Оценка прочности бетона: что это и как проводится

Прочность бетона является одним из важнейших показателей при определении фактической категории технического состояния несущих бетонных и железобетонных конструкций. А это, в свою очередь, - основная цель технического обследования зданий. От прочности бетона зависит целостность и эксплуатационные характеристики как всего здания целиком, так и отдельных его частей. Поэтому в процессе строительства, а также при проведении техобследования обязательно проводится оценка прочности. В статье расскажем, что такое прочность бетона и как ее определяют.

Нормативная база

Основные правила контроля и оценки прочности продиктованы ГОСТ 18105-1018.
ГОСТ 28570-90 содержит методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций.
Порядок и условия определения прочности механическими методами неразрушающего контроля содержатся в ГОСТ 22690-2015.
Ультразвуковой метод оценки прочности представлен в ГОСТ 17624-2012.

Что такое классы бетона

Класс бетона - это показатель, демонстрирующий гарантированную прочность материала. Он показывает, какое давление способен выдержать бетон без разрушения. Класс обозначается латинской буквой "В", а измеряется в МПа (мегапаскалях). Например, бетон класса В20 выдерживает давление равное 20 МПа.Это сравнимо с давлением примерно в 2000 тонн на 1м2 конструкции.

На заметку! Также бетоны подразделяются на марки (М). Они показывают среднее давление, которое может выдержать материал с расчетом на кг/см2. Но марочная прочность, в отличие от классовой, допускает отклонения. Бетон М150 может иметь класс В10 и В12,5. А М350 - В25 и В27,5. То есть, показатель класса бетона точнее.

Таблица 1: Соответствие классов бетона, марок, показателей средней прочности и прочности на сжатие.

Класс бетона по прочности	Прочность на сжатие, МПа	Средняя прочность, R (кгс/см2 )	Марка бетона
В7,5	7,5	98,2	М100
В10	10	131,0	М150
В12,5	12,5	163,7	М150
В15	15	196,5	М200
В20	20	261,9	М250
В22,5	22,5	294,7	М300
В25	25	327,4	М350
В27,5	27,5	360,2	М350
В30	30	392,9	М400
В35	35	458,4	М450
В40	40	523,9	М550

Класс бетона определяет область применения материала:

В7,5 подходит для подготовительных работ;
В10 и В12,5 используется для устройства тонкослойных стяжек, подбетонного слоя и строительства фундаментов для легковесных конструкций;
бетон В15 и В20 подходит для возведения небольших объектов в малоэтажном строительстве, для устройства перегородок, лестничных маршей;
В22 применяют при малоэтажном строительстве жилых и промышленных зданий и сооружений;
бетоны классов В25 и В27,5 используются при сооружении несущих конструкции в многоэтажном строительстве.
В30-В40 подходят для строительства крупных торговых и развлекательных центров, аквапарков, банковских хранилищ, гидротехнических конструкций и других сооружений, предполагающих серьезные нагрузки и нуждающихся в крайне высокой прочности.

Методы оценки прочности бетона

Выбор способа для исследования зависит от целей, типа и вида объекта (конструкции) и некоторых других факторов. Прочность бетона определяют разрушающими и неразрушающими методами. Первый вариант предполагает отбор проб посредством высверливания так называемого керна. Он представляет собой образец обычно цилиндрической формы, взятый из монолитной или сборной конструкции для последующего проведения испытаний. В их процессе образцы разрушают при помощи пресса.

Неразрушающий метод может быть прямым и косвенным. Последний не предполагает внедрение приборов в конструкцию. С его помощью уточняют класс бетона без механического воздействия. Прямой метод применяют посредством местных разрушений без повреждения конструкции в целом. Он заключается в скалывании ребра, отрыве или отрыве со скалыванием.

Более подробное описание вышеуказанных процессов, а также плюсы и минусы всех методов представлены в таблице.

Таблица 2. Методы оценки прочности бетона, их преимущества и недостатки.

