Испытания бетона на отрыв

Испытания бетона на отрыв применяются для оценки прочности бетона непосредственно в готовой конструкции без выпиливания крупных фрагментов и полного разрушения обследуемого элемента. Метод позволяет провести контроль фундаментов, плит, стен, колонн, перекрытий и других бетонных и железобетонных конструкций на строительном или эксплуатируемом объекте.

Лаборатория «СтройБетон» выполняет контроль качества бетонных конструкций и лабораторные испытания бетона. Метод, количество участков и места измерений выбираются с учетом задачи обследования, вида конструкции и требований нормативной документации.

Что такое испытание бетона на отрыв

Метод отрыва относится к механическим методам неразрушающего контроля прочности бетона.

Сущность испытания заключается в создании контролируемого растягивающего усилия перпендикулярно поверхности конструкции.

На подготовленную поверхность бетона приклеивают металлический диск. После набора клеевым соединением необходимой прочности диск соединяют с измерительным прибором и постепенно прикладывают нагрузку до момента отрыва части бетона.

Прибор фиксирует максимальное усилие, необходимое для разрушения.

Полученное значение используют для оценки прочностных характеристик бетона в соответствии с принятой методикой.

Испытание бетона методом отрыва по ГОСТ

Порядок определения прочности механическими методами неразрушающего контроля установлен ГОСТ 22690-2015.

Стандарт предусматривает несколько методов контроля, в том числе:

• отрыв;
• отрыв со скалыванием;
• скалывание ребра;
• упругий отскок;
• ударный импульс;
• пластическую деформацию.

Метод выбирают с учетом конструкции, доступности участка и необходимой достоверности результатов.

При испытании методом отрыва поверхность предварительно подготавливают, после чего к ней приклеивается металлический диск.

Нагрузку увеличивают постепенно до разрушения участка бетона. Фиксируется максимальное усилие и площадь фактического отрыва.

ГОСТ предусматривает также условия, при которых результат не может быть использован, например если при разрушении была обнажена арматура либо площадь фактического отрыва оказалась недостаточной.

Метод отрыва со скалыванием

Отрыв со скалыванием — другой прямой механический метод оценки прочности бетона.

В этом случае усилие передается не через приклеенный диск, а через анкерное устройство.

Если анкер не был установлен при бетонировании, в конструкции предварительно выполняют отверстие. В него устанавливается анкер, соединяемый с измерительным прибором.

После этого нагрузка постепенно увеличивается до локального разрушения бетона.

Фиксируются:

• усилие вырыва;
• глубина установки анкера;
• характер разрушения;
• проскальзывание анкера, если оно произошло.

На основании полученных данных рассчитывается прочность бетона.

Метод отрыва со скалыванием применяется при обследовании монолитных и сборных железобетонных конструкций и относится к прямым неразрушающим методам контроля.

Отрыв и отрыв со скалыванием — в чем разница

Несмотря на похожие названия, методы имеют различную технологию проведения.

Параметр	Метод отрыва	Отрыв со скалыванием
Рабочий элемент	приклеенный металлический диск	анкер
Подготовка	зачистка поверхности и приклейка диска	сверление отверстия при необходимости
Характер разрушения	отрыв участка поверхности	вырыв бетона вокруг анкера
Назначение	оценка прочности бетона	оценка прочности бетона
Тип контроля	прямой механический метод	прямой механический метод

Какой из методов применять, зависит от задачи обследования и конструктивных особенностей элемента.

Для чего проводят испытания на отрыв

Контроль требуется в ситуациях, когда необходимо подтвердить фактическое состояние бетона в уже выполненной конструкции.

Испытания могут понадобиться:

• при приемке строительных работ;
• при обследовании существующего здания;
• перед реконструкцией;
• после длительной эксплуатации конструкции;
• при сомнениях в качестве бетона;
• при отсутствии части исполнительной документации;
• перед увеличением нагрузок;
• после выявления дефектов;
• при контроле результатов ремонта;
• при техническом обследовании объекта.

Результаты позволяют получить фактические данные непосредственно по конструкции.

Какие конструкции можно испытывать

Метод применяется для бетонных и железобетонных элементов различных типов.

