Как проверить прочность бетона самостоятельно

Как определить прочность бетона

Строительство достаточно трудоемкий процесс. Чтобы исключить лишние затраты и не растрачивать время, стоит хорошо позаботиться о качестве материалов. В первую очередь необходимо задуматься о том, как проверить марку бетонной смеси.

Заказанный раствор не всегда соответствует прописанным в документе характеристикам. Если добавленное сырье для изготовления бетона не отвечает должным пропорциям, автоматически меняется качество раствора. Чтобы точно узнать марку необходимо провести оценку качества.

Марка бетона — показатель, показывающий предел прочности на сжатие. Для строительства пригодны марки М300-400. М100-250 обладают минимальной прочностью, годятся только для вспомогательных работ. Многое зависит от выбранного поставщика. Стоит поискать проверенные фирмы с хорошей репутацией, которые могут предоставить необходимые документы на предлагаемую продукцию.

Определение марки бетона может производиться разными методами:

• Лабораторная экспертиза;
• Ультразвуковой метод;
• Самостоятельная проверка.

Каждый способ различается по проценту точности и имеет определенные тонкости.

Контактная проверка производится двумя методами. Первый — с помощью профессионального оборудования — склерометра. Прибор определяет прочность путем ударного импульса. Склерометр бывает механическим и электронным, а его цена составляет от 10 до 35 тысяч, покупка для одноразового применения просто не рациональна для рядового покупателя.

Склерометр

Второй метод предполагает отправку пробы в лабораторию. Сначала необходимо провести ряд манипуляций:

• Подготовить деревянный ящик объемом 15 см³;
• Приобретенный раствор залить в форму непосредственно с лотка бетоносмесителя, ящик предварительно смочить водой. Залитый раствор уплотнить, сделав несколько проколов арматурой;
• Поместить пробу на 28 дней в такие же условия, в каких находится основная конструкция;
• Застывший образец отвозится в лабораторию для исследования. Оценку можно производить на промежуточных этапах схватывания (3, 7 и 14 дней).

Экспертиза выдаст заключение об исследовании образца этой марки, ее соответствие установленным нормам.

Испытание образцов в лаборатории

Ультразвуковые приборы, помимо исследования прочности, используются для дефектоскопии. Скорость распространения ультразвука в бетоне достигает 4500 м/с.

Градуировочную зависимость между скоростью распространения звука и прочностью бетона на сжатие фиксируют заранее для каждого состава смеси. В случае использования 2-х зависимостей для бетонов альтернативных или неизвестных составов, может возникнуть неточность при определении прочности. На соотношение «прочность — скорость ультразвука» воздействует ряд факторов, от колебания которых в данном случае нужно отталкиваться при применении ультразвуковой проверки:

• Способ изготовления бетонного раствора;
• Количество и зерновой состав;
• Изменение расхода цемента более, чем на 30%;
• Возможные полости, трещины и дефекты в готовой конструкции;
• Уровень уплотнения бетона.

Ультразвуковая проверка подходит для массовых испытаний конструкций любой формы, а также для ведения постоянного контроля набора или снижения прочности. Минусом метода является погрешность при переходе от акустических показателей к прочностным. Ультразвуковым оборудованием не стоит проводить проверку качества высокопрочных марок, допустимый диапазон ограничивается классами В7,5…В35 (10-40 МПа), в соответствии с ГОСТом 17624-87.

Проверка в лаборатории или специальными средствами не всегда оправдывает себя. Это касается тех случаев, когда возводится небольшая постройка на частной территории. Залитый и застывший раствор можно проверить в домашних условиях несколькими способами. Если он не будет соответствовать необходимым требованиям, можно воспользоваться платной экспертизой и возместить ущерб с поставщика.

Внимательно рассмотрите застывшую конструкцию. Она должна быть гладкой, наличие узоров говорит о несоблюдении правил заливки. Такой раствор скорей всего промерзал, что значительно снизит его прочность. Фактически, бетон марки М300, станет по своим свойствам как М200-250.

