Контроль качества набора прочности бетона неразрушающим методом

Для контроля качества одновременно с укладкой бетонной смеси в конструкции изготавливаются образцы – кубики для определения физико-технических свойств в лабораторных условиях, которые испытываются по ГОСТ 10180-91, ГОСТ 10060.1-95, ГОСТ 12730.3-78. Фактические данные о физико-технических свойствах бетона в образцах и конструкциях обусловливаются разницей в условиях уплотнения и режима твердения (на разных участках и отметках) и приходят на строительную площадку после окончания работ, когда исправить что-либо уже невозможно.

Получившие наибольшее распространение косвенные методы оценки качества бетона основываются на изменении характеристик структуры в процессе его твердения. Так, 1.09.96 в качестве Государственного стандарта РФ введен в действие структурно-механический метод ускоренного определения морозостойкости бетона и дилатометрический метод, разработанные в ВНИИФТРИ. Эти методы позволяют получить достоверные данные значительно быстрее, чем базовый метод (ГОСТ 10060.1-95).

В то же время в зимний период выполнения работ бетон может «замерзнуть» при неправильном создании теплового режима и незнании процесса твердения бетона. Лед, образовавшийся в бетоне, является структурным элементом в замороженном состоянии, участвующим в формировании физико-механических, теплофизических и других свойств материала. Вместе с тем внутренние напряжения, возникающие в скелете бетона в результате фазового перехода воды в лед, оказывают решающие воздействия на процессы образования бетона заданных свойств.

Одним из перспективных способов определения льдистости капиллярнопористых материалов является ультразвуковой метод. Это объясняется его относительной простотой и оперативностью, а также возможностью непрерывно фиксировать изменения соотношения фаз вода - лед .

Для определения скорости распространения ультразвуковых волн (УЗВ) в бетоне можно использовать ультразвуковой прибор с пьезокристаллическими датчиками, рассчитанными на рабочую частоту 150 кГц. Ультразвуковые датчики крепятся соосно на параллельных гранях бетонируемой конструкции (плита перекрытия).

Фиксирование скорости распространения осуществляется во времени с момента укладки и уплотнения бетонной смеси и сравнивается с тарировочным графиком (рис.5.21).

Рис. 5.21. Зависимость скорости распространения ультразвука от времени твердения: 1 – в нормальной бетонной смеси; 2 – в замерзающей бетонной смеси

При образовании льда в бетонной смеси процесс гидратации цемента прекращается, следовательно, и набор прочности бетона.

Управление процессом твердения бетонной смеси осуществляется с помощью автоматизированной системы контроля теплового режима прогревания бетона и оперативно его контролировать в связи с изменением температуры окружающей среды.

Паропрогрев и воздухообогрев бетона является энергоемким технологическим процессом. Поэтому увеличение интенсивности обогрева приводит к перерасходу тепловой энергии, а уменьшение – к снижению физикотехнических характеристик бетона. При выполнении бетонных работ в зимних условиях необходимо выбрать и поддерживать такие температурно-влажностные режимы, при которых бетон твердеет до приобретения заданной прочности и морозостойкости в минимальные сроки и с наименьшими трудозатратами.

Заключение.

Выполнение бетонных работ в зимних условиях требует специальных знаний, умений и навыков, так как при замерзании процесс набора прочности бетона прекращается и произведенная продукция будет неработоспособной.

Одним из распространенных способов создания теплового режима, необходимого для приобретения бетоном заданной прочности, является его обогрев в рубашках или плоских тепляках. Этот способ заключается в устройстве полной или частичной оболочки, охватывающей выдерживаемую конструкцию, таким образом, чтобы внутри можно было разместить нагревательный прибор. Выбор конструкции теплонагревателей должен производиться с учетом теплотехнических требований и технико-экономических расчетов.

Для получения бетона заданных свойств в этих условиях необходимо устанавливать: уровень температуры греющей среды и длительность обогрева; конструкции ограждений плоского тепляка или паровой рубашки; пикового или полного расхода теплоносителя на единицу объема выдерживаемого бетона. На основании этих данных и результатов предварительных вычислений составляется график укладки бетона, вычисляют максимальные часовые потребности тепла для обогрева конструкции. Даже при выполнении этих требований достоверную информацию о фактических свойствах бетона можно получить только после испытания образцов в лабораторных условиях.

Одним из перспективных направлений контроля является измерение параметров структуры бетона, позволяющий установить связь между составом, характеристиками структуры и свойствами материала.

Для организации оперативного контроля и оценки прочности и морозостойкости, в условиях строительной площадки, предлагается двухстадийная методика включающая в себя: определение структурных характеристик объемной концентрации цементного камня в бетоне (с) и его водоцементного отношения (W) для используемого состава бетона, по которым определяют потенциальную (максимальную для данного состава, приготовленную на данных материалах) прочность и морозостойкость.

Выбор контролируемых характеристик строения определяется их высокой чувствительностью к изменению структуры, так как снижение прочности и морозостойкости связано с протекающими при уплотнении и твердении бетона деструктивными процессами, которые проявляются через, рассмотренные выше, характеристики.