Испытываться могут:

• фундаментные плиты;
• ленточные фундаменты;
• монолитные стены;
• колонны;
• балки;
• ригели;
• перекрытия;
• бетонные полы;
• лестничные конструкции;
• опоры;
• сборные железобетонные изделия;
• другие доступные бетонные элементы.

При выборе участка необходимо учитывать расположение арматуры и напряженное состояние конструкции.

Когда требуется проверка прочности бетона

Одной из наиболее частых причин обращения в лабораторию является необходимость определить, соответствует ли фактическая прочность бетона проектной.

Такой контроль может понадобиться, если:

• конструкция вызывает сомнения визуально;
• обнаружены раковины или дефекты;
• есть подозрение на нарушение технологии укладки;
• использовалась неизвестная бетонная смесь;
• исполнительная документация отсутствует;
• конструкция эксплуатировалась длительное время;
• планируется реконструкция;
• увеличиваются нагрузки;
• результаты других методов контроля требуют уточнения.

При этом выбор метода должен выполнять специалист с учетом конкретной задачи.

Можно ли методом отрыва определить марку бетона

Испытание позволяет получить данные, используемые для оценки прочности бетона.

Однако корректнее определять фактическую прочность, а затем сопоставлять ее с требованиями проекта и нормативных документов.

Нельзя рассматривать одно измерение как автоматическое подтверждение всей конструкции.

Необходимо учитывать:

• количество участков;
• разброс результатов;
• состояние поверхности;
• возраст бетона;
• условия эксплуатации;
• расположение арматуры;
• особенности конструкции.

Для оценки класса прочности может потребоваться серия измерений и статистическая обработка.

Подготовка поверхности к испытанию

Для метода отрыва поверхность бетона должна быть подготовлена.

Согласно ГОСТ, в месте приклейки диска поверхностный слой бетона снимают на небольшую глубину и очищают участок от пыли. После этого диск приклеивают к основанию.

На результат могут влиять:

• слабый поверхностный слой;
• штукатурка;
• краска;
• загрязнения;
• пыль;
• масло;
• остатки отделочных материалов.

Поэтому испытание необходимо проводить по бетону, а не по декоративному или защитному слою.

Как проходит испытание методом отрыва

Работы обычно выполняются в несколько этапов.

1. Осмотр конструкции

Специалист определяет доступные участки и оценивает состояние поверхности.

2. Выбор точек контроля

Места выбирают с учетом конструкции и предполагаемого расположения арматуры.

3. Подготовка поверхности

Удаляется слабый поверхностный слой и загрязнения.

4. Установка диска

Металлический диск приклеивается к подготовленному бетону.

5. Подключение прибора

После подготовки соединения устанавливается устройство для приложения нагрузки.

6. Нагружение

Усилие плавно увеличивают до разрушения бетона.

7. Фиксация результата

Записывается максимальное усилие и оценивается площадь и характер отрыва.

8. Обработка данных

Полученные показатели используются для определения прочностных характеристик.

Как проходит отрыв со скалыванием

Для этого метода последовательность отличается.

Если анкер заранее не заложен в конструкцию:

1. выбирается участок контроля;
2. определяется безопасное место относительно арматуры;
3. сверлится отверстие;
4. устанавливается анкер;
5. подключается измерительный прибор;
6. прикладывается возрастающая нагрузка;
7. фиксируется усилие вырыва;
8. оценивается характер разрушения;
9. рассчитывается прочность.

ГОСТ устанавливает требования к скорости приложения нагрузки и обработке результата.

Какое оборудование используется

Для выполнения контроля применяются специализированные измерительные приборы.

Комплект может включать:

• устройство для приложения нагрузки;
• силоизмерительную систему;
• металлические диски;
• анкерные устройства;
• приспособления для сверления;
• измерительный инструмент;
• состав для приклеивания дисков.

Оборудование должно обеспечивать контролируемое приложение усилия и возможность фиксировать максимальную нагрузку.

Повреждается ли конструкция

Методы относятся к неразрушающему контролю, однако в точке измерения происходит локальное повреждение небольшого участка бетона.

После обычного метода отрыва остается локальное место разрушения под металлическим диском.

После испытания со скалыванием остается отверстие и участок локального вырыва бетона.

Такие повреждения значительно меньше тех, которые возникают при вырезании крупных образцов или кернов.

