Determinació de la resistència del formigó: mètodes, equips, GOST. Control i avaluació de la resistència del formigó

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2024-01-17 18:43

Quan es revisen les estructures d'edificis, es fa la determinació de la resistència del formigó per determinar el seu estat en el moment actual. El rendiment real després de l'inici de l'operació normalment no coincideix amb els paràmetres de disseny. Es veuen afectats directament per càrregues de deformació i factors externs. Es poden utilitzar diferents mètodes durant el procés de diagnòstic.

Termes i definicions bàsiques

Abans de considerar els mètodes bàsics de seguiment i avaluació de la resistència del formigó, es recomana que us familiaritzeu amb alguns conceptes perquè no hi hagi dubtes en el futur. A continuació es presenten tots els termes i definicions necessaris per a una comprensió més clara del tema.

• El formigó és un material de construcció obtingut artificialment com a resultat de l'enduriment d'un morter amb un aglutinant i farciments. Es poden afegir additius addicionals a la barreja per aconseguir el millor rendiment.
• Força - la propietat d'un material endurit per percebre les càrregues mecàniques sense trencar-seon. Durant el funcionament, les estructures estan sotmeses a compressió i tensió, així com a altres influències.
• Límit de resistència: el valor més alt de càrrega mecànica aplicada, reduït directament a una determinada àrea de secció transversal, després d'arribar a la qual es produeix la destrucció parcial o completa del material.
• Mètodes destructius per determinar la resistència del formigó: control dels paràmetres enumerats prenent mostres de control preses de l'estructura provada segons els punts de GOST 28570.

• Assajos no destructius: comprovació de la fiabilitat de les propietats bàsiques dels elements estructurals individuals sense desmuntar-los. Amb aquest mètode, no cal desactivar l'objecte.
• Àrea de prova estructural: una determinada proporció del volum, la longitud o l'àrea de dimensions limitades per a la qual es duen a terme les proves de resistència.

Per a què serveix el control?

Quan es construeixen edificis residencials, instal·lacions industrials o comercials, determinar la resistència del formigó evita moltes conseqüències negatives. El material s'utilitza en diverses etapes de construcció d'edificis per a diferents finalitats. Depenent del tipus d'estructures, els requisits per a les mescles poden variar significativament. Per exemple, per abocar fonaments i parets, s'utilitzen diferents graus de formigó, que estan determinats per les característiques de resistència.

L'ús de mescles que no compleixen els requisits pot provocar la formació d'esquerdes, deteriorament del funcionamentqualitats i fallada prematura de l'estructura. Sovint es necessita investigació per determinar si un edifici es pot utilitzar més per a qualsevol propòsit.

Taula de resistència del formigó: classes i graus coincidents

Els morters es divideixen en categories, que tenen en compte diversos paràmetres. Normalment, la resistència del formigó en MPa es divideix en classes, indicades amb una lletra majúscula amb un número. Aquest marcatge en un entorn professional es considera el més convenient. Per exemple, un morter B25 tindrà una resistència de 25 MPa.

Pel que fa a la marca de formigó, expressa un valor aproximat en quilograms per centímetre quadrat. La designació es fa segons el mateix principi. Tanmateix, amb la relació d'indicadors, el coeficient de variació normatiu pot ser del 13,5 per cent.

Per exemple, es proposa familiaritzar-se amb una taula especial de resistència del formigó, que mostra la correspondència entre classes i graus de mescles.

Classe	Marca	Força, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Què influeix en la durabilitat?

Durant el curs dels processos químics, la mescla de formigó s'endureix. L'aigua interacciona amb l'aglutinant. Sota la influència de determinats factors, la velocitat d'una reacció química es pot accelerar o alentir. La resistència final del formigó dependrà en certa mesura d'ells.

Els factors importants inclouen:

• activitat de l'enquadernador inicial;
• cantitat d'aigua a la composició;
• nivell de compactació;
• temperatura i humitat;
• qualitat dels components de barreja.

La qualitat dels farcits utilitzats té un paper important. Els components amb una fracció fina i les substàncies argiloses condueixen a una disminució de la força. Les partícules grans tenen una millor adherència a l'aglutinant. El seu ús té un efecte positiu en els indicadors de força.

