Измеритель защитного слоя бетона. Как предсказать долговечность конструкции?

Обследование бетонных конструкций

Для чего выполняется контроль качества бетонных, ж/б конструкций?

Лабораторные испытания бетона выполняется для подтверждения его фактического состояния проектным параметрам качества. Экспертиза качества бетона выполняется в несколько этапов различными видами контроля в зависимости от стадии монтажа конструкций.

Как можно сэкономить на услугах строительной лаборатории?

1. Правильно «забивать» кубы бетона. В рамках проведения экспертизы бетона мы часто встречаем ошибки при заливке кубов, как то: неправильно уложили в форму, неправильно уплотнили, нарушили условия хранения (оставили на улице, бетон заморозили, он не «схватился») ведут к получению строительной лабораторией некорректных результаты испытаний контроля прочности бетона, иных. Следствие: дополнительные выезды строительной лаборатории на перепроверку, повторные испытания бетона и трата вами денег на оплату этих выездов. Технология «забивки» подробно приведена в ГОСТ 10180-2012 «Методы определения прочности по контрольным образцам».

2. Как проверить бетон без лаборатории — шпаргалка для прорабов. При поступлении очередной партии в «миксерах» проверьте своими силами удобоукладываемость бетонной смеси. Этот простой метод даст вам первоначальное понимание о качестве поступившего бетона. Лаборатории выполняют это испытание по ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний.»

3. Оптимизируйте кол-во выездов. ГОСТ 18105-2015 «Бетоны правила контроля и оценки прочности» предписывает выполнять испытания прочности бетона по кубам или неразрушающими методами контроля на 7-е и 28-е сутки. Ряд заказчиков необоснованно вызывает строительную лабораторию на каждое снятие опалубки. Это делаете только тогда, если в проекте есть прямое указание на экспертизу распалубочной прочности бетона (т.е. необходимо сделать промежуточные между 7-ми и 28-ми сутками измерения). А каждый выезд строительной лаборатории стоит денег. Дополнительно: объединяйте близкие «по возрасту» виды испытаний и сэкономьте этим время и деньги на вызовы строительной лаборатории.

4. Готовьте площадку зимой. При проведения «отрыва со скалыванием» для ускорения выполнения работ строительной лабораторией к приезду инженеров лаборатории готовьте горелку (газовый балон), удлинитель для прогрева конструкции в зоне испытания, т.к. иначе померзший бетон даст некорректные показатели или специалисты строительной лаборатории будут простаивать без работы, пока вы будете выполнять эти подготовительные работы.

5. Будьте внимательны к документам. Относитесь внимательно к документам на поступившую партию бетона. Мы обнаруживали бетон марки B22,5 там, где по проекту должен быть B30. Причина, как оказалось: с завода отгружали бетон на разные объекты и оператор перепутал получателей данной партии. В итоге на площадку пришел не В30, а В22,5 и его, не проверив, пустили в работу. Ругань, крики – усиление конструкций, неплановые траты денег строительной компанией.

Один из видов классифицикации бетонов: по объемной массе (тяжелые и легкие). Лабораторные испытания бетона легкого бетона (плотность менее 1800 кг/м3) проводят на соответствие его фактической плотности, прочности, морозостойкости, иным параметрам проектным параметрам. Испытания проводятся по контрольным образцам (к примеру, кубы – «кубики», разрушающий вид испытаний на прессе) отобранным из конструкций или иным допустимым нормативами на данный вид конструкций методам.

В случае работы с тяжелым бетоном (плотность более 1800 кг/м3) экспертиза бетона проводится в т.ч. по параметрам прочности при сжатии, морозостойкости и водонепроницаемости.

Как быть с определением параметров бетона в уже смонтированной конструкции? Так называемые, разрушающие лабораторные методы обследования здесь уже не подходят (испытания «кубиков» бетона на прессе). Для этой ситуации контроль качества бетона проводится косвенными методами: отрыв со скалыванием, «ультразвук» бетона, склерометр («упругий отскок»)– неразрушающие методы.

Профоскоп Proceq Profoscope/детектор стержней арматуры в бетоне

Профоскоп Proceq Profocsope — это универсальное, комплексное устройство по обнаружению месторасположения арматурных стержней и прибор для измерения защитного слоя бетона. Это компактный и легкий проибор, управляемый одной рукой.