При необходимости места испытаний впоследствии ремонтируются подходящим составом.

Чем метод отрыва отличается от испытания кернов

Испытание кернов предполагает выбуривание цилиндрического образца из конструкции и его последующее разрушение на прессе.

Метод отрыва выполняется непосредственно на объекте.

Основные различия:

Керны:

• требуется выбуривание образца;
• конструкция повреждается сильнее;
• образец доставляется в лабораторию;
• прочность определяют испытанием на сжатие.

Отрыв:

• испытание проводится непосредственно на конструкции;
• повреждение локальное;
• не требуется извлечение большого образца;
• результат получают на месте с последующей обработкой.

Метод выбирается в зависимости от задачи обследования.

Отрыв или ультразвуковой метод

Ультразвуковой контроль также применяется для оценки свойств бетона, но относится к косвенным методам.

Он основан на измерении характеристик прохождения ультразвукового импульса через материал.

Метод отрыва относится к механическим методам и непосредственно связан с усилием разрушения бетона.

При комплексном обследовании могут использоваться сразу несколько способов контроля.

Например, прямой метод может применяться для уточнения или построения градуировочной зависимости для косвенных измерений.

Отрыв или молоток Шмидта

Приборы упругого отскока оценивают поверхностные свойства бетона и также относятся к косвенным методам.

Преимуществом является высокая скорость измерений и минимальное воздействие на конструкцию.

Однако на результат могут влиять состояние поверхности, влажность и другие факторы.

Метод отрыва связан с фактическим локальным разрушением материала, поэтому дает другой тип информации.

При обследовании объекта выбор метода производится исходя из необходимой точности и условий доступа.

Где нельзя проводить испытание

Точки контроля нельзя выбирать произвольно.

Следует избегать:

• участков непосредственно над арматурой;
• зон серьезных дефектов, если они не являются предметом исследования;
• краев конструкции при недостаточном расстоянии;
• участков, где испытание может нарушить работу элемента;
• мест с недоступной или разрушенной поверхностью.

ГОСТ устанавливает минимальные расстояния между отдельными точками и от края элемента в зависимости от применяемого метода.

Что может исказить результат

На достоверность испытания могут повлиять:

• неправильная подготовка поверхности;
• отрыв клеевого слоя вместо бетона;
• расположение арматуры;
• недостаточная площадь разрушения;
• неверная установка прибора;
• неравномерное приложение усилия;
• нарушение методики;
• локальный дефект бетона.

Поэтому испытания должны проводиться с фиксацией характера разрушения.

Когда результат испытания не учитывается

ГОСТ 22690-2015 предусматривает случаи, когда полученный результат метода отрыва нельзя использовать.

Например, результат не принимается, если при разрушении была обнажена арматура либо площадь проекции фактического отрыва составляет менее 80% площади установленного диска.

В такой ситуации требуется выполнить дополнительное измерение в другом месте.

Испытание адгезии на отрыв

Запрос «испытание на отрыв» может относиться не только к определению прочности самого бетона.

Отдельно существует контроль адгезии защитных покрытий к бетонному основанию.

В этом случае оценивается сила, необходимая для отделения покрытия от бетона.

Метод используется для проверки:

• лакокрасочных покрытий;
• защитных систем;
• ремонтных составов;
• отдельных отделочных материалов.

Для защитных покрытий бетонных и железобетонных конструкций такой контроль регламентирует ГОСТ 28574-2014. Металлический диск приклеивается к покрытию, после чего измеряется сила отрыва перпендикулярно поверхности.

Это отдельное испытание, и его нельзя смешивать с определением прочности бетона по ГОСТ 22690.

Прочность сцепления ремонтных материалов с бетоном

Похожая методика применяется для определения адгезии затвердевших растворов и мелкозернистых бетонов к основанию.

В этом случае измеряют предельное сопротивление слоя отрыву от бетонной плиты.

Такой подход применяется, например, при оценке ремонтных и сухих строительных смесей. ГОСТ Р 58277-2018 предусматривает определение прочности сцепления с основанием через максимальную силу отрыва образца, приложенную перпендикулярно поверхности.

При заказе лабораторной услуги следует уточнить, что необходимо проверить:

• прочность самого бетона;
• адгезию покрытия;
• сцепление ремонтного состава с основанием.

