Измеритель защитного слоя бетона. Как предсказать долговечность конструкции?

Тонкости армирования и типичные ошибки

Разумеется, когда домовладелец самостоятельно армирует стены подвала, он может не предусмотреть какие-то моменты и допустить ошибки. Чтобы при эксплуатации подвального помещения не возникало проблем, стоит заранее учесть некоторые факторы:

• Не стоит пользоваться для создания арматурной конструкции теми стальными стержнями, которые ранее эксплуатировались в других местах. Такая арматура может не выдержать новой нагрузки (давление грунта и перекрытий), поэтому от нее стоит отказаться.
• Если на новых стержнях перед их установкой вы обнаружили следы ржавчины, то знайте, что их удалять и закрашивать не нужно. Проведение этих мероприятий только ухудшит сцепление стержней с цементным раствором при армировании монолитных стен.
• Когда вы будете соединять стержни в сеть, то их нужно будет разрезать или сгибать. Для резки подходит традиционная болгарка. А вот для гибки стали, стержень порой предварительно разогревают в целевом месте. Этот подход не является правильным, потому что при нагревании материал будет изменять свою структуру, в результате чего может произойти его разрушение. Отчасти поэтому многие строители не рекомендуют использовать сварку. Конечно, нет ничего страшного, что стержень сломается при эксплуатации в стене небольшого отдельно стоящего подвала, но если такое произойдет в испытывающем высокую нагрузку фундаменте?
• Ни в коем случае нельзя укладывать арматурную сетку в ту опалубку, куда уже был залит бетон. Если не получилось по каким-либо причинам соблюсти правильную последовательность действий, то необходимо все работы начать сначала. То есть надо убрать залитый раствор, демонтировать опалубку, очистить ее и поставить снова, уложив в нее готовый каркас.
• Если вы хотите нарастить сделанную арматурную сеть по высоте или длине, то делать это крайне не рекомендуется, потому что при сильной нагрузке в местах наращивания может произойти разрыв. Когда вы уверены, что стены погреба большой нагрузки испытывать не будут, то можно попытаться максимально качественно нарастить каркас, если на то есть необходимость.

При армировании стен подвала нужно учитывать тот момент, что давление грунта с внешней стороны, скорее всего, будет значительным. Поэтому необходимо выбирать качественную арматуру стандартных размеров и связывать ее специальной проволокой. Сварку для скрепления стержней можно использовать только в том случае, если давление грунта не настолько высокое, чтобы оказывать на стену ощутимое воздействие.

В тех случаях, когда дом будет давать осадку, давление грунта также придется принимать во внимание

Специальный пистолет для вязки стержней.

Кроме того, выше уже было сказано, что арматурные стержни рекомендуется защитить от коррозии с помощью специальных добавок в бетон.

Обследование бетонных конструкций

Для чего выполняется контроль качества бетонных, ж/б конструкций?

Лабораторные испытания бетона выполняется для подтверждения его фактического состояния проектным параметрам качества. Экспертиза качества бетона выполняется в несколько этапов различными видами контроля в зависимости от стадии монтажа конструкций.

Как можно сэкономить на услугах строительной лаборатории?

1. Правильно «забивать» кубы бетона. В рамках проведения экспертизы бетона мы часто встречаем ошибки при заливке кубов, как то: неправильно уложили в форму, неправильно уплотнили, нарушили условия хранения (оставили на улице, бетон заморозили, он не «схватился») ведут к получению строительной лабораторией некорректных результаты испытаний контроля прочности бетона, иных. Следствие: дополнительные выезды строительной лаборатории на перепроверку, повторные испытания бетона и трата вами денег на оплату этих выездов. Технология «забивки» подробно приведена в ГОСТ 10180-2012 «Методы определения прочности по контрольным образцам».

2. Как проверить бетон без лаборатории — шпаргалка для прорабов. При поступлении очередной партии в «миксерах» проверьте своими силами удобоукладываемость бетонной смеси. Этот простой метод даст вам первоначальное понимание о качестве поступившего бетона. Лаборатории выполняют это испытание по ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний.»

