца не более 70 мм его размер должен не менее чем в три раза превышать максимальную крупность заполнителя; при отступлении требуются экспериментально установленные коэффициенты.
Требования к геометрии
Для испытания на сжатие высота подготовленного керна должна находиться в диапазоне от 0,65 до 2,05 его диаметра. Значение 0,8 диаметра может использоваться как практический ориентир, но не является минимальным требованием действующего стандарта.
Опорные поверхности должны быть ровными, параллельными и перпендикулярными оси образца. Отклонение от плоскостности не должно превышать 0,001 наименьшего размера образца, а отклонение от перпендикулярности — 2 мм на 100 мм.
Подготовка кернов
- Керн выбуривается алмазной установкой с подачей воды.
- Образец маркируется и доставляется в лабораторию.
- Повреждённые участки и части с арматурой удаляются.
- Керн выпиливается на камнерезном станке до требуемой высоты.
- Проверяются размеры, плоскостность и параллельность опорных граней.
- При необходимости поверхности выравниваются подходящим быстротвердеющим составом.
- После выдерживания образец испытывается на сжатие.
В практике MATTЕST для точного выравнивания граней может применяться прочный быстротвердеющий состав на гипсовой основе. Он должен обеспечивать ровную опорную поверхность и не разрушаться раньше бетона. Способ подготовки поверхностей и характеристики выравнивающего состава отражаются в документации по испытанию.
Выдерживание после бурения и распиловки
После изготовления или подготовки с применением воды керны выдерживают в лаборатории не менее трёх суток при температуре 20 ± 5 °C и относительной влажности не менее 55 %.
Семь суток не являются обязательным сроком по ГОСТ 28570-2019. Полный производственный цикл с учётом выезда, бурения, транспортирования, распиловки, подготовки и загрузки лаборатории обычно занимает несколько дней и в отдельных случаях может достигать 7–10 календарных дней.
Как проходит испытание
- Изучаем проект, конструкцию и задачу контроля.
- Составляем программу и назначаем участки отбора.
- Проверяем расположение арматуры.
- Выбуриваем и маркируем керны.
- Восстанавливаем места отбора.
- Подготавливаем образцы и выдерживаем их в требуемых условиях.
- Испытываем керны на сжатие.
- Рассчитываем прочность с учётом размеров и условий отбора.
- Оформляем протокол или техническое заключение.
Что получает заказчик
- схему и описание мест отбора
- сведения о конструкции и кернах
- фактические размеры образцов
- описание подготовки рабочих поверхностей
- максимальную разрушающую нагрузку
- рассчитанную прочность бетона
- фотографии отбора, подготовки и испытания
- протокол либо техническое заключение
- сопоставление с проектными требованиями, если они предоставлены
Нормативная основа
- ГОСТ 28570-2019 — определение прочности бетона по образцам, отобранным из конструкций
- ГОСТ 10180-2012 — испытание бетона на прочность по контрольным образцам
- ГОСТ 18105-2018 — правила контроля и оценки прочности бетона
Положения о размерах кернов, отсутствии арматуры в образцах для сжатия, подготовке поверхностей и трёхсуточном выдерживании проверены по ГОСТ 28570-2019.