Определение прочности бетона путем лабораторных испытаний

6.7.1. Лабораторное определение прочности бетона существующих конструкций производится путем испытания образцов, взятых из этих конструкций.

Отбор образцов производится путем выпиливания кернов диаметром от 50 до 150 мм на участках, где ослабление элемента не оказывает существенного влияния на несущую способность конструкций. Этот метод дает наиболее достоверные сведения о прочности бетона в существующих конструкциях. Недостатком его является большая трудоемкость работ по отбору и обработке образцов.

6.7.2. При определении прочности по образцам, отобранным из бетонных и железобетонных конструкций, следует руководствоваться указаниями ГОСТ 28570-90.

Сущность метода состоит в измерении минимальных усилий, разрушающих выбуренные или выпиленные из конструкции образцы бетона при их статическом нагружении с постоянной скоростью роста нагрузки.

6.7.3. Форма и номинальные размеры образцов в зависимости от вида испытаний бетона должны соответствовать ГОСТ 10180-90.

Допускается применение цилиндров диаметром от 44 до 150 мм, высотой от 0,8 до 2 диаметров при определении прочности на сжатие, от 0,4 до 2 диаметров при определении прочности на растяжение при раскалывании и от 1,0 до 4 диаметров при определении прочности при осевом растяжении.

За базовый при всех видах испытаний принимают образец с размером рабочего сечения 150´150 мм.

6.7.4. Места отбора проб бетона следует назначать после визуального осмотра конструкций в зависимости от их напряженного состояния с учетом минимально возможного снижения их несущей способности. Пробы рекомендуется отбирать из мест, удаленных от стыков и краев конструкций.

После извлечения проб места отбора следует заделывать мелкозернистым бетоном или бетоном, из которого изготовлены конструкции.

Участки для выбуривания или выпиливания проб бетона следует выбирать в местах, свободных от арматуры.

6.7.5. Для выбуривания образцов из бетона конструкций применяют сверлильные станки типа ИЕ 1806 по ТУ 22-5774 с режущим инструментом в виде кольцевых алмазных сверл типа СКА по ТУ 2-037-624, ГОСТ 24638-85*Е или твердосплавных концевых сверл по ГОСТ 11108-70.

Для выпиливания образцов из бетона конструкций применяют распиловочные станки типов УРБ-175 по ТУ 34-13-10500 или УРБ-300 по ТУ 34-13-10910 с режущим инструментом в виде отрезных алмазных дисков типа АОК по ГОСТ 10110-87Е или ТУ 2-037-415.

Допускается применение другого оборудования и инструментов для изготовления образцов из бетона конструкций, обеспечивающих изготовление образцов, отвечающих требованиям ГОСТ 10180-90.

6.7.6. Испытание образцов на сжатие и все виды растяжения, а также выбор схемы испытания и нагружения производят по ГОСТ 10180-90.

6.7.7. Опорные поверхности испытываемых на сжатие образцов, в случае, когда их отклонения от поверхности плиты пресса более 0,1 мм, должны быть исправлены нанесением слоя выравнивающего состава. В качестве типовых следует использовать цементное тесто, цементно-песчаный раствор или эпоксидные композиции.

Толщина слоя выравнивающего состава на образце должна быть не более 5 мм.

6.7.8. Прочность бетона испытываемого образца с точностью до 0,1 МПа при испытании на сжатие и с точностью до 0,01 МПа при испытаниях на растяжение вычисляют по формулам:

на сжатие ;

на осевое растяжение ;

на растяжение при раскалывании ;

на растяжение при изгибе ,

где F - разрушающая нагрузка, Н;

А - площадь рабочего сечения образца, мм²;

а, b, l - соответственно ширина и высота поперечного сечения призмы и расстояние между опорами при испытании образцов на растяжение при изгибе, мм.

Для приведения прочности бетона в испытанном образце к прочности бетона в образце базового размера и формы прочности, полученные по указанным формулам, пересчитывают по формулам:

на сжатие ;

на осевое растяжение ;

на растяжение при раскалывании ;

на растяжение при изгибе ,

где h ₁, и h ₂ - коэффициенты, учитывающие отношение высоты цилиндра к его диаметру, принимаемые при испытаниях на сжатие по табл. 6.6, при испытаниях на растяжение при раскалывании по табл. 6.7 и равные единице для образцов другой формы;

a, b, g, d - масштабные коэффициенты, учитывающие форму и размеры поперечного сечения испытанных образцов, которые принимают по табл. 6.6-6.9 или определяют экспериментально по ГОСТ 10180-90.

Таблица 6.6

h d	от 0,85 до 0,94	от 0,95 до 1,04	от 1,05 до 1,14	от 1,15 до 1,24	от 1,25 до 1,34	от 1,35 до 1,44	от 1,45 до 1,54	от 1,55 до 1,64	от 1,65 до 1,74	от 1,75 до 1,84	от 1,85 до 1,95	от 1,95 до 2,0
h 1	0,96	1,0	1,04	1,08	1,1	1,12	1,13	1,14	1,16	1,18	1,19	1,2

Таблица 6.7

h d	1,04 и менее	1,05-1,24	1,25-1,44	1,45-1,64	1,65-1,84	1,85-2,0
h 2	1,0	1,02	1,04	1,07	1,1	1,13

Таблица 6.8

Размеры образцов: ребро куба или сторона квадратной призмы, мм	Сжатие a	Растяжение при раскалывании g	Растяжение при изгибе d	Осевое растяжение b
все виды бетонов	тяжелый бетон	мелкозернистый бетон	тяжелый бетон
	0,85	0,78	0,87	0,86	0,8
	0,95	0,88	0,92	0,92	0,92
	1,0	1,0		1,0	1,0
	1,05	1,10	1,05	1,15	1,08

6.7.9. Отчет об испытаниях должен состоять из протокола отбора проб, результатов испытания образцов и соответствующей ссылки на стандарты, по которым проведено испытание.

Таблица 6.9

, МПа	Коэффициент a при испытаниях на сжатие цилиндров диаметром, мм
50±6	63±6	80±10	более 90
15 и менее	1,1	1,06	1,02	1,0
св. 15 до 25	1,07	1,04	1,01	1,0
св. 25 до 35	1,03	1,01	1,0	1,0
св. 35 до 45	0,96	0,97	0,99	1,0
св. 45 до 55	0,88	0,92	0,97	1,0
более 55	0,8	0,83	0,95	1,0