3. Оптимизируйте кол-во выездов. ГОСТ 18105-2015 «Бетоны правила контроля и оценки прочности» предписывает выполнять испытания прочности бетона по кубам или неразрушающими методами контроля на 7-е и 28-е сутки. Ряд заказчиков необоснованно вызывает строительную лабораторию на каждое снятие опалубки. Это делаете только тогда, если в проекте есть прямое указание на экспертизу распалубочной прочности бетона (т.е. необходимо сделать промежуточные между 7-ми и 28-ми сутками измерения). А каждый выезд строительной лаборатории стоит денег. Дополнительно: объединяйте близкие «по возрасту» виды испытаний и сэкономьте этим время и деньги на вызовы строительной лаборатории.

4. Готовьте площадку зимой. При проведения «отрыва со скалыванием» для ускорения выполнения работ строительной лабораторией к приезду инженеров лаборатории готовьте горелку (газовый балон), удлинитель для прогрева конструкции в зоне испытания, т.к. иначе померзший бетон даст некорректные показатели или специалисты строительной лаборатории будут простаивать без работы, пока вы будете выполнять эти подготовительные работы.

5. Будьте внимательны к документам. Относитесь внимательно к документам на поступившую партию бетона. Мы обнаруживали бетон марки B22,5 там, где по проекту должен быть B30. Причина, как оказалось: с завода отгружали бетон на разные объекты и оператор перепутал получателей данной партии. В итоге на площадку пришел не В30, а В22,5 и его, не проверив, пустили в работу. Ругань, крики – усиление конструкций, неплановые траты денег строительной компанией.

Один из видов классифицикации бетонов: по объемной массе (тяжелые и легкие). Лабораторные испытания бетона легкого бетона (плотность менее 1800 кг/м3) проводят на соответствие его фактической плотности, прочности, морозостойкости, иным параметрам проектным параметрам. Испытания проводятся по контрольным образцам (к примеру, кубы – «кубики», разрушающий вид испытаний на прессе) отобранным из конструкций или иным допустимым нормативами на данный вид конструкций методам.

В случае работы с тяжелым бетоном (плотность более 1800 кг/м3) экспертиза бетона проводится в т.ч. по параметрам прочности при сжатии, морозостойкости и водонепроницаемости.

Как быть с определением параметров бетона в уже смонтированной конструкции? Так называемые, разрушающие лабораторные методы обследования здесь уже не подходят (испытания «кубиков» бетона на прессе). Для этой ситуации контроль качества бетона проводится косвенными методами: отрыв со скалыванием, «ультразвук» бетона, склерометр («упругий отскок»)– неразрушающие методы.

Расчет количества материалов при устройстве монолитного перекрытия?

Вне зависимости от того, какой способ монтажа опалубки перекрытия вы хотите применить, в итоге вам важно получить качественно выполненное перекрытие и четкое соблюдение размеров. Давайте на примере рассмотрим, как рассчитать количество материалов для монолитного перекрытия

Допустим, надо залить монолитное перекрытие в доме, который имеет прямоугольную форму. Внутри дома имеется несущая стена толщиной 300 мм, которая делит помещение на две комнаты размерами 6х4 и 6х3. Высота от пола до низа монолитного перекрытия 2,75 м. Толщина перекрытия – 200 мм

Давайте на примере рассмотрим, как рассчитать количество материалов для монолитного перекрытия. Допустим, надо залить монолитное перекрытие в доме, который имеет прямоугольную форму. Внутри дома имеется несущая стена толщиной 300 мм, которая делит помещение на две комнаты размерами 6х4 и 6х3. Высота от пола до низа монолитного перекрытия 2,75 м. Толщина перекрытия – 200 мм

Сколько бетона нужно для бетонирования монолитного перекрытия

Площадь монолитного перекрытия с учетом опирания на стены на 300мм равна:

Объем бетона, при толщине монолитного перекрытия 200 мм равен:

V=52,14*0,2=10,43 м 3

Масса монолитного перекрытия

М=10,43*2500=26075 кг=24,08 тонны, где 2500 – удельный вес железобетона (кг/м 3 )

Сколько нужно арматуры для армирования монолитного перекрытия

Монолитное перекрытие армируется каркасом из двух одинаковых сеток из стержней арматуры A3 Ø12 с шагом 200мм.

