Ensayos no destructivos del hormigón: métodos directos e indirectos. Características comparativas y ensayos. Control de la resistencia del hormigón mediante el método de arranque con astillado Técnica de arranque con astillado
Los objetivos, los principios básicos y el procedimiento básico para llevar a cabo el trabajo de estandarización interestatal están establecidos por GOST 1.0-92 "Sistema de estandarización interestatal". Disposiciones Básicas” y GOST 1.2-2009 “Sistema de Normalización Interestatal. Estándares interestatales, reglas y recomendaciones para la estandarización interestatal. Reglas para el desarrollo, adopción, aplicación, actualización y cancelación”
1 DISEÑADO División estructural JSC "NIC "Construcción" Instituto de Investigación, Diseño y Tecnología del Hormigón y Hormigón Armado. AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO. Gvozdev (NIIZhB)
2 INTRODUCIDO Comité técnico según norma TC 465 "Construcción"
3 ADOPTADO por el Consejo Interestatal de Normalización, Metrología y Certificación (Acta del 18 de junio de 2015 No. 47)
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Nombre corto del país |
codigo del pais |
Nombre abreviado de la autoridad nacional |
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Armenia |
Ministerio de Economía de la República de Armenia |
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Bielorrusia |
Estándar estatal de la República de Bielorrusia |
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Kazajistán |
Estándar estatal de la República de Kazajstán |
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Kirguistán |
Estándar kirguís |
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Moldavia |
Moldavia-estándar |
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Rusia |
Rosstandart |
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Tayikistán |
Estándar tayiko |
4 Por orden de la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología del 25 de septiembre de 2015 No. 1378-st, el estándar interestatal GOST 22690-2015 entró en vigencia como el estándar nacional de la Federación Rusa a partir del 1 de abril de 2016.
5 Esta norma tiene en cuenta las principales normativas en cuanto a los requisitos para los métodos mecánicos. pruebas no destructivas resistencia concreta de las siguientes normas regionales europeas:
EN 12504-2:2001 Ensayos de hormigón en estructuras. Parte 2: Ensayos no destructivos. Determinación del índice de rebote.
EN 12504-3:2005 Ensayo de hormigón en estructuras. Determinación de la fuerza de extracción.
Grado de conformidad - no equivalente (NEQ)
La información sobre los cambios a este estándar se publica en el índice de información anual "Estándares nacionales", y el texto de los cambios y enmiendas, en el índice de información mensual "Estándares nacionales". En caso de revisión (reemplazo) o cancelación de esta norma, se publicará el aviso correspondiente en el índice de información mensual "Normas Nacionales". La información relevante, las notificaciones y los textos también se colocan en el sistema de información. uso común- en el sitio web oficial de la Agencia Federal de Regulación Técnica y Metrología en Internet
GOST 22690-2015
Hormigones
Determinación de la resistencia por métodos mecánicos de ensayos no destructivos
Fecha de introducción - 2016-04-01
1 área de uso
Esta norma se aplica al hormigón estructural pesado, de grano fino, ligero y de tracción de hormigón monolítico, prefabricado y monolítico prefabricado y productos, estructuras y estructuras de hormigón armado (en adelante, estructuras) y establece métodos mecánicos para determinar la resistencia a la compresión del hormigón. en estructuras por rebote elástico, impulso de choque, deformación plástica, separación, cizallamiento de nervios y separación con cizallamiento.
2 Referencias normativas
Esta norma utiliza referencias normativas a las siguientes normas interestatales:
Nota - Los esquemas de prueba estándar son aplicables en un rango limitado de resistencias del concreto (ver apéndices Y ). Para casos no relacionados con esquemas de prueba estándar, las dependencias de calibración deben establecerse de acuerdo con las reglas generales.
4.6 El método de prueba debe seleccionarse teniendo en cuenta los datos proporcionados en la tabla y las restricciones adicionales establecidas por los fabricantes de instrumentos de medición específicos. Se permite el uso de métodos fuera de los rangos de resistencia del concreto recomendados en la tabla con justificación científica y técnica basada en los resultados de estudios que utilizan instrumentos de medición que hayan pasado la certificación metrológica para un rango extendido de resistencia del concreto.
tabla 1
|
nombre del método |
Valores límite resistencia del hormigón, MPa |
|
Rebote elástico y deformación plástica. |
5 - 50 |
|
impulso de choque |
5 - 150 |
|
Separación |
5 - 60 |
|
astillado de costillas |
10 - 70 |
|
Escapada con astillado |
5 - 100 |
4.7 Determinación de la resistencia del hormigón pesado de las clases de diseño B60 y superiores o con una resistencia media a la compresión del hormigón habitación≥ 70 MPa en estructuras monolíticas debe llevarse a cabo teniendo en cuenta las disposiciones de GOST 31914.
4.8 La resistencia del hormigón se determina en tramos de estructuras que no presenten daños visibles (desprendimiento de la capa protectora, grietas, cavidades, etc.).
4.9 La edad del hormigón de las estructuras controladas y sus secciones no debe diferir de la edad del hormigón de las estructuras (secciones, muestras) ensayadas para establecer una dependencia de calibración en más del 25 %. Las excepciones son el control de resistencia y la construcción de una dependencia de calibración para hormigones cuya edad supere los dos meses. En este caso, la diferencia en la edad de las estructuras individuales (secciones, muestras) no está regulada.
4.10 Los ensayos se realizan a una temperatura positiva del hormigón. Está permitido realizar ensayos a una temperatura negativa del hormigón, pero no inferior a menos 10 °C, cuando se establezca o vincule la dependencia de calibración, teniendo en cuenta los requisitos. La temperatura del hormigón durante el ensayo debe corresponder a la temperatura prevista por las condiciones de funcionamiento de los dispositivos.
Las dependencias de calibración establecidas a una temperatura concreta inferior a 0 °C no se pueden utilizar a temperaturas positivas.
4.11 Si es necesario ensayar estructuras de hormigón después del tratamiento térmico a temperatura superficial T≥ 40 °C (para controlar la resistencia al templado, la transferencia y el desencofrado del hormigón) la dependencia de la calibración se establece después de determinar indirectamente la resistencia del hormigón en la estructura método no destructivo a una temperatura t = (T± 10) °C, y ensayo del hormigón por un método directo no destructivo o ensayo de muestras - después de enfriar a temperatura normal.
5 Instrumentos, equipos y herramientas de medición
5.1 Los instrumentos y dispositivos de medición para ensayos mecánicos, diseñados para determinar la resistencia del hormigón, deben estar certificados y verificados en la forma prescrita y deben cumplir con los requisitos de la aplicación.
5.2 Las lecturas de los instrumentos calibrados en unidades de resistencia del hormigón deberían considerarse como un indicador indirecto de la resistencia del hormigón. Estos dispositivos deben usarse solo después de establecer la dependencia de calibración "lectura del instrumento - resistencia del concreto" o vincular la dependencia establecida en el dispositivo de acuerdo con.
5.3 Una herramienta para medir el diámetro de las muescas (calibre según GOST 166) utilizada para el método de deformación plástica debe proporcionar una medición con un error de no más de 0,1 mm, una herramienta para medir la profundidad de una muesca (tipo de calibre según GOST 577, etc.) - con un error de no más de 0,01 mm.
5.4 Los esquemas estándar para probar el método de desgarro con corte y astillado de la costilla prevén el uso de dispositivos de anclaje y agarres de acuerdo con las aplicaciones y.
5.5 Para el método de extracción, se deben usar dispositivos de anclaje, cuya profundidad de inserción no debe ser menor que el tamaño máximo del agregado grueso de concreto de la estructura que se está probando.
5.6 Para el método de arranque, discos de acero con un diámetro de al menos 40 mm, un espesor de al menos 6 mm y al menos 0,1 del diámetro, con parámetros de rugosidad de la superficie pegada de al menos Real academia de bellas artes\u003d 20 micrones según GOST 2789. El adhesivo para pegar el disco debe proporcionar la fuerza de adhesión al hormigón, en la que se produce la destrucción a lo largo del hormigón.
6 Preparación para la prueba
6.1.1 La preparación para el ensayo incluye la verificación de los instrumentos utilizados de acuerdo con las instrucciones para su funcionamiento y el establecimiento de dependencias de calibración entre la resistencia del hormigón y la característica de resistencia indirecta.
6.1.2 La dependencia de la calibración se establece sobre la base de los siguientes datos:
Los resultados de ensayos paralelos de las mismas secciones de estructuras por uno de los métodos indirectos y el método directo no destructivo para determinar la resistencia del hormigón;
Los resultados de probar secciones de estructuras por uno de los métodos indirectos no destructivos para determinar la resistencia del concreto y probar muestras de núcleo tomadas de las mismas secciones de la estructura y probadas de acuerdo con GOST 28570;
Los resultados de las pruebas de muestras de hormigón estándar mediante uno de los métodos indirectos no destructivos para determinar la resistencia del hormigón y las pruebas mecánicas de acuerdo con GOST 10180.
6.1.3 Para métodos indirectos no destructivos para determinar la resistencia del concreto, la dependencia de calibración se establece para cada tipo de resistencia normalizada especificada en para concretos de la misma composición nominal.
Se permite construir una dependencia de calibración para concretos del mismo tipo con un tipo de agregado grueso, con una sola tecnología de producción, que difieren en composición nominal y valor de resistencia normalizado, sujeto a los requisitos.
6.1.4 La diferencia permisible en la edad del hormigón de estructuras individuales (secciones, muestras) al establecer una dependencia de calibración de la edad del hormigón de una estructura controlada se toma de acuerdo con .
6.1.5 Para métodos directos no destructivos, se permite utilizar las dependencias dadas en los apéndices y para todos los tipos de resistencia del hormigón normalizado.
6.1.6 La dependencia de calibración debe tener una desviación estándar (residual) S T . H. M, que no supere el 15% de la resistencia media de las secciones o muestras de hormigón utilizadas en la construcción de la dependencia, y el coeficiente de correlación (índice) no sea inferior a 0,7.
Se recomienda utilizar una dependencia lineal de la forma R = a + bK(donde R- resistencia del hormigón, k es un indicador indirecto). La metodología para establecer, estimar parámetros y determinar las condiciones para aplicar una dependencia de calibración lineal se presenta en el Apéndice.
6.1.7 Al construir la dependencia de calibración de la desviación de valores individuales de resistencia del concreto yo f del valor promedio de la resistencia del concreto de las secciones o muestras utilizadas para construir la dependencia de calibración debe estar dentro de:
De 0,5 a 1,5 resistencia media del hormigón a ≤ 20 MPa;
De 0,6 a 1,4 resistencia media del hormigón a 20 MPa< ≤ 50 МПа;
De 0,7 a 1,3 resistencia media del hormigón a 50 MPa< ≤ 80 МПа;
De 0,8 a 1,2 resistencia media del hormigón a > 80 MPa.