Profoscope имеет уникальную технику визуализации арматурных стержней в режиме реального времени, что дает пользователю возможность фактически «видеть» местонахождение арматурных стержней на глубине до 180 мм под поверхностью бетонного слоя. Устройство оснащено индикаторами, сигнализирующими о расположении стержней, а также оптическими и акустическими средствами для определения положения арматуры.

Устройство сочетает данные уникальные технологии для быстрого и эффективного определения месторасположения арматурных стержней.Диаметр стержней определяется точно указанным диапазоном поиска.

Profoscope весьма прост в использовании. Интуитивно понятный интерфейс устройства позволяет быстро установить расположение арматурных стержней.

Также у нас вы можете купить усовершенствованную версию Proceq Profoscope plus

Ниже представлен демонстрационный видео-ролик о профоскопе Proceq Profocsope/детекторе стержней арматуры

Преимущества детектора Proceq Profoscope

• Обнаружение арматурных стержней в режиме реального времени
• Визуальное представление расположения арматурных стержней на близком расстоянии
• Возможность определять расположение арматурных стержней, средних точек между ними и их направленность
• Визуальное и акустическое распознавание расположения арматурных стержней, сигнал предупреждения о минимальном защитном слое
• Поправка при близко расположенных соседних стержнях
• Установка местных показателей (метрических, в британских единицах)
• Беспроводное управление устройством одной рукой
• Переключаемая подсветка дисплея для работы в затемненной местности
• Не зависимое от языка пиктографическое меню
• Стартовый тестовый комплект позволяет пользователю ознакомиться со всеми функциями в комфортной обстановке, чтобы не тратить время при работе на объекте.

Сферы применения детектора

• Обнаружение арматуры (применяется генеральными подрядчиками, строительными подрядчиками, буровыми мастерами, подрядчиками на установку электротехнического оборудования)
• Измерение защитного слоя бетона (применяется генеральными подрядчиками, строительными подрядчиками, инженерами-строителями)
• Измерение диаметра арматурного покрытия (применяется учебными заведениями, инспекторами по строительству, строительными подрядчиками)
• Проверка минимальной толщины бетона (применяется инспекторами по строительству, строительными подрядчиками)
• Построение арматурной сетки и покрытия для исследования коррозии (Canin+) — (применяется инспекторами по строительству)
• Оценка арматурной сети для запланированных загрузок конструкции (применяется строительными подрядчиками, строительными подрядчиками)

Proceq Profocsope детектор стержней арматуры в работе

Технические характеристики прибора Proceq Profoscope

Питание	2 х 1.5 v AA (LR6) аккумуляторы
Диапазон напряжения	от 3,6 В до 1,8 В
Технические данные
Размер	205 x 92 x 210 мм (8″ x 3,6″ x 8,3″)
Вес	330 г (12 унций)
Срок действия аккумулятора
Подсветка выключена	50 ч
Подсветка включена	15 ч
Время простоя
Режим ожидания	30 с
Автоматическое отключение	120 с
Условия окружающей среды
Диапазон температур	от -10º до 60º C (14º — 140º F)
Диапазон значений влажности	0 — 100% rH
Класс защиты	IP54
Применяемые стандарты и нормативы	BS1881 часть 204- DIN1045- SN 505 262- DGZfP B2

Строительный портал №1

Если вам необходимо армировать стены подвала, то можно справиться с работой и самостоятельно, не прибегая к дорогостоящим услугам. Главное – знать технологию и особенности армирования монолитных стен.

С помощью добавления арматуры простой бетон превращается в более прочный и надежный железобетон. При устройстве несущих конструкций (таких, как стены здания) применяется именно второй вариант. Для того чтобы построить стену с нужными техническими характеристиками из обычного бетона, его потребуется очень много. А возводить стены большой толщины не рационально и дорого. Использование арматуры позволяет усилить бетонный слой, не делая его слишком толстым.

Армирование также используется в тех случаях, когда предполагается высокая механическая нагрузка на бетонную конструкцию.

