Bestimmung der Betonfestigkeit: Methoden, Ausrüstung, GOST. Kontrolle und Bewertung der Betonfestigkeit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-17 18:45

Bei der Überprüfung von Bauwerken wird die Bestimmung der Festigkeit von Beton durchgeführt, um deren aktuellen Zustand festzustellen. Die tatsächliche Leistung nach Betriebsbeginn stimmt in der Regel nicht mit den Auslegungsparametern überein. Sie werden direkt von Verformungslasten und äußeren Faktoren beeinflusst. Während des Diagnoseprozesses können verschiedene Methoden verwendet werden.

Grundlegende Begriffe und Definitionen

Bevor Sie sich mit den grundlegenden Methoden zur Überwachung und Bewertung der Festigkeit von Beton befassen, sollten Sie sich mit einigen Konzepten vertraut machen, damit es in Zukunft keine Fragen mehr gibt. Nachfolgend werden alle zum besseren Verständnis des Themas notwendigen Begriffe und Definitionen vorgestellt.

• Beton ist ein Baustoff, der künstlich durch Aushärten eines Mörtels mit einem Bindemittel und Füllstoffen gewonnen wird. Der Mischung können zusätzliche Zusätze hinzugefügt werden, um die beste Leistung zu erzielen.
• Festigkeit - die Eigenschaft eines gehärteten Materials, mechanische Belastungen aufzunehmen, ohne zu brechendabei. Strukturen sind im Betrieb Druck und Zug sowie anderen Einflüssen ausgesetzt.
• Festigkeitsgrenze - der höchste Wert der aufgebrachten mechanischen Belastung, direkt reduziert auf eine bestimmte Querschnittsfläche, nach deren Erreichen eine teilweise oder vollständige Zerstörung des Materials eintritt.
• Zerstörende Methoden zur Bestimmung der Betonfestigkeit - Kontrolle der aufgeführten Parameter durch Entnahme von Kontrollproben aus der geprüften Struktur gemäß den Punkten von GOST 28570.

• Zerstörungsfreie Prüfung - Überprüfung der Zuverlässigkeit der Grundeigenschaften einzelner Strukturelemente ohne Demontage. Bei dieser Methode muss das Objekt nicht außer Betrieb genommen werden.
• Struktureller Prüfbereich - ein bestimmter Anteil des Volumens, der Länge oder des Bereichs mit begrenzten Abmessungen, für den Festigkeitsprüfungen durchgeführt werden.

Wozu dient die Steuerung?

Beim Bau von Wohngebäuden, Industrie- oder Gewerbeanlagen vermeidet die Festigkeitsbestimmung von Beton viele negative Folgen. Das Material wird in verschiedenen Phasen des Baus von Gebäuden für verschiedene Zwecke verwendet. Je nach Art der Bauwerke können die Anforderungen an Mischungen stark variieren. Beispielsweise werden zum Gießen von Fundamenten und Wänden unterschiedliche Betonsorten verwendet, die durch Festigkeitseigenschaften bestimmt werden.

Die Verwendung von Mischungen, die den Anforderungen nicht entsprechen, kann zu Rissbildung und Funktionsbeeinträchtigung führenQualitäten und vorzeitiges Versagen der Struktur. Ob ein Gebäude für irgendwelche Zwecke weiterverwendet werden kann, muss oft recherchiert werden.

Betonfestigkeitstabelle: Passende Klassen und Güteklassen

Mörser werden in Kategorien eingeteilt, die verschiedene Parameter berücksichtigen. Üblicherweise wird die Festigkeit von Beton in MPa in Klassen eingeteilt, die durch einen Großbuchstaben mit einer Zahl gekennzeichnet sind. Eine solche Markierung in einem professionellen Umfeld gilt als am bequemsten. Beispielsweise hat ein B25-Mörtel eine Festigkeit von 25 MPa.

Die Betonmarke drückt einen ungefähren Wert in Kilogramm pro Quadratzentimeter aus. Die Bezeichnung erfolgt nach dem gleichen Prinzip. Mit dem Verhältnis der Indikatoren kann der normative Variationskoeffizient jedoch 13,5 Prozent betragen.