6.1.8 La corrección de la dependencia establecida para hormigones de edad intermedia y de diseño debe realizarse al menos una vez al mes, teniendo en cuenta los resultados de los ensayos obtenidos adicionalmente. El número de muestras o áreas de pruebas adicionales durante el ajuste debe ser por lo menos tres. El procedimiento de corrección se proporciona en el apéndice.
6.1.9 Se permite el uso de métodos indirectos no destructivos para la determinación de la resistencia del concreto, utilizando dependencias de calibración establecidas para concreto que difiere del ensayado en composición, edad, condiciones de endurecimiento, humedad, con referencia de acuerdo con la metodología para la aplicación.
6.1.10 Sin referencia a condiciones específicas de aplicación, las dependencias de calibración establecidas para hormigones que difieren del de ensayo sólo pueden utilizarse para obtener valores de resistencia aproximados. No está permitido utilizar valores de resistencia aproximados sin referencia a condiciones específicas para evaluar la clase de resistencia del hormigón.
Luego, las secciones se seleccionan en el número previsto, en las que se obtienen los valores máximo, mínimo e intermedio del indicador indirecto.
Después de la prueba por un método no destructivo indirecto, las secciones se prueban por un método no destructivo directo o se toman muestras para la prueba de acuerdo con GOST 28570.
6.2.4 Para determinar la resistencia a temperatura negativa del concreto, las secciones seleccionadas para construir o unir la dependencia de calibración se ensayan primero mediante un método indirecto no destructivo, y luego se toman muestras para su posterior ensayo a temperatura positiva o se calientan. por fuentes de calor externas (emisores de infrarrojos, pistolas de aire caliente, etc.) a una profundidad de 50 mm a una temperatura no inferior a 0 °C y ensayado por un método directo no destructivo. El control de temperatura del concreto calentado se lleva a cabo a la profundidad de instalación del dispositivo de anclaje en el orificio preparado o a lo largo de la superficie del chip sin contacto utilizando un pirómetro según GOST 28243.
El rechazo de los resultados de la prueba utilizados para construir la dependencia de calibración a una temperatura negativa solo se permite si las desviaciones están asociadas con una violación del procedimiento de prueba. En este caso, el resultado rechazado debe reemplazarse por los resultados de una prueba repetida en la misma área de la estructura.
6.3.1 Al construir una dependencia de calibración en muestras de control, la dependencia se establece mediante valores únicos del indicador indirecto y la resistencia del concreto de las muestras cúbicas estándar.
Para un solo valor del indicador indirecto, se toma el valor promedio de los indicadores indirectos para una serie de muestras o para una muestra (si la dependencia de calibración se establece para muestras individuales). Para un solo valor de la resistencia del hormigón, se toma la resistencia del hormigón en una serie según GOST 10180 o una muestra (dependencia de calibración para muestras individuales). La prueba mecánica de muestras según GOST 10180 se lleva a cabo inmediatamente después de la prueba mediante un método indirecto no destructivo.
6.3.2 Al construir una dependencia de calibración basada en los resultados de las pruebas de cubos de muestra, se utilizan al menos 15 series de cubos de muestra de acuerdo con GOST 10180 o al menos 30 cubos de muestra individuales. Las muestras se realizan de acuerdo con los requisitos de GOST 10180 en diferentes turnos, durante al menos 3 días a partir de hormigón de la misma composición nominal, de acuerdo con la misma tecnología, con el mismo modo de endurecimiento que la estructura a controlar.
Los valores unitarios de la resistencia del concreto de los cubos de muestra utilizados para construir la dependencia de calibración deben corresponder a las desviaciones esperadas en la producción, estando dentro de los rangos establecidos en.
6.3.3 La dependencia de calibración para los métodos de rebote elástico, impulso de choque, deformación plástica, separación y astillado de la costilla se establece sobre la base de los resultados de las pruebas de los cubos de muestra fabricados, primero por el método no destructivo y luego por el método destructivo de acuerdo con GOST 10180.
Al establecer una dependencia de calibración para el método de separación con cizallamiento, las muestras principal y de control se realizan de acuerdo a . Se determina una característica indirecta en las muestras principales, las muestras de control se analizan de acuerdo con GOST 10180. Las muestras principal y de control deben fabricarse con el mismo hormigón y curarse en las mismas condiciones.
6.3.4 Las dimensiones de las muestras deben seleccionarse de acuerdo con el tamaño agregado más grande en mezcla de concreto según GOST 10180, pero no menos de:
100×100×100 mm para los métodos de rebote, impulso por impacto, deformación plástica, así como para el método de separación con astillado (muestras de control);
200×200×200 mm para el método de astillado de la nervadura de la estructura;
300×300×300 mm, pero con un tamaño de nervio de al menos seis profundidades de instalación del dispositivo de anclaje para el método de extracción con corte (muestras básicas).
6.3.5 Para determinar las características indirectas de resistencia, se realizan ensayos de acuerdo con los requisitos de la sección en las caras laterales (en la dirección de hormigonado) de los cubos de muestra.
Numero total las medidas en cada muestra para el método de rebote elástico, impulso de choque, deformación plástica por impacto deben ser al menos el número especificado de pruebas en el sitio de acuerdo con la tabla, y la distancia entre los lugares de impacto debe ser de al menos 30 mm ( 15 mm para el método de impulso de choque). Para el método de deformación plástica por indentación, el número de pruebas en cada cara debe ser al menos dos, y la distancia entre los puntos de prueba debe ser al menos dos diámetros de indentación.
Al establecer una dependencia de calibración para el método de corte de costillas, se realiza una prueba en cada costilla lateral.
Al establecer la dependencia de calibración para el método de separación con cizallamiento, se realiza un ensayo en cada cara lateral de la muestra principal.
6.3.6 Cuando se ensayen por el método de rebote elástico, impulso de choque, deformación plástica por impacto, los especímenes deben sujetarse en la prensa con una fuerza de no menos de (30 ± 5) kN y no más del 10% de la esperada. valor de la carga de rotura.
6.3.7 Las muestras ensayadas por el método de extracción se instalan en la prensa de modo que las superficies en las que se realizó la extracción no se unan a las placas base de la prensa. Los resultados de la prueba según GOST 10180 aumentan en un 5%.
7 Pruebas
7.1.1 El número y la ubicación de las secciones controladas en las estructuras deben cumplir con los requisitos de GOST 18105 y estar indicados en la documentación de diseño de estructuras o establecerse teniendo en cuenta:
Tareas de control (determinación de la clase real del hormigón, resistencia al decapado o templado, identificación de zonas de resistencia reducida, etc.);
Tipo de construcción (columnas, vigas, losas, etc.);
Colocación de mordazas y orden de hormigonado;
Refuerzo estructural.
Las reglas para asignar el número de sitios de prueba para estructuras monolíticas y prefabricadas en el control de la resistencia del hormigón se dan en el apéndice. Al determinar la resistencia del hormigón de las estructuras que se examinan, el número y ubicación de las secciones debe tomarse de acuerdo con el programa de la encuesta.
7.1.2 Las pruebas se realizan en una sección de la estructura con un área de 100 a 900 cm 2 .
7.1.3 El número total de mediciones en cada sección, la distancia entre los puntos de medición en la sección y desde el borde de la estructura, el espesor de las estructuras en la sección de medición no debe ser inferior a los valores u200bdado en la tabla, dependiendo del método de prueba.
Tabla 2 - Requisitos para los sitios de prueba
|
nombre del método |
Numero total |
Mínimo |
Mínimo |
Mínimo |
|
rebote elástico |
||||
|
impulso de choque |
||||
|
Deformación plastica |
||||
|
astillado de costillas |
||||
|
Separación |
2 diámetros |
|||
|
Desprendimiento con cizallamiento a la profundidad de trabajo del anclajeh: |
||||
|
≥ 40 mm |
||||
|
< 40мм |
7.1.4 La desviación de los resultados de medición individuales en cada sección de la media aritmética de los resultados de medición para esta sección no debe exceder el 10 %. Los resultados de las mediciones que no cumplen la condición especificada no se tienen en cuenta al calcular la media aritmética del indicador indirecto para esta área. El número total de mediciones en cada sección al calcular la media aritmética debe cumplir con los requisitos de la tabla.
7.1.5 La resistencia del concreto en la sección controlada de la estructura está determinada por el valor promedio del indicador indirecto de acuerdo con la dependencia de calibración establecida de acuerdo con los requisitos de la sección, siempre que el valor calculado del indicador indirecto esté dentro de los dependencia establecida (o ligada) (entre los más pequeños y valores más altos fuerza).
7.1.6 La rugosidad de la superficie de la sección de hormigón de la estructura cuando se ensaya por los métodos de rebote, impulso de impacto, deformación plástica debe corresponder a la rugosidad de la superficie de las secciones de la estructura (o cubos) ensayadas al establecer la dependencia de calibración. En los casos necesarios, se permite limpiar las superficies de la estructura.
Cuando se utiliza el método de deformación plástica por indentación, si la lectura cero se toma después de la aplicación de la carga inicial, no hay requisitos para la rugosidad de la superficie de hormigón de la estructura.
7.2.1 Las pruebas se llevan a cabo en la siguiente secuencia:
Se recomienda que la posición del dispositivo cuando se prueba la estructura en relación con la horizontal se tome de la misma manera que cuando se establece la dependencia de la calibración. En una posición diferente del dispositivo, es necesario realizar una corrección de los indicadores de acuerdo con el manual de instrucciones del dispositivo;
7.3.1 Las pruebas se llevan a cabo en la siguiente secuencia:
El dispositivo se coloca de modo que la fuerza se aplique perpendicularmente a la superficie bajo prueba de acuerdo con las instrucciones de uso del dispositivo;
Cuando se utiliza un indentador esférico para facilitar la medición de los diámetros de las huellas, la prueba se puede realizar a través de hojas de carbón y papel blanco (en este caso, las pruebas para establecer la dependencia de la calibración se realizan con el mismo papel);
Fije los valores de la característica indirecta de acuerdo con el manual de instrucciones del dispositivo;
Calcule el valor promedio de la característica indirecta en el sitio de construcción.
7.4.1 Las pruebas se llevan a cabo en la siguiente secuencia:
El dispositivo se coloca de modo que la fuerza se aplique perpendicularmente a la superficie bajo prueba de acuerdo con las instrucciones de uso del dispositivo;
Se recomienda que la posición del dispositivo cuando se prueba la estructura en relación con la horizontal se tome de la misma manera que cuando se prueba al establecer la dependencia de calibración. En una posición diferente del dispositivo, es necesario realizar una corrección de las lecturas de acuerdo con el manual de instrucciones del dispositivo;
El valor de la característica indirecta se fija de acuerdo con el manual de instrucciones del dispositivo;
Calcule el valor promedio de la característica indirecta en el sitio de construcción.
