Мобильная диагностика бетона

Компания «Академия строительных решений» - оказывает услуги по оценке состояния железобетонных конструкций на строительных площадках, а также на объектах заказчиков.

Имея большой опыт в разработке технических решений по ремонту, гидроизоляции, усилению бетонных конструкций, промышленных полов мы не только предоставляем технический отчет о состоянии конструкции, но и предоставляем рекомендации с подробным описанием состава работ и материалов.

Отслеживание таких характеристик бетона, как толщина защитного слоя, теплопроводность, влажность, прочность, адгезия покрытия и других очень важно, так как эти факторы напрямую влияют на срок и качество службы. Для быстрого и эффективного анализа бетонных конструкций подходят методы неразрушающего контроля – НК. Эта технология позволяет проводить анализ не только в лабораториях, но и на строительных площадках даже при значительных объемах работы.

К преимуществам НК относятся:

• - отсутствие повреждений в проверяемой конструкции, сохранение эксплуатационных характеристик;
• - минимальные затраты на подготовку к работе – нет необходимости организовывать отдельную лабораторию на площадке;
• - большой спектр выполняемых задач.

Контроль прочности бетона – один из самых важных параметров, который должен соответствовать проектным требованиям. Поэтому его анализу уделяется особое внимание.

Для соответствия требованиям процедура обследований бетонных конструкций регламентирована ГОСТ 22690-2015 и ГОСТ 17624-2012 . Общие правила проверки качества бетона изложены в ГОСТ 18105-2010 . При работе методами неразрушающего контроля обследование проводится с помощью механических действий: сколов, вдавливаний, ударов, отрыва. Кроме этого для анализа используется ультразвуковое сканирование.

Что позволяет определить контроль прочности бетона?

1 - Для строящихся конструкций: распалубочную и отпускную прочность, реальные характеристики материала (для сравнения с паспортом).

2 – Для готовых конструкций: состояние полотна при плановой инспекции (сроки указаны установленным проектным возрастом) или при реконструкции.

Существуют две группы методов неразрушающего контроля прочности бетона

Прямые методы испытания бетона (методы местных разрушений)

В работе методом местных разрушений используется ГОСТ 22690-2015. Этот способ проверки бетона называют условно неразрушающим, так как работы максимально точечные и подходят даже для определения градуировочных зависимостей для косвенных методов.

Несмотря на все преимущества и точность результатов, метод местных разрушений имеет несколько недостатков. Среди них – необходимость расчета глубины прохождения арматуры, высокая трудоемкость и возможность повреждения поверхности конструкции. Таким образом, могут быть затронуты рабочие характеристики изделия.

Косвенные методы испытания бетона

Косвенные методы испытания бетона отличаются большей производительностью. Они основаны на ударно-импульсном воздействии и контролируют верхний слон материала (25-30 мм). Для работы необходима зачистка поверхности контролируемых участков, это ограничивает возможность применения.

По технологии на заводах ЖБИ и в строительных лабораториях неразрушающий контроль применяют после приведения градуировочных зависимостей приборов в соответствие с фактической прочностью материала, основанной на испытании контрольной партии.

Метод ударного импульса

Наиболее распространенным среди неразрушающих методов является метод ударного импульса. Среди его достоинств выделяют оперативность получения результатов, простоту механизма вычислений, слабую зависимость от состава бетона и незначительные трудозатраты. Однако определение прочности в слое до 50 мм будет затруднительным.

Что определяет метод?

- Класс бетона.

- Пластичность и упругость.

- Производить измерения под разными углами к поверхности.

Как работает метод?

Под действием пружинного механизма боек со сферическим ударником касается поверхности. Энергия, полученная при ударе, расходуется на деформацию бетона, и образуется лунка. Преобразователь создает электрический импульс из механической энергии. Таким образом, благодаря вычислениям механизма становится известны результаты измерения прочности на сжатия.