Als Beispiel wird vorgeschlagen, sich mit einer speziellen Betonfestigkeitstabelle vertraut zu machen, die die Entsprechung zwischen Klassen und Klassen von Mischungen zeigt.

Klasse	Marke	Festigkeit, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Was beeinflusst die H altbarkeit?

Im Laufe chemischer Prozesse härtet die Betonmischung aus. Wasser interagiert mit dem Bindemittel. Unter dem Einfluss bestimmter Faktoren kann die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion beschleunigt oder verlangsamt werden. Die Endfestigkeit des Betons hängt bis zu einem gewissen Grad davon ab.

Wichtige Faktoren sind:

• anfängliche Bindeaktivität;
• Wassermenge in der Zusammensetzung;
• Verdichtungsgrad;
• Temperatur und Luftfeuchtigkeit;
• Qualität der Mischkomponenten.

Eine wichtige Rolle spielt die Qualität der verwendeten Füllstoffe. Bauteile mit Feinanteil und Tonsubstanzen führen zu einer Festigkeitsminderung. Große Partikel haften besser am Bindemittel. Ihre Verwendung wirkt sich positiv auf die Kraftindikatoren aus.

Klassifikation von Forschungsmethoden

Bei der Bestimmung der Festigkeit von Beton in Bauwerken müssen schwierige technische Probleme gelöst werden. Die Entwicklung der theoretischen und praktischen Forschung auf dem Gebiet der Qualitätskontrolle von Bauzusammensetzungen hat zur Entstehung zahlreicher Methoden geführt. Jeder von ihnen hat einen bestimmten Anwendungsbereich sowie seine Vor- und Nachteile.

Wenn wir die Methode der direkten Beeinflussung der getesteten Struktur nehmen, dann können wir drei Hauptmethoden unterscheiden.

1. Destruktiv. Nach den Kontrollvorgängen kann die Probe nicht für den vorgesehenen Zweck verwendet werden.
2. Zerstörungsfrei. Die Leistung des Tests hat keinen Einfluss auf die Leistung der Struktur.
3. Lokal destruktiv. Renovierung nach besonderen Ereignissen erforderlich.

Inspektion sollte nur nach eingehender Kenntnisnahme des Designs und der technischen Dokumentation durchgeführt werden. Nachdem Sie bestimmte Informationen über die verwendete Zusammensetzung und die Herstellungstechnologie der Struktur erh alten haben, können Sie mit der Bestimmung der Festigkeitseigenschaften beginnen.

Welche Faktoren bestimmen die Wahl der Methode?

Um die Zugfestigkeit von Beton herauszufinden, müssen Sie sich zunächst für eine Forschungsmethodik entscheiden. Die folgenden Faktoren beeinflussen ihre Wahl:

• Baustoffzustand;
• Zugänglichkeit der Testgelände;
• Menge der gesammelten Informationen;
• Vorhandensein oder Fehlen heterogener Schichten in der Struktur.

Trotz der Vielf alt der Methoden sind die mit destruktiven Methoden erzielten Ergebnisse am zuverlässigsten, da die Tests den gewünschten Indikator messen - die während der Kompression ausgeübte Kraft. Darüber hinaus wird eine Probe, die direkt aus dem Körper der Struktur und nicht aus dem oberen Teil entnommen wird, sorgfältig untersucht.

Destruktive Kontrollmethoden

Das Wesen der Methoden liegt in der Untersuchung von Proben, die durch Bohren oder Sägen aus der fertigen Struktur gewonnen wurden. Sie werden einer statischen Belastung mit allmählich zunehmender Wachstumsgeschwindigkeit ausgesetzt. Als Ergebnis ist es möglich, die Spannungen unter den aufgebrachten Kräften zu berechnen.

Die Abmessungen und Form der entnommenen Proben hängen von der Art der durchgeführten Tests ab. Sie müssen die Anforderungen von GOST 10180 erfüllen.

