Determinazione della resistenza del calcestruzzo: metodi, attrezzature, GOST. Controllo e valutazione della resistenza del calcestruzzo

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-17 18:56

Durante il controllo delle strutture edili, viene effettuata la determinazione della resistenza del calcestruzzo per determinarne lo stato attuale. Le prestazioni effettive dopo l'inizio del funzionamento di solito non corrispondono ai parametri di progettazione. Sono direttamente interessati da carichi di deformazione e fattori esterni. È possibile utilizzare diversi metodi durante il processo diagnostico.

Termini e definizioni di base

Prima di considerare i metodi di base per monitorare e valutare la forza del calcestruzzo, si consiglia di familiarizzare con alcuni concetti in modo che non ci siano domande in futuro. Tutti i termini e le definizioni necessari per una comprensione più chiara dell'argomento sono presentati di seguito.

• Il calcestruzzo è un materiale da costruzione ottenuto artificialmente a seguito dell'indurimento di una m alta con un legante e stucchi. È possibile aggiungere ulteriori additivi alla miscela per ottenere le migliori prestazioni.
• Forza - la proprietà di un materiale indurito di percepire i carichi meccanici senza rompersiin cui. Durante il funzionamento, le strutture sono soggette a compressione e tensione, nonché ad altre influenze.
• Limite di resistenza - il valore più alto del carico meccanico applicato, ridotto direttamente ad una determinata area della sezione trasversale, dopo aver raggiunto la quale si verifica la distruzione parziale o completa del materiale.
• Metodi distruttivi per determinare la resistenza del calcestruzzo: controllo dei parametri elencati prelevando campioni di controllo prelevati dalla struttura testata secondo i punti di GOST 28570.

• Controlli non distruttivi - verifica dell'affidabilità delle proprietà di base dei singoli elementi strutturali senza smontaggio. Con questo metodo, non è necessario disattivare l'oggetto.
• Area di prova strutturale - una certa proporzione del volume, della lunghezza o dell'area di dimensioni limitate per la quale vengono eseguite le prove di resistenza.

A cosa serve il controllo?

Quando si costruiscono edifici residenziali, strutture industriali o commerciali, determinare la resistenza del calcestruzzo evita molte conseguenze negative. Il materiale viene utilizzato in varie fasi della costruzione di edifici per vari scopi. A seconda del tipo di strutture, i requisiti per le miscele possono variare in modo significativo. Ad esempio, per gettare fondamenta e pareti, vengono utilizzati diversi tipi di calcestruzzo, determinati dalle caratteristiche di resistenza.

L'utilizzo di miscele che non soddisfano i requisiti può portare alla formazione di crepe, deterioramento dellequalità e cedimento prematuro della struttura. Spesso sono necessarie ricerche per determinare se un edificio può essere ulteriormente utilizzato per qualsiasi scopo.

Tabella della resistenza del calcestruzzo: classi e gradi corrispondenti

I mortai sono suddivisi in categorie, che tengono conto di vari parametri. Di solito, la forza del calcestruzzo in MPa è suddivisa in classi, indicate da una lettera maiuscola con un numero. Tale marcatura in un ambiente professionale è considerata la più conveniente. Ad esempio, una m alta B25 avrà una resistenza di 25 MPa.

Per quanto riguarda la marca del calcestruzzo, esprime un valore approssimativo in chilogrammi per centimetro quadrato. La designazione è fatta secondo lo stesso principio. Tuttavia, con il rapporto degli indicatori, il coefficiente di variazione normativo può essere del 13,5%.

Ad esempio, si propone di familiarizzare con una tabella speciale di resistenza del calcestruzzo, che mostra la corrispondenza tra classi e gradi di miscele.

Classe	Marca	Forza, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Cosa influenza la durabilità?

Durante il corso dei processi chimici, la miscela di calcestruzzo si indurisce. L'acqua interagisce con il legante. Sotto l'influenza di determinati fattori, la velocità di una reazione chimica può essere accelerata o rallentata. La resistenza finale del calcestruzzo dipenderà in una certa misura da loro.

I fattori importanti includono:

• attività iniziale del raccoglitore;
• quantità d'acqua nella composizione;
• livello di compattazione;
• temperatura e umidità;
• qualità dei componenti di miscelazione.

Un ruolo importante è svolto dalla qualità dei riempitivi utilizzati. Componenti con una frazione fine e sostanze argillose portano a una diminuzione della forza. Le particelle grandi hanno una migliore adesione al legante. Il loro utilizzo ha un effetto positivo sugli indicatori di forza.