7.5.1 Cuando se realice el ensayo por el método de extracción, las secciones deben ubicarse en la zona de los esfuerzos más bajos causados por la carga operativa o la fuerza de compresión del refuerzo pretensado.
7.5.2 La prueba se lleva a cabo en la siguiente secuencia:
En el lugar donde se pega el disco, la capa superficial de hormigón se elimina con una profundidad de 0,5 a 1 mm y la superficie se limpia de polvo;
El disco se pega al hormigón presionando el disco y eliminando el exceso de adhesivo fuera del disco;
El dispositivo está conectado al disco;
La carga se incrementa suavemente a una velocidad de (1 ± 0,3) kN/s;
El área de proyección de la superficie de separación en el plano del disco se mide con un error de ± 0,5 cm 2;
El valor de la tensión condicional en el hormigón a la separación se determina como la relación entre la fuerza máxima de separación y el área de proyección de la superficie de separación.
7.5.3 No se tienen en cuenta los resultados del ensayo si la armadura quedó expuesta durante el desprendimiento del hormigón o el área de proyección de la superficie de despegue fue menor al 80% del área del disco.
7.6.1 Cuando se realice el ensayo por el método de arranque con cortante, las secciones deben ubicarse en la zona de los esfuerzos más bajos causados por la carga operativa o la fuerza de compresión del refuerzo pretensado.
7.6.2 Las pruebas se llevan a cabo en la siguiente secuencia:
Si el dispositivo de anclaje no se instaló antes del hormigonado, se hace un orificio en el concreto, cuyo tamaño se selecciona de acuerdo con las instrucciones de funcionamiento del dispositivo, según el tipo de dispositivo de anclaje;
Se fija un dispositivo de anclaje en el orificio a la profundidad prevista en el manual de instrucciones del dispositivo, según el tipo de dispositivo de anclaje;
El dispositivo está conectado al dispositivo de anclaje;
La carga aumenta a razón de 1,5 - 3,0 kN / s;
Fijar la lectura del medidor de fuerza del dispositivo R 0 y deslizamiento del ancla Δ h(diferencia entre la profundidad real de la extracción y la profundidad del dispositivo de anclaje) con una precisión de al menos 0,1 mm.
7.6.3 Fuerza de extracción medida R 0 se multiplica por el factor de corrección γ, determinado por la fórmula
donde h- profundidad de trabajo del dispositivo de anclaje, mm;
Δ h- deslizamiento del ancla, mm.
7.6.4 Si las dimensiones más grandes y más pequeñas de la parte arrancada del hormigón desde el dispositivo de anclaje hasta los límites de destrucción a lo largo de la superficie de la estructura difieren en más de dos veces, y también si la profundidad de la arrancada difiere de la profundidad del dispositivo de anclaje en más del 5% (Δ h > 0,05h, γ > 1,1), los resultados del ensayo solo pueden tenerse en cuenta para una evaluación aproximada de la resistencia del hormigón.
Nota - No se permite el uso de valores aproximados de la resistencia del hormigón para evaluar la clase de hormigón en términos de resistencia y dependencias de calibración de construcción.
7.6.5 Los resultados de la prueba no se tienen en cuenta si la profundidad de extracción difiere de la profundidad del dispositivo de anclaje en más del 10% (Δ h > 0,1h) o el refuerzo quedó expuesto a una distancia del dispositivo de anclaje, menor que la profundidad de su empotramiento.
7.7.1 Cuando se realicen pruebas con el método de corte de costillas, no debe haber grietas, bordes de concreto, pandeos o caparazones con una altura (profundidad) de más de 5 mm en el área de prueba. Las secciones deben ubicarse en la zona de menores esfuerzos causados por la carga de operación o la fuerza de compresión del refuerzo pretensado.
7.7.2 La prueba se lleva a cabo en la siguiente secuencia:
El dispositivo se fija en la estructura, la carga se aplica a una velocidad de no más de (1 ± 0,3) kN / s;
Registre la lectura del medidor de fuerza del dispositivo;
Mida la profundidad real del astillado;
Determine el valor promedio de la fuerza de astillado.
7.7.3 Los resultados del ensayo no se tienen en cuenta si la armadura quedó expuesta durante el corte del hormigón o si la profundidad de corte real difiere de la especificada en más de 2 mm.
8 Procesamiento y presentación de resultados
8.1 Los resultados de las pruebas se presentan en una tabla que indica:
tipo de construcción;
Clase de diseño de hormigón;
Edad del hormigón;
La resistencia del hormigón de cada área controlada según ;
La resistencia media de la estructura de hormigón;
Zonas de la estructura o de sus partes, sujetas a los requisitos.
La forma de la tabla de presentación de los resultados de las pruebas se da en el apéndice.
8.2 El procesamiento y la evaluación del cumplimiento de los requisitos establecidos de los valores de la resistencia real del hormigón obtenido utilizando los métodos proporcionados en esta norma se llevan a cabo de acuerdo con GOST 18105.
Nota - La evaluación estadística de la clase de hormigón según los resultados de la prueba se lleva a cabo de acuerdo con GOST 18105 (esquemas "A", "B" o "C") en los casos en que la resistencia del hormigón esté determinada por la dependencia de calibración construida de acuerdo con la sección . Al usar dependencias previamente instaladas vinculándolas (por aplicación ) no se permite el control estadístico, y la evaluación de la clase concreta se lleva a cabo solo de acuerdo con el esquema "G" GOST 18105.
8.3 Los resultados de la determinación de la resistencia del hormigón mediante métodos mecánicos de ensayos no destructivos se redactan en una conclusión (protocolo), en la que se dan los siguientes datos:
Sobre las estructuras ensayadas indicando la clase de diseño, la fecha de hormigonado y ensayo, o la edad del hormigón en el momento del ensayo;
Sobre los métodos utilizados para controlar la resistencia del hormigón;
Sobre los tipos de dispositivos con números de serie, información sobre la verificación de dispositivos;
Sobre las dependencias de calibración aceptadas (ecuación de dependencia, parámetros de dependencia, cumplimiento de las condiciones para aplicar la dependencia de calibración);
Utilizado para construir una dependencia de calibración o su enlace (fecha y resultados de pruebas por métodos no destructivos indirectos y directos o destructivos, factores de corrección);
Sobre el número de sitios para determinar la resistencia del concreto en estructuras, indicando su ubicación;
Resultados de la prueba;
Metodología, resultados del procesamiento y evaluación de los datos obtenidos.
Anexo A
(obligatorio)
Diseño de prueba de tracción de corte estándar
A.1 El esquema de prueba de corte estándar proporciona pruebas sujetas a los requisitos - .
A.2 El esquema de prueba estándar es aplicable en los siguientes casos:
Ensayos de hormigón pesado con resistencia a la compresión de 5 a 100 MPa;
Ensayos de hormigón ligero con resistencia a la compresión de 5 a 40 MPa;
La fracción máxima de agregado de hormigón grueso no es mayor que la profundidad de trabajo de los dispositivos de anclaje.
A.3 Los soportes del dispositivo de carga deben adherirse uniformemente a la superficie de hormigón a una distancia de al menos 2 h del eje del dispositivo de anclaje, donde h- profundidad de trabajo del dispositivo de anclaje. El esquema de prueba se muestra en la figura.
1
2
- soporte del dispositivo de carga;
3
- captura del dispositivo de carga; 4
- elementos de transición, tracción; 5
- dispositivo de anclaje;
6
- hormigón de arranque (cono de separación); 7
- diseño de prueba
Figura A.1 — Esquema del ensayo de extracción y corte
A.4 El esquema de prueba de corte estándar prevé el uso de tres tipos de dispositivos de anclaje (ver Figura ). El dispositivo de anclaje tipo I se instala en la estructura durante el hormigonado. Los dispositivos de anclaje de los tipos II y III se instalan en orificios previamente preparados en la estructura.
1
- varilla de trabajo; 2
- varilla de trabajo con cono expansivo; 3
- mejillas corrugadas segmentadas;
4
- barra de soporte; 5
- varilla de trabajo con un cono de expansión hueco; 6
- arandela niveladora
Figura A.2 — Tipos de dispositivos de anclaje para un esquema de prueba estándar
A.5 Los parámetros de los dispositivos de anclaje y los rangos de resistencia del concreto medido para ellos bajo el esquema de prueba estándar se indican en la tabla. Para hormigón ligero, en el esquema de ensayo estándar, solo se utilizan dispositivos de anclaje con una profundidad de empotramiento de 48 mm.
Tabla A.1 - Parámetros de los dispositivos de anclaje para un esquema de prueba estándar
|
Tipo de ancla |
Diámetro de anclaje |
Profundidad de empotramiento de los dispositivos de anclaje, |
Aceptable para dispositivo de anclaje |
||
|
trabajando h |
completo h" |
grave |
pulmón |
||
|
45 - 75 |
|||||
|
10 - 50 |
10 - 40 |
||||
|
40 - 100 |
|||||
|
5 - 100 |
5 - 40 |
||||
|
10 - 50 |
|||||
A.6 Los diseños de anclaje de los tipos II y III deben proporcionar una compresión preliminar (antes de aplicar la carga) de las paredes del orificio a la profundidad de trabajo del empotramiento. h y control de deslizamiento después de la prueba.
Anexo B
(obligatorio)
Disposición de prueba de corte de costilla estándar
B.1 El esquema estándar de prueba de corte de costillas proporciona pruebas sujetas a los requisitos -.
B.2 El esquema de prueba estándar es aplicable en los siguientes casos:
La fracción máxima de árido grueso de hormigón no es superior a 40 mm;
Ensayos de hormigón pesado con resistencia a la compresión de 10 a 70 MPa sobre granito triturado y piedra caliza.
B.3 Para el ensayo se utiliza un dispositivo compuesto por un excitador de potencia con unidad de medición de fuerza y una pinza con soporte para el corte local de la nervadura de la estructura. El esquema de prueba se muestra en la figura.
1
- un dispositivo con un dispositivo de carga y un medidor de fuerza; 2
- Cuadro de soporte;
3
- hormigón desconchado; 4
- diseño de prueba; 5
- empuñadura con soporte
Figura B.1 - Esquema de la prueba de corte de costilla
B.4 En caso de cizallamiento local de la costilla, se deben proporcionar los siguientes parámetros:
profundidad de astillado a= (20 ± 2) mm;
Ancho de hendidura B= (30 ± 0,5) mm;
El ángulo entre la dirección de la carga y la normal a la superficie cargada de la estructura β = (18 ± 1)°.
