Определение прочности бетона методом отрыва со скалыванием

К какому виду контроля относится метод

ГОСТ 22690-2015 относит отрыв со скалыванием по стандартной схеме к прямым неразрушающим методам определения прочности бетона.

Физически после испытания остаётся небольшое локальное повреждение. Поэтому в профессиональной речи метод также называют локально или частично разрушающим. На сайте используется точная формулировка: прямой неразрушающий метод по ГОСТ, сопровождающийся местным разрушением бетона.

Когда применяется метод

• контроль бетона в монолитных конструкциях
• проверка после неудовлетворительных результатов контрольных образцов
• приёмка выполненных бетонных работ
• независимая проверка подрядчика
• обследование зданий и сооружений
• подтверждение и привязка показаний склерометра, ударно-импульсного или ультразвукового прибора
• получение прямых результатов при споре между участниками строительства

Почему метод важен для достоверности

Склерометр, ударно-импульсный и ультразвуковой приборы измеряют косвенные характеристики бетона. Отрыв со скалыванием непосредственно определяет усилие, необходимое для местного разрушения бетона.

Поэтому его применяют как самостоятельный прямой метод, а также для построения, проверки и привязки градуировочных зависимостей экспресс-приборов.

Производительность

Одно локальное измерение обычно занимает около 3–5 минут: сверление отверстия, установка анкера, нагружение и фиксация результата.

Практическая серия MATTЕST обычно включает 3–6 точек на конструкцию, партию бетона или захватку:

• три точки — ориентировочно 15 минут после подготовки доступа
• шесть точек — ориентировочно 30 минут
• дополнительное время требуется для поиска арматуры, подготовки поверхности и восстановления отверстий

Испытание может выполнять один инженер. При большом объёме эффективнее работают два специалиста: один готовит следующие участки, второй устанавливает прибор и фиксирует результаты.

Диапазон 3–6 точек является практической схемой MATTЕST, а не единым обязательным количеством для любого объекта. Число и расположение контролируемых участков назначаются по проекту, ГОСТ 18105-2018 и программе контроля.

Выбор анкера

При стандартной схеме выбор анкера выполняется по таблице А.1 ГОСТ 22690-2015:

• анкер 24×48 мм — для тяжёлого бетона прочностью от 5 до 100 МПа
• анкер 24×48 мм — для лёгкого бетона прочностью от 5 до 40 МПа
• анкер 16×35 мм — для тяжёлого бетона прочностью от 40 до 100 МПа; для лёгкого бетона стандартной схемой не предусмотрен

Анкер 16×35 мм позволяет контролировать высокопрочный тяжёлый бетон при меньшем усилии вырыва, чем при применении анкера 24×48 мм.

Окончательный выбор выполняет инженер с учётом:

• предполагаемой прочности и вида бетона
• максимальной крупности заполнителя
• толщины и армирования конструкции
• диапазона испытательного прибора
• выбранной стандартной схемы

Диапазоны ГОСТ относятся к стандартной схеме метода и выбранному анкерному устройству. Фактическая возможность испытания дополнительно проверяется по максимальному усилию, диапазону измерений и инструкции конкретного прибора.

При глубине установки анкера 48 мм ГОСТ предусматривает одно измерение на контролируемом участке. При глубине менее 40 мм, включая схему 16×35 мм, требуется не менее двух измерений на участке.

Прибор, используемый лабораторией

MATTЕST выполняет испытания прибором STONE 55.

Прибор регистрирует усилие вырыва и перемещение анкера, строит график нагружения и позволяет определить величину проскальзывания.

Проскальзывание анкера — разность между фактической глубиной вырыва и первоначальной рабочей глубиной его установки. Эта величина учитывается при окончательном расчёте прочности бетона.

Как проходит испытание

1. Изучаем конструкцию, проект и задачу контроля.
2. Выбираем участки в зоне наименьших эксплуатационных напряжений.
3. Проверяем расположение арматуры.
4. Сверлим отверстие под выбранное анкерное устройство.
5. Очищаем отверстие и устанавливаем анкер на рабочую глубину.
6. Соединяем анкер с прибором.
7. Плавно увеличиваем нагрузку со скоростью 1,5–3,0 кН/с.
8. Фиксируем усилие вырыва и проскальзывание анкера.
9. Осматриваем и измеряем образовавшуюся зону разрушения.
10. Рассчитываем прочность и восстанавливаем место испытания.

Когда результат нельзя принимать безоговорочно

Глубина установки анкера должна быть не меньше максимальной крупности заполнителя. До сверления необходимо убедиться в отсутствии близко расположенной арматуры.

Если форма вырванной части существенно отличается от нормативной или фактическая глубина вырыва отличается от глубины установки более чем на 5 %, результат допускается использовать только для ориентировочной оценки.

Если отличие превышает 10 % либо в недопустимой близости от анкера обнажилась арматура, результат не учитывается.

Отрыв со скалыванием или керны

Отрыв со скалыванием:

• выполняется непосредственно на объекте
• быстро даёт измеренные данные
• оставляет сравнительно небольшое локальное повреждение
• не требует транспортирования, распиловки и трёхсуточного выдерживания образцов

Керны применяются, когда конструкция не позволяет правильно установить анкер, результаты разных методов расходятся, испытание образцов прямо предусмотрено программой либо требуется дополнительное доказательство фактических свойств бетона.

Что получает заказчик

• расположение контролируемых участков
• сведения о конструкции и возрасте бетона
• тип прибора и анкерного устройства
• усилие вырыва по каждой точке
• величину проскальзывания анкера
• рассчитанную прочность бетона
• фотографии процесса и зон разрушения
• оценку по требованиям проекта
• протокол либо техническое заключение

Нормативная основа для Узбекистана

• ГОСТ 22690-2015 — механические методы неразрушающего контроля прочности бетона
• ГОСТ 18105-2018 — правила контроля и оценки прочности бетона
• ГОСТ 31914 — контроль высокопрочных тяжёлых и мелкозернистых бетонов

Применение ГОСТ 22690-2015 для метода отрыва со скалыванием подтверждено областями одобрения действующих испытательных лабораторий Узбекистана.