Тест на звонкость

Можно провести проверку по звуку удара. Для этого берется молоток или кусок металлической трубы, весом не более 0,5 кг. Здесь важна звенящая тональность при нанесении удара. Глухой звук говорит о низкой прочности и плохом уплотнении. А при появлении трещин, крошек необходимо полностью или частично заменять конструкцию.

Визуальная оценка

Способ подразумевает проверку характеристик раствора при приемке. Можно выделить такие моменты, как:

• Цвет — качественная смесь серая с синеватым оттенком, если в цементном молочке отчетливо проявляется желтизна, в смеси присутствуют глинистые примеси или шлакодобавки. Коричневый или рыжий цвет характеризуется превышением песка или заполнителя в недопустимом количестве, от раствора с неравномерным оттенком разумней отказаться вообще;
• Правильная консистенция однородна, без комков и сгустков и напоминает увлажненную почву;
• Излишки воды — определяются заливкой небольшого количества смеси в котлован, должна получиться лепешка без слоев и трещин;
• Купленный раствор ненадлежащего качества начинает расслаиваться еще при транспортировке, смесь не получается извлечь лопатой или подать через рукав.

Если доставлен миксер, определить качество бетона без осмотра можно только по предоставленным документам. В данном случае все зависит от добросовестности продавца.

Молоток и зубило самый простой ответ на вопрос как проверить качество бетона заливки. Для этого проводится тест на удар с помощью молотка. К поверхности полностью засохшего фундамента приставляется зубило, и наносится удар в среднюю силу. Если полученная вмятина превышает 1 см, класс прочности В5 (М75), менее 0,5 см — В10 (М150). Небольшая вмятина остается на В15-25 (М200-250), на В25 (М350) появляется незначительная отметина.

Все описанные способы имеют свои достоинства и недостатки, для точности результата стоит обратиться за помощью к специалистам. Лабораторное, ультразвуковое и ударно-импульсивное исследования более достоверные и исчерпывающие. Качество напрямую зависит от характеристики составных компонентов, соблюдения пропорций, условий хранения и транспортировки. Поэтому обезопасить себя можно выбором проверенного поставщика с хорошей репутацией, это значительно снизит риск возникновения проблем в будущем.

Растворы, которые производит наш бетонный завод, обеспечивают стандартную прочность бетонных изделий. С помощью смесей выполняется качественная заливка фундаментов и монолитных строительных конструкций. Бетоны любых марок выдерживают пробы и максимальное количество проверок по качеству цемента и наполнителей, в смесях и готовых конструкциях.

Мы предлагаем растворы и бетон от производителя со стандартными показателями, отвечающими требованиям ГОСТ. Строгое соответствие нормам обеспечивается применением специальных добавок и пластификаторов, соответствующих требованиям по водонепроницаемости, морозостойкости и пр. Но можно ли оценить качество бетона в ходе заливки или при схватывании без лабораторного исследования?

Точно узнать определенные характеристики смеси можно только в лаборатории, которая работает на каждом крупном предприятии. Ведь бетоны М350 или М400 выглядят почти так же, как и М100. Заказывая партию, клиент вынужден доверять паспорту и документам на заказанную доставку, которые предъявляет водитель миксера. Для этого необходимо внимательно просмотреть предоставляемые сертификаты.

Далее следует обратить внимание на указанную производителем марку, а также время, когда выписаны накладные. Ведь за день машина совершает много рейсов, и предъявляемые документы на выгрузку могут не соответствовать фактически доставленной партии на стройплощадку. Также существуют признаки, по которым опытные мастера могут приблизительно оценить марку.

