В настоящее время существует множество вполне надежных методов определения прочности бетона, в том числе неразрушающий контроль, и какой из них выбрать, зависит от конкретной ситуации. Главные документы, где четко прописаны требования по обследованию бетона – это «Правила обследования несущих строительных конструкций здания и сооружений» (п. 8) и ГОСТ Р 53778-2010 (п.5.1.8). В них указано, что исследовать нужно такие характеристики, как плотность материала, его прочность, способность к водопоглощению, влажность, пористость и водопроницаемость. Поскольку в ГОСТе речь идет только об исследовании прочности, определение остальных параметров является добровольным процессом; в «Правилах..» указана возможность исследования химического состава бетона и его микроскопического анализа, но не в обязательном порядке.
Поскольку ГОСТ требует исследовать достаточно крупный образец бетона (диаметром не менее 150 мм при длине от 30 мм), отобрать его без повреждения существующей конструкции не всегда возможно.
Для оценки водо- и воздухопроницаемости бетона был разработан переносной прибор ВИП-1, при работе с которым применяется методика ускоренного способа, описанная в ГОСТ 12730.5-84, Приложение 4. Обычно ВИП-1 используют при изготовлении сооружений с установлением градуировочной зависимости и коэффициентов. В полевых условиях его применение тоже потребует отбирать бетонные образцы для исследований в лаборатории, но практика показывает, что необходимость в этом возникает далеко не всегда.
Чтобы определить морозоустойчивость бетона, вам также понадобится взять образец, значит и здесь возможны сложности.
Перейдем к самой востребованной услуге – определению прочности бетона. Существует несколько методов так называемого неразрушающего контроля бетона:
- Метод упругого отскока. Он заключается в измерении силы обратного отскока ударника, бьющего о поверхность бетона и применяется при постройке или обследовании зданий/сооружений в виду наличия градуировочных зависимостей. Если нет точных сведений о количестве наполнителя в бетоне, качестве и возрасте материала, его эрозии, ГОСТ 22690-88 разрешает прибегать к методам отрыва со скалыванием, скалыванию ребра либо испытанию кернов. Полученный результат затем делят на значение прочности, выясненную любым другим методом неразрушающего контроля. Его называют коэффициентом совпадения. Надо сказать, что перед испытанием конструкций ударник необходимо проверять на наковальне, однако многие пренебрегают этим. При обследовании прочих участков здания, результаты, полученные одним из остальных методов, умножают на коэффициент совпадения.
- Метод «отрыва со сколом». При его использовании высчитывают усилие, которое необходимо для скалывания участка бетона на ребре конструкции, либо локального разрушения бетона при вырывании из него анкерного устройства. Этот метод считается самым точным, так как здесь можно прибегать к универсальной градуировочной зависимости, где изменяются всего два параметра: а) крупность заполнителя, которую принимают равной 1 при крупности менее 50 мм и 1,1 при крупности более 50 мм; б) тип бетона - тяжелый либо легкий. Впрочем, у метода «отрыва со сколом» есть и свои минусы – во-первых он достаточно трудоемкий, во-вторых его нельзя использовать в густоармированных зонах, в третьих, применяя этот метод, вы повреждаете поверхность бетона.
- Ультразвуковое диагностирование. Оно представляет собой измерение скорости прохождения ультразвуковых волн через бетон, при этом датчики могут находиться по обе стороны образца (сквозное прозвучивание) или по одну сторону (поверхностное прозвучивание). Такой вид диагностики делает возможным контроль прочности бетона по всей его толщине. Можно отбирать керны из бетона и прозвучивать их по всей длине, чтобы оценить однородность материала. Есть множество приборов, отлично себя закрекомендовавших – например, УК1401 производства «Акустические Контрольные Системы» (г. Москва), семейство приборов Пульсар – «НПП "Интерприбор» (г.Челябинск), Бетон-32 - ЗАО «Интротест», УК-14П и другие.
Время не стоит на месте, и сейчас приборная база неразрушающего контроля ушла далеко вперед по сравнению с 80-ми годами прошлого столетия, когда разрабатывалось большинство ГОСТов. Методики же по большому счету остаются прежними и до сих пор лежат в основе разработки новых устройств.
Еще совсем недавно исследования прочности бетонов делали только заводы ЖБИ и некоторые профильные лаборатории, но сейчас, когда наблюдается повсеместное строительство из монолитного железобетона и аварии, вызванные недостаточным контролем материалов, интерес к методам определения прочности бетона растет как со стороны потребителя, так и со стороны разработчиков специального оборудования. Все заинтересованы в появлении простых, надежных и точных приборов, при этом существующие ГОСТы явно устарели, поскольку разрабатывались, в основном, для контроля сборного железобетона, а не монолитного. Поэтому на сегодняшний день наиболее достоверными методами определения прочности бетона являются метод отрыва со сколом и метод упругого отскока по предварительно установленным градуировочным зависимостям. Применение же ультразвуковой методики не всегда дает точные результаты, так как часто очень сложно обеспечить приемлемую степень соосности приемного и передающего УЗ преобразователя, которые должны быть расположены с разных сторон конструкции. Кроме того, потери энергии в длинных проводах будут крайне велики, и результаты измерений могут быть искажены.