Также нельзя не отметить, что армирование очень хорошо помогает увеличить прочность и устойчивость кирпичной кладки или стены из газобетонных блоков (и их аналогов). Арматура в таких случаях не проходит вертикально сквозь всю стену, а укладывается поясами через каждые несколько рядов. Когда делают бетонную стяжку пола, для армирования обычно пользуются проволокой

Очень важно укрепить стяжку в тех местах, где на нее будет ложиться максимальная нагрузка (например, у входа)

Порядок проведения испытаний на сжатие

Данный способ испытания позволяет определить марку материала. Для проведения испытания отливают кубики из бетона, применяемого в строительстве, или вырезают образцы из уже отлитого изделия. Размер кубиков для испытания бетона варьируется от 100 до 300 мм по грани. Помимо кубической формы, образцы можно изготавливать в виде цилиндров или призм.

При отливке образцов в лабораторных условиях, используют вибростол, чтобы смесь получила максимальную плотность. Испытания проводятся на 3, 7 и 28 сутки после приобретения образцом прочности. Основные испытания проводят на 28 день после полного набора прочности материала.

Образец помещают под пресс, который давит на кубик с мощностью в 140 кгс/м2 с шагом в 3,5 кгс/м2. Вектор силы строго перпендикулярен основанию образца. По показаниям определяется возможность сопротивления материала сжатию, и в протокол испытания записывается марка бетона.

Образец протокола испытаний.

Назначение

Измеритель прочности бетона используется для расчета предельных нагрузок, которые способен выдержать бетон или кирпич в определенных условиях. Для установления прочностного параметра применяются два метода:

1. Разрушающий способ позволяет определить величину прочности путем раздавливания образцов в форме кубика, полученных из поверхности бетона, в специальном прессе.
2. Неразрушающий метод позволяет получить этот параметр без механического разрушения.

Второй способ более популярен. Для этого применяются приборы ударного импульса, упругого отскока, ультразвуковые и с частичным разрушением.

Методы определения

Большинство методов неразрушающего контроля используют технологию взаимодействия электромагнитного поля, которое применяется и в измерителях защитного слоя бетона. По результатам контроля можно практически полностью восстановить утраченную по каким-либо причинам техническую документацию на конструкцию или сооружение в целом.

Все измерители толщины защитного слоя бетона используют индукционный способ, заключающийся в следующем.

Для замера необходимы две катушки индуктивности – манипулирующая (в приборе) и токопроводящая (в железобетонном элементе). Манипулирующая катушка запитывается переменным током, в результате чего создаётся переменное магнитное поле, сопровождающееся появлением вихревых токов Фуко. При введении в это поле элемента, содержащего в себе металл, возникает вторичное электромагнитное поле, действующее в противоположном направлении. В результате параметры первичного поля изменяются, что и фиксируется изменением силы результирующего поля в обмотках манипулирующей катушки.

Далее, в зависимости от конструкции измерителя защитного слоя бетона возможны два варианта:

• измерить вторичное напряжение в обмотке (по принципу трансформатора);
• измерить фактическое сопротивление обмотки.

Однако в любом случае будет использован эффект изменения параметра, который определяется размерами токопроводящей катушки, т.е., арматуры, её количества и способа укладки на определённой площади, анкеровки, формы и даже неоднородности материала.

https://youtube.com/watch?v=6Aa7ctcpVfc

Что такое класс бетона

В проекте на строительную конструкцию пользуются понятием класса прочности. Класс бетона на прочность – показатель характеристики материала. Помимо водонепроницаемости и морозостойкости, бетон лучше сопротивляется усилиям на сжатие. Поэтому здание или сооружение проектируют таким образом, чтобы на конструкцию действовали силы сжатия. При испытании строительных материалов также проводят определение прочности бетона на сжатие.  

В СССР бетоны подразделялись по прочности на сжатие на марки так же, как и цементы. Марка бетона обозначалась буквой «М» и числовым показателем, соответствующим среднему давлению, которое выдерживает бетон в кг/см2. Позже Россия перешла на европейские стандарты, и бетон стал подразделяться на классы. Марочная прочность бетона допускает отклонения. У бетона М350 устойчивость давлению в МПа В25 и В27,5, поэтому характеристика класса бетона на прочность точнее. Марки указываются только для стяжек.