Anexo B
(recomendado)
Dependencia de calibración para el método de separación con cizallamiento
Al realizar pruebas por el método de separación con corte según el esquema estándar según el apéndice, la resistencia a la compresión cúbica del concreto R, MPa, se permite calcular según la dependencia de calibración según la fórmula
|
R = metro 1 metro 2 PAGS, |
donde metro 1 - coeficiente que tiene en cuenta el tamaño máximo de agregado grueso en la zona de arranque, tomado igual a 1 con tamaño de agregado inferior a 50 mm;
metro 2 - coeficiente de proporcionalidad para la transición de la fuerza de extracción en kilonewtons a la resistencia del hormigón en megapascales;
R- fuerza de extracción del dispositivo de anclaje, kN.
Al ensayar hormigón pesado con una resistencia de 5 MPa o más y hormigón ligero con una resistencia de 5 a 40 MPa, los valores del coeficiente de proporcionalidad metro Se toman 2 según la tabla.
Tabla B.1
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Tipo de ancla |
Rango |
Diámetro de anclaje |
Profundidad de empotramiento del anclaje |
Valor del coeficientemetro 2 para hormigón |
|
|
grave |
pulmón |
||||
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45 - 75 |
|||||
|
10 - 50 |
|||||
|
40 - 75 |
|||||
|
5 - 75 |
|||||
|
10 - 50 |
|||||
Impares metro 2 al probar concreto pesado con una resistencia promedio superior a 70 MPa, debe tomarse de acuerdo con GOST 31914.
Anexo D
(recomendado)
Dependencia de calibración para el método de corte de costillas
con un esquema de prueba estándar
Al realizar una prueba de corte de costillas de acuerdo con el esquema estándar según el apéndice, la resistencia a la compresión cúbica del concreto sobre granito y piedra triturada de cal R, MPa, se permite calcular según la dependencia de calibración según la fórmula
|
R = 0,058metro(30R + R 2), |
donde metro- coeficiente teniendo en cuenta el tamaño máximo del agregado grueso y tomado igual a:
1,0 - con tamaño de agregado inferior a 20 mm;
1.05 - con tamaño de agregado de 20 a 30 mm;
1.1 - con tamaño de agregado de 30 a 40 mm;
R- fuerza de astillado, kN.
Anexo D
(obligatorio)
Requisitos para instrumentos para ensayos mecánicos
Tabla E.1
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Nombre de las características de los dispositivos |
Características de los dispositivos para el método |
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elástico |
choque |
el plastico |
separación |
astillado |
separación de |
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Dureza del percutor, percutor o indentador HRCe, no menos de |
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Rugosidad de la parte de contacto del percutor o indentador, µm, no más de |
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|
Diámetro del impactador o indentador, mm, no menos de |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Espesor de los bordes del indentador del disco, mm, no menos de |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Ángulo de penetración cónico |
30° - 60° |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Diámetro de indentación, % del diámetro del indentador |
20 - 70 |
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|
Tolerancia de perpendicularidad al aplicar una carga a una altura de 100 mm, mm |
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|
Energía de impacto, J, no menos de |
0,02 |
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Tasa de aumento de carga, kN/s Se supone que la ecuación de dependencia "característica indirecta - fuerza" es lineal de acuerdo con la fórmula E.2 Rechazo de los resultados de las pruebas Después de construir la dependencia de calibración de acuerdo con la fórmula (), se corrige rechazando los resultados de pruebas individuales que no satisfacen la condición: donde el valor medio de la resistencia del hormigón según la dependencia de calibración se calcula mediante la fórmula aquí los valores yo H yo f, , norte- ver explicaciones de las fórmulas (), (). E.4 Corrección de la dependencia de calibración El ajuste de la dependencia de calibración establecida, teniendo en cuenta los resultados de las pruebas obtenidas adicionalmente, debe realizarse al menos una vez al mes. Al ajustar la dependencia de calibración, se agregan a los resultados de prueba existentes al menos tres nuevos resultados obtenidos en los valores mínimo, máximo e intermedio del indicador indirecto. A medida que se acumulan los datos para construir la dependencia de la calibración, los resultados de las pruebas anteriores, a partir de las primeras, se rechazan para que el número total de resultados no supere los 20. Después de agregar nuevos resultados y rechazar los antiguos, el mínimo y el máximo los valores de la característica indirecta, la dependencia de la calibración y sus parámetros se establecen nuevamente de acuerdo con las fórmulas () - (). E.5 Condiciones para aplicar la dependencia de calibración El uso de una dependencia de calibración para determinar la resistencia del concreto de acuerdo con este estándar solo se permite para valores de una característica indirecta que cae en el rango de H min hasta H máx. Si el coeficiente de correlación r < 0,7 или значение Anexo G
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donde R sistema operativo I- resistencia del hormigón I-th sección, determinada por el método de separación con astillado o prueba de núcleos de acuerdo con GOST 28570;
R cosv I- resistencia del hormigón I-a fracción, determinada por cualquier método indirecto según la dependencia de calibración utilizada;
norte- número de sitios de prueba.
G.2 A la hora de calcular el coeficiente de coincidencia se deberán cumplir las siguientes condiciones:
El número de sitios de prueba que se tienen en cuenta al calcular el coeficiente de coincidencia, norte ≥ 3;
Cada valor privado R sistema operativo I /R cosv I debe ser al menos 0,7 y no más de 1,3:
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1 por 4 m de longitud de estructuras lineales; Área de 1 por 4 m 2 de estructuras planas. Anexo K
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Nombre de las estructuras |
Designación 1) |
Número de sitio según el esquema. |
Resistencia del hormigón, MPa |
Clase de fuerza |
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|
trama 3) |
medio 4 ) |
||||
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1) marca, símbolo y (o) la ubicación de la estructura en los ejes, la zona de la estructura, o parte de la estructura monolítica y prefabricada-monolítica (agarre), para la cual se determina la clase resistente del hormigón. 2) El número total y la ubicación de las parcelas de acuerdo con . 3) La resistencia del área de concreto de acuerdo con . 4) La resistencia media del hormigón de una estructura, una zona de una estructura o una parte de una estructura monolítica y prefabricada-monolítica con el número de secciones que cumplen los requisitos . 5) La clase de resistencia real del hormigón de una estructura o parte de una estructura monolítica y monolítica prefabricada de acuerdo con los párrafos 7.3 - 7.5 GOST 18105 dependiendo del esquema de control seleccionado. Nota - No se permite la presentación en la columna "Clase de resistencia del hormigón" de los valores estimados de la clase o los valores de la resistencia del hormigón requerida para cada sección por separado (estimación de la clase de resistencia para una sección). |
|||||
Palabras clave: hormigones pesados y ligeros estructurales, hormigón monolítico y prefabricado y productos de hormigón armado, estructuras y estructuras, métodos mecánicos para determinar la resistencia a la compresión, rebote elástico, impulso de impacto, deformación plástica, separación, cortante costillar, separación con cortante
Las estructuras de construcción a base de una mezcla de aglomerante, arena y agregados deben someterse a pruebas de confiabilidad y seguridad. Sin embargo, dichos estudios no deben causar una interrupción en la operación del objeto probado, por lo tanto, se lleva a cabo mediante un método no destructivo. Esto reduce los costos, reduce la intensidad del trabajo y elimina el daño localizado.
Métodos directos de control
Estos métodos son necesarios para la formación de dependencias de calibración y su posterior ajuste por métodos indirectos realizados sobre las mismas secciones de la estructura. La tecnología se puede aplicar en la inspección en varias etapas de la construcción de edificios, así como en la operación y reconstrucción de instalaciones terminadas.
Escapada con astillado
Esta operación se lleva a cabo de acuerdo con normas estatales, que refleja la información básica sobre el método de realización. Los resultados no se ven afectados por el estado de la superficie.
Se utilizan tres tipos de dispositivos de anclaje para la investigación.
- Varilla de trabajo equipada con una cabeza de anclaje.
- Un dispositivo con un cono en expansión y mejillas de segmento corrugado.
- Un dispositivo con un cono de expansión hueco, que tiene una varilla especial para fijar el dispositivo en una posición.
¡Nota! A la hora de elegir el tipo de fijación y la profundidad de penetración del anclaje, se debe tener en cuenta la resistencia esperada de la composición y las dimensiones del árido, que se refleja en la siguiente tabla.
| Condiciones para secar la mezcla. | Tipo de dispositivo aplicable | Profundidad de inserción del anclaje en mm | Fuerza estimada en MPa | Valor del coeficiente | |
| Composición de luz | mortero pesado | ||||
| Tratamiento térmico | 1 | 4835 | <50>50 | 1,2 | 1,32,6 |
| 2 | 4830 | <50>50 | 1,0 | 1,12,7 | |
| 3 | 35 | <50 | — | 1,8 | |
| curado natural | 1 | 4835 | <50>50 | 1,2 | 1,12,4 |
| 2 | 4830 | <50>50 | 1,0 | 0,92,5 | |
| 3 | 35 | <50 | — | 1,5 | |
En estructuras monolíticas, la resistencia del hormigón se prueba mediante un método no destructivo, que implica la separación con astillado, se lleva a cabo inmediatamente en tres secciones. Al ajustar las dependencias de calibración, junto con este método, se realizan tres pruebas indirectas.
astillado de costillas
Este método consiste en cortar el borde de la estructura bajo prueba. Se utiliza principalmente para inspeccionar segmentos lineales como vigas, columnas, pilotes, dinteles y vigas de soporte. La operación no requiere preparación adicional, sin embargo, si hay una capa protectora de menos de 20 mm de espesor, no se puede aplicar el método.
Arrancando discos de metal
Otra medida que permite la implementación de un método no destructivo de ensayo de hormigón no ha encontrado amplia difusión en nuestro país, lo que se asocia a un régimen de temperatura limitado. Otro factor negativo es la necesidad de hacer un surco con un taladro, y esto reduce la productividad del estudio.
El método en sí implica la eliminación del registro de tensión, que se requiere para la destrucción local de la composición endurecida cuando se arranca el disco de acero. Al determinar las propiedades de resistencia, se tienen en cuenta la fuerza aplicada y el área de proyección de la superficie.
Métodos indirectos de control
Dichos estudios se llevan a cabo cuando es necesario evaluar el valor de las características de resistencia, utilizándolas como uno de varios factores que dan una idea del estado técnico de la estructura. No se permite utilizar el resultado obtenido si no se ha determinado la dependencia de calibración parcial ().
Prueba de ultrasonido
El método de ensayo del hormigón por un método no destructivo, que implica el uso de ondas ultrasónicas, se ha generalizado. Durante la operación se establece una conexión entre la velocidad de las oscilaciones y la densidad de la mezcla endurecida.
La dependencia puede estar influenciada por una variedad de factores.
