+ 7 812 987 60 10

Б. Самсониевский пр., д.32, лит 4А

Испытание бетона для строительства на века

Современный бетон на цементной основе появился менее 200 лет назад. Но сочетание глины, извести, вулканического пепла, песка, щебня и воды человечество освоило более 4000 лет назад. Бетонные фундаменты найдены на месте древней Месопотамии, бетонный купол римского Пантеона и сегодня поражает воображение. Есть мнение, что даже египетские пирамиды построены из бетонных блоков. Это говорит о невероятной долговечности бетона, а простота его изготовления и составляющих делают его еще и самым популярным строительным материалом. Казалось бы, приготовить такую смесь может и непрофессионал. В интернете даже появились онлайн калькуляторы расчета ее состава. Но формула проста только на первый взгляд, ведь любое отступление от качества компонентов и их соотношения может стать причиной весьма быстрого разрушения уже построенной конструкции. Поэтому при массовом строительстве требуется производить обязательное испытание бетона профессиональной лабораторией.

  1. Когда и зачем требуется испытание бетона, какие параметры оцениваются
  2. Виды бетона: классификация, маркировка, использование
  3. ГОСТы для бетона и его испытаний
  4. Методы испытания бетона
  5. Испытание готовой бетонной смеси

Когда и зачем требуется испытание бетона, какие параметры оцениваются

Испытание бетона позволяет выявить малейшие отклонения его технических характеристик от нормативных показателей, а, следовательно, является гарантией прочности бетонных конструкций зданий и сооружений, которые, в большинстве случаев, являются несущими, а значит обеспечивают надежность эксплуатации всего строительного объекта.

Испытания проводят для следующих целей:

  • контроля качества по ходу строительства;
  • оценки состояния построенных конструкций в процессе технического обследования здания или сооружения, в т. ч. при реконструкции;
  • проверки готовой смеси;
  • определения физических свойств в ходе научного исследования.

Бетон исследуют как в полевых условиях (непосредственно на строительном объекте), так и в лабораторных условиях, для чего отбирают образцы или пробы незатвердевшей заводской бетонной смеси или бетонных кубов и кернов. На строительной площадке также применяют неразрушающие методы исследования, в большинстве случаев, с применением ультразвука, которые позволяют определить характеристики бетона и возможные дефекты без забора образцов.

В ходе исследования оцениваются такие характеристики бетона, как:

  • плотность и прочность;
  • влажность, водонепроницаемость и водопоглощение, водоудерживающая способность;
  • морозостойкость бетонной смеси;
  • расслаиваемость;
  • удобоукладываемость;
  • сохранение свойств во времени.

Виды бетона: классификация, маркировка, использование

Поскольку бетон является самым популярным строительным материалом, то и используют его в совершенно разных зданиях и сооружениях, а значит в разных эксплуатационных условиях. Поэтому состав смеси должен соответствовать тем задачам, которые будет решать в дальнейшем построенная из него конструкция.

испытание бетона

Согласно ГОСТу 25192-2012 бетоны принято классифицировать по следующим признакам:

  1. Назначение или применение строительной конструкции.

Бетоны бывают обычные (конструкционные) общестроительного назначения, а также специальные (модифицированные), в состав которых добавляют заполнители, позволяющие использовать бетон при декоративных работах, в дорожном покрытии, а также в зданиях, где требуется дополнительная гидро, — тепло- или радиационная защита.

  • Тип вяжущего компонента.

Помимо цемента, вяжущим веществом в бетоне могут выступать различные силикаты, гипсы, полимеры, асфальты, известняки и шлаки.

  • Вид компонента-заполнителя.

Компоненты-заполнители могут составлять до 80% состава бетонной смеси. Их количество регулируют в зависимости от планируемых свойств бетонной в ходе затвердевания и бетонной конструкции после затвердевания. Заполнители бывают натуральные (природные) и искусственные, и разными по размеру: от речных песчинок до щебня с диаметром в 8 мм. Их также разделяют на плотные (например, песок, щебень), пористые (например, керамзит, пемза) и специальные (например, полимеры, руда).

  • Средняя плотность.

Этот показатель означает плотность затвердевшей бетонной смеси в кг/м³. Плотность особо легких бетонов составляет менее 800 кг/м³. Их используют в декоративных и теплоизоляционных целях. Для легких бетонов, для создания стяжек и декоративных элементов, показатель колеблется от 800 до 2000 кг/м³. Бетоны с плотностью от 2000 до 2500 кг/м³ называют тяжелыми. Их заливают в панели, опоры, перекрытия многоэтажных домов. Если плотность выше 2500 кг/м³, бетон считается особо тяжелым и применяется в зданиях и сооружения с высокой динамической нагрузкой, например, взлетно-посадочных полосах.

  • Структура.