Когда проводят испытания на объекте

Контроль возможен как в процессе строительства, так и при обследовании уже эксплуатируемого здания.

Исследования могут проводиться:

• перед приемкой;
• после набора бетоном требуемого возраста;
• при реконструкции;
• после аварийной ситуации;
• перед усилением;
• при обследовании перед покупкой объекта;
• после ремонта бетонной конструкции.

Количество точек определяется программой обследования и нормативными требованиями.

Можно ли проверить старый бетон

Да.

Методы контроля могут применяться и к давно эксплуатируемым бетонным конструкциям.

При этом специалист учитывает:

• состояние поверхности;
• карбонизацию;
• повреждения;
• влажность;
• трещины;
• условия эксплуатации.

Если поверхностный слой сильно разрушен, метод и точки испытаний выбирают с учетом фактического состояния конструкции.

Можно ли испытать фундамент

Испытания могут выполняться на доступных участках монолитного или сборного фундамента.

Метод может понадобиться:

• перед увеличением нагрузки;
• при реконструкции;
• при отсутствии данных о марке бетона;
• при выявлении дефектов;
• для оценки фактической прочности.

При этом точки должны выбираться таким образом, чтобы испытание не нарушало конструктивную работу элемента.

Проверка плит и перекрытий

Контроль перекрытий часто требуется при реконструкции и обследовании зданий.

До проведения испытаний определяется:

• схема конструкции;
• предполагаемое армирование;
• толщина элемента;
• доступность поверхности.

После этого выбираются безопасные участки измерений.

Особенно важно исключить попадание анкера или зоны отрыва в арматуру.

Испытание колонн и стен

Вертикальные конструкции также могут исследоваться механическими методами.

При выборе точек учитываются:

• рабочая арматура;
• защитный слой;
• трещины;
• зоны приложения нагрузки;
• геометрия элемента.

Испытания выполняются локально и не требуют демонтажа конструкции.

Сколько точек нужно проверить

Единого количества для всех объектов нет.

Число измерений зависит от:

• цели обследования;
• площади или объема конструкции;
• количества однотипных элементов;
• применяемого метода;
• требований проекта;
• нормативной методики.

Недостаточно выполнить одно случайное испытание и распространить его результат на большое здание без соответствующего обоснования.

Количество участков должен определять специалист.

Что получает заказчик

По результатам лабораторного контроля могут оформляться результаты измерений и протокол испытаний в объеме, предусмотренном выполняемой услугой.

В документе фиксируются:

• обследуемый объект;
• места измерений;
• применяемый метод;
• использованное оборудование;
• результаты испытаний;
• расчетные показатели;
• дата проведения работ.

Состав итоговой документации лучше согласовать до проведения исследования, особенно если результаты потребуются для технического обследования, проектной организации или строительного контроля.

Как подготовить объект

Перед выездом лаборатории желательно обеспечить:

• доступ к обследуемым конструкциям;
• освобождение точек контроля от отделки;
• возможность безопасной работы специалиста;
• информацию о конструкции;
• проектную документацию при наличии;
• сведения о предполагаемом расположении арматуры.

Если поверхность закрыта плиткой, штукатуркой или другим материалом, может потребоваться локальное вскрытие.

Что сообщить при заказе испытаний

Для расчета работ желательно указать:

• тип конструкции;
• адрес объекта;
• цель проверки;
• ориентировочное количество элементов;
• доступность поверхности;
• наличие проектной документации;
• необходимость оформления протокола;
• предполагаемый метод, если он уже определен проектом или программой обследования.

Если метод заранее неизвестен, его можно подобрать с учетом поставленной задачи.

Испытания бетона на отрыв в Москве

«СтройБетон» располагает собственной лабораторией и выполняет лабораторный контроль бетонных материалов и конструкций. На сайте компании отдельно представлены услуги лабораторных испытаний бетона.

Испытания методом отрыва позволяют получить данные о прочности непосредственно на объекте с локальным воздействием на конструкцию.

При необходимости может рассматриваться метод отрыва со скалыванием или другой способ контроля в зависимости от типа конструкции и цели обследования.

Для расчета стоимости сообщите адрес объекта, вид конструкции, количество предполагаемых участков и задачу испытаний. Специалист поможет определить подходящий метод контроля и необходимый объем работ.