• Обратить внимание на оттенок смеси. Светло-коричневый говорит об избытке песка, рыжеватый – о шлаковых добавках или наличии глины. Раствор должен быть равномерного, серого оттенка. Впрочем, изменение цвета смеси может зависеть от присутствия различных добавок.
• Определить качество бетона можно, если отлить часть в отдельную емкость (ведро, смоченную форму). На растворе не должны появляться лужицы воды.
• При заливке на поверхности не должны образовываться расслоения и трещины.
• Если бетон падает «лепешкой», а отдельно льется цементное молочко, это можно считать признаком низкого качества предоставленной смеси.

Но точно проверить бетонную смесь можно только в условиях специализированной лаборатории, и чаще всего – после набора прочности. Поэтому при заливе основного фундамента необходимо отлить кубики размером 100х100х100 мм и оставить для затвердения в стандартных условиях. После полного созревания (28 суток) образцы следует отправить для проведения испытаний в лабораторию.

Чтобы оценить качество получившегося изделия, существует несколько способов, которые знают опытные строители.

• Внимательно осмотрите образовавшуюся поверхность изделия или фундамента. Бетон высокой марки должен иметь гладкую поверхность, без пор и наслоений. Если работы по заливке осуществлялись при низкой температуре в зимнее время, на поверхности не должны появляться характерные узоры, которые свидетельствуют о промерзании смеси. Наличие узоров говорит о промерзании при заливке, они понижают бетонную марку на 70-100 пунктов (с М300 до М200-250);
• Молотком, который весит не более 500 г, постучите по фундаменту после набора 70% прочностных характеристик. Звук должны быть звонким. Если при звонком звуке во время удара на поверхности остаются отпечатки молотка, это показывает, что плотность бетона составляет 150-200 кг/см2. Глухой звук указывает на низкую марку смеси, и говорит, прочность которой не превышает величины 100 кг/см2. А если при ударе на поверхности образуются трещины или материал крошится, рекомендуется провести заливку заново.

При помощи ударов по зубилу молотка, имеющего небольшой вес (300-400 грамм), также можно узнать качество бетона. Нужно оценить, как и на какую глубину зубило погружается в бетон при ударах средней силы.

• Если острие погружается глубоко и легко, не попадая на щебень или гравий, марка ниже М70.
• При глубине погружения, составляющей до 5 мм, можно полагать, что марка эквивалентна М70-М100.
• Для бетонов марки М100-М200 при ударе зубила на поверхности всего лишь отделяются небольшие тонкие прослойки.
• Если следов от зубила не остается совсем или имеется неглубокий след и отслоения полностью отсутствуют – можно полагать, что марка бетона выше, чем М200.

Склерометр и его виды

По принципу работы измерительные приборы подразделяется на устройства механического и ультразвукового действия.

1. Механический инструмент имеет корпус цилиндрической формы, с внутренним размещением ударного механизма, состоящего из шкалы с индикаторной стрелкой и отталкивающих пружин. Такое устройство предназначено определять прочность бетонного слоя на сжатие в пределах от 5 до 50 МПа, широко применяется для обследования бетонных или железобетонных конструкций.
2. Электронный прибор в зависимости от модели может иметь внешний или встроенный электронный блок. Полученные измерения показываются на дисплее и остаются в памяти определенный период. Кроме этого инструмент оснащен клавиатурой и разъемами для подключения к компьютеру. Диагностируются измерения в диапазоне от 5 до 120 МПа с методической погрешностью до 5%, сигналы подаются с погрешностью до 0,2%. Лимит памяти результатов рассчитан на сохранение до 1000 версий за 100-дневный период.

Сравнить два вида склерометров можно по фото, размещенных в Интернет. Рекомендуем ознакомится с отбойным молотком электрическим Hilti и перфоратором Makita.

Принцип действия механического прибора заключается в упругом отскоке. Ударная сила нормирована энергией бойка и измеряется в условных единицах по шкале прибора. Удар осуществляется о бетонную или иную твердую поверхность, в результате чего определяется высота отскока бойка (H), которая дает косвенную характеристику прочности бетона на сжатие.

