Определение прочностных свойств бетона методами разрушающего и не разрушающего контроля при обследовании сильноармированных железобетонных конструкций. Проблемы. Методы и примеры преодоления проблем
 Скачать 94.68 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» Факультет: Строительный Кафедра: СК Специальность: ПГС Семестр: 9 Реферат на тему:Определение прочностных свойств бетона методами разрушающего и не разрушающего контроля при обследовании сильноармированных железобетонных конструкций. Проблемы. Методы и примеры преодоления проблем. Выполнил: Ст.гр. ПГС 08-3 Зиннатулина Д.И. Проверил: Патраков А. Н. Пермь, 2012 г.РЕФЕРАТ Реферат 25с., 10ч., 6 рис., 10 источников. Определение прочностных свойств бетона методами разрушающего и не разрушающего контроля при обследовании сильноармированных железобетонных конструкций. Проблемы. Методы и примеры преодоления проблем. Цель работы:- Ознакомится с методами определения прочностных свойств бетона при обследовании сильно армированных конструкций разрушающим и неразрушающим контролем. В результате реферирования исследованы: методы разрушающего и неразрушающего контроля определения прочности бетона; приборы для проведения контроля; проблемы определения прочностных свойств бетона. СОДЕРЖАНИЕ Термины и определения 4 Введение 6 Прочность бетона. Классификация методов 7 Разрушающий метод контроля 8 Методы местного (локального) разрушающего контроля 9 Неразрушающие методы определения прочности бетона 11 Анализ проблем определения прочности бетона 15 Развитие современных методов и технических средств развития неразрушающего контроля 17 Заключение 18 Список использованной литературы 19 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Прежде чем перейти к изложению основного материала, представляется необходимым вспомнить некоторые понятия, характеризующие прочностные свойства бетона. Бетон - искусственный материал, полученный в результате твердения смеси из песка, щебня, цемента и воды, составленной в определенной пропорции. В некоторых случаях в состав бетона вводят дополнительные материалы, называемые добавками [8]. Одной из основных характеристик бетона, позволяющей стать ему основным строительным материалом, является высокая прочность на сжатие. Прочность - свойство материала воспринимать, не разрушаясь, внешние механические нагрузки и воздействия (сжатие, растяжение, сдвиг и др.) [8]. Предел прочности - максимальное значение механической нагрузки, приведенной к единице площади рабочего сечения, при достижении которой материал разрушается [8]. Предельное значение прочности обозначается R и имеет размерность МПа или кгс/см2. Прочность бетона зависит от его состава, прочностных и геометрических характеристик исходного материала, активности цемента и других факторов. Класс бетона по прочности - показатель, характеризующий прочность бетона, устанавливаемый техническими нормами в зависимости от основных эксплуатационных характеристик или свойств материалов [8]. Железобетонная конструкция - часть здания или сооружения, имеющая определенные размеры, форму и назначение, а также необходимые соединения с другими частями и образующая вместе с ними само здание (сооружение), выполненная (изготовленная, возведенная) из железобетона [8]. Зона конструкции - часть конструкции, имеющая конечные размеры. В качестве зоны рассматривают части конструкции: отличающиеся от других зон условиями (например, густое армирование) или качеством (например, плохо уплотненный бетон) укладки бетона, его твердения (например, замороженный в раннем возрасте) или эксплуатации (например, интенсивное нагружение, наличие повреждений); однотипные конечных размеров части конструкций, имеющие большие размеры (например, плитные фундаменты, дорожные покрытия и т.д.) [8]. Участок испытания конструкции - часть объема, площади или длины конструкции, имеющая ограниченные размеры (например, 20х20 см по поверхности или 50 см по длине ребра), для которой определяют единичные значения прочности бетона [8]. Степень армирования конструкций определяется коэффициентом армирования, принимаемым равным отношению площади сечения арматуры к площади сечения бетона. (СНиП 2.03.01-84 Примечание к Табл. 38) Минимальные коэффициенты армирования приведены в СНиП 2.03.01-84* и СП 52-101-2003. Разрушающие методы определения прочности бетона - определение прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным из бетонной смеси по ГОСТ 10180 или отобранным из конструкций по ГОСТ 28570. Неразрушающий контроль (НК) — контроль надежности и основных рабочих свойств и параметров объекта или отдельных его элементов/узлов, не требующий выведение объекта из работы либо его демонтажа. Прямые неразрушающие методы определения прочности бетона: - определение прочности бетона по "отрыву со скалыванием" и "скалыванию ребра" по ГОСТ 22690. Косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона: - определение прочности бетона по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью бетона, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов, и косвенными характеристиками прочности, определяемыми по ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624. ВВЕДЕНИЕ При обследовании строительных конструкций одним из показателей их состояния является фактическая, или остаточная, прочность материала, из которого они изготовлены. Как правило, фактическая прочность не совпадает с проектной и с начальной. Железобетон изменяет свои прочностные и деформационные характеристики под нагрузкой и во времени, кроме того, это может произойти под воздействием особых условий эксплуатации и случайных факторов. Определение фактический прочности железобетона производится различными методами разрушающего и не разрушающего контроля, в зависимости от вида конструкции. Особую сложность представляет собой работа с сильно- (густо-) армированными конструкциями. Однако четкого разделения на сильно- и слабоармированные конструкции в нормативах нет. Степень армирования для каждой конструкции определяется индивидуально. Например, рассмотрим колонны: минимальный процент армирования от 0,05 до 0,25% в зависимости от характера нагрузки и гибкости, рекомендуемый максимальный в рабочем сечении 5%, 10% в зоне стыковки. Если превышают эти цифры можно считать, что элемент переармирован. Далее рассмотрим армированные конструкции. ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ Определение фактической прочности бетона непосредственно в строительных конструкциях является сложной технической задачей. Сложность проблемы заключалась в том, что в природе отсутствует такая физическая величина, как прочность. Эту задачу можно решить только путем использования косвенных величин, связанных с прочностью. Одной из первых косвенных величин было усилие (Р), при достижении которого разрушался бетонный кубик или цилиндр. Данную величину можно замерить различными способами. [10] Развитие теоретических и экспериментальных исследований в области контроля качества привело к появлению значительного количества методов оценки прочности бетона. Каждый из существующих методов имеет определенную область применения, свои достоинства и недостатки. Контроль прочности бетона по результатам испытаний на сжатие образцов- кубов не может полностью удовлетворять работников лабораторий, проектировщиков и строителей, потому что результаты испытаний образцов не всегда отражают действительную прочность бетона в изделиях и конструкциях. [8] В ряде случаев контроль прочности бетона путем испытания стандартных образцов создает определенные трудности. Например, часто возникает необходимость дополнительно определить прочность бетона в более поздние сроки, чем предполагалось ранее; однако отсутствие контрольных образцов не позволяет это сделать. Не представляется возможным оценить прочность бетона ранее возведенных железобетонных конструкций и сооружений. В таких случаях прочность бетона конструкции проверяют путем высверливания из нее цилиндров (кернов) с последующим испытанием их на сжатие. Обычно в лабораторию доставляют керны с неправильными основаниями, поэтому перед испытаниями на сжатие их необходимо выровнять, залить цементным раствором и подшлифовать. Подготовленные цилиндры испытывают на сжатие на гидравлическом прессе. Для определения марки бетона полученную прочность цилиндров размером d=h=50 мм умножают на коэффициент 0,8. Однако этот метод нельзя применять для испытания бетона некоторых сборных железобетонных конструкций из-за малой толщины и высокого процента армирования. Такие конструкции надо испытывать неразрушающими методами. [8] Существует ряд механических и физических методов, позволяющих определить прочность бетона в различных местах железобетонных изделий и конструкций без их разрушения. В этих методах используются различные приборы, основанные на принципе получения пластической деформации поверхности бетона путем заглубления в него бойка (шарика) при ударе с определенной силой, а также на принципе упругого отскока от поверхности бетона и получения значения упругой деформации. Исследования прочности бетона должны выполняться по требованиям ГОСТ 28570 [1], 22690 [2], 17624 [3], ГОСТ Р 53231 [4], СТО [5]. По способу воздействия на конструкцию методы принято разделять на: разрушающие; с местным разрушением; неразрушающие. Если после испытаний образец разрушен и не пригоден для дальнейшего использования по своему назначению, такой метод классифицируется как разрушающий. Если конструкция остается пригодной к эксплуатации, но после испытания требуется ее ремонт, такой метод следует отнести к методам с местным (локальным) разрушением. Неразрушающие методы предусматривают воздействие на конструкцию, которое не отражается на ее эксплуатационной способности. [8] Обследование начинается с предварительного изучения проектно- технической документации, актов скрытых работ, актов приемной комиссии, заключений по предыдущим обследованиям, режимов эксплуатации и наличия агрессивных сред. Определяются проектная прочность бетона в конструкциях, способы их изготовления, используемая технология и, если это возможно, архивные документы по составу бетона и результаты его испытания, состояние бетона и наличие коррозии. Получив некоторые сведения о бетоне и способах изготовления конструкций, можно приступать непосредственно к определению прочности бетона. [8] На выбор метода влияют несколько факторов, к основным из которых можно отнести: доступность участков, полноту собранной информации, состояние бетона, отличается ли прочность бетона в поверхностном слое от прочности бетона, расположенного в середине сечения. РАЗРУШАЮЩИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ Сущность методов: прочность бетона определяют измерением минимальных усилий, разрушающих выбуренные или выпиленные из конструкций образцы бетона при их статическом нагружении с постоянной скоростью роста нагрузки, и последующем вычислении напряжений при этих усилиях в предположении упругой работы материала.[1] Форма и номинальные размеры образцов в зависимости от вида испытаний бетона должны соответствовать ГОСТ 10180: Таблица 1
|