Определим сколько в одной сетке продольных стержней: делим ширину перекрытия на шаг стержней:

Определим длину в одной сетке продольных стержней:

Обустройство опалубки и подушки

Для устройства опалубки используются ОСБ-плиты, деревянные конструкции, фанера или ДВП. Материал должен удерживать бетон и не сгибаться под его давлением. Чем выше фундамент, тем прочнее требуется материал.

Сборка опалубки поэтапно:

• 1 этап. Установка распорок по периметру траншеи (длина распорок в два раза больше, чем принятая высота фундамента). Располагать их следует отступая от низа фундамента на 70% его высоты. В дальнейшем они будут удерживать деревянную основу.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

• 2 этап. Установка опалубки из выбранного материала. Крепить отдельные деревянные элементы стоит изнутри опалубки, чтобы потом без проблем ее разобрать. В готовой основе не должно быть зазоров более 0,3см, чтобы не допустить вытекания бетона и деформации готовой конструкции.
• 3 этап. Смазывание внутренней части опалубки техническим маслом перед началом бетонных работ. Это обеспечивает легкое снятие опалубки после застывания бетонной смеси.

Следом устраивается песчаная подушка. Ее толщина варьируется в пределах 200 мм. При этом песок следует предварительно утрамбовать. Для быстрой трамбовки достаточно намочить песок водой.

Использование фиксаторов

С помощью пластиковых фиксаторов монтаж арматурных прутьев выполняется быстро и точно. Подобные изделия выпускаются нескольких видов:

• в виде вертикальных стоек;
• круглые.

Все другие фиксаторы являются производными от перечмсленных основных видов.

Вертикальная стойка применяется при установке армирующей сетки либо конструкции пространственного типа в положении, несколько приподнятом над опорным элементом. Параметры высоты и опорных выемок могут различаться исходя из размеров сечения прутьев и проектного высотного уровня установки.

«Звездочки» округлых форм надеваются на горизонтальные или вертикальные ряды, расположенные вверху, при помощи особых замковых элементов в виде защелок. Расчетный радиус не позволяет пруткам приближаться к опалубочным стенкам, гарантируя требуемую толщину растворной прослойки. Выпуск подобных фиксаторных элементов налажен с разными диаметрами.

С помощью крепежных приспособлений, изготовленных из пластикового материала, становится возможным достижение следующих условий:

• достигается высокоточная толщина защиты из бетонного раствора;
• сокращаются сроки исполнения строительных мероприятий, но качество подготовки железобетонного сооружения при этом не снижается;
• минимизируются финансовые расходы, предназначенные для производства ж/б сооружений.

Технологические возможности

Для обеспечения структурных характеристик и долговечности железобетона расположение арматуры и глубина её залегания являются критическими переменными

Поэтому важно установить применяемый диапазон, характеристики измерительного устройства, процедуру измерения, а также необходимые меры предосторожности

При использовании локаторов арматуры в бетоне, которые реализуют метод электромагнитной индукции, глубина расположения арматурных стержней обычно не превышает 200 мм, а радарной – 100 мм. Высота и характер относительного расположения прутьев арматуры значения не имеют. Основные типоразмеры индукционных локаторов отечественного и зарубежного производства адаптированы к обнаружению стальных стержней диаметром 3…50 мм. Таковы, например, измерители толщины бетона ТС-100 или ПОИСК 2.6 отечественного производства, а также сканеры арматуры от Profoscope Proceq (Швейцария). Рынок локаторов, использующих радиоволновой метод, представляет аппаратура системы Ферроскан PS-200 или PS250 от фирмы Hilti. При меньшей допустимой глубине залегания арматуры (не более 120 мм), они обеспечивают повышенную точность результата (±3 мм).