Принцип действия электронного инструмента заключается в ударно-импульсном методе в соответствии ГОСТ 22690-88. Сигналы поступают на датчик, где придаются статистической обработке и отбраковке импульсов. Разновидности гладилки по бетону тут.

Инструмент приставляется ударным механизмом к исследуемой поверхности, после чего резко нажимается, а на шкале появляются показания. Измерения проводятся на небольшом участке, который расчерчивается на исследуемые квадраты, каждое показание прочности фиксируется и сравнивается. Как правило, данные имеют некоторые отклонения, но могут быть и одинаковыми.

Область применения склерометра охватывает строительную сферу, где таким инструментом ведется контроль состояния зданий и сооружений, проводятся испытания на прочность бетонов, растворов и иных композиционных материалов в возведенных конструкциях и отдельных элементах.

Проверка объекта в таком направлении осуществляется примерно один раз в год.

Ознакомиться со схемой склерометра можно в инструкции пользователя, которая прилагается к инструменту при его покупке.

Цена на инструмент сильно варьирует, поэтому каждый для себя может выбрать наиболее приемлемый по стоимости прибор:

1. Механические устройства стоят от 13 000 до 30 000 рублей.
2. Электронные аналоги – от 31 000 до 58 000 рублей.

Цену на фрезеровальную машину по бетону узнайте в этой статье.

Наличие склерометра дает возможность определять не только прочность бетонных поверхностей на большой площади, но и узких швов в кирпичной кладке. Механические и электронные приборы осуществляют контроль без малейшего разрушения. Информацию о шлифовальной машине универсальной читайте здесь.

Как проверить показатели бетона в лаборатории

Если при изготовлении смеси на предприятии точно соблюдается технология и пропорции, выбираются компоненты, отсутствуют некачественные наполнители, качество готового продукта, несомненно, будет идеальным. Но на всякий случай рекомендуется подготовить образцы для последующего контроля. Их проверят в лаборатории методом сжатия и выдадут экспертное заключение.

Чтобы исчерпывающе точно определить качество готового бетона и его соответствие ТУ, необходимо заранее изготовить опалубки в форме кубиков с размерами ребра 100 мм. После того, как бетон созреет, образцы требуется доставить в лабораторию, где точно знают, как проверить марку бетона. Данная процедура производится после уплотнения (вибрацией) и сушке в тех же условиях, в которых осуществлялась общая заливка.

Проверка и уточнение марки получившегося бетона, а также выдача сертификата должны производиться после полного созревания смеси, через 28 дней.

Определений прочности ультразвуковым методом

Правила испытания прочности бетона на сжатие, растяжение и изгиб определяются ГОСТ 18105-86. Одной из характеристик прочности бетона является коэффициент вариации (Vm), который характеризует однородность смеси.

По ГОСТ 10180—67 предел прочности бетона при сжатии определяется при сжатии контрольных кубов с размерами ребер 20 см в 28-суточном возрасте — это так называемая кубиковая прочность. Призменная прочность определяется как 0,75 кубиковой прочности для класса бетона В25 и выше и 0,8 для класса бетона ниже В25

Помимо ГОСТов, требования к расчётной прочности бетона задаются в СНиПах. Так, например, минимальная распалубочная прочность бетона незагруженных горизонтальных конструкций при пролете до 6 метров должна составлять не менее 70% проектной прочности, а свыше 6 метров – 80% проектной прочности бетона.

О том, какие существуют марки бетона по прочности, в этой статье рассказывают специалисты.

Закажите лучший бетон М200 для строительства и изготовления стяжек полов, дорожек, бетонных лестниц.

Рассмотрим виды испытательных приборов механического принципа действия. Таким способом прочность бетона определяется глубиной внедрения рабочего органа прибора в поверхностный слой материала.