Classificació dels mètodes de recerca

A l'hora de determinar la resistència del formigó a les estructures d'edificis, cal resoldre problemes tècnics difícils. El desenvolupament de la investigació teòrica i pràctica en el camp del control de qualitat de les composicions d'edificis ha donat lloc a l'aparició de nombrosos mètodes. Cadascun d'ells té un abast específic, així com els seus pros i contres.

Si prenem el mètode d'influir directament sobre l'estructura provada, podem distingir tres mètodes principals.

1. Destructiu. Després de les operacions de control, la mostra no es pot utilitzar per al propòsit previst.
2. No destructiu. El rendiment de la prova no afecta el rendiment de l'estructura.
3. Localment destructiu. Cal una reforma després d'esdeveniments especials.

La inspecció només s'ha de dur a terme després d'un coneixement detallat del disseny i la documentació tècnica. Després d'haver rebut certa informació sobre la composició utilitzada i la tecnologia de fabricació de l'estructura, podeu començar a treballar per determinar les propietats de resistència.

Quins factors determinen l'elecció del mètode?

Per conèixer la resistència a la tracció del formigó, primer heu de decidir la metodologia d'investigació. Els factors següents influeixen en la seva elecció:

• estat de la combinació d'edificis;
• accessibilitat dels llocs de prova;
• quantitat d'informació recollida;
• presència o absència de capes heterogènies a l'estructura.

Malgrat la varietat de mètodes, els resultats obtinguts per mètodes destructius són els més fiables, ja que les proves mesuren l'indicador desitjat: la força aplicada durant la compressió. A més, s'estudia acuradament una mostra presa directament del cos de l'estructura, i no de la part superior.

Mètodes de control destructiu

L'essència dels mètodes rau en l'estudi de mostres obtingudes per foradat o serrat de l'estructura acabada. Estan sotmesos a una càrrega estàtica amb un augment gradual de la taxa de creixement. Com a resultat, és possible calcular les tensions sota les forces aplicades.

Les dimensions i la forma de les mostres preses depenen del tipus d'assaig que s'està realitzant. Han de complir els requisits de GOST 10180.

Mètode de recerca	Forma de les mostres de prova	Mides dels elements en mil·límetres
Determinació de la resistència a la tracció i a la compressió del formigó	Cube	La longitud de les vores de la figura pot ser de 100, 150, 200 o 300 mm
	Cilindre	Per a la investigació, es pren una mostra de dos diàmetres d'alçada, un dels quals pot tenir les mateixes dimensions que les vores del cub.
Comprovació dels indicadors de força per a la tensió axial	Prisma de secció quadrada	Les dimensions de l'element a provar poden ser: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 o 200 x 200 x 800 mm.
	Cilindre	Durant la prova es prenen mostres de la mateixa mida com en el cas anterior.
Determinació de la resistència a la tracció en flexió i trencament	Prisma de secció quadrada	Durant el treball es prenen mostres de les mides següents: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 i 150 x 150 x 600 mm.

Per determinar la resistència del formigó, les seves mostres es recullen perforant o serrant peces individuals.

1. Els seients s'assignen desprésinspecció preliminar. L'àrea de prova de disseny ha d'estar a una certa distància de les juntes i les vores.
2. Les solcs restants després del mostreig es tanquen amb formigó de gra fi.
3. En el procés de perforació o serrat, s'utilitzen fulles de serra de diamant, serres de forat especials o eines de carbur adequades.
4. Les àrees de mostreig no haurien d'estar lliures de reforç. Si aquesta opció no es pot implementar, es pren una peça de formigó amb barres metàl·liques amb una secció transversal de fins a 16 mm per a mostres amb dimensions superiors a 10 cm.
5. La presència de reforç és inacceptable en estudis de tensió i compressió axial. Això afecta negativament el rendiment final. A més, les varetes no haurien d'estar presents en mostres en forma de prisma a les proves de tracció per flexió.
6. Els llocs per extreure mostres, el seu nombre i les mides estan determinats per les regles de control de la resistència del formigó, tenint en compte els punts de GOST 18105.

Cada peça presa està marcada i descrita al protocol. Després d'això, es prepara amb cura per a més proves. Totes les mostres han de tenir un esquema especial que reflecteixi clarament l'orientació de les peces directament en el disseny.

Assajos mecànics no destructius

Aquest mètode es basa en les dependències de calibratge. Es basen en característiques indirectes. Aquests inclouen:

• indicadors del rebot del davanter directament des de la superfície de formigó;
• paràmetres d'energia de percussióimpuls;
• mida d'impressions que queden com a resultat d'un impacte mecànic;
• estrès que condueix a una ruptura local a la fugida;
• força en trencar-se a la vora d'una estructura.