Сверлильный инструмент

Проделать отверстие в бетоне можно ударной дрелью. Но лучше всего для таких целей подходит перфоратор. Такой инструмент эффективен будет при бурении отверстий с диаметром около 100 мм. Однако необходимо учитывать, что встречающийся на пути режущего инструмента армирующий металл может его заклинить и поломать зубья. Особенно подвержены такому моменту зубчатые коронки. Поэтому перед работой потребуется изучить характеристики сверлильного инструмента и, в соответствии со свойствами материала, его подобрать. Если нет возможности работать перфоратором, его можно заменить ударной дрелью. Она, конечно, менее эффективна и имеет некоторые особенности бурения. Но если предстоит малый объем работ, тогда можно ограничиться ею.

Чтобы пробурить отверстие в бетоне большого диаметра и с часто встречающейся арматурой, используется метод алмазного бурения специальным безударным электроинструментом, который имеет подвод воды к зоне бурения.

Как определить нахождение?

По ГОСТу расположение арматуры проводится с помощью сверхчувствительных приборов. На практике возможно использование магнитов, однако, профессионалам обойтись без детектора арматурной сети нельзя. Для определения прохождения армосетки используют следующий алгоритм:

Поиск арматуры делается с помощью специального устройства, которым сканируют поверхность.

1. С помощью спец. техники провести сканирование заданной поверхности.
2. Проанализировать параметры о диаметре и прохождении прутьев, выданные сканером на радарограмме.
3. Вычислить толщину бетонного слоя, недолив бетона.
4. Сделать маркировку согласно полученным данным.
5. Для контроля точности выданных результатов вскрыть 2—3 участка инспектируемой стены.

Назначение

Измеритель прочности бетона используется для расчета предельных нагрузок, которые способен выдержать бетон или кирпич в определенных условиях. Для установления прочностного параметра применяются два метода:

1. Разрушающий способ позволяет определить величину прочности путем раздавливания образцов в форме кубика, полученных из поверхности бетона, в специальном прессе.
2. Неразрушающий метод позволяет получить этот параметр без механического разрушения.

Второй способ более популярен. Для этого применяются приборы ударного импульса, упругого отскока, ультразвуковые и с частичным разрушением.

Виды приборов

Электронные детекторы, используемые для определения наличия арматуры в бетоне, работают по магнитному или геофизическому методу. Первая методика заключается в направлении электромагнитных волн и регистрации отклонения от металлических стержней. Геофизический способ менее точен, основан на изучении природных физических полей металла. Современные детекторы арматуры работают на магнитной методике.

Прибор NOVOTEST

Работу этого сканера обеспечивает аккумулятор. В комплект входит сенсорный блок и кабели, которыми крепится датчик. Поворачиваясь вокруг своей оси, он выполняет сканирование. На армоскопе установлено 3 функции. Прибор имеет стандартный сканер, который ищет армирующую сеть или вычислить величину бетонного слоя. Есть режим глубокого сканирования. Показатели отображаются на дисплее или линейном индикаторе. Предусмотрен звуковой сигнал, который создан для определения направления прутьев. Звук становится чаще, если металл поблизости.

Elcometer P100

Этот небольшой и относительно дешевый инструмент не имеет дисплея, поэтому не подходит для экспертной оценки. Однако, это простой и надежный помощник строителя. При помощи звукового сигнала блок предупреждает о пути армирующих элементов. Увеличение громкости обозначает приближение арматуры. Сканирование осуществляет поисковая головка.