Принцип действия молотка Физделя основан на использовании пластических деформаций строительных материалов. Удар молотка по поверхности бетона образует лунку, диаметр которой и характеризует прочность материала. Место, на которое наносятся опечатки, должно быть очищено от штукатурки, шпатлевки, окрасочного слоя.

Испытания проводятся локтевыми ударами средней силы по 10-12 раз на каждом участке конструкции с расстоянием между отпечатками не менее 3 см. Диаметр полученных лунок измеряется с помощью штангенциркуля по двум перпендикулярным направлениям с точностью до десятой миллиметра. Прочность бетона определяется с помощью среднего диаметра отпечатка и тарировочной кривой.

На свойствах пластической деформации основан и принцип действия молотка Кашкарова. Различие между этими приборами заключается в наличии между молотком и завальцованным шариком отверстия, в которое введен контрольный стержень. Удар молотка Кашкарова приводит к образованию двух отпечатков. Одного — на поверхности обследуемой конструкции, второго — на эталонном стержне.

Пистолеты ЦНИИСКа, Борового, молоток Шмидта, склерометр КМ, оснащенный стержневым ударником, работают, основываясь на принципе упругого отскока. Измерения величины отскока бойка проводятся при постоянной величине кинетической энергии металлической пружины и фиксируются указателем на шкале прибора. Взвод и спуск бойка происходят автоматически при соприкосновении ударника и испытуемой поверхности.

Метод испытания на отрыв со скалыванием позволяет определить прочность бетона в теле бетонного элемента. Участки для испытания подбираются таким образом, чтобы в этой зоне не было арматуры. Для проведения исследований используют анкерные устройства трех типов. Анкерные устройства первого типа устанавливаются в конструкцию при бетонировании. Для установки второго и третьего типов анкерных устройств предварительно подготавливают шпуры, высверливая их в бетоне.

В зависимости от способа прозвучивания разделяют две градуировочные зависимости: «скорость распространения волн — прочность бетона», «время распространения ультразвуковых волн — прочность бетона».

Метод сквозного прозвучивания в поперечном направлении применяется для сборных линейных конструкций — балок, ригелей, колонн. Ультразвуковые преобразователи при таких испытаниях устанавливаются с двух противоположных сторон контролируемой конструкции.

Поверхностным прозвучиванием испытывают плоские, ребристые, многопустотные плиты перекрытия, стеновые панели. Волновой преобразователь устанавливается с одной стороны конструкции.

Для получения надежного акустического контакта между испытуемой конструкцией и рабочей поверхностью ультразвукового преобразователя используют вязкие контактные материалы типа солидола. Возможна установка «сухого контакта» с использованием конусных насадок и протекторов. Ультразвуковые преобразователи устанавливают на расстоянии не менее 3 см от края конструкции.

Способы уплотнения бетонной смеси — здесь описано, какие они бывают и какой выбрать.

Цена бетона М400 по этой ссылке, в нашем каталоге.

Приборы для ультразвукового контроля прочности состоят из электронного блока и датчиков. Датчики могут быть раздельными или объединенными для поверхностного прозвучивания.

Скорость распространения ультразвуковой волны в бетоне зависит от плотности и упругости материала, наличия в нем пустот и трещин, отрицательно влияющих на прочность и другие качественные характеристики. Следовательно, ультразвуковое прозвучивание предоставляет информацию о следующих параметрах:

• однородности, прочности, модуле упругости и плотности;
• наличии дефектов и особенностях их локализаций;
• форме А-сигнала.

Прибор записывает и преобразует в визуальный сигнал принимаемые ультразвуковые волны. Оснащенность контрольного оборудования цифровыми и аналоговыми фильтрами позволяет оптимизировать соотношение сигнала и помех.

