Приклади результатів інструментального обстеження залізобетонних конструкцій з визначення міцності бетону

Мєшкова Ірина Юріївна
Мєшкова Ірина Юріївна
+38(098)4354272
+38(066)2127371
uitc@etcu.com.ua
Ловейкін Сергій Олександрович
Ловейкін Сергій Олександрович
+38(097)4068648
+38(050)4457697
uitc@etcu.com.ua

В даній статті приводяться результати типових обстежень лабораторією УІТЦ залізобетонних конструкцій неруйнівними методами з метою оцінювання класу міцності бетону на стиск.

Обстеження збірних залізобетонних конструкцій в адміністративній багатоповерховій будівлі

Дане інструментальне обстеження проводилось в рамках обстеження багатоповерхової будівлі повизначенню та оцінки її технічного стану, згідно ДСТУ-Н Б В.1.2-18:2016. Будівля, фото якої зображено на рис.1, була побудована в 70-х роках минулого століття, і на момент обстеження проектна документація із зазначенням міцнісних властивостей бетону несучих конструкцій була відсутня.

Рис. 1

Обстеженню підлягали плити перекриття та ригелі на покрівлі, залізобетонні балки, діафрагми та колони на всіх поверхах. Фото деяких обстежуваних конструкцій на об’єкті приведено на рис. 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2 Місця випробування міцності бетону в залізобетонних збірних конструкціях: на колоні (а); на діафрагмі та ригелі (б).

Вимірювання проводилось не суцільне, а вибіркове. Всі конструкції були збірними, з однакових серій для кожного окремого типу конструкцій – через що об’єм обстежуваних конструкцій (об’єм вибірки із генеральної сукупності), для встановлення класу міцності бетону на стиск кожного окремого типу конструкцій, скоротився до мінімуму (близько 3% від генеральної сукупності). Невелика вибірка обґрунтована тим, що збірні конструкції володіють значно вищим показником однорідності бетону, ніж монолітні залізобетонні конструкції, як в межах окремо взятої конструкції, так і в межах генеральної сукупності конструкцій з одної і тої ж серії продукції, що була виготовлена на окремому підприємстві (заводі).

Мета проведеного обстеження – оцінка параметру міцності бетону на стискв в кожному із типів конструкцій.

Перелік основних нормативних документів, на які є посилання у протоколі інструментального обстеження, наведено у таблиці 1.

Tип та основні характеристики засобіввимірювальноїтехніки, якими проводилось інструментальне обстеження, наведено у таблиці 2.

Методика проведення інструментального обстеження

Міцність бетону на стиск на поверхні конструкцій визначалась методом відскоку приладом «молоток Шмідта», з прив’язкою його показників до показників методу відриву зі сколюванням.

В окремих точках на поверхні колон, діафрагм, ригелів та плиn були проведені випробування методом відриву зі сколюванням (загалом 10 точок) і визначено міцність бетону. В цих же точках попередньо були проведені вимірювання методом ударного імпульсу. Результати даних парних випробувань приведені в графічному вигляді на рис.2.

Рис. 3 Побудовані градуювальні залежності

З рис. 3 видно, що при визначеніміцності бетону усіхконструкцій за єдиною градуювальною залежністю (за прямою, що нанесена пунктиром), окремі типии конструкцій матимуть систематичні похибки визначення міцності бетону: такі типии конструкцій, як колони (результати з міцністю 56,0; 55,2; 57,8, що позначені затемненим «кружечком») та ригель міжповерхами (результат з міцністю 56,1, що позначений затемненим «кружечком»), матимуть виключно занижені показники, тоді такі типии конструкцій, як діафрагми (результати з міцністю 50,2; 57,0, що позначені затемненими «трикутниками») та плити (результат з міцністю 45,5, що позначений затемненим «трикутником»), матимуть переважно завищені показники. Ригеля на горищі (результати з міцністю 40,7; 41,1) суттєво відрізняються по міцності від ригелів між поверхами, і на рис. 3 позначені також затемненими «трикутниками».

В подальшому, міцність бетону в колонах та ригелях міжповерхамивизначалась по показникувідскоку за залежністю y=1,0232*x-3,0577. Міцність бетону в діафрагмах та ригелях під покрівлею визначалась по показнику відскоку за залежністю y=0,5701*x-11,526.