Метод упругого отскока

Этот прием был взят из практики работы с металлом и отлично подошел для определения прочности бетона. Главными преимуществами метода упругого отскока являются скорость измерения, простота работы, возможность измерения на густоармированных конструкциях. Однако прочность при таком исследовании определяется только в поверхностном слое глубиной до 30 мм.

Как работает метод?

Специальный прибор (склерометр – пружинный молоток со сферическим штампом) совершает удар и отскок от поверхности материала. Шкала прибора фиксирует путь во время отскока, производя в среднем 5-10 измерений с разницей от 30 мм между точками ударов. Диапазон измерений составляет от 5 до 50 МПа. Таким образом, получается график с градуировочными кривыми, на основании которого определяется прочность бетона.

Этот метод является одним из самых простых и бюджетных. Среди достоинств – возможность оценки качества бетона в густоармированных конструкциях. Однако для проведения таких измерений максимальная прочность бетона - М500, для более прочных материалов такой способ будет не эффективен. Метод пластической деформации

Как работает метод?

Небольшой штамп (стальной шарик или стержень) вдавливают в бетон. Полученный след измеряют с помощью углового масштаба, анализируя отпечатки, как на бетоне, так и на бойке. Прочность материала определяют по соотношению размеров отпечатков.

Чаще всего для измерений используют приборы ручного ударного действия. Это ручные или пружинные молотки с определенными характеристиками: минимальная твердость штампа - HRC60, минимальный диаметр шарика – 10 мм, минимальная толщина диска – 1 мм, минимальная энергия удара – 125 Н.

Ультразвуковое обследование

Еще одной формой неразрушающего контроля бетона является ультразвуковой метод. Сфера его применения достаточно широка: контроль прочности бетона, проверка качества бетонирования, поиск арматуры, дефектоскопия. При этом исследования могут проводиться многократно, а форма изделия может быть абсолютно любой. Единственный минус метода – наличие погрешности при переходе от акустических характеристик к прочностным.

Как работает метод?

Существует два варианта работу с ультразвуком: сквозное прозвучивание (датчики расположены на разных сторонах тестируемого образца, позволяя работать с глубокими слоями конструкции) и поверхностное прозвучивание (датчики на одной стороне). Выводы делаются по скорости прохождения ультразвукового сигнала через материал. Причем скорость будет зависеть не только от прочности материала, но и от состава заполнителя, расхода цемента, степени уплотнения и других технологических особенностей.

Помимо описанных широко используемых методов контроля прочности бетона, стоит упомянуть и о менее популярных. К ним относят метод электрического потенциала, инфракрасные, вибрационные, акустические методы, которые находятся на данный момент на стадии экспериментального изучения.

Учитывая опыт профессионалов в сфере неразрушающего контроля бетона, можно составить базовый комплект приборов, помогающий решить самые важные задачи: отрыв со скалыванием ребра, ударный импульс (пластическая деформация и упругий отскок), ультразвук. Помимо этого важно иметь измерители защитного слоя и влажности бетона, оборудование для отбора образцов.

Погрешность методов неразрушающего контроля прочности бетона

Процедура оценки

Общие правила контроля прочности бетона изложены в ГОСТ 18105-2010 .

Требования к контрольным участкам приведены в следующей таблице

При исследовании прочности бетона можно столкнуться с факторами, усложняющими процесс обследования. В первую очередь это касается воздействия на поверхность агрессивных факторов химического, термического или атмосферного происхождения. В таком случае перед применением методов изучения прочности проводится обследование поверхностного слоя (визуально, простукиванием или с применением раствора фенолфталеина). Нарушенные структуры слоя удаляются, место проверки зачищается наждачным камнем.

В таких случаях прочность бетона будет правильнее определять путем сбора образцов материала либо методом местных разрушений. При этом если используются ударно-импульсные и ультразвуковые приборы, необходимо учитывать шероховатость изучаемой поверхности (не выше Ra 25).

Прочность бетона по маркам

Измерение защитного слоя и диаметра арматуры

При создании защитного слоя бетона руководствуются указаниями СНиП 2.03.04-84 и СП 52-101-2003 . Контроль толщины защитного слоя проводится по ГОСТ 22904-93 .