Класс бетона обозначается латинской буквой «В», а цифра, которая стоит за буквой «B», – это нагрузка в МПа, которую бетон должен выдержать в 95 % случаев. Класс бетона выражает максимальное давление сжатия, которое выдерживает материал без разрушения. Строительство ведется с использованием смесей в диапазоне В7,5 – В40.

Если речь идет о бетоне B10, то это означает, что этот класс бетона прочностью 131,0 кгс/см? и выдерживает давление на сжатие 10 МПа в 95 случаях из 100. Давление 10 Мпа на сжатие сравнимо с давлением 1000 тонн конструкции на квадратный метр бетона.

Класс бетона по прочности	Прочность бетона на сжатие, МПа	Средняя прочность бетона, R (кгс/см2 )	Марка бетона по прочности	Область применения
В7,5	7,5	98,2	М100	Работы по подготовке к строительству.
В10	10	131,0	М150	Устанавливают подбетонный слой, тонкослойные стяжки, фундаменты легких строительных конструкций.
В12,5	12,5	163,7	М150
В15	15	196,5	М200	Возводят небольшие строения в малоэтажном строительстве, для устройства внутренних перегородок, лестничных маршей.
В20	20	261,9	М250
В22,5	22,5	294,7	М300	Возводят малоэтажные жилые и промышленные здания
В25	25	327,4	М350	Сооружение высоконагружаемых строительных конструкций – несущих балок, плит, колонн в многоэтажных зданиях.
В27,5	27,5	360,2	М350
В30	30	392,9	М400	Возводят   развлекательные и торговые центры, – аквапарки, банковские хранилища, железобетонные изделия и конструкции гидротехнического типа.
В35	35	458,4	М450
В40	40	523,9	М550

Соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и марками

Классификация методов испытаний

Испытания бетона проводятся с использованием различных методов, выбор которых зависит от имеющихся мощностей, условий эксплуатации, давности заливки монолита, возможности коррекции состава смеси, исходных данных и требуемых результатов.

Основные методы испытания бетона на прочность:

1. Испытание образцов бетона, которые отливаются в условиях лаборатории – из смеси создают цилиндры и кубики, конусы, потом проверяют с использованием пресса.
2. Проверка образцов, которые были вырублены/выпилены из уже готового монолита – обычно бурят алмазными коронками, керны отправляют в лабораторию, там определяют прочность с использованием пресса.
3. Неразрушающие методы – с применением приборов/инструментов, которые позволяют изучить свойства монолита без необходимости помещения их в определенные устройства и условия. Используются ультразвук, ударно-импульсный метод и т.д.

Несмотря на появление множества современных приборов и разнообразных методов, по-прежнему самым эффективным и популярным считается испытание образцов бетона под прессом (на сжатие).

Другие виды исследований бетона:

• Осадка конуса – позволяет изучить консистенцию и однородность замешанного раствора. Металлический конус заполняют смесью, снимают форму и изучают показатели, изменения структуры материала.
• Проверка на уплотнение – для определения коэффициента уплотнения партии раствора. Используется специальный аппарат с 2 мерными емкостями с воронками. В первую заливают бетон, потом через клапан пускают во вторую, откуда смесь уходит в специальный цилиндр.
• Проверка на изменение формы/пластичность – смесь заливают в конус, его кладут на опорный стол, потом форму убирают и стол опускают, изучают характеристики растекшегося бетона.
• Испытание на предмет наличия воздушных пустот – используют 2 метода: измерение веса до и после встряхивания/перемешивания бетона в специальном устройстве, испытание давлением.

Исследование бетона в бытовых условиях эмпирическим методом:

• Цвет – бетон высокого качества должен быть зеленовато-серого оттенка и чем зеленее, тем лучше (желтый оттенок – признак плохого качества).
• Появление цементного молочка на поверхности залитого бетона – чем гуще, тем лучше.
• Непокрытые смесью фракции наполнителя – их не должно быть.
• От затвердевшего монолита молоток при ударе должен отскакивать со звоном, оставляя небольшую вмятину.

Георадиолокационный метод

Что можно обследовать: расположение арматуры, диаметры стержней, толщину защитного слоя бетона. Используемые приборы и оборудование: георадар Proceq GPR Live, графический планшет.