• Контроль прочности бетона может проводиться на специально изготовленных образцах. Применяется этот метод при производстве сборных железобетонных конструкций и для выходного контроля БСГ (бетонной смеси готовой) на стройплощадке.
• Прочность бетонов может контролироваться на образцах, которые были получены способами выпиливания и вырубывания из самой конструкции. Места взятия проб определяются с учетом снижения несущей способности в зависимости от напряженного состояния. Целесообразно, чтобы эти места указывались самими проектировщиками в проектной документации.
• Испытания образцов, изготовленных на месте проведения работ в условиях, определенных конкретным технологическим регламентом. Однако укладка бетона в кубы для проведения последующих испытаний, его твердение и хранение значительно отличаются от реальных условий укладки, уплотнения и твердения рабочих бетонных смесей. Эти различия существенно снижают достоверность получаемых таким способом результатов.

Для испытаний потребуется молоток весом 400-800 г и зубило. По приставленному к поверхности бетона зубилу наносится удар средней силы. Далее определяется степень повреждения, нанесенного поверхностному слою. Если зубило оставило лишь небольшую отметину, то бетон можно отнести к классу прочности В25.

При наличии более значительной зазубрины бетон можно отнести к классам В15-В25. Если зубило проникнет в тело конструкции на глубину менее 0,5 см, то образец можно отнести к классу В10, если более 1 см — к классу В5. Класс или марка бетона по прочности — это основной показатель качества бетонной смеси, которые определяют среднюю прочность бетона. Например, средняя прочность бетона В30 (М400) составляет 393 кгс / см2.

Ориентировочно определить прочность бетона Rб в на 28 сутки в МПа можно по формуле Боломея-Скрамтаева, которая является основным законом прочности бетона. Для этого необходимо знать марку примененного цемента — Rц и цементно-водное соотношение — Ц/В. Коэффициент А при нормальном качестве заполнителей равен примерно 0,6.

При этом набор прочности бетона во времени подчиняется формуле

n = Марочная прочность *(lg(n) / lg(28)) , где n не менее 3 дней,

на 3 сутки бетон набирает около 30% марочной прочности, на 7 сутки — 60-80%, а 100% предел прочности достигается на 28-е сутки. Дальнейшее повышение прочности бетона происходит, но очень медленно. Согласно СНиП 3.03.01-87, уход за свежим бетоном продолжается до набора 70% прочности или до другого срока распалубливания.

Методы самостоятельного определения прочности бетонных конструкций просты и экономичны. Однако в случае строительства важных объектов целесообразно обратиться к услугам специализированных лабораторий.

Сопротивления бетона по нормативам, МПа

Класс бетона	Призменная прочность (сжатие осевое), Rbn	Растяжение осевое, Rbtn
В5	3,5	0,55
В7,5	5,5	0,7
В10	7,5	0,85
В12,5	9,5	1,00
В15	11,0	1,15
В20	15,0	1,40
В25	18,5	1,60
В30	22,0	1,80
В35	25,5	1,95
В40	29,0	2,10

Существует такое понятие как передаточная прочность бетона – по факту, это кубиковая прочность в период обжатия, она изначально имеет меньшую величину, чем проектная (марочная прочность). В масштабах завода ждать пока бетон наберёт 100% результат проектной прочности достаточно нерационально, поэтому применяют эту минимальную величину, предполагая, что бетон впоследствии наберёт проектную прочность.

Проявление проектной прочности наступает лишь на 28 день, если соблюдены все технологии и температурный режим (от 30° С и выше), очень важный показатель для бетонного раствора – критическая прочность. Опытным путём специалисты сделали вывод, что образцы бетона, набравшие критическую прочность (вызрели до определённого состояния), в условиях зимнего бетонирования не подлежат разрушению после оттаивания, а продолжают набор прочности одновременно с процессом вызревания.

Показатели критической прочности

Марки бетона	Процент критической прочности от марочной
М15 – М150	Более 50%
М200 – М300	Более 40%
М400 – М500	Более 30%
Для предварительно нагруженных конструкций	Более 70%