Forschungsmethode	Form der Prüfkörper	Elementgrößen in Millimetern
Bestimmung der Zug- und Druckfestigkeit von Beton	Würfel	Die Kantenlänge der Figur kann 100, 150, 200 oder 300 mm betragen
	Zylinder	Für die Forschung wird eine Probe mit zwei Durchmessern entnommen, von denen einer die gleichen Abmessungen wie die Kanten des Würfels haben kann.
Prüfung der Festigkeitsindikatoren auf axiale Spannung	Prisma mit quadratischem Querschnitt	Die Abmessungen des zu prüfenden Elements können sein: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 oder 200 x 200 x 800 mm.
	Zylinder	Während des Tests werden gleich große Proben entnommen wie im obigen Fall.
Bestimmung der Zugfestigkeit beim Biegen und Sp alten	Prisma mit quadratischem Querschnitt	Während der Arbeiten werden Muster in folgenden Größen entnommen: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 und 150 x 150 x 600 mm.

Um die Festigkeit von Beton zu bestimmen, werden seine Proben durch Bohren oder Aussägen einzelner Teile gewonnen.

1. Plätze werden danach vergebenvorläufige Inspektion. Die Designprüffläche sollte etwas Abstand zu Fugen und Kanten haben.
2. Die nach der Probenahme verbleibenden Rillen werden mit Feinbeton zugemauert.
3. Beim Bohren oder Sägen kommen Diamantsägeblätter, spezielle Lochsägen oder geeignete Hartmetallwerkzeuge zum Einsatz.
4. Probenahmebereiche sollten frei von Bewehrung sein. Ist diese Möglichkeit nicht umsetzbar, wird bei Proben über 10 cm ein Stück Beton mit Metallstäben bis 16 mm Querschnitt entnommen.
5. Das Vorhandensein einer Verstärkung ist in Studien zu axialer Spannung und Kompression nicht akzeptabel. Dies wirkt sich negativ auf die Endleistung aus. Außerdem sollten in prismenförmigen Proben bei Biegezugversuchen keine Stäbe vorhanden sein.
6. Stellen für die Entnahme von Proben, ihre Anzahl sowie ihre Größe werden durch die Regeln zur Kontrolle der Betonfestigkeit unter Berücksichtigung der Punkte von GOST 18105 bestimmt.

Jedes entnommene Stück wird markiert und im Protokoll beschrieben. Danach wird es sorgfältig für weitere Tests vorbereitet. Alle Muster müssen ein spezielles Schema haben, das die Ausrichtung der Teile direkt im Design wiedergibt.

Mechanische zerstörungsfreie Prüfung

Diese Methode basiert auf Kalibrierungsabhängigkeiten. Sie basieren auf indirekten Merkmalen. Dazu gehören:

• Indikatoren für den Rückprall des Schlägers direkt von der Betonoberfläche;
• SchlagenergieparameterImpuls;
• Größe der durch mechanische Einwirkung hinterlassenen Abdrücke;
• Stress, der beim Losbrechen zu lokalem Bruch führt;
• Kraft beim Brechen an einer Strukturkante.

Die Regeln zur Kontrolle der Betonfestigkeit schlagen vor, während der Prüfung einen bestimmten Satz von Messgeräten zu verwenden: einen Messschieber, eine Winkelskala, eine Uhranzeige und einige andere Werkzeuge. Die Anzahl der durchgeführten Tests und die Abstände zwischen den Arbeitsbereichen sind in der Tabelle angegeben.

Angewandte Forschungsmethode	Anzahl der abgeh altenen Veranst altungen	Abstand in Millimetern
		Von den Rändern der Struktur	Zwischen Arbeitsbereichen
Rippenhacken	2	-	200
Plastische Verformung	5	50	30
Trennung	1	50	Doppelscheibendurchmesser
Elastischer Rückprall	5	50	30
Schockimpuls	10	50	15
Abriss mit Chipping	1	150	Grabtiefe,multipliziert mit 5

Die oben genannten Aktivitäten sollten auf einer Betonbaustelle mit einer Gesamtfläche von 100-600 Quadratmetern durchgeführt werden. siehe Nach Durchführung der Hauptprüfungen werden die Daten in ein spezielles Protokoll eingetragen, um Kalibrierabhängigkeiten zwischen indirekten Kenngrößen und Festigkeitskennzahlen des Festmörtels festzustellen.

