Метод упругости отскока бетона

Эти методы широко известны в практике определения твердости металлов. Метод отскока по ГОСТ 22690.1—77 основан на зависимости между Rсж и высотой отскока бойка от ударника, прижатого к бетону.

Требования, предъявляемые ГОСТ 22690.1—77, отличаются от требований, предъявляемых к методу пластических деформаций, следующим. Энергия удара не менее 75 H*см, а радиус сферы ударника или бойка не менее 5 мм. Поверку прибора проводят через каждые 500 испытаний. Минимальная толщина участка испытываемой конструкции 10 см; граница участка должна быть удалена от арматуры не менее чем на 5 см. Отскок измеряют с точностью одного деления шкалы прибора.

Определять прочность бетона методом упругого отскока можно с помощью молотков (склерометров) Шмидта, прибора КМ, маятникового прибора В.В. Царицына, Ю.Е. Корниловича и Я.Э. Осадчука и других приборов.

Молоток (склерометр) Шмидта. Среди приборов для контроля качества бетона наибольшее распространение за рубежом получил склерометр Шмидта.

Склерометры Шмидта выпускают следующих типов:

- тип N. Пружинный молоток с энергией удара 2,25 H*м, предназначен для испытания бетона в обычных сооружениях и конструкциях (рис. III.12,справа);

- тип NA. Отличается от типа N наличием резиновых прокладок для защиты от проникания пыли;

- тип NN. Отличается от типа N рядом конструктивных особенностей, позволяющих применять его под водой на глубине до 20 м;

- тип NR. Пружинный молоток с энергией удара 2,25 H*м, прибор снабжен записывающим устройством;

- тип L. Пружинный молоток с энергией удара 0,75 H*м, предназначен для испытания легких бетонов и некоторых других строительных материалов;

- тип LB. Разновидность модели L, рекомендуется для контроля керамических материалов;

- тип М. Пружинный молоток с энергией удара 30 HX Хм, предназначен для испытания массивных конструкций и дорожных покрытий;

- тип Р. Молоток маятникового типа с энергией удара 0,9 Н-м, используется для определения прочности материалов, в том числе и бетона, с прочностью от 5 до 20 МПа (рис. III.12, слева);

- тип PT. Разновидность модели Р, предназначен для испытания материалов с прочностью от 0,5 до 8 МПа.

Пружинный молоток состоит из алюминиевого корпуса, в котором по штоку может перемещаться молоток. При вдавливании ударника ударная пружина растягивается. После заданного растяжения ее молоток с помощью специального устройства освобождается и энергией растянутой пружины ударяет по ударнику. После удара молоток отскакивает на расстояние, которое фиксируется при помощи стрелки на шкале прибора (отскок на шкале выражен в процентах к пути, пройденному молотком при ударе, и характеризует прочность бетона). Поскольку отсчет по шкале зависит от угла наклона исследуемой поверхности, прочность бетона на сжатие определяют по специальной диаграмме или таблице, составленным с учетом этого фактора. Проверить, насколько правильно работает молоток Шмидта, можно с помощью наковальни, на которой отскок молотка должен быть в пределах 78—82.

Прибор KM (комплексный метод) разработан экспериментально-конструкторским бюро ЦНИИСК Госстроя России (рис. III. 13) Принцип работы прибора такой же, как и склерометра Шмидта пружинного действия. Однако прибор позволяет проводить испытания также методом пластической деформации. Для этого прибор снабжен сменным ударником с шариковым наконечником.

Прибор KM состоит из следующих основных узлов и деталей: корпуса, рукоятки с рычажным механизмом, ударника с ударной пружиной и штоком (ударник с радиусом 18 мм для испытания методом упругого отскока и с радиусом 5 мм — методом пластической деформации), бойка, держателя бойка, шкалы с указателем, возвратной пружины. Энергия удара 2,25 Н*м; масса прибора 1,9 кг; общая длина прибора 37 см.

Маятниковый прибор В.В. Царицына, Ю.Е. Корниловича и Э.Я. Осадчука (НИИСМИ) (рис. III.14) разработан в двух вариантах, различающихся отдельными конструктивными особенностями. Он состоит из маятника, на конце которого укреплен стальной шарик. Маятник свободно качается на оси, на одном из концов которой имеется стрелка для фиксирования показаний прибора на шкале. Через отверстие в корпусе прибора проходит боек. Фиксация маятника осуществляется скобой, соединенной со спусковым крючком. Для точного фиксирования прибора в горизонтальном положении на его корпусе установлены уровень и регулировочные винты. Масса прибора 1,2—1,3 кг.

Испытание при помощи приборов, основанных на методе упругого отскока, следует проводить в местах бетонной поверхности, находящихся от арматуры и от края конструкции не менее, чем на 50 мм. На участках испытания поверхность должна быть ровной. Средний отскок определяется по данным пяти измерений, выполненных на одном участке. При этом частные значения не должны отличаться от среднего более чем на ±20%. Значения с большими отклонениями отбрасывают и проводят новые измерения отскока.

Положение всех приборов упругого отскока при испытаниях конструкций (угол наклона) должно быть таким же, как и при построении зависимости «Rcж—П».

Таким образом, величина П для определения Rсж по зависимости «Rcж—П» будет равна

где Пб — измеренный прибором упругий отскок.

При построении зависимости «Rсж—П» следует учитывать также требования, приведенные при описании метода пластической деформации.

Комплексный метод упругого отскока, предложенный Б.Б. Ужполявичюсом, состоит в том, что с помощью разработанного им прибора наносят 6—8 ударов в одну и ту же точку на бетонной поверхности. Так как составляющая A1 при этом уменьшается, высота отскока П будет увеличиваться от П1 до П00 (максимальное значение отскока). Это дает возможность более точно связать Rсж с комплексной характеристикой твердости.