- Fracción agregada y su cantidad en la solución.
- El método seleccionado de preparación de la composición.
- El grado de compactación y tensión.
- Cambio en el consumo de aglutinante en más del 30 por ciento.
¡Adición! Los estudios ultrasónicos brindan la oportunidad de realizar pruebas masivas de casi cualquier estructura un número ilimitado de veces. La principal desventaja radica en el margen de error.
rebote elástico
El control no destructivo de la resistencia del hormigón por este método permite establecer la relación entre la resistencia a la compresión y la elasticidad del material. En el estudio, el percutor de metal del dispositivo principal después del impacto se aleja a cierta distancia, lo que es un indicador de las cualidades de resistencia de la estructura.
Durante la prueba, el accesorio se fija de modo que el elemento de acero esté en estrecho contacto con la superficie de hormigón, para lo cual se utilizan tornillos especiales. Después de la fijación, el péndulo se instala horizontalmente. En este caso, encaja directamente en el gatillo.
Después de colocar el dispositivo perpendicular al avión, apriete el gatillo. El percutor se amartilla automáticamente, después de lo cual se libera y da un golpe bajo la acción de un resorte especial. El elemento metálico rebota en una cierta distancia, que se mide con una escala especial.
Como instrumento principal para la prueba, se utiliza un dispositivo del sistema KISI, que tiene una estructura bastante compleja. La fuerza de la mezcla endurecida se puede determinar según los datos del dispositivo después de 6-7 pruebas de acuerdo con un programa especial.
Dando impulso de choque
Gracias a este método de investigación, es posible fijar la energía de impacto liberada en el momento del contacto del percutor con la estructura de hormigón. Un punto positivo es el hecho de que los dispositivos para pruebas no destructivas de hormigón, que funcionan según el principio de un pulso de choque, son de tamaño compacto. Sin embargo, su precio es bastante alto.
Deformación plastica
Durante la operación, se mide el tamaño de la huella dejada en la superficie de hormigón por el elemento de acero. El método se considera algo obsoleto, pero debido al bajo costo del equipo, continúa usándose activamente en el entorno de la construcción. Después del impacto, se miden las huellas restantes.
Los dispositivos para determinar la resistencia de este tipo se basan en la indentación de la varilla directamente en el plano por presión estática de la fuerza deseada o un impacto convencional. Los productos de péndulo, martillo y resorte se utilizan como dispositivos principales.
A continuación se detallan las condiciones para la operación.
- Las pruebas deben llevarse a cabo en un sitio cuya área oscile entre 100 y 400 metros cuadrados. cm.
- Al realizar esta operación, se deben tomar al menos cinco mediciones con alta precisión.
- La fuerza de impacto debe ser perpendicular al plano que se está probando.
- Para determinar las características de resistencia, se requiere una superficie lisa, que se logra moldeando en un encofrado metálico.
¡Importante! Si las mediciones no destructivas de la resistencia del concreto se realizan con dispositivos tipo martillo, las muestras deben instalarse sobre una base perfectamente nivelada.
Características comparativas por ejemplo.
Se toma como objeto un pozo hecho de hormigón armado monolítico. Su profundidad es de 8 my el radio es de 12 m El relleno de las superficies laterales se realizó con mordazas que dividen la estructura en 7 niveles de altura.
Los resultados de la investigación se presentan en la siguiente tabla.
| Nivel | Métodos indirectos de investigación | ||||||
| Ultrasónico | impulso de choque | rebote elástico | Prueba de prensa | ||||
| casarse valor en m/s | Porcentaje | casarse valor en MPa | Porcentaje | casarse valor en ti unidades | Porcentaje | casarse valor en MPa | |
| 1 | 4058 | 3,9 | 41,9 | 23,4 | 46,2 | 7,8 | 41,6 |
| 2 | 4082 | 4,6 | 24,4 | 40,2 | 43,7 | 7,6 | 35,0 |
| 3 | 4533 | 5,2 | 49,6 | 28,7 | 49,7 | 9,9 | 36,5 |
| 4 | 4300 | 3,9 | 38,1 | 36,3 | 46,6 | 8,3 | 40,1 |
| 5 | 4094 | 4,1 | 38,2 | 28,5 | 48,2 | 8,5 | 42,1 |
| 6 | 4453 | 3,6 | 45,5 | 41,6 | 47,6 | 7,6 | 39,3 |
| 7 | 3836 | 4,5 | 42,8 | 26,5 | 44,6 | 7,3 | 30,6 |
| casarse valor V | ≈4,26 | ≈32,2 | ≈8,14 | ||||
¡Producción! De la tabla anterior, queda claro que el error mínimo durante la investigación es característico del método ultrasónico. La dispersión cuando se verifica con un pulso de choque es máxima.
Pruebas sin instrumentos
Arriba, se consideraron estudios realizados con dispositivos especiales, sin embargo, si es necesario, se pueden realizar pruebas simples a mano. No será posible obtener información precisa sobre las propiedades de resistencia, pero es muy posible determinar la clase de concreto.
Primero, se prepara la herramienta necesaria: un cincel y un martillo, cuyo peso varía entre 400-800 G. El dispositivo de corte por impacto se instala perpendicular a la superficie.
Se le aplican golpes de fuerza media, a raíz de los cuales se realizará el análisis.
- Una huella apenas perceptible puede indicar que la mezcla endurecida está clasificada como B25 o superior.
- Las marcas muy visibles en la superficie de la estructura generalmente se dejan con hormigón B15.
- Importantes depresiones y la presencia de migas permiten atribuir la composición utilizada a la clase B10.
- Si la punta de la herramienta entró en el plano a una profundidad de más de 1 cm, entonces probablemente se usó hormigón B5 para el trabajo.
¡Atención! Es posible realizar una comprobación de esta manera en unos pocos minutos sin ningún equipo. Después de eso, ya habrá una idea de qué fuerza tiene la composición endurecida.
estándar estatal
Los métodos no destructivos para controlar la resistencia del hormigón están regulados de acuerdo con GOST 22690-88, cuyos puntos se aplican a mezclas ligeras y pesadas. Sin embargo, refleja solo métodos mecánicos que no incluyen ultrasonido. Sus valores límite se presentan en la tabla.
trabajar con concreto
- Para la formación de estructuras a base de la mezcla constructiva se realiza un encofrado de madera o metal que puede dar la forma deseada al material.
- Para mejorar las características de calidad, se coloca en la composición una malla de refuerzo de acero, sujeta por soldadura o alambre. Por lo general, el tamaño de las celdas oscila entre 10 y 20 centímetros.
- Si es necesario separar alguna parte de la estructura, se utiliza el corte de hormigón armado con ruedas de diamante.. Se puede realizar una operación similar utilizando agua para evitar una gran cantidad de polvo.
- El llenado de la solución se realiza, por regla general, a temperaturas positivas.. Sin embargo, si hay un equipo especial para el calentamiento, está permitido realizar trabajos con lecturas negativas del termómetro.
- Para crear ventilación dentro de una estructura de concreto (por ejemplo, para una base o un ático), se lleva a cabo la perforación con diamante de agujeros en el concreto.
- Se permite cargar la estructura terminada solo después del endurecimiento final de la mezcla, es decir, después de 28 días.
El método de desprendimiento con cortante ocupa un lugar especial entre los métodos para determinar la resistencia del hormigón. Considerado un método no destructivo, el método de corte es inherentemente un método de prueba destructivo del concreto, ya que la resistencia del concreto se estima por la fuerza requerida para romper un pequeño volumen de concreto, lo que permite la evaluación más precisa de su resistencia real. Por lo tanto, este método no solo se utiliza para determinar la resistencia del hormigón de composición desconocida, sino que también se puede utilizar para crear dependencias de calibración para otros métodos de ensayo no destructivos. Este método se aplica al hormigón pesado y al hormigón estructural sobre áridos ligeros en productos, estructuras y estructuras de hormigón monolítico y prefabricado y de hormigón armado y establece un método para ensayar el hormigón y determinar su resistencia a la compresión mediante la destrucción local del hormigón cuando se tira de un dispositivo de anclaje especial. fuera de el. Este método de ensayo de hormigón con cortante permite determinar la resistencia a la compresión del hormigón en el rango de resistencia de 5,0 a 100,0 MPa. Al desarrollar el estándar, se utilizaron los materiales GOST 22690-88.
Una de las formas más comunes y efectivas de medir rápidamente la resistencia a la compresión del concreto o su grado es medir con un esclerómetro, o como también se le llama, un martillo Schmidt.
Conformidad del Grado y Clase del hormigón a las lecturas de la escala del esclerómetro (martillo Schmidt) en la dirección del impacto de acuerdo con el gráfico de la curva de calibración
Marca de hormigón, M Clase de hormigón,
B Arriba vertical, u Horizontal, u Verticalmente desde abajo, unidades
M100 7,5 10 13 20
- 10 12 18 23
M150 12,5 20 24 28
M200 15 24 28 32
250 М 20 30 34 38
M300 22,5 34 37 41
M350 27,5 38 41 45
М400 30 41 43 47
М450 35 44 47 50
М500 40 47 49 52
M600 45 49 52 55
GOST 10180-90 Hormigón. Métodos para determinar la fuerza de las muestras de control
GOST 18105-86 Hormigón. Reglas de control de fuerza
GOST 22690-88 Hormigón. Determinación de la resistencia por métodos mecánicos de ensayos no destructivos
Otro método para probar el hormigón es el cizallamiento. Este método consiste en determinar el grado de fuerza que es necesario para descascarillar una sección de hormigón en el borde de la estructura. A veces, este método consiste en la destrucción local del hormigón: en el marco de este método, se rompe el dispositivo de anclaje. El método de astillado es el método de control más preciso, pero también el que consume más tiempo, ya que se requiere la preparación de orificios especiales para la instalación del anclaje. Además, este método no es lo suficientemente universal: no es aplicable en series de estructuras.
"Prometheus" recomienda un método para determinar la resistencia del hormigón por separación con corte en estudios de campo. Dichos métodos de prueba de hormigón por desprendimiento también son ideales para la inspección en las etapas de construcción, aceptación, operación y reconstrucción de objetos de construcción, así como para la fabricación de productos prefabricados en empresas que producen productos de hormigón armado.
Prueba de las propiedades mecánicas del hormigón en el laboratorio.
Para materiales como el hormigón, la determinación de la resistencia por métodos mecánicos de ensayos no destructivos es deseable para controlar la fiabilidad de los resultados mediante la comparación de datos obtenidos directa e indirectamente. Este tipo de investigación es realizada por el laboratorio de pruebas mecánicas de Prometey LLC.
