АППАРАТУРА И ИНСТРУМЕНТ
2.1.Прочность бетона определяют при помощи приборов, предназначенных для определения косвенных характеристик, прошедших метрологическую аттестацию по ГОСТ 8.326-89 и отвечающих требованиям, приведенным в табл. 2.
Типы приборов и их технические характеристики приведены в приложении 1.
Таблица 2
| Наименование характеристик приборов | Характеристика приборов для метода | |||||
| упругого отскока | ударного импульса | пластической деформации | отрыва | скалывания ребра | отрыва со скалыванием | |
| Твердость ударника, бойка или индентора HRCэ, не менее | - | - | - | |||
| Шероховатость контактной части ударника или индентора, мкм, не более | - | - | - | |||
| Диаметр ударника или индентора, мм, не менее | - | - | - | |||
| Толщина кромок дискового индентора, мм, не менее | - | - | - | - | - | |
| Угол конического индентора | - | - | 30-60° | - | - | - |
| Диаметр отпечатка, % от диаметра индентора | - | - | 20-70 | - | - | - |
| Допуск перпендикулярности при приложении нагрузки на высоте 100 мм, мм | - | |||||
| Энергия удара, Дж, не менее | 0,7 | 0,02 | 0,7 | - | - | - |
| Скорость увеличения нагрузки, кН/с | - | - | £1,5* | 0,5-1,5 | 0,5-1,5 | 1,5-3,0 |
| Погрешность измерения нагрузки от измеряемой нагрузки, % не более | - | - | 5* |
_____________
* При вдавливании индентора в поверхность бетона.
2.2.Инструмент для измерения диаметра или глубины отпечатков (угловой масштаб по ГОСТ 427-75, штангенциркуль по ГОСТ 166-89 и др.), используемый для метода пластических деформаций, должен обеспечивать измерения с погрешностью не более ±0,1 мм, а инструмент для измерения глубины отпечатка (индикатор часового типа по ГОСТ 577-68 и др.) - с погрешностью не более ±0,01 мм.
2.3.Для метода отрыва со скалыванием следует применять анкерные устройства по приложению 2.
Допускается применять также другие анкерные устройства, глубина заделки которых должна быть не менее максимального размера крупного заполнителя бетона испытываемой конструкции.
2.4. Для метода скалывания ребра следует использовать приборы по приложению 3.
2.5. Для метода отрыва следует использовать стальные диски диаметром не менее 40 мм, толщиной не менее 6 мм и не менее 0,1 диаметра, с параметром шероховатости приклеиваемой поверхности не менее Ra 20 мкм по ГОСТ 2789-73. Клей для приклейки диска должен обеспечивать прочность, при которой разрушение происходит по бетону. Допускается использовать клеи, приведенные в приложении 4.
ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ
3.1. Для определения прочности бетона в конструкциях предварительно устанавливают градуировочную зависимость между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности (в виде графика, таблицы или формулы).
Для метода отрыва со скалыванием, в случае применения анкерных устройств в соответствии с приложением 2, и для метода скалывания ребра, в случае применения приборов в соответствии с приложением 3, допускается использовать градуировочные зависимости, приведенные в приложениях 5 и 6 соответственно.
3.2. Для методов упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации и отрыва градуировочные зависимости устанавливают конкретно для каждого вида прочности из указанных в п. 1.3; для методов отрыва со скалыванием и скола ребра допускается устанавливать единую градуировочную зависимость независимо от вида прочности.
3.3. Градуировочную зависимость устанавливают заново при изменении вида крупного заполнителя, технологии производства бетона, при введении добавок, а для методов отскока, ударного импульса и пластической деформации - также при изменении вида цемента, внесении количественных изменений в номинальный состав бетона, превышающих по расходу цемента ±20 %, крупного заполнителя ±10 %.
3.4. Для установления градуировочных зависимостей используют не менее 15 серий образцов-кубов по ГОСТ 10180-90 или не менее 30 отдельных образцов-кубов. При установлении градуировочной зависимости для метода отрыва со скалыванием в каждую серию дополнительно включают не менее 3 образцов-кубов.
Образцы изготавливают в соответствии с ГОСТ 10180-90 в разные смены в течение 5 сут из бетона одного состава, одной и той же технологии и при том же режиме тепловлажностной обработки или тех же условиях твердения, что и конструкции, подлежащие контролю. При изготовлении образцов 5 серий рекомендуется изготавливать из бетонной смеси, отличающиеся по составу от проектного по цементно-водному отношению в пределах плюс 0,4 и 5 серий в пределах минус 0,4.
