Способ определения прочности бетона

Изобретение относится к строительству, а именно - к методам неразрушающего контроля качества бетона в строительных конструкциях. Способ включает высверливание шпура в теле бетона, прорезание в теле бетона соосно шпуру кольцевой канавки, размещение в ней металлической цилиндрической обоймы, соразмерной образцу, закрепление в шпуре анкерной головки и вдавливание до разрушения образца. Прочность определяют по формуле: R = N·10^-6/2πdh, где R - прочность бетона, МПа; N - разрушающее усилие, Н; d - диаметр образца, м; h - высота образца, м. Технический результат - способ позволяет получить прямые физико-механические характеристики бетона непосредственно в теле конструкции. 1 ил.

 

Изобретение относится к строительству, а именно к механическим методам неразрушающего контроля.

Известны способы определения прочности бетона по образцам, отобранным из конструкции [1].

Наиболее близким является способ определения прочности бетона методом отрыва со скалыванием, включающий высверливание шпура в теле бетона, закрепление в нем соединенного с прибором анкерного устройства и выдергивание его с разрушающим усилием с последующим определением прочности по разрушающему усилию и градуировочной зависимости [2].

Недостатками известных способов является трудоемкость испытаний.

Техническая задача заключается в определении физико-механических характеристик бетона методом неразрушающего контроля непосредственно в конструкции путем прямых испытаний.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе определения прочности бетона методом сжатия путем вдавливания анкерной головки в тело бетона, включающем высверливание шпура в теле бетона, закрепление в нем соединенного с прибором анкерного устройства, приложение разрушающей нагрузки с последующим определением прочности по разрушающему усилию, согласно изобретению, предварительно в теле бетона высверливают шпур и устанавливают размер образца путем прорезания в теле бетона соосно шпуру кольцевой канавки, размещают в ней металлическую цилиндрическую обойму, соразмерную образцу, анкерную головку закрепляют в шпуре и вдавливают до разрушения образца, после чего определяют прочность по формуле

где N - разрушающее усилие, Н; d - диаметр образца, м; h - высота образца, м.

Отличие предлагаемого способа заключается в том, что предварительно в теле бетона высверливают шпур и устанавливают размер образца путем прорезания в теле бетона соосно шпуру кольцевой канавки, размещают в ней металлическую цилиндрическую обойму, соразмерную образцу, анкерную головку закрепляют в шпуре и вдавливают до разрушения образца, после чего определяют прочность по формуле

где N - разрушающее усилие, Н; d - диаметр образца, м; h - высота образца, м.

Технический результат заключается в снижении трудоемкости, возможности получения прямых характеристик физико-механических свойств бетона непосредственно в бетонных и железобетонных конструкциях и исключение определения косвенных характеристик при определении прочности на сжатие по расчетной формуле.

Способ осуществляют следующим образом с помощью устройства, представленного на чертеже.

Устройство состоит из корпуса 1, механического привода 2, червяка 3 с шестерней 4, винтовой пары 5 с плавающей гайкой 6. Винтовая пара 5 соединена с анкерным устройством, включающим резьбовую пару из конусной головки 7 и разжимной гайки 8. Плавающая гайка 6 фиксируется относительно винтовой пары стопором 11. На корпусе 1 смонтировано регистрирующее устройство 12 для измерения разрушающей нагрузки, соединенное с приводом. Устройство имеет регулируемые опоры 13.

Для определения прочности бетона методом сжатия в теле бетона конструкции предварительно высверливают шпур 14, соразмерный диаметру разжимной гайки 8 анкерного устройства, на глубину не менее установочной длины разжимной гайки, что соответствует высоте образца. Затем соосно шпуру 14 в теле бетона на глубину шпура прорезают кольцевую канавку 15 диаметром и высотой, соответствующими размеру образца. В кольцевой канавке 15 на глубине, равной установочной длине разжимной гайки 8, размещают металлическое кольцо диаметром, соразмерным диаметру кольцевой канавки. Кольцо устанавливают на быстротвердеющем клее для плотного соединения с образцом. После этого устанавливают устройство для определения прочности таким образом, чтобы анкерное устройство размещалось в шпуре 14, и закрепляют посредством ввинчивания конусной головки 7 в разжимную гайку 8 до фиксации образцом. Плавающую гайку 6 фиксируют относительно винта 5 стопором 11. При вращении привода 2 при помощи червячной передачи производят вращение винта 5, при этом конусная головка 7 ввинчивается в разжимную гайку 8 до разрушения образца. Прочность определяют по формуле.

Пример. Испытанию подвергали конструкцию бетонного блока марки ФБС. Проектный класс бетона В15. Показания динамометра при разрушении соответствовали 120 кН. Прочность бетона определяют по формуле . Требуемая прочность при коэффициенте вариации 13,5% - В15=19,3 МПа, что соответствует нормативным требованиям.

Источники информации

1. ГОСТ 28570-90. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций.

2. ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля, п.4.7.(прототип).

Способ определения прочности бетона методом сжатия путем вдавливания анкерной головки в тело бетона и определение прочности по расчетной формуле, отличающийся тем, что предварительно в теле бетона высверливают шпур и устанавливают размер образца путем прорезания в теле бетона соосно шпуру кольцевой канавки, размещают в ней металлическую цилиндрическую обойму, соразмерную образцу, анкерную головку закрепляют в шпуре и вдавливают до разрушения образца, после чего определяют прочность по формуле

,

где R - прочность бетона, МПа;

N - разрушающее усилие, Н;

d - диаметр образца, м;

h - высота образца, м.