Контроль качества бетонной смеси и бетона

 

Для проверки качества бетона следует своевременно и правильно отбирать пробу и изготавливать из нее контрольные образцы. Обычно это делает лаборант. Он же наблюдает за правильностью хранения образцов, а также производит их испытание.

Число подлежащих испытанию серий образцов бетона каждой марки назначают из расчета одной серии (три образца) на следующие объемы работ: для массивных сооружений - на каждые 100 м3 уложенного бетона, для массивных фундаментов под оборудование - на каждые 50 м3 уложенного бетона, но не менее одной серии на каждый фундамент, для каркасных конструкций - на каждые 20 м3 уложенного бетона. Число серий следует увеличивать до 2-3 при ранних сроках ввода в эксплуатацию конструкций менее, чем через 28 дней после укладки бетона, и при особых условиях работы. Изготовление и хранение контрольных образцов производят по ГОСТ 10180. Для определения прочности бетона на сжатие изготавливают образцы-кубы, размеры которых зависят от наибольшей крупности зерен заполнителя.

Образцы изготавливают в разборных чугунных или стальных формах со строганной или шлифованной внутренней поверхностью. Формы должны быть достаточно жесткими, не деформироваться во время формования образцов, с соединениями элементов, исключать потерю цементного молока при формовании. Размер собранных форм необходимо строго выдерживать, не допуская отклонений по длине ребер внутри куба более 1%. Углы между гранями прямоугольных форм должны быть прямыми.

Перед укладкой бетонной смеси формы очищают от остатков бетона, а внутреннюю поверхность смазывают отработанными минеральными маслами или смазкой, препятствующими сцеплению затвердевшего бетона с поверхностью форм.

Укладка бетонной смеси в формы и ее уплотнение должны быть закончены не позднее чем через 20 мин после отбора пробы. Методы укладки и уплотнения бетонной смеси в формах зависят от ее подвижности. Особо подвижную бетонную смесь с ОК ≥ 120 мм укладывают в формы высотой до 150 мм включительно в один слой, а формы высотой 200 мм и более - в 2 слоя равной толщины, и каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем диаметром 16 мм по спирали от краев к центру образцов. При штыковании нижнего слоя стержень должен достигать дна формы, при штыковании второго слоя стержень должен проникать на глубину 2-3 см в лежащий ниже слой. Число штыкований каждого слоя бетонной смеси принимают из расчета 10 погружений стержня на каждые 100 см2 поверхности. По окончании штыкования верхнего слоя избыток бетона срезают металлической линейкой вровень с краями формы, а поверхность образца заглаживают.

Для пластичных и жестких бетонных смесей, уплотняемых при формовании изделий вибрированием, образцы изготовляют также с применением вибрирования. Бетонную смесь укладывают в форму с некоторым избытком, после чего форму устанавливают на стандартную лабораторную виброплощадку и закрепляют зажимами. Затем включают виброплощадку и секундомером фиксируют время вибрирования. Вибрирование должно продолжаться до полного уплотнения, характеризуемого прекращением оседания бетонной смеси, выравниванием ее поверхности и появлением на ней цементного раствора. Обычно это время соответствует показателю жесткости, увеличенному на 30 с.

После уплотнения образцы в формах, покрытых влажной тканью, хранят в помещении при температуре 10-20°С в течение 1 суток, затем их вынимают из форм, маркируют и до момента испытания помещают в камеру нормального твердения при температуре (20±2)°С и относительной влажностью не менее 95%. Образцы в камере укладывают на стеллажи в один ряд по высоте с промежутками между ними, обеспечивающими обдувание каждого образца воздухом.

Качество бетона и его работа в конструкциях и сооружениях определяется его свойствами. Важнейшим свойством бетона является его прочность - способность сопротивляться разрушающим нагрузкам или другим факторам. Бетон относится к таким строительным материалам, которые хорошо сопротивляются сжатию, значительно хуже - срезу и еще хуже - растяжению. Потому бетонные конструкции обычно проектируют таким образом, чтобы бетон в них воспринимал сжимающие нагрузки. Поэтому одной из важнейших характеристик бетона является прочность на сжатие. смесь бетон уплотнение прессование

Прочность на сжатие образцов-кубов определяют следующим образом. Образцы извлекают из камеры влажности хранения, осматривают и обнаруженные на опорных гранях дефекты в виде наплывов удаляют напильником или шлифовальным кругом, а мелкие раковины заполняют густым цементным тестом. Затем определяют рабочее положение образца при испытании и отмечают краской или мелом грани, которые будут прилегать к опорам. Опорные грани выбирают так, чтобы сжимающая сила при испытании образца была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в форму. Образцы обмеряют металлической линейной с точностью до 1 мм, а затем взвешивают на технических весах. Рабочую площадь сечения образца (в см2) определяют как среднее арифметическое площадей обеих опорных граней. Образцы перед испытанием должны в течение 2-4 ч (от момента извлечения из камеры) находиться в помещении лаборатории. Во время испытания образец ставят в центр нижней опорной плиты пресса по оси. Затем включают электродвигатель гидравлического привода пресса. Нагрузку на образец при испытании увеличивают непрерывно и равномерно со скоростью 0,4-0,8 МПа/с до разрушения образца.

Прочность на сжатие бетона R6 (в МПа) определяют как отношение разрушающей силы Р (в Н) к первоначальной площади поперечного сечения образца S (в м2): ; Прочность на сжатие бетона вычисляют как среднее арифметическое результатов испытания трех образцов-близнецов при условии, что наименьший результат испытания одного из трех образцов отличается от следующего показателя не более чем на 15%. В случае если наименьший результат испытания отличается больше чем на 15% от следующего большего показателя, то предел прочности вычисляют как среднее арифметическое из двух наибольших результатов. Марку бетона определяют как предел прочности на сжатие бетонного образца-куба с ребром 150 мм. При длине ребра куба 70, 100, 200, 300 мм предел прочности пересчитывают, пользуясь соответственно следующими коэффициентами: 0,85; 0,91; 1,05 и 1,10.

В случае, когда прочность бетона (в контрольных образцах), уложенного в конструкцию, окажется ниже требуемой по проекту, загружение конструкций эксплуатационной нагрузкой запрещается. При этом немедленно должны быть приняты меры по созданию необходимых температурно-влажностных условий для прогрессивного нарастания прочности бетона в более поздние сроки (2-3 месяца): обогрев паром и поливка бетона водой. После испытания в эти поздние сроки дополнительной серии контрольных бетонных образцов необходимо решить вопрос о прочности конструкции. Если полученные результаты оказались ниже предусмотренных проектом, следует совместно с проектной организацией разработать мероприятия по усилению конструкций и обеспечению надежности сооружения в соответствии с его назначением.

Кроме испытания прочности бетона на сжатие, также контролируются такие показатели как: морозостойкость, плотность, влажность, удобоукладываемость, пористость, водопоглащение, определяют водонепроницаемость, истираемость,