En condiciones de laboratorio, las pruebas físicas y mecánicas de muestras de concreto se llevan a cabo utilizando todos los enfoques conocidos, incluido el método destructivo básico de control de concreto, el impulso de choque y los métodos de rebote elástico. Es importante que las mediciones sean realizadas por un técnico calificado en pruebas mecánicas; se debe minimizar la influencia del factor humano.
Como lo muestran las pruebas mecánicas de los materiales, los métodos indirectos de prueba mecánica sobrestiman las características de resistencia del concreto carbonizado en un 40 a 60%, y el método de separación con astillado se reconoce como el más confiable.
Método de arranque cizallado: ventajas y limitaciones
Todos los estándares modernos incluyen en el programa de inspecciones a gran escala de estructuras de hormigón armado pruebas mecánicas de hormigón con corte.
En la práctica, el corte proporciona una serie de ventajas:
- la capacidad de instalar dispositivos en áreas planas sin costilla;
- independencia del suministro de energía;
- tolerancia a las bajas temperaturas;
- control de la resistencia del hormigón clase B50 y superior;
- montaje rápido y conveniente de equipos.
Si la curvatura del bloque no interfiere en la conexión del dispositivo al anclaje, la determinación de la resistencia del hormigón por desprendimiento con cortante también se puede realizar sobre superficies irregulares de hormigón (a partir de 5 mm). El refuerzo denso del hormigón dificulta la prueba de resistencia mecánica utilizando este método; al mismo tiempo, el espesor del hormigón en el área de medición no debe ser inferior al doble de la longitud del anclaje.
Equipo usado
POS-50MG4 "Skol" está diseñado para pruebas no destructivas de la resistencia del hormigón mediante métodos de astillado de costillas, desgarrado con astillado y desgarrado de discos de acero según GOST 22690-88.
Lo que determina sus propiedades operativas. Por lo tanto, al erigir importantes estructuras de carga, los constructores controlan cuidadosamente este indicador. El método más común de control es determinar la resistencia del concreto por el método de separación con corte. Sin embargo, también hay muchas otras formas.
Por lo tanto, en este artículo consideraremos en detalle cómo determinar la resistencia del concreto mediante los métodos modernos más comunes.
Tipos de métodos de prueba de fuerza.
La forma más confiable de controlar la calidad del concreto es probar la estructura de concreto después de que el material haya ganado su resistencia de diseño.
En cuanto a las pruebas de muestras de control hechas por separado, le permite determinar solo, pero no la resistencia del material en la estructura. Esto se debe a la imposibilidad de proporcionar las mismas condiciones de curado de resistencia del prototipo (vibraciones, calentamiento, etc.) y del producto de hormigón.
Todos los métodos de control existentes se dividen en tres grupos:
- Directo no destructivo;
- Destructivo;
- Indirecto no destructivo.
A menudo se utilizan métodos de control no destructivos, sin embargo, la mayoría de las veces el trabajo se realiza mediante métodos indirectos. El último grupo incluye pruebas de muestras de control, así como muestras tomadas de una estructura de hormigón.
¡Nota! De acuerdo con la resistencia a la compresión, se determina la clase de hormigón. Para ello, se trituran cubos de hormigón mediante una prensa hidráulica, que da el resultado.
Debe decirse que los métodos destructivos también están muy extendidos en la construcción, pero se usan con menos frecuencia, ya que violan la integridad de la estructura. Además, el costo de tales pruebas es muy alto.
Por lo tanto, hoy en día los métodos más comunes para determinar la fuerza son:
- Método de rebote elástico;
- método ultrasónico;
- Método de impulso de choque.
Debo decir que diferentes métodos de verificación tienen diferentes errores:
Requisitos básicos para las pruebas de resistencia
De acuerdo con los requisitos establecidos en la SP 13-102-2003, el muestreo concreto para la investigación por métodos indirectos y directos debe realizarse en más de 30 áreas, sin embargo, esto no es suficiente para construir y utilizar la dependencia de calibración.
También es necesario que la dependencia obtenida por un estudio de correlación-regresión pareada tenga un coeficiente de correlación de al menos 0,7, y la desviación estándar sea inferior al 15 por ciento de la fuerza promedio. Para cumplir estas condiciones, la precisión de la medición debe ser muy alta, mientras que la resistencia del hormigón debe variar en un amplio rango.
Hay que decir que en el estudio de las estructuras, estas condiciones se cumplen muy raramente. El hecho es que el método de prueba básico va acompañado de un error significativo.
Además, la resistencia del hormigón en la superficie puede diferir de la resistencia a cierta profundidad. Sin embargo, si el hormigonado se realiza con alta calidad y el hormigón corresponde a su clase de diseño, los parámetros del mismo tipo de estructuras no cambian en un amplio rango.
Para determinar la resistencia sin violar las normas vigentes, se deben utilizar métodos directos no destructivos o destructivos.
Según GOST 22690-88, los métodos directos incluyen:
- método de corte;
- Separación de hormigón con astillado;
- Astillado de costillas.
Ahora echemos un vistazo más de cerca a las tecnologías más comunes para determinar la calidad del concreto.
Tecnología de determinación de fuerza
Método de corte
El principio de este método se basa en medir la fuerza que debe aplicarse para arrancar una sección de una estructura de hormigón. La carga de corte se aplica a la superficie plana de la estructura de hormigón. Para hacer esto, se le pega un disco de acero, que se conecta al dispositivo de medición con la ayuda de una varilla.
El disco está pegado con adhesivo epoxi. GOST 22690-88 recomienda usar adhesivo ED20 relleno de cemento. Es cierto que en nuestro tiempo hay adhesivos confiables de dos componentes.
Esta tecnología consiste en pegar el disco sin medidas adicionales para limitar el área de separación. En cuanto al área de separación, no es constante y se determina después de cada prueba.
Es cierto que en la práctica extranjera, el área de separación se limita previamente a un surco hecho por taladros anulares. En este caso, el área de separación es constante y conocida.
Después de determinar la fuerza requerida para romper, se obtiene la resistencia a la tracción del material.
Según él, utilizando una dependencia empírica, la resistencia a la compresión se calcula mediante la siguiente fórmula: Rbt \u003d 0.5 ∛ (R ^ 2), donde:
- Rbt es la resistencia a la tracción.
- R es la resistencia a la compresión.
Para el estudio del hormigón por el método de despegue se utilizan los mismos instrumentos que para el método de despegue con cortante, estos son:
- ONIX-OS;
- POS-50MG4;
- GPNS-5;
- GPNV-5.
¡Nota! Para realizar la prueba, también necesitará un dispositivo de agarre, a saber, un disco con una varilla adherida.
En la foto: control de la calidad del hormigón por separación con astillado.
Escapada con astillado
Este método tiene mucho en común con el método anterior. Su principal diferencia radica en el método de montaje del dispositivo en una estructura de hormigón. Para aplicarle una fuerza de desgarro, se utilizan anclajes de pétalos, que pueden ser de diferentes tamaños.
Los anclajes se insertan en agujeros perforados en el área de medición. Como en el caso anterior, el dispositivo mide la fuerza de rotura.
El cálculo de la resistencia a la compresión se lleva a cabo utilizando la dependencia expresada por la fórmula - R \u003d m1 * m2 * P, donde:
- m1 indica el coeficiente del tamaño máximo del relleno grueso;
- m2 denota el factor de conversión a resistencia a la compresión. Depende de las condiciones del tipo de hormigón, así como de las condiciones de curado.
- P es la fuerza de rotura obtenida como resultado de la investigación.
En nuestro país, este método es uno de los más populares, ya que es bastante universal. Brinda la capacidad de probar en cualquier parte de la estructura, ya que no requiere una superficie plana. Además, no es difícil fijar el ancla de pétalo con sus propias manos en el espesor del hormigón.
Es cierto que existen algunas limitaciones, que son las siguientes:
- Refuerzo grueso de la estructura: en este caso, las mediciones no serán confiables.
- El grosor de la estructura: debe ser el doble de la longitud del ancla.
astillado de costillas
Esta tecnología es el último método directo para pruebas de inspección no destructivas. Su característica principal es la determinación de la fuerza que se aplica para descascarillar una sección de hormigón situada en el borde de la estructura.
El diseño del dispositivo, que se puede instalar en un producto de hormigón con una esquina externa, se desarrolló hace relativamente poco tiempo. La instalación del dispositivo en uno de los lados se realiza mediante un anclaje con una espiga.
Después de recibir los datos del dispositivo, la resistencia a la compresión se determina de acuerdo con la siguiente dependencia normalizada, expresada por la fórmula: R \u003d 0.058 * m * (30P + P2), donde:
- m - coeficiente, tiene en cuenta la finura del agregado.
- P es la fuerza aplicada para astillar el hormigón.
Determinación ultrasónica
El método ultrasónico para determinar la resistencia del hormigón se basa en la relación entre la resistencia del material y la velocidad de propagación de las ondas ultrasónicas en él.
Además, hay dos dependencias de calibración:
- El tiempo de propagación de las ondas de ultrasonido y la fuerza del material.
- Velocidad de propagación de ondas ultrasónicas y resistencia del material.
Cada método está diseñado para un tipo específico de estructura:
- A través del sondeo en la dirección transversal: se utiliza para estructuras prefabricadas lineales. En tales estudios, los dispositivos se instalan en ambos lados de la estructura que se está probando.
- Sondeo de superficie: se utiliza para estudiar losas y paneles de pared nervados, planos y con múltiples huecos. En este caso, el dispositivo se instala solo en un lado de la estructura.
Para garantizar un contacto acústico de alta calidad entre la estructura probada y el transductor ultrasónico, se utilizan materiales viscosos, por ejemplo, grasa. El "contacto seco" también es común, pero en este caso se utilizan boquillas cónicas y protectores.
Los dispositivos para el examen de ultrasonido constan de dos elementos principales:
- sensores;
- Bloque electrónico.
Los sensores pueden ser:
- Separado - para sondeo directo.
- United: diseñado para sondeos de superficie.
Las ventajas de este método de verificación incluyen la simplicidad y la versatilidad.
Investigación con el martillo de Kashkarov
El proceso de prueba de concreto con un martillo Kashkarov está regulado por GOST 22690.2-77. Este método se utiliza para determinar la resistencia del material en el rango de 5-50 MPa.
Las instrucciones para el estudio del hormigón por este método son las siguientes:
- Primero, se busca un área plana de la estructura.
- Si hay asperezas o pintura en su superficie, entonces es necesario limpiar el área con un cepillo de metal.
- Luego, se debe colocar papel de copia sobre la superficie del concreto y se debe colocar una hoja de papel blanco normal encima..
- Además, se aplica un golpe a la superficie de hormigón con un martillo Kashkarov de fuerza media perpendicular al plano del hormigón. Como resultado del impacto, quedan dos huellas: en la barra de referencia y en la hoja de papel.
