Испытания на отрыв

Окружающие человека материалы перед их воплощением в какую-либо конструкцию обязательно проходят проверку на возможность их применения. Одним из наиболее распространенных видов материалов являются строительные. По объему и массовости применения первоочередное значение среди них занимает бетон. Трудно представить отрасль или сферу жизнедеятельности человека, где бы не применялся этот строительный материал. Исходя из этого, рассмотрим проверку качества изделий именно из него.

Применение бетона

В строительной отрасли бетон применяется при возведении зданий и сооружений (фундаменты, сваи, стены, полы, плиты перекрытий, лестницы).

Здание из бетона

В дорожном строительстве бетон используется при строительстве автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос, мостов, виадуков, туннелей метро.

В энергетике – для изготовления оснований ЛЭП, плотин ГЭС, АЭС, опор трансформаторов.

В благоустройстве – фонтаны, тротуары, скульптуры, объекты МАФ (скамейки в парках и т. п.).

Садовые дорожки

Качество бетона

Соответствие бетона требуемым параметрам при его эксплуатации и долговечность напрямую зависят от его качества. Основными критериями, характеризующими качество, являются:

• Прочность (способность выдерживать прилагаемые нагрузки);
• Плотность (свойство, определяющее прочность бетона);
• Водонепроницаемость (способность сопротивления воздействию влаги);
• морозостойкость (способность сохранять заложенные при проектировании параметры после повторяющихся циклов замораживания и оттаивания).

Испытания бетона

В процессе производства и эксплуатации бетон подвергается испытаниям на качество. Существует два метода испытаний – разрушающие и неразрушающие.

Первые проводятся в лабораториях предприятий, производящих бетон и бетонные изделия. Испытания проводятся на специально подготовленных образцах. При разрушающем контроле бетон проверяется:

• На сжатие;
• На растяжение при раскалывании;
• На растяжение при изгибе;
• На осевое растяжение;
• На морозостойкость;
• На водонепроницаемость.

Испытание образцов на сжатие

Порядок проведения испытаний регламентируется руководящими документами для каждого вида испытаний.

Неразрушающие методы контроля – механические методы проверки прочности без разрушения бетонных конструкций. К ним относятся:

• Отрыв металлических дисков;
• Вырыв анкера со скалыванием;
• Скалывание ребра конструкции;
• Ультразвуковой контроль прочности;
• Ударно-импульсный способ;
• Метод упругого отскока;
• Метод пластической деформации.

Осуществляются с помощью различных приборов и приспособлений непосредственно на построенных объектах.

Ультразвуковой контроль прочности бетона

В качестве примера рассмотрим испытание на отрыв. Руководящим документом на проведение испытания является ГОСТ 22690-2015.

Стандарт устанавливает и другие методы испытаний, которые выбираются по табличным значениям в зависимости от прочности бетона (см. табл. 1).

Таблица 1

Испытания проводятся при положительной температуре бетона. Прочность определяется на участках без повреждений (трещин, отслоений защитного слоя и т. п.).

Подготовка к испытаниям включает проверку испытательных приборов и др. инструментов на их соответствие. Градуировочная зависимость приборов устанавливается по результатам предыдущих испытаний определения прочности бетона неразрушающим методом, результатам испытаний образцов-кернов, отобранных из той же конструкции и результатам механических испытаний бетона в соответствии с требованиями ГОСТ 10180-2012.

К подготовке относится высверливание шпура (углубления) и его очистка от пыли и др. загрязнений.

Применяемое оборудование и материалы:

• Прибор (адгезиометр) с регулятором регулировки скорости нагружения — для создания усилия отрыва диска;
• Диски стальные ø 40 мм, толщиной не менее 6 мм – для приклеивания к бетону;
• Клей – для приклеивания диска. Должен обеспечивать прочность, при которой разрушение происходит по бетону;
• Шлифовальный камень – для чистовой зачистки места склеивания;
• Щетка – для удаления пыли и др. мусора в месте испытания;
• Линейка металлическая – для измерения участка отрыва бетона;
• Штангенциркуль – для измерения площади отрыва.

Адгезиометр

Последовательность операций при испытании:

• Снять поверхностный слой бетона на глубину 0,5-1 мм в месте приклейки диска;
• Приклеить диск. После схватывания клея соединить с диском испытательный прибор;
• Создавать нагрузку на адгезиометре со скоростью 1 ± 0,3 кН/с до отрыва диска. Значения прилагаемого усилия и скорости фиксируются контрольными приборами адгезиометра;
• Снять испытательный прибор и измерить площадь проекции отрыва на плоскости диска.

Далее с помощью специальных математических формул высчитывается значение условного напряжения в бетоне при отрыве, или прочность на отрыв.

По завершении испытаний конечный результат оформляется в виде таблицы (см. табл. 2).

Таблица 2