Classificazione dei metodi di ricerca

Quando si determina la resistenza del calcestruzzo nelle strutture edilizie, è necessario risolvere problemi tecnici difficili. Lo sviluppo della ricerca teorica e pratica nel campo del controllo di qualità delle composizioni edili ha portato all'emergere di numerosi metodi. Ognuno di essi ha un ambito specifico, così come i suoi pro e contro.

Se prendiamo il metodo per influenzare direttamente la struttura testata, allora possiamo distinguere tre metodi principali.

1. Distruttivo. Dopo le operazioni di controllo, il campione non può essere utilizzato per lo scopo previsto.
2. Non distruttivo. L'esecuzione del test non pregiudica le prestazioni della struttura.
3. Distruttivo a livello locale. Ristrutturazione richiesta dopo eventi speciali.

L'ispezione deve essere eseguita solo dopo una conoscenza dettagliata del progetto e della documentazione tecnica. Dopo aver ricevuto alcune informazioni sulla composizione utilizzata e sulla tecnologia di produzione della struttura, puoi iniziare a lavorare per determinare le proprietà di resistenza.

Quali fattori determinano la scelta del metodo?

Per scoprire la resistenza alla trazione del calcestruzzo, devi prima decidere la metodologia di ricerca. I seguenti fattori influenzano la sua scelta:

• stato del mix edilizio;
• accessibilità dei siti di prova;
• quantità di informazioni raccolte;
• presenza o assenza di strati eterogenei nella struttura.

Nonostante la varietà di metodi, i risultati ottenuti con i metodi distruttivi sono i più affidabili, poiché i test misurano l'indicatore desiderato: la forza applicata durante la compressione. Inoltre viene studiato attentamente un campione prelevato direttamente dal corpo della struttura, e non dalla parte superiore.

Metodi di controllo distruttivo

L'essenza dei metodi risiede nello studio di campioni ottenuti perforando o segando la struttura finita. Sono sottoposti a un carico statico con un graduale aumento del tasso di crescita. Di conseguenza, è possibile calcolare le sollecitazioni sotto le forze applicate.

Le dimensioni e la forma dei campioni prelevati dipendono dal tipo di prova che si sta effettuando. Devono soddisfare i requisiti di GOST 10180.

Metodo di ricerca	Forma dei provini	Dimensioni degli elementi in millimetri
Determinazione della resistenza alla trazione e alla compressione del calcestruzzo	Cubo	La lunghezza dei bordi della figura può essere 100, 150, 200 o 300 mm
	Cilindro	Per la ricerca, viene prelevato un campione alto due diametri, uno dei quali può avere le stesse dimensioni dei bordi del cubo.
Controllo degli indicatori di resistenza per la tensione assiale	Prisma a sezione quadrata	Le dimensioni dell'elemento da testare possono essere: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 o 200 x 200 x 800 mm.
	Cilindro	Durante i test vengono prelevati campioni della stessa dimensione come nel caso precedente.
Determinazione della resistenza alla trazione in flessione e spaccatura	Prisma a sezione quadrata	Durante il lavoro vengono prelevati campioni delle seguenti dimensioni: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 e 150 x 150 x 600 mm.

Per determinare la resistenza del calcestruzzo, i suoi campioni vengono raccolti perforando o segando le singole parti.

1. I posti vengono assegnati dopoispezione preliminare. L'area del test di progettazione dovrebbe essere a una certa distanza da giunti e bordi.
2. Le restanti scanalature dopo il campionamento vengono murate con cemento a grana fine.
3. Nel processo di foratura o segatura, vengono utilizzate lame diamantate, seghe a tazza speciali o utensili in metallo duro adatti.
4. Le aree di campionamento dovrebbero essere prive di rinforzo. Se questa opzione non può essere implementata, viene prelevato un pezzo di cemento con barre metalliche con una sezione trasversale fino a 16 mm per campioni con dimensioni superiori a 10 cm.
5. La presenza di rinforzo è inaccettabile negli studi di tensione e compressione assiale. Ciò influisce negativamente sulla performance finale. Inoltre, le barre non dovrebbero essere presenti nei provini a forma di prisma nelle prove di trazione flessionale.
6. I luoghi per l'estrazione dei campioni, il loro numero e le dimensioni sono determinati dalle regole per il controllo della resistenza del calcestruzzo, tenendo conto dei punti di GOST 18105.

Ogni pezzo preso è contrassegnato e descritto nel protocollo. Successivamente, viene accuratamente preparato per ulteriori test. Tutti i campioni devono avere uno schema speciale che rifletta chiaramente l'orientamento delle parti direttamente nel progetto.

Controlli meccanici non distruttivi

Questo metodo si basa sulle dipendenze di calibrazione. Si basano su caratteristiche indirette. Questi includono:

• indicatori del rimbalzo dell'attaccante direttamente dalla superficie del cemento;
• parametri dell'energia di percussioneimpulso;
• dimensioni delle impronte rimaste a seguito di impatto meccanico;
• stress che porta a rotture locali in fuga;
• forza quando si rompe sul bordo di una struttura.