- Después de eso, la varilla de metal se desplaza al menos 10 mm y se aplica otro golpe.. Para una mayor precisión del estudio, el procedimiento debe repetirse varias veces.
- Luego, las huellas en la varilla de referencia y el papel deben medirse con una precisión de 0,1 mm.
- Habiendo medido las huellas, debe agregar los diámetros obtenidos en papel y los diámetros en la varilla de referencia por separado..
Un parámetro indirecto de la resistencia del concreto es el valor promedio de la relación de huellas en la varilla de referencia y en el concreto.
método de rebote
Este método de investigación es el más simple. La prueba se lleva a cabo utilizando un dispositivo electrónico especial. Tiene un martillo que presiona la bola contra el hormigón. La electrónica determina la fuerza del material por el rebote de la pelota después de la indentación.
Para probar concreto, apoye el dispositivo contra una superficie de concreto y presione el botón apropiado. Los resultados se muestran en la pantalla del instrumento. Debo decir que el proceso de prueba del material con la ayuda de un dispositivo de tipo pulso de choque se lleva a cabo casi de la misma manera.
Esos son todos los métodos principales para determinar la calidad del hormigón, que se utilizan con mayor frecuencia en la construcción moderna.
Producción
Como descubrimos, hay bastantes formas de determinar la resistencia del concreto. Además, es imposible llamar a uno de ellos el mejor, ya que los diferentes métodos, por regla general, están destinados a diferentes tipos de estructuras de hormigón y también tienen diferentes errores.
Vea el video en este artículo para obtener más información sobre este tema.
A. V. Ulybin, Ph.D.; S. D. Fedotov, D. S. Tarasova (PNIPKU "Venture", San Petersburgo)
El artículo propuesto discute los principales métodos de ensayo no destructivo de la resistencia del hormigón, utilizados en la inspección de estructuras de edificios y estructuras. Se presentan los resultados de experimentos de comparación de datos obtenidos por métodos no destructivos de control y ensayo de muestras. Se muestra la ventaja del método de separación con cizallamiento sobre otros métodos de control de resistencia. Se describen las medidas, sin las cuales el uso de métodos de control indirectos no destructivos es inaceptable.
La resistencia a la compresión del hormigón es uno de los parámetros más monitoreados en la construcción e inspección de estructuras de hormigón armado. Hay un gran número de métodos de control utilizados en la práctica. Más fiable, desde el punto de vista de los autores, es la determinación de la resistencia no mediante muestras de control (GOST 10180-90) hechas de una mezcla de hormigón, sino mediante la prueba del hormigón de la estructura después de que haya adquirido la resistencia de diseño. El método de prueba de muestras de control le permite evaluar la calidad de la mezcla de concreto, pero no la resistencia de la estructura de concreto. Esto se debe al hecho de que es imposible proporcionar condiciones idénticas para el curado (vibración, calentamiento, etc.) para el concreto en la estructura y los cubos de muestra de concreto.
Los métodos de control según la clasificación de GOST 18105-2010 ("Concreto. Reglas para el control y evaluación de la resistencia") se dividen en tres grupos:
- Destructivo;
- Directo no destructivo;
- Indirecto no destructivo.
Tabla 1. Características de los métodos de ensayo no destructivo de la resistencia del hormigón.
| № | nombre del método | Rango de aplicación*, MPa | Error de medición** |
| 1 | deformación plastica | 5 - 50 | ± 30 - 40% |
| 2 | rebote elástico | 5 - 50 | ±50% |
| 3 | impulso de choque | 10 - 70 | ±50% |
| 4 | separación | 5 - 60 | Sin datos |
| 5 | Escapada con astillado | 5 - 100 | Sin datos |
| 6 | astillado de costillas | 5 - 70 | Sin datos |
| 7 | Ultrasónico | 5 - 40 | ± 30 - 50% |
*Según los requisitos de GOST 17624-87 y GOST 22690-88;
**Según la fuente sin construir una dependencia de calibración privada
Los métodos del primer grupo incluyen el mencionado método de muestras de control, así como el método para determinar la resistencia mediante el ensayo de muestras tomadas de estructuras. Este último es básico y se considera el más preciso y fiable. Sin embargo, durante el examen, rara vez corren hacia él. Las razones principales de esto son una violación significativa de la integridad de las estructuras y el alto costo de la investigación.
Se utilizan principalmente métodos para determinar la resistencia del hormigón mediante ensayos no destructivos. La mayor parte del trabajo se realiza por métodos indirectos. Entre ellos, los más comunes hoy en día son el método ultrasónico según GOST 17624-87, los métodos de pulso de choque y rebote elástico según GOST 22690-88. Sin embargo, cuando se utilizan estos métodos, rara vez se cumplen los requisitos de los estándares para la construcción de dependencias de calibración particulares. Algunos artistas no conocen estos requisitos.
Otros saben, pero no entienden, qué tan grande es el error en los resultados de la medición cuando se usan dependencias integradas o suministradas con el instrumento, en lugar de una dependencia construida sobre el concreto específico que se está estudiando. Hay “especialistas” que conocen los requisitos especificados en las normas, pero los descuidan, centrándose en los beneficios económicos y el desconocimiento del cliente en esta materia.
Se han escrito muchos trabajos sobre los factores que influyen en el error en la medición de la resistencia sin construir dependencias de calibración parciales. La Tabla 1 presenta datos sobre el error máximo de medición por varios métodos, dados en la monografía sobre ensayos no destructivos del hormigón.
Además del problema señalado de utilizar dependencias inapropiadas (“falsas”), designemos otro que surge durante la encuesta. De acuerdo con los requisitos de SP 13-102-2003, proporcionar una muestra de mediciones (ensayos paralelos de concreto por métodos indirectos y directos) en más de 30 áreas es necesario, pero no suficiente para la construcción y uso de una dependencia de calibración. Es necesario que la dependencia obtenida por el análisis de correlación-regresión por pares tenga un coeficiente de correlación alto (más de 0,7) y una desviación estándar baja (menos del 15% de la fuerza promedio). Para que se cumpla esta condición, la precisión de las mediciones de ambos parámetros controlados (por ejemplo, la velocidad de las ondas ultrasónicas y la resistencia del hormigón) debe ser suficientemente alta, y la resistencia del hormigón, sobre la que se construye la dependencia, debe variar en un amplio rango.
Al examinar estructuras, estas condiciones rara vez se cumplen. En primer lugar, incluso el método básico de análisis de muestras suele ir acompañado de un alto error. En segundo lugar, debido a la heterogeneidad del hormigón y otros factores, la resistencia en la capa superficial (investigada por un método indirecto) puede no corresponder a la resistencia de la misma sección a una cierta profundidad (cuando se usan métodos directos). Y finalmente, con la calidad normal del hormigonado y la conformidad de la clase de hormigón con la de diseño, es raro encontrar estructuras del mismo tipo con resistencias que varían en un amplio rango (por ejemplo, de B20 a B60) dentro de un mismo objeto. . Por lo tanto, la dependencia debe construirse sobre una muestra de mediciones con un pequeño cambio en el parámetro bajo estudio.
Como ejemplo ilustrativo del problema anterior, considere la dependencia de calibración que se muestra en la Fig. 1. La dependencia de regresión lineal se basa en los resultados de mediciones ultrasónicas y pruebas de prensa de muestras de concreto. A pesar de la gran dispersión de los resultados de las mediciones, la dependencia tiene un coeficiente de correlación de 0,72, que es aceptable según los requisitos de SP 13-102-2003. Al aproximar funciones distintas a las lineales (potenciales, logarítmicas, etc.), el coeficiente de correlación fue menor al indicado. Si el rango de la resistencia del concreto estudiado fuera más pequeño, por ejemplo, de 30 a 40 MPa (el área resaltada en rojo), entonces la totalidad de los resultados de la medición se convertiría en una “nube” presentada en el lado derecho de la Fig. 1. Esta nube de puntos se caracteriza por la ausencia de conexión entre los parámetros medidos y buscados, lo que se confirma por el coeficiente de correlación máximo de 0,36. En otras palabras, la dependencia de calibración no se puede construir aquí.
ARROZ. 1. Dependencia entre la resistencia del hormigón y la velocidad de las ondas ultrasónicas
También se debe tener en cuenta que en objetos ordinarios, el número de secciones de medición de resistencia para construir una dependencia de calibración es comparable al número total de secciones medidas. En este caso, la resistencia del hormigón se puede determinar a partir de los resultados de mediciones directas solamente, y ya no tendrá ningún sentido la dependencia de la calibración y el uso de métodos de control indirecto.
Por lo tanto, sin violar los requisitos de las normas vigentes, en cualquier caso, es necesario utilizar métodos de control directos no destructivos o destructivos para determinar la resistencia del hormigón durante el examen. Teniendo esto en cuenta, así como los problemas descritos anteriormente, consideraremos más detalladamente los métodos directos de control.
Este grupo según GOST 22690-88 incluye tres métodos:
Método de extracción
El método de arranque se basa en medir la fuerza máxima necesaria para arrancar un fragmento de una estructura de hormigón. Se aplica una carga de corte a la superficie plana de la estructura bajo prueba pegando un disco de acero (Fig. 2) con una varilla para conectar al instrumento. Se pueden utilizar varios adhesivos a base de epoxi para la unión. GOST 22690-88 recomienda adhesivos ED20 y ED16 con relleno de cemento.
Hoy en día, se pueden utilizar modernos adhesivos de dos componentes, cuya producción está bien establecida (POXIPOL, Contact, Moment, etc.). En la literatura nacional sobre pruebas de concreto, el método de prueba implica pegar el disco al sitio de prueba sin medidas adicionales para limitar la zona de separación. En tales condiciones, el área de separación no es constante y debe determinarse después de cada prueba. En la práctica extranjera, antes de la prueba, el área de separación se limita a una ranura creada por taladros anulares (corona). En este caso, el área de separación es constante y conocida, lo que aumenta la precisión de la medición.
Después de arrancar el fragmento y determinar la fuerza, se determina la resistencia a la tracción del hormigón (R (bt)), según la cual, al volver a calcular según la dependencia empírica, se puede determinar la resistencia a la compresión (R). Para la traducción, puede utilizar la expresión indicada en el manual: 
Para el método de desprendimiento, se pueden usar varios dispositivos que también se usan para el método de desprendimiento con cizallamiento, como ONIKS-OS, PIB, DYNA (Fig. 2), así como los análogos antiguos: GPNV-5, GPNS-5 . Para realizar el ensayo es necesario disponer de un dispositivo de agarre correspondiente a la varilla situada en el disco.