Zerstörungsfreie Prüfung durch physikalische Einwirkungsmethoden

Die Kategorie solcher Methoden umfasst Technologien der akustischen Einwirkung und der durchdringenden Strahlung. Sie bieten die Möglichkeit, die qualitativen Eigenschaften der Struktur anhand der inneren Struktur zu beurteilen, da die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen elastischer Schwingungen direkt durch das zu prüfende Material gemessen wird.

Das am häufigsten verwendete Gerät zur Bestimmung der Festigkeit von Beton ist das Ultraschallverfahren. Es ermöglicht Ihnen, Messungen vorzunehmen, ohne einen mechanischen Einfluss auf die Struktur auszuüben. Es misst die Geschwindigkeit, mit der Ultraschallwellen eine Betonschicht durchdringen. Bei einer durchgehenden Studie können die Sensoren auf beiden Seiten und bei einer oberflächlichen auf einer Seite angebracht werden.

Die Kontrolle mittels Ultraschall gilt als die informativste und recht einfachste. Es ermöglicht nicht nur die Bewertung der Festigkeitsparameter, sondern auch das Auffinden möglicher Defekte innerhalb der Schichten. Das verwendete Gerät verfügt über mehrere Betriebsarten, die in der Tabelle dargestellt sind.

Modus	Beschreibung
Kalibrierung	Ermöglicht die Anpassung des Geräts an die Eigenschaften von Beton. Innerhalb der ausgehärteten Mischung werden Scherwellen gemessen, wichtige Parameter werden bestimmt, die notwendig sind, um qualitative Aufnahmen der Struktur des Arrays zu machen.
Übersicht	Gibt Ihnen die Möglichkeit, die interne Struktur der Struktur schnell zu studieren. Dicke wird gemessen, Defekte oder Objekte in der Anordnung (Armaturen, Rohre, Kabel) werden erkannt.
Sammlung	Ultraschalldaten gesammelt. Die Aufnahme erfolgt in verschiedenen Positionen. Das Scannen erfolgt in Form eines Streifens (oder eines speziellen Bandes).
Anzeigen	Wird verwendet, um Daten über einen langen Zeitraum zu analysieren. In diesem Fall sind alle Arten von Bildern auf dem Bildschirm vorhanden. Sie können einzeln oder alle gleichzeitig angezeigt werden.

Mit dem Ultraschall-Betonfestigkeitsprüfgerät können mehrere Tests wiederholt durchgeführt werden, wobei die Änderung der Parameter ständig überwacht wird. Der Nachteil ist der Fehler im Verhältnis der akustischen Eigenschaften zu den Grundparametern.

Über die Erhärtung von Baumischungen auf Zementbasis

Die Festigkeit des Betons hängt direkt von der Temperatur während des Erhärtungsprozesses ab. Als Normalbedingungen gilt ein Modus von 15 bis 20 Grad. Mit abnehmender Temperatur verlangsamt sich die Festigkeitszunahme. Beim Einfrieren tritt eine Verhärtung auf, wenn der Zusammensetzung spezielle Zusätze zugesetzt wurden.

Erhöhung der Temperatur beschleunigt den Aushärtungsprozess, insbesondere bei ausreichender Luftfeuchtigkeit. Eine Erwärmung über 85 Grad ist jedoch kontraindiziert, da die Betonmischung nur schwer vor dem Austrocknen geschützt werden kann. Der Erstarrungsprozess kann auf zwei Arten angeregt werden. Die erste davon ist die Nutzung der internen Wärme und die zweite die Nutzung der externen Wärme.

Zur Analyse möglicher Probleme bei der Kraftbestimmung

Beim Einsatz eines Ultraschall-Betonfestigkeitsmessgerätes ist besonders auf die Ermittlung von Kalibrierabhängigkeiten zu achten. Ohne sie können die erh altenen Daten nicht als Beweismittel angesehen werden. Um genauere Ergebnisse zu erh alten, müssen Sie die Menge und Zusammensetzung des Füllstoffs, den Verdichtungsgrad, den Zementverbrauch und vieles mehr berücksichtigen.