Если поры воздуха между зернами занимают менее 7% объема, то бетонную смесь считают плотной. При поризованной структуре в бетон не добавляют мелкие заполнители типа песка. Если структура ячеистая, это значит, что под воздействием газо-, пенообразователей, в структуре появились одинаковые по объему воздушные ячейки.

  • Условия отвердевания.

Бетон может твердеть в естественных условиях, при тепловой обработке без повышения давления или в автоклаве – специальной печи для изготовления штучных плит, блоков, панелей, элементов.

  • Коррозийная стойкость.

В зависимости от дальнейшей эксплуатации здания или сооружения, бетону также можно придать антикоррозийные свойства: от применения в обычной среде до использования вместе с железной арматурой, в морской воде, под влиянием экстремальных перепадов температур и всевозможных химических реагентов.

Если бетонная смесь была произведена в точном соответствии с ГОСТом, то бетон называют товарным. Существуют также «жирная» смесь, когда вяжущих веществ больше чем наполнителя и «тощая смесь», если вяжущих компонентов очень мало.

испытание бетона

В зависимости от характеристик бетонная смесь особым образом маркируется.

Например, БСЛ В12,5 П2 F200 W2 D900 ГОСТ 7473-2010. Первые буквы означают плотность и структуру бетона, в данном случае речь идет о Бетонной Смеси Легкого бетона с классом прочности (В) 12,5, с маркой удобоукладываемости по осадке (П) 2, с морозостойкостью (F) 200, водонепроницаемостью (W) 2 и средней плотностью (D) 900.

Аббревиатура БСМ означает мелкозернистый бетон, БСТ – тяжелый, а БСГ – готовый к применению. Марка бетона по прочности обозначается буквой М и соответствует классу бетона по прочности, обозначаемому буквой В. Морозостойкость бетона F означает, что он может выдержать N количество циклов замораживания и оттаивания, точная цифра указывается в маркировке.

Но здесь мы хотим сделать ремарку: марок бетона М в стандарте не существует с 1991 года, но есть еще «старожилы», которые применяют этот термин, поэтому нужно учитывать, что современную марку бетона М обеспечивает класс В с доверительной вероятностью 95%.

ГОСТы для бетона и его испытаний

Технологии изготовления различных бетонов и методики их последующих испытаний регулируются десятком разных ГОСТов. Отдельные нормативные документы также существуют для бетонных смесей и добавок. На сентябрь 2021 года, актуальными являются следующие:

Для бетонов

  1. ГОСТ 25192-2012 Бетоны. Классификация и общие технические требования
  2. ГОСТ 25820-2014 Бетоны легкие. Технические условия
  3. ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

Для испытания бетонов

  1. ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
  2. ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования
  3. ГОСТ 12730.5-2018. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости
  4. ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля
  5. ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод контроля прочности

Для бетонных смесей

  1. ГОСТ 27006-2019 Бетоны. Правила подбора состава
  2. ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия
  3. Для испытания бетонных смесей
  4. ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний

Для добавок к бетонам

  1. ГОСТ 24211-2008. Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия

Для испытания добавок

  1. ГОСТ 30459-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Определение и оценка эффективности

Методы испытания бетона

Прежде, чем углубляться в научные методики по испытанию бетонной смеси и застывшего бетона, хотим поделиться небольшим лайфхаком, который помогает быстро определить качество бетона «на глаз» для тех, кто строит собственный дом и не имеет возможности воспользоваться услугами лаборатории.

испытание бетона

Во-первых, это цвет. Если внимательно присмотреться, то окажется, что бетон вовсе не такой серый, он серо-зеленый. Поэтому чем более явным видится зеленый оттенок, тем выше качество бетона. И, наоборот, желтизна говорит о низком качестве.

Во-вторых, это «молоко». А точнее цементное молочко, которое образуется на поверхности залитой смеси. Молочко – это водянистая жидкость светло-серого цвета, которую с поверхности нужно убрать, чтобы на бетоне не появилась корка. Но густота этого молочка говорит о высоком качестве раствора.

В-третьих, это удар. Профессиональные строители говорят, что проверить качество бетона после полного застывания можно с помощью стального молотка. Если бетон высокого качества, то при ударе молоток практически отпружинит от поверхности и оставит небольшую вмятину, но не трещины.

Испытание бетона на прочность (сжатие, изгиб, растяжение, отрыв)

Если испытание бетона на прочность проводится в лабораторных условиях, то для проведения работ используют разрушающие методы исследования, для которых изготавливаются из смеси или отбираются на объекте кубики и керны (образцы цилиндрической формы). Если испытания проводят в полевых условиях, то применяются только неразрушающие методы исследования.