Метод	Краткое описание	Плюсы	Минусы
Разрушающий	Для проведения испытаний контрольный образец помещают под гидравлический пресс. Последний сжимает его, постепенно наращивая усилия до тех пор, пока образец не будет разрушен. После испытания результаты фиксируют, указывая максимальные усилия при сжатии. Использование разрушающего метода наиболее актуально при приемке объекта в эксплуатацию.	- образец изымается из тела конструкции, а не из поверхностного слоя; - производится измерение искомого параметра, то есть, усилия, соответствующего разрушению при сжатии; - в используемых камерах поддерживается нужная влажность и температура.-	- метод предполагает повреждение целостности; - необходимо заблаговременная заготовка образцов.
Неразрушающий прямой	Такой метод применяют для оценки прочности бетона в уже эксплуатируемых зданиях. Как уже упоминалось выше, он заключается в местном разрушении без повреждения бетонной конструкции в целом. Для исследования используется специальный прибор, который крепится в полость бетона. В процессе из шпуров извлекается часть материала посредством лепестковых анкеров. Одновременно фиксируется разрушающее усилие.	- сохранение целостности конструкции; - оперативное получение данных, возможность проводить испытания прямо на строительной площадке; - отсутствие необходимости в изготовлении образцов.	- необходимость подготовки поверхности конструкции; - для проведения испытаний нужна сухость бетона, плюсовая температура и низкая влажность; - некоторые методы неразрушающего контроля отличаются невысокой точностью. Это касается, например, метода пластической деформации (при помощи молотка Кашкарова) и ударного импульса (посредством скелометра)
Неразрушающий косвенный	Он может применяться посредством ультразвука, склерометра Шмидта (или аналогичного прибора) либо при помощи молотка Кашкарова. В первом случае используется специальный датчик, проводящий волны через толщу бетона. Показатели скорости прохождения ультразвука являются основанием для оценки прочности бетона на сжатие. Склерометр применяется при определении прочности материала методом обратного отскока, при котором фиксируется величина обратного движения бойка после удара о поверхность бетонной конструкции. При помощи молотка Кашкарова (метод пластической деформации) измеряется прочность посредством измерения следа, образовавшегося от удара металлическим шариком и сравнения с эталонным отпечатком. Одновременно с этим в корпус прибора помещается стальной стержень с постоянными характеристиками. В результате прочность рассчитывается как соотношение отпечатков на бетоне и стержне, появившихся после серии ударов.	- сохранение целостности конструкции; - оперативное получение данных, возможность проводить испытания прямо на строительной площадке; - отсутствие необходимости в изготовлении образцов.	- сохранение целостности конструкции; - оперативное получение данных, возможность проводить испытания прямо на строительной площадке; - отсутствие необходимости в изготовлении образцов. - необходимость подготовки поверхности конструкции; - для проведения испытаний нужна сухость бетона, плюсовая температура и низкая влажность; - некоторые методы неразрушающего контроля отличаются невысокой точностью. Это касается, например, метода пластической деформации (при помощи молотка Кашкарова) и ударного импульса (посредством скелометра)

Обратит внимание! Погрешность методов неразрушающего контроля может достигать 50%, поэтому большинство из них нельзя назвать точными.

Таблица 3. Ориентировочная погрешность методов неразрушающего контроля.

Наименование метода	Погрешность измерения
Пластической деформации	± 30 - 40%
Упругого отскока	± 50%
Ударного импульса	± 50%
Отрыв	Нет данных
Отрыв со скалыванием	Нет данных
Скалывание ребра	Нет данных
Ультразвуковой	± 30 - 50%

Заказать техническое обследование объекта или услугу контроля над строительством, включая оценку прочности бетонных и/или железобетонных конструкций

Ваш объект нуждается в независимом техническом обследовании или контроле? Обращайтесь в "Стройцентр"! Мы обеспечим проведение независимого и объективного стройконтроля при проведении любых строительных, ремонтных и реконструкционных работ.

Почему мы?

24+ лет опыта;
750+ объектов, сданных в эксплуатацию в установленный договором срок;
1+ млрд. сэкономленных часов простоя;
более 2 млн. м2 обследованной площади;
онлайн-приложения для вашего удобства с прозрачным контролем в режиме реального времени;
бесплатные консультации;
оперативный выезд на объект в течение трех дней;
опытная команда специалистов;
работы по всей стране;
экспресс-аудит для объективной оценки технического состояния объекта и получения реальной картины на стройплощадке.

Все еще сомневаетесь? Свяжитесь с нами по телефону +7 (800) 302-61-46 или закажите обратный звонок. Наш специалист свяжется с вами и предоставит исчерпывающую информацию по услугам компании и актуальным ценам.