Защитный слой бетона выполняет несколько функций. Он обеспечивает сцепление бетона с арматурой, защищает от перепадов температуры и влажности. Именно поэтому толщина защитного слоя определяется в каждом отдельном случае согласно условиям эксплуатации и иным характеристикам.

При необходимости диагностировать защитный слой и выполнить контроль качества армирования железобетонных конструкций используют специальные локаторы арматуры. Эти приборы способны считать характеристики арматурных включений благодаря импульсной магнитной индукции.

Неразрушающий контроль влажности

Влажность бетона оценивают по ГОСТ 12730.0-78: Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости . В ходе производственного процесса часть влаги, так называемая технологическая влага (до 30-35% для ячеистого бетона), остается в стройматериале. И при нормальных эксплуатационных условиях, этот процент сокращается до 4-6% по весу уже за первый отопительный период.

Чтобы удостоверится в норме влаги бетонного материала, используют внутренние и поверхностные измерители влажности. Поверхностные приборы работаю на глубину до 20 мм и могут описывать картину только верхнего слоя материала, в то время как полноценные влагомеры анализируют зависимость диэлектрической проницаемости материала всей толщины перекрытия.

Адгезия защитных и облицовочных покрытий

Методика оценки адгезии установлена ГОСТ 28574-2014: Защита от коррозии в строительстве. Конструкции бетонные и железобетонные. Методы испытаний адгезии защитных покрытий .

Адгезия защитных покрытий – это устойчивость к расслоению и способность сцепляться с другими материалами. Этот параметр определяется давлением отрыва, которое необходимо для отделения покрытия (краски, штукатурки) от бетона. Существует несколько способов измерения данной характеристики бетона:

- прямыми методами (с нарушением адгезионного контакта);

- косвенными методами (возможны только путем сопоставления);

- неразрушающими методами (ультразвуковые и электромагнитные измерения).

Чаще всего измерение адгезии бетона производится специальным прибором – адгезиметром – при диагностике повреждений, проверке строительных материалов и контроле качества антикоррозийных работ.

Морозостойкость

Учитывая специфику использования бетонных конструкций, при строительстве необходимо взять во внимание такую характеристику, как морозостойкость бетона. Морозостойкость определяется, как способность сохранять эксплуатационные качества при перепадах температур, а также не изменять характеристик при нескольких циклах заморозки и оттаивания. И чаще всего в нормативных актах именно количество циклов перехода через нулевую отметку определяет устойчивость покрытий.

Морозостойкость различных марок бетона определена в ГОСТ 10060-2012 (с циклической градацией от F50 до F1000).

Группы бетонов по морозостойкости

Для определения морозостойкости бетона используют ультразвуковые методы. Работы производятся в соответствии с ГОСТ 26134-2016 и требуют профессионализма от сотрудника для получения точных результатов. Благодаря простоте исследования стоимость замеров морозостойкости не велика и может проводиться неограниченное число раз.

пп

Область применения

Наименование

1.

Измеритель прочности бетона

EASY BETON CONDTROL

2.

Измеритель защитного слоя бетона

NOVOTEST Арматурскоп

3.

Нивелир оптический на треноге

ADA, с выдвигающейся линейкой.

4.

Нивелир Лазерный, на треноге

5.

Измеритель прочности бетона

ИПС МГ-4. по ГОСТ 22690

6.

Измеритель влажности бетона

МГ-4 Росреестр.

7.

Толщинометр Лакокрасочный покрытий.

8.

Электронный Пирометр для измерения температуры поверхности.

9.

Измеритель Электромагнитного поля

АКТАКОМ АТТ 2593

10.

отбор воздуха на содержание, фенола, цинка, паров кислот и др.)

Ручной пробоотборный насос Drager

11.

Тепловизор Fluke

12.

Комплект для визуального и измерительного контроля РД 03-606-03