Les regles per controlar la resistència del formigó proposen utilitzar un determinat conjunt d'aparells de mesura durant les proves: una pinça, una escala angular, un indicador de rellotge i algunes altres eines. El nombre de proves realitzades i les distàncies entre les zones de treball es mostren a la taula.

Mètode de recerca aplicada	Nombre d'esdeveniments celebrats	Distància en mil·límetres
		Des de les vores de l'estructura	Entre zones de treball
Estrellat de costella	2	-	200
Deformació plàstica	5	50	30
Separació	1	50	Diàmetre de disc doble
Rebot elàstic	5	50	30
Impuls de xoc	10	50	15
Tarçar amb xips	1	150	Profunditat d'excavació,multiplicat per 5

Les activitats anteriors s'han de dur a terme en un lloc d'estructura de formigó amb una superfície total de 100-600 metres quadrats. vegeu Després de realitzar les proves principals, les dades s'introdueixen en un registre especial per establir les dependències de calibratge entre les característiques indirectes i els indicadors de resistència del morter endurit.

Assajos no destructius mitjançant mètodes físics d'influència

La categoria d'aquests mètodes inclou tecnologies d'impacte acústic i radiació penetrant. Ofereixen l'oportunitat de jutjar les característiques qualitatives de l'estructura per l'estructura interna, ja que la velocitat de propagació de les ones de vibracions elàstiques es mesura directament a través del material que s'està provant.

El dispositiu més utilitzat per determinar la resistència del formigó és el mètode ultrasònic. Permet fer lectures sense exercir un impacte mecànic sobre l'estructura. Mesura la velocitat amb què les ones ultrasòniques travessen una capa de formigó. Amb un estudi transversal, els sensors es poden situar a banda i banda, i amb un de superficial, a un costat.

El control mitjançant ultrasons es considera el més informatiu i bastant senzill. Permet no només avaluar els paràmetres de resistència, sinó també trobar possibles defectes a l'interior de les capes. El dispositiu utilitzat té diversos modes de funcionament, que es presenten a la taula.

Mode	Descripció
Calibració	Permet adaptar el dispositiu a les característiques del formigó. Les ones de cisalla es mesuren dins de la mescla endurida, es determinen paràmetres importants, necessaris per prendre imatges qualitatives de l'estructura de la matriu.
Visió general	Et dóna l'oportunitat d'estudiar ràpidament l'estructura interna de l'estructura. Es mesura el gruix, es detecten defectes o objectes a la matriu (accessoris, canonades, cables).
Col·lecció	S'han recollit dades d'ultrasò. L'enregistrament es fa en diverses posicions. L'escaneig es realitza en forma de tira (o cinta especial).
Vista	S'utilitza per analitzar dades durant un llarg període de temps. En aquest cas, tot tipus d'imatges estan presents a la pantalla. Es poden mostrar un per un o tots alhora.

El provador ultrasònic de resistència del formigó permet realitzar múltiples proves repetidament, controlant constantment el canvi de paràmetres. El desavantatge és l'error en la relació de les característiques acústiques amb els paràmetres bàsics.

Sobre l'enduriment de mescles de construcció a base de ciment

Hi ha una dependència directa de la resistència del formigó de la temperatura durant el procés de curat. Les condicions normals es consideren un mode de 15 a 20 graus. A mesura que la temperatura baixa, l'augment de la força es ralenteix. Quan es congela, es produirà un enduriment si s'han afegit additius especials a la composició.

Pujar la temperatura accelera el procés de curat, sobretot si la humitat és suficient. No obstant això, escalfar més de 85 graus està contraindicat, ja que és difícil protegir la mescla de formigó de l'assecat. El procés de solidificació es pot estimular de dues maneres. El primer d'ells és utilitzar la calor interna i el segon és utilitzar la calor externa.

Sobre l'anàlisi de possibles problemes per determinar la força

Quan s'utilitza un mesurador de resistència ultrasònic del formigó, s'ha de prestar especial atenció a l'establiment de dependències de calibratge. Sense ells, les dades obtingudes no es poden considerar com a evidència. Per obtenir resultats més precisos, haureu de tenir en compte la quantitat i la composició del farciment, el nivell de compactació, el consum de ciment i molt més.