Міцність бетону в 37-ми відібраних конструкціях визначалась за результатами випробування методом відскоку, за допомогою побудованих градуювальник залежностей.

Результати інструментального обстеження

За результатами інструментальнихобстеженьбуливстановленінаступніпоказники.

Для діафрагм та ригелів, якізнаходятьсяпід плитами покрівлі:

  • середнє значення параметру міцності бетону на стиск (марка) – 42,2 МПа;
  • коефіцієнт варіації міцності на стиск – 5,83 %;
  • нормативна міцність на стиск при забезпеченості 95% (клас) – 38,0 МПа.
  • клас бетону: С35.

Для колон та ригелів, якізнаходятьсяміжповерхами:

  • середнє значення параметру міцності бетону на стиск (марка) – 53,8 МПа;
  • коефіцієнт варіації міцності на стиск – 4,71 %;
  • нормативна міцність на стиск при забезпеченості 95% (клас) – 49,4 МПа.
  • клас бетону: С45.

Обстеження монолітних залізобетонних конструкцій в житловій багатоповерховій будівлі

В іншому випадку, інструментальному обстеженню з метою встановлення класу міцності бетону на стиск, підлягали монолітні залізобетонні конструкції в багатоповерховому будинку, під час його зведення.

Фото обстежуваних конструкцій на об’єкті приведено на рис.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4

Мета проведеного обстеження – оцінка параметру міцності бетону на стиск в залізобетонних монолітнихконструкціях на трьох поверхах багатоповерхового будинку, що були виготовлені із бетонної суміші двох різних постачальників.

Перелік основних нормативних документів

Тип та основні характеристики засобів вимірювальної техніки

Методика обстеження – аналогічна приведеній вище методика побудови градуювальник залежностей. Відмінність полягає в тому, що сукупності, в яких будувались окремі градуювальні залежності (2 шт.), формувались за принципом різних постачальників бетонної суміші. І, окрім цього, оскільки неоднорідність бетону в монолітних конструкціях є значно вищою, застосовувалась значно ширша вибірка, ніж в попередньому обстеженні збірних конструкцій, – об’ємом близько 10% від генеральної сукупності.

Також, для порівняння точності різних неруйнівних методів, по проведеним прямим випробуванням методом відриву зі сколюванням, будувались градуювальні залежності для двох методів – методу відскоку та поверхневого ультразвукового методу.

На рис. 1 приведено побудовуградуювальнихзалежностей для методіввідскоку та ультразвукового поверхневого. Окрема точка відповідаєусередненим по двомвимірюванням в окремійконструкціїзначеннямміцності (відривів проведено вдвічі більше, ніж приведено точок на діаграмі).

Рис. 1 Градуювальні залежності для методу відскоку (а) та ультразвукового поверхневого методу (б): квадратики – вимірювання «сукупності 1»; трикутники – вимірювання «сукупності 2».

Міцність бетону в 37-ми відібраних конструкціях визначалась за результатами випробування методом відскоку, за допомогою побудованих градуювальник залежностей.

Результати інструментального обстеження

За результатами інструментальних обстежень конструкцій були встановлені наступні показники.

Для конструкцій з бетонної суміші «Постачальника 1»:

  • середнє значення параметру міцності бетону на стиск (марка) – 31,4 МПа;
  • коефіцієнт варіації міцності на стиск – 7,0 %;
  • нормативна міцність на стиск при забезпеченності 95% (клас) – 26,2 МПа.

Дані конструкції відповідають класуВ25 (С20/25 – за новими правила­ми, згідно ДБН В.2.6-98:2009).

Для конструкцій з бетонної суміші «Постачальника 2»:

  • середнє значення параметру міцності бетону на стиск (марка) – 31,4 МПа;
  • коефіцієнт варіації міцності на стиск – 5,0 %;
  • нормативна міцність на стиск при забезпеченності 95% (клас) – 28,1 МПа.

Дані конструкції відповідають класуВ25 (С20/25 – за новими правила­ми, згідно ДБН В.2.6-98:2009).

Як бачимо, середнє значення міцності бетону (марка бетону) є однаковою в обох сукупностях. За рахунок меншої неоднорідності (меншого коефцієнта варіації) в другій сукупності, реальний клас міцності бетону на стиск в другій сукупності є дещо вищим, ніж в першій, хоча обидві сукупності відповідають одному стандартизованому класу С20/25.