3.5. Размеры образцов для установления градуировочной зависимости следует выбирать в соответствии с наибольшей крупностью заполнителя в бетонной смеси по ГОСТ 10180-90, но не менее:
100´100´100 мм - для методов отскока, ударного импульса, пластической деформации для испытания неразрушающими методами и по ГОСТ 10180-90 и отрыва со скалыванием для испытания - по ГОСТ 10180-90;
200´200´200 мм - для методов отрыва и скалывания ребра конструкции.
Размеры ребра дополнительных образцов-кубов, испытываемых методом отрыва со скалыванием, должны быть не меньше шести глубин установки анкерного устройства.
В случае применения на производстве способов и режимов уплотнения, приводящих к изменению структуры бетона, размер и способ изготовления образцов для установления градуировочных зависимостей должен указываться в стандартах или технических условиях на сборные конструкции, в рабочих чертежах на монолитные конструкции или же в методиках, утвержденных в установленном порядке.
3.6. Возраст образцов, используемых при установлении градуировочной зависимости, для метода отскока, ударного импульса и пластической деформации не должен отличаться от установленного срока испытаний конструкций:
более чем на 40 % - при контроле прочности бетона естественного твердения;
более чем в два раза - при контроле прочности бетона после тепловой обработки.
Температура бетона отдельных образцов при определении косвенной характеристики не должна отличаться от средней температуры образцов более чем на ±10 °С, а от температуры конструкции - более чем на ±10 °С.
При построении градуировочных зависимостей, предназначенных для контроля отпускной, передаточной и распалубочной прочности бетона, допускается устанавливать градуировочную зависимость по данным неразрушающих испытаний горячих образцов и испытания тех же образцов на сжатие по ГОСТ 10180-90 при нормальной температуре.
Относительная влажность образцов, используемых при установлении градуировочной зависимости, не должна отличаться от влажности испытываемой конструкции более чем на ±2 %.
3.7. Градуировочную зависимость для методов упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации, отрыва и скалывания ребра устанавливают на основе результатов испытаний образцов-кубов сначала неразрушающим методом, а затем по ГОСТ 10180-90.
При установлении градуировочной зависимости для метода отрыва со скалыванием косвенную характеристику определяют на дополнительно изготавливаемых образцах-кубах, а по ГОСТ 10180-90 испытывают образцы основных серий.
3.8. Для определения косвенных характеристик испытания проводят на боковых поверхностях образцов (по направлению бетонирования).
Число измерений на каждом образце для методов отскока и пластической деформации при ударе должно быть не менее пяти, а расстояние между местами ударов не менее 30 мм. Для метода ударного импульса - не менее десяти, а расстояние между местами ударов - не менее 15 мм. Для метода пластической деформации при вдавливании количество испытаний на одной грани - не менее двух, а расстояние между местами испытаний - не менее двух диаметров отпечатков.
При установлении градуировочной зависимости методом скалывания проводят по одному испытанию на каждом боковом ребре.
При установлении градуировочной зависимости для метода отрыва со скалыванием проводят по одному испытанию на каждой боковой грани.
3.9 При испытании методом отскока, ударного импульса, пластической деформации при ударе образцы должны быть зажаты в прессе усилием (30 ± 5) кН.
3.10. За единичное значение прочности бетона принимают значение прочности бетона в серии по ГОСТ 10180-90 или прочность бетона одного образца (если градуировочную зависимость устанавливают по данным испытаний отдельных образцов).
Образцы, испытанные методом отрыва, устанавливают на прессе так, чтобы к опорным плитам пресса не прилегали поверхности, на которых проводили вырыв; результаты испытаний по ГОСТ 10180-90 увеличивают на 5 %.
3.11. За единичное значение косвенного показателя прочности при установлении градуировочной зависимости принимают среднее арифметическое значение этой величины в серии образцов (или образце), используемых для определения единичного значения прочности.
3.12. Градуировочная зависимость должна иметь среднее квадратическое (остаточное) отклонение Sт, не превышающее 12 % при использовании серии образцов, и 15 % при использовании отдельных образцов от среднего значения прочности 
.
Методика и пример установления градуировочных зависимостей приведены в приложении 7.
3.13. Градуировочную зависимость следует оформлять в соответствии с приложением 8.
3.14. При отсутствии возможности установления градуировочных зависимостей в соответствии с требованиями пп. 3.2 - 3.12 следует применять метод отрыва со скалыванием или метод скалывания ребра, используя градуировочные зависимости, приведенные в приложениях 5 и 6.