Le regole per il controllo della resistenza del calcestruzzo propongono di utilizzare un determinato set di dispositivi di misurazione durante i test: un calibro, una scala angolare, un indicatore dell'orologio e alcuni altri strumenti. Nella tabella sono riportati il numero di prove effettuate e le distanze tra le aree di lavoro.

Metodo di ricerca applicata	Numero di eventi organizzati	Distanza in millimetri
		Dai bordi della struttura	Tra le aree di lavoro
Screpolatura delle costole	2	-	200
Deformazione plastica	5	50	30
Separazione	1	50	Diametro doppio disco
Rimbalzo elastico	5	50	30
Impulso d'urto	10	50	15
A strappo con scheggiatura	1	150	Profondità di scavo,moltiplicato per 5

Le attività di cui sopra dovrebbero essere svolte su un sito con struttura in cemento armato con una superficie totale di 100-600 metri quadrati. vedi Dopo che sono state eseguite le prove principali, i dati vengono inseriti in un apposito registro per stabilire le dipendenze di calibrazione tra caratteristiche indirette e indicatori di resistenza della m alta indurita.

Prove non distruttive con metodi fisici di influenza

La categoria di tali metodi include tecnologie di impatto acustico e radiazioni penetranti. Forniscono l'opportunità di giudicare le caratteristiche qualitative della struttura dalla struttura interna, poiché la velocità di propagazione delle onde di vibrazioni elastiche viene misurata direttamente attraverso il materiale in prova.

Il dispositivo più comunemente usato per determinare la resistenza del calcestruzzo è il metodo ad ultrasuoni. Consente di effettuare letture senza esercitare un impatto meccanico sulla struttura. Misura la velocità con cui le onde ultrasoniche passano attraverso uno strato di cemento. Con uno studio approfondito, i sensori possono essere posizionati su entrambi i lati, e con uno superficiale, su un lato.

Il controllo tramite ultrasuoni è considerato il più informativo e abbastanza semplice. Permette non solo di valutare i parametri di resistenza, ma anche di trovare possibili difetti all'interno degli strati. Il dispositivo utilizzato ha diverse modalità di funzionamento, presentate nella tabella.

Modalità	Descrizione
Calibrazione	Consente di adattare il dispositivo alle caratteristiche del calcestruzzo. Le onde di taglio vengono misurate all'interno della miscela indurita, vengono determinati parametri importanti, necessari per acquisire immagini qualitative della struttura dell'array.
Panoramica	Ti dà l'opportunità di studiare velocemente la struttura interna della struttura. Lo spessore viene misurato, vengono rilevati difetti o oggetti nell'array (raccordi, tubi, cavi).
Collezione	Dati ecografici raccolti. La registrazione viene eseguita in varie posizioni. La scansione viene eseguita sotto forma di una striscia (o di un nastro speciale).
Visualizza	Utilizzato per analizzare i dati per un lungo periodo di tempo. In questo caso, sullo schermo sono presenti tutti i tipi di immagini. Possono essere visualizzati uno per uno o tutti in una volta.

Il tester di resistenza del calcestruzzo ad ultrasuoni consente di eseguire più test ripetutamente, monitorando costantemente il cambiamento dei parametri. Lo svantaggio è l'errore nel rapporto tra caratteristiche acustiche e parametri di base.

Informazioni sull'indurimento di miscele edili a base di cemento

C'è una dipendenza diretta della resistenza del calcestruzzo dalla temperatura durante il processo di indurimento. Le condizioni normali sono considerate una modalità da 15 a 20 gradi. Quando la temperatura diminuisce, l'aumento della forza rallenta. Una volta congelato, si verificherà un indurimento se alla composizione sono stati aggiunti speciali additivi.

Alzare la temperatura accelera il processo di stagionatura, soprattutto se l'umidità è sufficiente. Tuttavia, il riscaldamento di oltre 85 gradi è controindicato, poiché è difficile proteggere la miscela di calcestruzzo dall'essiccamento. Il processo di solidificazione può essere stimolato in due modi. Il primo di questi è usare il calore interno, e il secondo è usare il calore esterno.

Sull'analisi di possibili problemi nel determinare la forza

Quando si utilizza un misuratore di resistenza ad ultrasuoni per calcestruzzo, è necessario prestare particolare attenzione alla determinazione delle dipendenze di calibrazione. Senza di essi, i dati ottenuti non possono essere considerati prove. Per ottenere risultati più accurati, dovrai tenere conto della quantità e della composizione del riempitivo, del livello di compattazione, del consumo di cemento e molto altro.