Георадиолокационный метод (также – геофизический, георадарный) – новейший, имеющий множество преимуществ перед остальными методами. Относится к методам неразрушающего контроля. С геодараром Proceq GPR Live в результате обследования наши специалисты подготавливают в лицензионном софте GeoScan исчерпывающие радарограммы расположения арматуры в конструкциях, на основе которых создаются чертежи и схемы фактического армирования и схемы фактического георадиолокационного профилирования (съемки).

Физически метод представляет выполнение подповерхностного радиолокационного зондирования конструкций (георадиолокацию), в результате которого измеряющий прибор преобразует радиолокационные импульсы в изображение.

Преимущества метода и прибора:

• Способность сканирования и определения многослойных густоармированных конструкций. Отображение в 2D, 3D и дополненной 3D-реальности позволяет оптимально визуализировать армирование любой сложности и исполнения. Другими словами – прибор позволяет обследовать здания и сооружения любого типа и назначения, любого класса ответственности, в том числе и уникальные.

Метод – неразрушающий. Не оставляет после себя даже минимальных повреждений, абсолютно не снижает несущую способность конструкций.

Результаты сканирования сразу на объекте обследования.

Быстрое, оперативное сканирование конструкций, в том числе и крупногабаритных: больших по площади перекрытий и стен, протяженных в пролете балок и ферм.

Также георадаром можно обнаружить кабели каналов, воздуховоды и прочие элементы, которые могут находиться в конструкциях.

Вскрытия конструкций (прямой метод)Возможность использования прибора в конструкциях с неизвестным конструктивным решением с целью его определения (установлению конструктивной схемы, четкого расположения несущих элементов (шага), их материала и вида).

Выявление дефектов и повреждений (дефектоскопия) обследуемых конструкций: исследование внутренней структуры конструкций, определение ошибок как при армировании, так и при бетонировании.

В ходе выявления дефектов стоит выделить одно интересным дополнение: существует возможность находить в исследуемых конструкциях зданий не только повреждения, а еще и различные ценные артефакты, вещи, тайники. Особенно это относится к историческим зданиям, в том числе царского периода, дореволюционного, советского, к старинным объектам культурного наследия Российской Федерации федерального и регионального значений.

Методика проведения:

• В программе обследования определяется необходимый объем измерений георадиолокационным методом: намечаются схемы георадарного профилирования по всем необходимым направлениям.

Далее в результате визуального (предварительного) обследования этот объем может быть скорректирован из-за разных факторов: недоступности некоторых конструкций (рядом с ними или вокруг с ними могут складироваться различные материалы или оборудование), наличия отделочных слоев на конструкциях (обшивка, штукатурка).

Выполняется сканирование конструкций георадаром согласно актуальной программе профилирования.

После натурного обследования-сканирования результаты обрабатываются и оформляются в вышеперечисленные графические материалы. На их основе наши эксперты интерпретируют графические данные, оценивают армирование и толщину защитного слоя бетона строительных конструкций и сравнивают ее с проектом, а при нахождении каких-либо отклонений и аномалий могут сделать вывод о повторном, уточняющем сканировании, о наличии дефектов, о необходимости дополнительных испытаний (например, выбуривании образцов-кернов), чтобы визуально подтвердить наличие повреждений в теле конструкции.

Приборы для поиска

Принцип действия таких приборов – регистрация перемен электромагнитного поля при столкновении с металлическими предметами.

Elcometer P120

Elcometer P120 Детектор арматуры в бетоне.

Один из самых легких и быстрых в использовании приборов. Он устанавливает местонахождения прутьев, направление, а также толщину защитного бетонного слоя. Размер поисковой головки прибора 10 см. Он уведомляет о результатах поиска при помощи громкого звукового сигнала, а также данными на шкале. Данные не искажаются при работе возле больших металлических объектов.

Чувствительность Elcometer P120 дает возможность быстро и точно установить вертикальное и горизонтальное направление армопрутьев. После обнаружения арматуры необходимо вести прибор по направлению прута для определения максимального минимального уровня сигнала. Минимальный сигнал означает, что арматура проходит под углом 900 к ручке прибора. Также предусмотрен разъем для наушников, что позволяет работать в людных и шумных местах.