Для обследования конструкций допускается применять методы упругого отскока, ударного импульса или пластической деформации, используя градуировочную зависимость, установленную для бетона, отличающегося от испытываемого (по составу, возрасту, условиям твердения, влажности), с уточнением ее в соответствии с методикой, приведенной в приложении 9.
3.15. При проведении обследований допускается испытание методами упругого отскока, ударного импульса и пластических деформаций бетона в пробах, отобранных от конструкции в соответствии с приложением 10.
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
4.1. Испытания проводят на участке конструкции площадью от 100 до 600 см2.
4.2. Прочность бетона в контролируемом участке конструкции определяют по градуировочной зависимости, установленной в соответствии с требованиями разд. 3, при условии, что измеренные значения косвенного показателя находятся в пределах между наименьшим и наибольшим значениями косвенного показателя в образцах, испытанных при построении градуировочной зависимости.
4.3. Число и расположение контролируемых участков при испытании конструкций должно соответствовать требованиям ГОСТ 18105-86 или указываться в стандартах и (или) технических условиях на сборные или в рабочих чертежах на монолитные конструкции и (или) в технологических картах на контроль.
При определении прочности обследуемых конструкций число и расположение участков должно приниматься по программе проведения обследования.
4.4. Число испытаний на одном участке, расстояние между местами испытаний на участке и от края конструкции, толщина конструкции на участке испытания должны быть не меньше значений, приведенных в табл. 3.
Таблица 3
мм
| Наименование метода | Число испытаний на участке | Расстояние между местами испытаний, мм | Расстояние от края конструкции до места испытаний, мм | Толщина конструкции |
| Упругий отскок | ||||
| Ударный импульс | ||||
| Пластическая деформация | ||||
| Скалывание ребра | - | |||
| Отрыв | 2 диаметра диска | |||
| Отрыв со скалыванием | 5 глубин вырыва | Удвоенная глубина установки анкера |
4.5. Шероховатость поверхности участка бетона конструкции при испытании методами отскока, ударного импульса, пластической деформации должна соответствовать шероховатости поверхности кубов, испытанных при установлении градуировочной зависимости. В необходимых случаях допускается зачистка поверхности конструкции.
При испытании методом пластической деформации при вдавливании, если нулевой отсчет снимают после приложения начальной нагрузки, требования к шероховатости поверхности бетона конструкций не предъявляют.
4.6. Метод упругого отскока
4.6.1. При испытании методом упругого отскока расстояние от мест проведения испытания до арматуры должно быть не менее 50 мм.
4.6.2. Испытание проводят в следующей последовательности:
прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно к испытываемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
положение прибора при испытании конструкции относительно горизонтали рекомендуется принимать таким же, как при испытании образцов для установления градуировочной зависимости; при другом положении необходимо вносить поправку на показания в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
фиксируют значение косвенной характеристики в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
вычисляют среднее значение косвенной характеристики на участке конструкции.
4.7. Метод пластической деформации.
4.7.1. При испытании методом пластической деформации расстояние от мест проведения испытаний до арматуры должно быть не менее 50 мм.
4.7.2. Испытание проводят в следующей последовательности:
прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно к испытываемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора; при сферическом инденторе испытание допускается проводить для облегчения измерений диаметров отпечатков через листы копировальной и белой бумаги (в этом случае образцы для установления градуировочной зависимости испытывают с применением такой же бумаги);
фиксируют значения косвенной характеристики в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
вычисляют среднее значение косвенной характеристики на участке конструкции.
4.8. Метод ударного импульса
4.8.1. При испытании методом ударного импульса расстояние мест проведения испытания до арматуры должно быть не менее 50 мм.
4.8.2. Испытания проводят в следующей последовательности:
прибор располагают так, чтобы усилие прикладывалось перпендикулярно к испытываемой поверхности в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
положение прибора при испытании конструкции относительно горизонтали рекомендуется принимать таким же, как при испытании образцов для установления градуировочной зависимости; при другом положении необходимо вносить поправку на показания в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
фиксируют значение косвенной характеристики в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;
вычисляют среднее значение косвенной характеристики на участке конструкции.
4.9. Метод отрыва
4.9.1. При испытании методом отрыва участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.