Elcometer P100

Elcometer P120

Elcometer P120

Новое поколение армоскопов. Имеет звуковой сигнал и дисплей. Не искажает показатели при работе в непосредственной близости с крупными металлическими предметами. К этой модели подключают наушники. Мобильная поисковая головка, размер которой составляет 10 см, позволяет искать арматуру в вертикальной или горизонтальной плоскостях. При обнаружении металла подается звуковой сигнал. Для точной экспертной оценки датчик вести согласно усилению и ослаблению звука. Наиболее ослабленные звуковые сигналы показывают угол прутьев в 90 по отношению к головке датчика. Минимальный диаметр элементов в бетоне — 0,8 см. Инструментом определяют точную величину бетонной прослойки, размер которой не превышает 1,6 см.

PROFOSCOPE

Этот прибор имеет несколько положительных качеств, которые выделяют его среди конкурентов:

Прибор Profoscope имеет возможность сохранять данные предыдущих сканирований.

• возможность удерживать блок одной рукой;
• сохранение данных о предыдущих сканированиях;
• разные параметры для хранения результатов;
• работа в режиме реального времени;
• есть возможность работать с видео и звуковым сигналом;
• встроенный датчик и дисплей уменьшает вес прибора;
• высокая чувствительность для прутьев — от 0,5 см.

СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

(Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003)

10.3.1 Защитный слой бетона должен обеспечивать:

• совместную работу арматуры с бетоном;
• анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыков арматурных элементов;
• сохранность арматуры от воздействий окружающей среды (в том числе при наличии агрессивных воздействий);
• огнестойкость конструкций.

10.3.2 Толщину защитного слоя бетона следует принимать исходя из требований настоящего раздела с учетом роли арматуры в конструкциях (рабочая или конструктивная), типа конструкций (колонны, плиты, балки, элементы фундаментов, стены и т.п.), диаметра и вида арматуры.

Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры (в том числе арматуры, расположенной у внутренних граней полых элементов кольцевого или коробчатого сечения) следует принимать по таблице 10.1.

Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры, указанные в таблице 10.1, уменьшают на 5 мм.

Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.

Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры и не менее 10 мм.

В однослойных конструкциях из легкого и поризованного бетонов классов В7,5 и ниже толщина защитного слоя должна составлять не менее 20 мм, а для наружных стеновых панелей (без фактурного слоя) – не менее 25 мм. В однослойных конструкциях из ячеистого бетона толщина защитного слоя во всех случаях принимается не менее 25 мм.

Таблица 10.1

Условия эксплуатации конструкций зданий – Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее

• В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности – 20
• В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) – 25
• На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) – 30
• В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки – 40

10.3.3 Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементов на длине зоны передачи напряжений (см. 9.1.11) должна составлять не менее 3d и не менее 40 мм – для стержневой арматуры и не менее 20 мм – для арматурных канатов.

Допускается защитный слой бетона сечения у опоры для напрягаемой арматуры с анкерами и без них принимать таким же, как для сечения в пролете для преднапряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилий при наличии стальной опорной детали и косвенной арматуры (сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов), установленных согласно указаниям п. 10.3.20.

10.3.4 В элементах с напрягаемой продольной арматурой, натягиваемой на бетон и располагаемой в каналах, расстояние от поверхности элемента до поверхности канала следует принимать не менее 40 мм и не менее ширины (диаметра) канала, а до боковых граней – не менее половины высоты (диаметра) канала. При расположении напрягаемой арматуры в пазах или снаружи сечения элемента толщина защитного слоя бетона, образуемого последующим торкретированием или иным способом, следует принимать не менее 20 мм.

Примеры производителей

Российская компания СКБ Стройприбор — популярный производитель измерителей прочности на строительном рынке. Предлагается широкий ассортимент от торговых марок Beton Pro, ADA.

Ипс-мг4.03

Ипс-мг4.03 используется при определении прочностных показателей тяжелого и мелкозернистого бетона, керамзитобетона, шлакопемзобетона, бетонных растворов, кирпича. Принцип действия основан на получении данных от ударного импульса. С учетом условий твердения и возраста материала измеритель Ипс-мг4.03 определяет:

• физико-механические параметры образца, включая прочностные показатели, твердость, пластичность;
• величину неоднородности;
• зоны низкого уплотнения.