Характеристики:

• определяемый диаметр арматуры 0,8-3,2 см;
• измеряемый бетонный слой 1,2 – 1,6 см.

Elcometer P100

Несмотря на небольшую цену, этот прибор легкий, надежный и точно определяет необходимые параметры (армопрутья, трубы, стяжки из нержавеющей стали и т. д.). Размер поисковой головки 10 см. О результатах сканирования уведомляет при помощи громкого звукового сигнала. Elcometer P100 позволяет установить направление арматуры.

PROFOSCOPE

При помощи PROFOSCOPE проводят оперативный контроль защитного слоя в бетоне и местонахождение стержней арматуры. Он дает возможность сохранения данных измерений, в том числе автоматически. В нем запрограммированы несколько режимов хранения, что позволяет выбрать более удобный для использования, и экономит время на записи результатов вручную. Датчик встроен в корпус прибора, что обеспечивает небольшой размер.

О результатах исследования он уведомляет звуковыми сигналами и видеоданными. Его датчики могут показывать прутья в реальном времени, их диаметр, направления и положение, а также толщину защитного бетонного слоя. PROFOSCOPE может установить, где конкретно находится прибор относительно стержней (между ними или над каким-то из них). Благодаря этому, на выполнение всей работы уходит значительно меньше времени и средств, точность результатов не искажается.

Характеристики:

• определяемый диаметр армопрутьев 0,5–5,7 см;
• измеряемый бетонный слой 0,5-18 см;
• рабочая температура -100С – 600С.

Поиск-2.51

Прибор устанавливает толщину бетона и диаметр армопрутьев за 2 измерения, автоматически и вручную определяет марку стали, а также имеет функцию сохранять данные. При помощи Поиск-2.51 находят зоны, в которых нет арматуры, чтоб на этих участках проверять прочность бетонного сооружения соответственными методами. Он соответствует всем требованиям ГОСТ. Обладает 3 режимами запоминания.

Плюсы эксплуатации:

• линейный индикатор, цифровые данные и звуковой сигнал для поиска армопрутьев;
• точность в установлении толщины бетонного слоя;
• маленький размер;
• защитные стержни датчика легко скользят по проверяемой плоскости;
• встроенный аккумулятор с зарядным устройством.

Характеристики:

1. калибровка в приборе выполняется автоматически;
2. графический дисплей с подсветкой;
3. возможность поиска результатов, сохраненных ранее, по датам и номерам;
4. 6 систем использования: поиск арматуры на большой глубине; установка проекций армопрутьев на проверяемую плоскость; измерение диаметра стержней при известном защитном слое из бетона; измерение защитного слоя бетона; измерение при неустановленных параметрах армирования.

NOVOTEST Арматуроскоп

Этим приборам свойственно три режима работы:

• основной – определение бетонного слоя при известном диаметре армопрутьев и наоборот;
• сканирование;
• глубинный поиск.

Для поиска арматуры плоскость сканируется прибором. Для этого датчик может поворачиваться вокруг оси, так происходит определение толщины бетонного слоя. На дисплее и линейном индикаторе отображается расстояние до армопрутьев. Также прибору свойственный звуковой поиск, что дает возможность определить направление прутьев, несмотря на дисплей (чем ближе арматура, тем чаще звуковой сигнал).

NOVOTEST Арматуроскоп устанавливает диаметр арматурных стержней при помощи диэлектрической прокладки. Прибор состоит из блока и датчика, который крепится при помощи кабелей. Работа обеспечивается обычными аккумуляторными батарейками.

Заключение

Для определения прочности бетона актуально использование разнообразных неразрушающих методов, которые дают возможность быстро и без серьезных финансовых затрат проверить все нужные значения и не разрушать изделие/конструкцию. Наиболее актуальными методиками сегодня считаются упругий отскок и пластическая деформация.

Все затраты на проверку составляют стоимость покупки прибора. Для проведения вышеуказанных исследований применяют склерометр Шмидта или молоток Кашкарова. Стоимость данных приборов не очень высока, а аренда обходится и того меньше.

При выборе того или иного метода проверки прочности бетона нужно тщательно изучить особенности анализа и интерпретации результата, свести все значения в таблицы и определить искомые значения.