Испытание бетонных образцов на прочность при сжатии

Что можно передать на испытание

• бетонные кубы
• цилиндрические контрольные образцы
• образцы, изготовленные непосредственно на объекте
• образцы предприятия — производителя бетонных изделий
• серии образцов для контроля прочности в разном возрасте

Испытание возможно только после идентификации образцов: должно быть понятно, к какому объекту, участку бетонирования, партии смеси и дате изготовления они относятся.

Когда проводится испытание

• для контроля прочности в проектном возрасте
• для промежуточного контроля набора прочности
• перед снятием опалубки или передачей нагрузки — если такой контроль предусмотрен проектом
• при входном контроле бетонных и железобетонных изделий
• для проверки результатов лаборатории поставщика
• при сомнениях в качестве бетонной смеси
• при подборе или корректировке состава бетона

В каком возрасте испытывают образцы

• на 7-е сутки — промежуточная оценка набора прочности
• на 28-е сутки — контроль прочности в стандартном проектном возрасте
• на 3-и сутки — ранний контроль, распространённый на строительных объектах Узбекистана

Трёхсуточное испытание особенно полезно, когда результат необходим для перехода к следующему этапу: снятию опалубки, перемещению оборудования или продолжению монтажа. Решение принимается по требованиям проекта, а не только по общему проценту набора прочности.

Возраст испытания в каждом случае устанавливается проектом или программой контроля. Возраст 28 суток не является универсальным для любого бетона и любой задачи.

Размер контрольных образцов

Размер куба выбирается с учётом максимальной крупности заполнителя:

• при щебне фракции 5–20 мм обычно изготавливают кубы 100×100×100 мм
• при заполнителе крупностью до 40 мм применяют кубы 150×150×150 мм

По ГОСТ 10180-2012 при максимальном зерне до 20 мм минимальный размер образца составляет 100 мм, при зерне до 40 мм — 150 мм.

Количество образцов и партия бетона

Для одного состава, партии бетона или захватки MATTЕST на практике использует серию из 3–6 образцов. Часть образцов можно испытывать в промежуточном возрасте, остальные — в проектном.

Под партией на объекте может пониматься объём бетона одного состава, уложенный за установленный период, например за одну смену или сутки. При большом объёме партия дополнительно разделяется: программа контроля может, например, предусматривать новую серию образцов на каждые 50 м³ бетона.

Объём 50 м³ не публикуется как обязательная универсальная граница. ГОСТ 18105-2018 связывает число проб с принятой схемой контроля, объёмом и видом конструкций; конкретную периодичность устанавливают проект и программа контроля. Число образцов внутри серии по ГОСТ 10180 зависит от внутрисерийной вариации, поэтому диапазон 3–6 образцов подаётся как практическая схема MATTЕST, а не единственный нормативный вариант.

Что особенно влияет на результат

• место и правильность отбора пробы
• качество перемешивания
• способ и качество уплотнения
• геометрия и размеры образца
• плоскостность опорных граней
• размеры и состояние формы
• отсутствие крупных раковин, сколов и повреждений
• правильная маркировка
• условия хранения и твердения
• транспортирование без повреждений
• точный возраст на момент испытания

Неправильно изготовленный, уплотнённый или хранившийся куб может показать низкий результат даже при качественном бетоне в конструкции.

Как проходит испытание

1. Проверяем маркировку и идентификацию образцов.
2. Определяем их возраст.
3. Осматриваем поверхность, сколы и дефекты.
4. Измеряем геометрические размеры.
5. Проверяем состояние опорных граней.
6. Устанавливаем образец в испытательный пресс.
7. Прикладываем равномерно возрастающую нагрузку до разрушения.
8. Фиксируем максимальное усилие.
9. Рассчитываем прочность при сжатии с учётом формы и размеров образца.
10. Обрабатываем результаты всей серии и оформляем протокол.

Как оценивается результат

Прочность отдельного образца рассчитывается по разрушающей нагрузке и площади его рабочего сечения.

Для оценки партии или класса бетона недостаточно испытать один случайный куб. Учитываются результаты установленного количества образцов, условия их изготовления и правила статистической оценки прочности.

Необходимо различать прочность отдельного образца, среднюю прочность серии, оценку прочности партии и подтверждение фактического класса бетона. Это связанные, но не одинаковые результаты.

Что делать при низкой прочности образцов

Неудовлетворительный результат контрольных кубов не всегда означает, что конструкция подлежит демонтажу.

Сначала проверяются идентификация образцов, условия изготовления и хранения, возраст испытания, правильность отбора бетонной смеси и результаты других серий.

Если сомнения сохраняются, прочность проверяют непосредственно в конструкции отбором и испытанием кернов, методом отрыва со скалыванием либо сочетанием прямых и косвенных методов контроля.

Что получает заказчик

• протокол испытаний
• описание и маркировку образцов
• возраст и фактические размеры
• максимальную разрушающую нагрузку
• прочность каждого образца
• результат по серии
• характер разрушения
• фотографии до и после испытания
• оценку по предоставленным проектным требованиям

Нормативная основа для Узбекистана

• ГОСТ 10180-2012 — методы определения прочности бетона по контрольным образцам
• ГОСТ 18105-2018 — правила контроля и оценки прочности бетона
• ГОСТ 22685-89 — формы для изготовления контрольных образцов бетона
• ГОСТ 10181-2014 — отбор проб бетонной смеси и изготовление образцов