Arroz. 2. Dispositivo despegador con disco para encolar sobre hormigón
En Rusia, el método de separación no ha encontrado una amplia distribución. Esto se evidencia por la ausencia de dispositivos producidos en masa adaptados para sujetar discos, así como los propios discos. En los documentos normativos, no existe dependencia para la transición de la fuerza de extracción a la resistencia a la compresión. En el nuevo GOST 18105-2010, así como en el anterior GOST R 53231-2008, el método de corte no está incluido en la lista de métodos de prueba directos no destructivos y no se menciona en absoluto. Aparentemente, la razón de esto es el rango limitado de temperatura de aplicación del método, que está asociado con la duración del endurecimiento y (o) la imposibilidad de usar adhesivos epoxi a bajas temperaturas del aire. La mayor parte de Rusia se encuentra en zonas climáticas más frías que los países europeos, por lo que este método, que se usa mucho en los países europeos, no se usa en nuestro país. Otro factor negativo es la necesidad de perforar un surco, lo que reduce aún más el rendimiento de la inspección.
Arroz. 3. Ensayo de hormigón por el método de desprendimiento con cortante
Este método tiene mucho en común con el método de separación descrito anteriormente. La principal diferencia es el método de fijación al hormigón. Se utilizan anclajes de lóbulo de varios tamaños para aplicar la fuerza de desgarro. Al examinar estructuras, los anclajes se colocan en un orificio perforado en el área de medición. Al igual que con el método de arranque, se mide la fuerza de rotura (P). La transición a la resistencia a la compresión del hormigón se lleva a cabo de acuerdo con la dependencia especificada en GOST 22690: R=m1 .m2 .PAGS, donde metro 1- coeficiente que tiene en cuenta el tamaño máximo del árido grueso, m2- coeficiente de transición a la resistencia a la compresión, según el tipo de hormigón y las condiciones de endurecimiento.
En nuestro país, este método ha encontrado, quizás, la mayor difusión debido a su versatilidad (Cuadro 1), la relativa facilidad de fijación al hormigón y la posibilidad de ensayo en casi cualquier parte de la estructura. Las principales limitaciones para su uso son la densa armadura del hormigón y el espesor de la estructura ensayada, que debe ser superior al doble de la longitud del anclaje. Los instrumentos mencionados anteriormente se pueden utilizar para llevar a cabo las pruebas.
Tabla 2. Características comparativas de métodos directos de ensayos no destructivos
| Ventajas | Método | ||
| Separación | Escapada con astillado | astillado de costillas | |
| Determinación de la resistencia del hormigón con una clase de más de B60 | - | + | - |
| Posibilidad de instalación sobre superficie de hormigón irregular (irregularidades superiores a 5 mm) | - | + | - |
| Posibilidad de instalación en un tramo plano de la estructura (sin nervadura) | + | + | - |
| No se requiere fuente de alimentación para la instalación. | +* | - | + |
| Tiempo de instalación rápido | - | + | + |
| Funcionamiento a bajas temperaturas del aire | - | + | + |
| Disponibilidad en estándares modernos | - | + | + |
*Sin perforar un surco que limite el área de separación.
Además de ser más fácil y rápido fijar la estructura al hormigón que con el método de desprendimiento, no es necesario tener una superficie plana. La condición principal es la necesidad de que la curvatura de la superficie sea suficiente para instalar el dispositivo en la barra de anclaje. Como ejemplo, en la fig. 3 muestra el dispositivo POS-MG4 instalado en la superficie destruida del estribo de una estructura hidráulica.
Método de astillado de costillas
El último método directo de prueba no destructiva es una modificación del método de corte: el método de corte de costillas. La principal diferencia es que la resistencia del concreto está determinada por la fuerza (P) requerida para romper una sección de la estructura ubicada en el borde exterior. En nuestro país, durante mucho tiempo, se produjeron dispositivos del tipo GPNS-4 y POS-MG4 Skol, cuyo diseño supuso la presencia obligatoria de dos esquinas exteriores adyacentes de la estructura.
Los agarres del dispositivo, como una abrazadera, se unieron al elemento bajo prueba, luego de lo cual se aplicó una fuerza a través del dispositivo de agarre a una de las nervaduras de la estructura. Por lo tanto, el ensayo solo podría realizarse en elementos lineales (columnas, vigas) o en aberturas en los bordes de elementos planos (muros, techos). Hace algunos años, se desarrolló el diseño del dispositivo, que permite instalarlo en el elemento bajo prueba con una sola nervadura externa. La fijación se realiza a una de las superficies del elemento bajo prueba mediante un anclaje con una espiga. Esta invención amplió un poco el rango de aplicación del dispositivo, pero al mismo tiempo destruyó la principal ventaja del método de astillado, que era la ausencia de la necesidad de taladrar y la necesidad de una fuente de energía.
La resistencia a la compresión del hormigón cuando se utiliza el método de cortante de costillas está determinada por la dependencia normalizada: R=0,058 .metro .(30P+P2) ,
donde metro- coeficiente que tiene en cuenta la finura del árido.
Para mayor claridad de comparación, las características de los métodos de control directo se presentan en la Tabla. 2.
De acuerdo con los datos de la tabla, se puede ver que el método de separación con cizallamiento se caracteriza por el mayor número de ventajas.
Sin embargo, a pesar de la posibilidad de utilizar este método de acuerdo con las instrucciones de las normas sin construir una dependencia de calibración parcial, muchos especialistas tienen dudas sobre la precisión de los resultados obtenidos y la conformidad de su resistencia concreta, determinada por el método de ensayo de muestras. . Para estudiar esta cuestión, así como para comparar los resultados de las medidas obtenidas por el método directo con los resultados de las medidas por métodos indirectos, se llevó a cabo el experimento que se describe a continuación.
Resultados de la comparación de métodos
En el laboratorio "Inspección y prueba de edificios y estructuras" de la FGBOU VPO "SPBGPU" se realizaron estudios utilizando varios métodos de control. Se utilizó como objeto de estudio un fragmento de un muro de hormigón cortado con herramienta diamantada. Dimensiones de la muestra de hormigón: 2,0 × 1,0 x 0,3 m.
El refuerzo está hecho con dos mallas de refuerzo con un diámetro de 16 mm, ubicadas con un paso de 100 mm con una capa protectora de 15-60 mm. En la muestra en estudio se utilizó hormigón pesado sobre árido de granito triturado fracción 20-40.
El método de control destructivo básico se utilizó para determinar la resistencia del hormigón. Se perforaron 11 núcleos de varias longitudes con un diámetro de 80 mm de la muestra utilizando una máquina perforadora de diamante. A partir de los núcleos, se fabricaron 29 muestras de cilindros que cumplieron con los requisitos de GOST 28570-90 (Concreto. Métodos para determinar la resistencia a partir de muestras tomadas de estructuras) en términos de sus dimensiones. De acuerdo con los resultados de las pruebas de compresión de las muestras, se reveló que el valor promedio de la resistencia del concreto fue de 49.0 MPa. La distribución de los valores de fuerza obedece a la ley normal (Fig. 4). A su vez, la resistencia del hormigón estudiado presenta una alta heterogeneidad con un coeficiente de variación del 15,6% y un RMS igual a 7,6 MPa.
Para los ensayos no destructivos se aplicaron los métodos de desprendimiento, desprendimiento con cortante, rebote elástico e impulso de choque. No se utilizó el método de corte de costillas debido a la proximidad de la armadura a las costillas de la muestra y la imposibilidad de realizar ensayos. No se utilizó el método ultrasónico, ya que la resistencia del concreto se encuentra por encima del rango permisible para la aplicación de este método (Cuadro 1). Todas las mediciones se realizaron en el borde del corte de la muestra con una herramienta de diamante, lo que proporcionó condiciones ideales en términos de uniformidad de la superficie. Para determinar la fuerza por métodos indirectos de control, utilizamos las dependencias de calibración disponibles en los pasaportes de los dispositivos o incluidas en ellos.
En la fig. 5. Demuestra el proceso de medición de arranque. Los resultados de las mediciones por todos los métodos se presentan en la tabla. 3.
Tabla 3. Resultados de las mediciones de fuerza por varios métodos
| № n/p |
Método de control (instrumento) | Número de mediciones, n | Valor medio de la resistencia del hormigón, Rm, MPa | Coeficiente de variación, V, % |
| 1 | Prueba de compresión en una prensa (PGM-1000MG4) | 29 | 49,0 | 15,6 |
| 2 | Método de ruptura con cizalla (POS-50MG4) | 6 | 51,1 | 4,8 |
| 3 | Método de extracción (DYNA) | 3 | 49,5 | - |
| 4 | método de pulso de choque (Plata Schmidt) |
30 | 68,4 | 7,8 |
| 5 | método de pulso de choque (IPS-MG4) |
7 (105)* | 78,2 | 5,2 |
| 6 | método de rebote (Control de Concreto) |
30 | 67,8 | 7,27 |
*Siete parcelas de 15 medidas cada una.
De acuerdo con los datos presentados en la tabla, se pueden sacar las siguientes conclusiones:
el valor promedio de la resistencia obtenida por prueba de compresión y métodos directos de prueba no destructiva difiere en no más del 5%;
según los resultados de seis ensayos por el método de separación con cizallamiento, la dispersión de la resistencia se caracteriza por un bajo valor del coeficiente de variación del 4,8%;
los resultados obtenidos por todos los métodos de control indirecto sobrestiman la fuerza en un 40-60%. Uno de los factores que condujeron a esta sobreestimación es la carbonización del hormigón, cuya profundidad en la superficie de prueba de la muestra fue de 7 mm.
conclusiones
1. La simplicidad imaginaria y la alta productividad de los métodos indirectos de ensayos no destructivos se pierden cuando se cumplen los requisitos para construir una dependencia de calibración y teniendo en cuenta (eliminando) la influencia de factores que distorsionan el resultado. Si no se cumplen estas condiciones, estos métodos solo se pueden utilizar para una evaluación cualitativa de la resistencia según el principio de "más - menos" al examinar estructuras.
2. Los resultados de las mediciones de resistencia por el método básico de ensayo destructivo mediante la compresión de las muestras seleccionadas también pueden ir acompañados de una gran dispersión provocada tanto por la falta de homogeneidad del hormigón como por otros factores.
3. Teniendo en cuenta la mayor intensidad de trabajo del método destructivo y la confiabilidad confirmada de los resultados obtenidos por métodos directos de pruebas no destructivas, se recomienda utilizar este último durante el examen.
4. Entre los métodos directos de ensayos no destructivos, el método de separación con astillado es óptimo en términos de la mayoría de los parámetros.
Arroz. 4. Distribución de los valores de resistencia según los resultados de los ensayos de compresión.
Arroz. 5. Medición de la fuerza por el método pull-off.
A. V. Ulybin, Ph.D.; S. D. Fedotov, D. S. Tarasova (PNIPKU "Venture", San Petersburgo), revista "World of Construction and Real Estate", No. 47, 2013