Лабораторное исследование качества бетона проводят непосредственно перед отправкой бетонной смеси к месту строительства.  В ходе испытаний из представленной смеси изготавливают кубики и цилиндры от 100 до 300 мм в диаметре. Залитые образцы выдерживают до полного высыхания в камере нормального твердения (при температуре 20±2°С и влажности воздуха 95±5%) 28 суток, затем разрушают в специальном прессе и фиксируют результаты испытаний в протоколе соответствия нормативным стандартам и заявленной марке.

Самой популярной неразрушающей методикой испытания бетона является ультразвук, а точнее определение прочности, основанное на зависимости косвенных характеристик: скорости и времени распространения ультразвука при измерении специальными приборами.

испытание бетона

Ультразвуковой метод применяют при положительной температуре испытываемой поверхности, на готовых строительных конструкциях, для определения прочности бетона в установленном проектной документацией промежуточном и проектном (как правило, 28-суточном) возрасте и возрасте, превышающем проектный при обследовании конструкций, а также в ходе исследований при реконструкции исторических зданий. Не менее двух раз на каждом контролируемом участке. В заключении фиксируются:

  • проектный и фактический класс бетона;
  • прочность участков и среднюю прочность конструкции;
  • дефекты на участках бетонной конструкции, требующие внимания.

Прочность бетона также проверяют методом отрыва, который заключается в подсчете количества усилий, которые нужно приложить для разрушения бетонной поверхности. К поверхности на эпоксидный раствор приклеивается специальный стальной диск, который пытаются оторвать с помощью разнообразных инструментов. Наиболее точной считается методика, включающая в себя частичное скалывание исследуемой поверхности.

Испытание бетона на водонепроницаемость

Испытание на водонепроницаемость проводится только для определенных видов бетона, которые имеет в своем составе так называемые гидравлические вяжущие вещества, способные затвердевать не только на воздухе, но и в воде. К ним относят гидравлическую известь, романский и портландский виды цемента и некоторые другие. Их непроницаемость для воды определяют по:

  • глубине проникания воды под давлением;
  • коэффициенту фильтрации;
  • мокрому пятну и
  • воздухопроницаемости.

Контрольные образцы для испытания — это серия из шести экземпляров кубической или цилиндрической формы, изготавливают которые в соотношении крупность зерна:высота образца. Зерна должны быть не крупнее 4 мм, а высота не должна превышать 150 мм. По тому же принципу образцы забираются на объекте. Перед испытанием требуется также гидроизолировать одну из поверхностей. В результате испытаний бетону присваивают марку по водонепроницаемости от W2 до W20. Чем выше значение, тем хуже проникает вода в строительный материал.

испытание бетона

Испытание бетона на морозостойкость

Согласно ГОСТу, данное испытание проводят для тяжелых бетонов разных типов, в том числе тех, что применяются для дорожных и аэродромных покрытий. Данные исследования применяют для точного подбора состава бетона, при разработке новых технологий изготовления, а также для контроля качества готовых покрытий и конструкций.

Базовой методикой испытания является многократное цикличное замораживание и размораживание образцов материала в лабораторных условиях, после чего проводится сравнительный анализ потери прочности, массы и определение величины морозостойкости. Помимо базового, существует также ускоренный метод исследования, кроме легких бетонов.

Все образцы перед заморозкой насыщают водой или раствором хлорида натрия с температурой +20С°, а замораживают в камере при температуре -18С° (и до -50С° при укоренном варианте исследования). Контрольные образцы просушивают во влажной ткани, взвешивают и проверяют на сжатие.

испытание бетона

Испытание готовой бетонной смеси

При испытании бетонной смеси очень важно учитывать правила отбора проб, где время идет на считанные минуты:

  • на месте производства пробу берут через 15 минут после ее выгрузки из смесителя;
  • на месте укладки пробу берут из автобетономсмесителя три раза с интервалом в минуту или при подаче насосом три раза в течение десяти минут;
  • после чего пробу дополнительно перемешивают.

Непосредственное испытание также должно начаться очень быстро, но не раньше, чем через 10 минут и не позднее, чем 30 минут от забора. Пробу бетона нельзя дополнительно нагревать или охлаждать, допустимая разница в температуре составляет 5С°. Бетонная смесь также не должна потерять влагу.

При испытании выявляют так называемый показатель удобоукладываемости, т. е. способность бетонной смеси заполнять форму при заданном способе уплотнения и образовывать в результате уплотнения плотную, однородную массу. В ходе испытательных работ на металлический лист устанавливают стандартный конус, и через воронку заливают бетонную смесь равными слоями (в один или три приема в зависимости от удобоукладываемости). Слои уплотняют, излишки удаляют, форму приподнимают и металлической линейкой измеряют размеры расплыва или осадки конуса.

Помимо плотности бетонную смесь также проверяют на пористость, расслаиваемость, водоотделение и сохраняемость свойств.


Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /home/icglobalem/ic-globalem.pro/docs/wp-includes/script-loader.php on line 2740