Особенности Ипс-мг4.03:

• возможность ввода коэффициента совпадения для сравнения с градуировочными характеристиками;
• наличие выбора типа образца;
• опция определения класса бетона;
• возможность исключения ошибки измерения;
• наличие выходов для подключения к компьютеру;
• объемная память, вмещающая 999 участков и 15 тысяч результатов;
• возможность ввода градуировочных характеристик вручную;
• регулировка 100 настроек по выбору типа наполнителя, материала и возраста бетона.

Beton Pro Condtrol

Измеритель прочности бетона beton pro condtrol подходит для оперативного анализа на месте и в целях лабораторного контроля прочностных колебаний, однородности цементного состава, бетонных растворов, кирпича. Принцип действия основан на измерении ударного импульса. Преимущества работы:

• получение высокоточных величин;
• удобство эксплуатации;
• повышенная энергия удара;
• автозавод ударного механизма;
• большое количество настроек;
• наглядность вывода информации;
• на результат практически не влияют возраст, состав, условия твердения бетона.

В Beto Pro CONDTROL имеется 100 связанных с прочностью градуировочных зависимостей, пять направлений удара, функция присвоения признака исследуемому образцу, память на 5 тысяч измерений с возможностью сортировки и отбраковки полученных величин, выход для подключения к компьютеру, опция постройки диаграммы среднеквадратического отклонения и вариативного коэффициента.

ОНИКС-ОС

Прибор используется для определения прочностных показателей и величин однородности легкого бетона и кирпича. Относится к классу электронных склерометров. Оникс-ОС отличается такими преимуществами:

• двухпараметрический метод контроля прочностных показателей по ударному импульсу и отскоку, что позволяет получить максимально точные результаты;
• легкость, компактность и эргономичность;
• максимальная точность измерительного тракта.

В устройстве реализованы основные градуировочные характеристики с возможностью уточнения на основании коэффициента совпадения. Имеется возможность настройки требуемых параметров измерения и названия образцов. Измерения проводятся с учетом состава, условий упрочнения, карбонизации и возраста бетона. В памяти ОНИКС-ОС сохраняются все результаты измерений, сведения об образцах, вариативные коэффициенты, время и дата исследований. При этом необходимые данные с диаграммами быстро выводятся на подсвечиваемый экран. Оникс-ОС имеет опции автоотключения устройства, автоудаления устаревших данных, определения класса бетона.

NOVOTEST ИПСМ-У Т Д

Ультразвуковой агрегат производит:

• контроль прочностных параметров бетонов, кирпича и композиционных конструкций;
• измерение глубины пор, трещин, дефектов в бетоне;
• контроль плотности с упругостью углеграфитов и стеклопластика;
• определение возраста бетона.

Особенностью является возможность ручной обработки результатов, отсутствие влияния внешних факторов на точность измерения, сверхчувствительный датчик прозвучивания.

Выводы и рекомендации.

1. Для измерения прочности бетона обследуемых конструкций без нарушения требований современных норм можно применять только методы 1 и 2 групп (испытание отобранных образцов и метод отрыва со скалыванием).
2. Оптимальным по точности, трудоемкости, стоимости и доступности оборудования, универсальности использования и масштабу разрушения конструкции является метод отрыва со скалыванием по ГОСТ 22690 .
3. В случаях, когда поверхностный слой имеет глубокое повреждение, бетон конструкции заморожен, а также требуются наиболее достоверные результаты, необходимо выполнять отбор проб и испытание в лабораторных условиях.
4. Применение ультразвукового метода и метода ударного импульса целесообразно для приблизительной оценки прочности, а также для выявления зон с отклонением прочности от среднего значения (зон неоднородности бетона).
5. Из всех косвенных методов неразрушающего контроля рекомендуется использование ультразвукового метода или метода ударного импульса, а при возможности их сочетание, что также рекомендуется в литературе .