ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАКТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ И ФАКТИЧЕСКОГО КЛАССА БЕТОНА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СТРОИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ И ТЕХНИЧЕСКИХ ОБСЛЕДОВАНИЙ

  Прочность на сжатие R является одной из основных физико-механических характеристик бетона. Здесь речь идет, в первую очередь, о кубиковой прочности бетона на сжатие с обеспеченностью 0,95 (нормативной кубиковой прочности), которая соответствует классу бетона по прочности на сжатие B.

  Класс бетона B (соответствующее ему значение прочности) является нормируемым и контролируемым параметром его качества. Основным нормативным документом в области контроля и оценки прочности бетона является ГОСТ 18105-2018 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности».

  При проведении строительного контроля на этапе возведения монолитных железобетонных конструкций зданий и сооружений прочность бетона определяется (оценивается на предмет соответствия нормируемым значениям) в промежуточном и проектном возрасте (обычно 7 суток и 28 суток, соответственно). При проведение технических обследований прочность бетона определяется в возрасте, превышающем проектный.

  Здесь необходимо понимать, что в результате проведенных исследований должны быть определены фактическая прочность Rm и фактический класс бетона по прочности на сжатие Bф. При этом фактический класс бетона Bф рассчитывается путем статистической обработки полученных результатов определения фактической прочности бетона Rm, для отдельных случаев – с учетом ее однородности. Именно фактический класс бетона конструкций, его несоответствие значениям, указанным в проектной документации, является предметом спора и даже судебных разбирательств между Заказчиком и Подрядчиком – производителем строительно-монтажных работ. В случае подтверждения пониженной прочности бетона может потребоваться усиление или (в случае экономической нецелесообразности усиления) демонтаж и устройство новых конструкций.

  Для выполнения поверочных расчетов в рамках проведения технических обследований также необходимо иметь достоверные сведения о фактическом классе бетона Bф – чтобы выбрать соответствующее расчетное сопротивление из таблицы 6.8 СП 63.13330.2018 для ближайшего нормируемого класса бетона, меньшего Bф. При этом сам подход к определению значения Bф, как уже было отмечено выше, заключается не только в определении прочности бетона, а предполагает именно ее оценку.

  В рамках современной нормативно-правовой базы предусмотрены следующие нормируемые методы (группы методов) для определения прочности бетона (ОПБ):

1) ОПБ по контрольным образцам по ГОСТ 10180-2012;

2) ОПБ по образцам, отобранным из конструкций, по ГОСТ 28570-90;

3) ОПБ механическими методами неразрушающего контроля по ГОСТ 22690-2015;

4) ОПБ ультразвуковым методом по ГОСТ 17624-2012.

  Для строительного контроля применяются методы 1, 3 и 4, при проведении технических обследований – методы 2, 3 и 4.

  Испытания бетонных образцов методами 1 и 2 (разрушающие методы), которые выполняются в лабораторных условиях на прессовом оборудовании. Ввиду значительной сложности, трудоемкости, и, как следствие, достаточно высокой стоимости при небольшом количестве образцов (особенно данное обстоятельство относится к испытаниям методом 2) указанные методы реализуются достаточно редко и только для особенно ответственных конструкций или по требованию Заказчика.

  Испытания бетона методами групп 3 и 4 являются неразрушающими и применяются, преимущественно, непосредственно на объекте. При этом в группе 3 выделяются прямые (стандартные) неразрушающие методы (3.1) – методы отрыва со скалыванием и скалывание ребра, и косвенные неразрушающие методы (3.2) определения прочности бетона – методы упругого отскока, пластической деформации, ударного импульса и отрыва. Стоимость проведения испытаний неразрушающими методами относительно невысокая (приемлемая стоимость оборудования, отсутствие необходимости в длительном обучении специалистов работе с приборами, возможность сравнительно быстрого получения предварительных результатов определения прочности бетона непосредственно на объекте и т.д.).

  Отмеченные выше положения обуславливают широкое применение в современной строительной практике методов групп 3 и 4 при контроле и оценке прочности бетона конструкций как при строительном контроле, так и при проведении технических обследований. При этом в значительном числе случаев профильными организациями применяются методы упругого отскока и ударного импульса, а также ультразвуковой метод. Реже применяется метод отрыва со скалыванием, при этом в подавляющем большинстве случаев не как самостоятельный метод, а как «вспомогательный» при проведении параллельных испытаний наряду с одним из отмеченных выше методов группы 3.2.

  Детальный анализ требований действующих нормативных документов показал, что строгое соблюдение всех требований накладывает определенные ограничения на применение методов 3 и 4 при определении фактических показателей прочности бетона (за исключением методов 3.1), что, тем не менее, игнорируется частью профильных организаций. Основным здесь является требование привязки заложенных в приборы градуировочных зависимостей к бетону обследуемых конструкций путем сопоставления получаемых косвенными методами значений прочности бетона конкретного участка конструкции с аналогичными значениями, полученными методом отрыва со скалыванием по стандартной схеме (или методом испытания кернов по ГОСТ 28570-90). Полученный коэффициент привязки вводят в прибор для последующего учета при испытаниях. Отметим также, что в случае применения приборов, реализующих методы ударного импульса и ударного отскока, определяется поверхностная прочность бетона. При этом прочность бетона в теле конструкции может значительно отличаться от поверхностной прочности (как в большую, так и в меньшую сторону). Отмеченное выше подтверждается результатами строительного контроля на различных объектах, а также результатами технических обследований, выполненных специалистами ООО «НПЦ «Перспектива».

  С учетом обработки и критического анализа результатов многочисленных испытаний прочности бетона нами был сделан вывод о том, что наиболее достоверные данные ОПБ, являющиеся вместе с тем наименее затратными для Заказчика, могут быть получены путем параллельных испытаний бетона методом отрыва со скалыванием и ультразвуковым методом. Изначально для конкретного бетона на объекте необходимо построить градуировочную зависимость, показывающую соотношение между прочностью бетона, полученной каждым из указанных методов (с учетом статистической обработки результатов). Далее, имея готовую градуировочную зависимость, можно использовать ее для ОПБ ультразвуковым методом без привязки и уточнения (для аналогичных бетонов), либо с учетом привязки путем совершения дополнительных испытаний методом отрыва со скалыванием (как минимум трех) на участках, предварительно исследованных ультразвуковым методом. 

  Таким образом, для получения объективных данных о фактической прочности бетона и фактическом классе бетона железобетонных конструкций как при строительном контроле, так и при проведении технических обследований, следует прибегать к услугам специализированных организаций, имеющих большой опыт решения подобных задач. Кажущаяся на первый взгляд тривиальной задача при несоблюдении требований действующих нормативных документов может стать серьезной проблемой и даже предметом судебных разбирательств.

  В ООО «НПЦ «Перспектива» работают опытные высококвалифицированные специалисты, в том числе доктора и кандидаты технических наук, действующие преподаватели ВУЗов, которые способны успешно и в поставленные сроки решать сложные технические задачи. Наличие современных высокоточных приборов, собственной лаборатории неразрушающего контроля позволяет выполнять весь комплекс исследовательских работ на объекте без привлечения на субподряд сторонних организаций.

13.10.2020 - 13:06

Вернуться