4.9.2. Испытание проводят в следующей последовательности:
в месте приклейки диска снимают поверхностный слой бетона глубиной 0,5 - 1 мм и поверхность очищают от пыли;
диск приклеивают к бетону так, чтобы слой клея на поверхности бетона не выходил за пределы диска;
прибор соединяют с диском;
нагрузку плавно увеличивают со скоростью (1 ± 0,3) кН/с;
фиксируют показание силоизмерителя прибора;
измеряют площадь проекции поверхности отрыва на плоскости диска с погрешностью ±0,5 см2;
определяют значение условного напряжения в бетоне при отрыве.
Результаты испытаний не учитывают, если при отрыве бетона была обнаружена арматура или площадь проекции поверхности отрыва составила менее 80 % площади диска.
4.10. Метод отрыва со скалыванием
4.10.1. При испытании методом отрыва со скалыванием участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.
4.10.2. Испытания проводят в следующей последовательности:
если анкерное устройство не было установлено до бетонирования, то в бетоне сверлят или пробивают шпур, размер которого выбирают в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора в зависимости от типа анкерного устройства;
в шпуре закрепляют анкерное устройство на глубину, предусмотренную инструкцией по эксплуатации прибора, в зависимости от типа анкерного устройства;
прибор соединяют с анкерным устройством;
нагрузку увеличивают со скоростью 1,5 - 3,0 кН/с;
фиксируют показание силоизмерителя прибора и глубину вырыва с точностью не менее 1 мм.
Если наибольший и наименьший размеры вырванной части бетона от анкерного устройства до границ разрушения по поверхности конструкции отличаются более чем в два раза, а также если глубина вырыва отличается от глубины заделки анкерных устройств более чем на 5 %, то результаты испытаний допускается учитывать только для ориентировочной оценки прочности бетона.
4.11. Метод скалывания ребра
4.11.1. При испытании методом скалывания ребра на участке испытания не должно быть трещин, околов бетона, наплывов или раковин высотой (глубиной) более 5 мм. Участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.
4.11.2. Испытание проводят в следующей последовательности:
прибор закрепляют на конструкции, прикладывают нагрузку со скоростью не более (1 ± 0,3) кН/с;
фиксируют показание силоизмерителя прибора;
измеряют фактическую глубину скалывания;
определяют среднее значение усилия скалывания.
Результаты испытания не учитывают, если при скалывании бетона была обнажена арматура и фактическая глубина скалывания отличалась от заданной (см. приложение 3) более чем на 2 мм.
ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Результаты испытаний прочности бетона заносят в журнал, в котором должно быть указано:
наименование конструкции, номер партии;
вид контролируемой прочности и ее требуемое значение;
вид бетона;
наименование неразрушающего метода, тип прибора и его заводской номер;
среднее значение косвенной характеристики прочности и соответствующее значение прочности бетона;
сведения об использовании поправочных коэффициентов;
результаты оценки прочности бетона;
фамилия и подпись лица, проводившего испытание, дата испытания.
(1)
где Ri - единичное значение прочности бетона, МПа;
п - общее число единичных значений прочности бетона в партии.
За единичное значение прочности бетона принимают:
- при контроле по образцам - среднюю прочность бетона в одной серии образцов, определенную по ГОСТ 10180;
- при контроле неразрушающими методами - среднюю прочность бетона конструкции или среднюю прочность бетона контролируемого участка конструкции, определенную по действующим государственным стандартам на методы неразрушающего контроля. Указания по выбору вида единичного значения прочности при применении неразрушающих методов приведены в приложении 2.
(1)
где t — время распространения ультразвука, мкс.
2.3. Типы ультразвуковых приборов и их технические характеристики приведены в приложении 2.
Допускается применение других ультразвуковых приборов, предназначенных для испытания бетона, удовлетворяющих требованиям пп. 2.1, 2.2.
2.4. Приборы для контроля процессов ускоренного твердения бетона должны быть укомплектованы термостойкими преобразователями, которые крепят на бортоснастке формы, или акустическими зондами, погружаемыми в бетонную смесь.
2.5. Между бетоном и рабочими поверхностями ультразвуковых преобразователей должен быть обеспечен надежный акустический контакт, для чего применяют вязкие контактные материалы (солидол по ГОСТ 4366, технический вазелин по ГОСТ 5774 и др.).
Допускается применение переходных устройств или прокладок, обеспечивающих сухой способ акустического контакта и удовлетворяющих требованиям пп. 2.1, 2.2.
Способ контакта должен быть одинаковым при контроле бетона в конструкции и установлении градуировочной зависимости, кроме случаев, предусмотренных п. 4.5.