การหาความแข็งแรงของคอนกรีต: วิธีการ อุปกรณ์ GOST การควบคุมและประเมินกำลังคอนกรีต

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-17 19:10

เมื่อตรวจสอบโครงสร้างอาคาร การกำหนดกำลังของคอนกรีตจะดำเนินการเพื่อกำหนดสถานะในเวลาปัจจุบัน ประสิทธิภาพจริงหลังจากเริ่มดำเนินการมักจะไม่ตรงกับพารามิเตอร์การออกแบบ พวกเขาได้รับผลกระทบโดยตรงจากโหลดการเปลี่ยนรูปและปัจจัยภายนอก สามารถใช้วิธีการต่างๆ ในกระบวนการวินิจฉัย

ศัพท์พื้นฐานและคำจำกัดความ

ก่อนที่จะพิจารณาวิธีการพื้นฐานในการเฝ้าติดตามและประเมินความแข็งแรงของคอนกรีต ขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับแนวคิดบางอย่างเพื่อไม่ให้มีคำถามในอนาคต ข้อกำหนดและคำจำกัดความทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจหัวข้อที่ชัดเจนยิ่งขึ้นแสดงไว้ด้านล่าง

• คอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่ได้จากการแข็งตัวของปูนด้วยสารยึดเกาะและสารตัวเติม อาจเติมสารเติมแต่งเพิ่มเติมลงในส่วนผสมเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
• ความแข็งแรง - คุณสมบัติของวัสดุชุบแข็งเพื่อรับรู้ภาระทางกลโดยไม่ทำลายนั้น ระหว่างการใช้งาน โครงสร้างจะต้องรับแรงกดและแรงตึง ตลอดจนอิทธิพลอื่นๆ
• ขีดจำกัดความแรง - ค่าสูงสุดของโหลดเชิงกลที่ใช้ ลดลงโดยตรงไปยังพื้นที่หน้าตัดบางส่วน หลังจากที่ถึงระดับที่การทำลายวัสดุบางส่วนหรือทั้งหมดเกิดขึ้น
• วิธีการทำลายเพื่อกำหนดความแข็งแรงของคอนกรีต - การควบคุมพารามิเตอร์ที่ระบุโดยการเก็บตัวอย่างควบคุมที่นำมาจากโครงสร้างที่ทดสอบตามคะแนนของ GOST 28570

• การทดสอบแบบไม่ทำลาย - ตรวจสอบความน่าเชื่อถือของคุณสมบัติพื้นฐานขององค์ประกอบโครงสร้างแต่ละรายการโดยไม่ต้องรื้อ ด้วยวิธีนี้ ไม่จำเป็นต้องทำการรื้อถอนวัตถุ
• พื้นที่ทดสอบโครงสร้าง - สัดส่วนที่แน่นอนของปริมาตร ความยาว หรือพื้นที่ของขนาดจำกัดที่ทำการทดสอบความแข็งแรง

การควบคุมคืออะไร

เมื่อสร้างอาคารที่พักอาศัย โรงงานอุตสาหกรรม หรือพาณิชยกรรม การพิจารณาความแข็งแรงของคอนกรีตจะหลีกเลี่ยงผลกระทบด้านลบมากมาย วัสดุนี้ใช้ในขั้นตอนต่าง ๆ ของการก่อสร้างอาคารเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ข้อกำหนดสำหรับสารผสมอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น สำหรับการเทฐานรากและผนัง จะใช้คอนกรีตเกรดต่างๆ ซึ่งพิจารณาจากลักษณะความแข็งแรง

การใช้สารผสมที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดอาจนำไปสู่การเกิดรอยแตกร้าว การเสื่อมสภาพของการปฏิบัติงานคุณภาพและความล้มเหลวของโครงสร้างก่อนวัยอันควร จำเป็นต้องมีการวิจัยบ่อยครั้งเพื่อพิจารณาว่าอาคารสามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ใดๆ ต่อไปได้หรือไม่

ตารางความแรงของคอนกรีต: คลาสและเกรดที่ตรงกัน

ครกแบ่งออกเป็นหมวดหมู่โดยคำนึงถึงพารามิเตอร์ต่างๆ โดยปกติ กำลังของคอนกรีตใน MPa จะแบ่งออกเป็นคลาสต่างๆ โดยระบุด้วยอักษรตัวใหญ่พร้อมตัวเลข การทำเครื่องหมายในสภาพแวดล้อมแบบมืออาชีพนั้นถือว่าสะดวกที่สุด ตัวอย่างเช่น ครก B25 จะมีกำลัง 25 MPa

สำหรับตราสินค้าคอนกรีต มีค่าประมาณเป็นกิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร การกำหนดทำขึ้นตามหลักการเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ด้วยอัตราส่วนของตัวชี้วัด ค่าสัมประสิทธิ์การแปรผันเชิงบรรทัดฐานสามารถอยู่ที่ 13.5 เปอร์เซ็นต์

ตัวอย่างเช่น ขอเสนอให้ทำความคุ้นเคยกับตารางกำลังคอนกรีตพิเศษ ซึ่งแสดงความสอดคล้องระหว่างชั้นเรียนและเกรดของสารผสม

คลาส	ยี่ห้อ	กำลัง kgf/sq. ม
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

อะไรที่ส่งผลต่อความทนทาน

ในระหว่างกระบวนการทางเคมี ส่วนผสมของคอนกรีตจะแข็งตัว น้ำทำปฏิกิริยากับสารยึดเกาะ ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยบางอย่าง อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีสามารถเร่งหรือช้าลงได้ ความแข็งแรงสุดท้ายของคอนกรีตจะขึ้นอยู่กับขอบเขตของคอนกรีตบางส่วน

ปัจจัยสำคัญ ได้แก่:

• กิจกรรมการผูกเบื้องต้น;
• ปริมาณน้ำในองค์ประกอบ;
• ระดับการบดอัด;
• อุณหภูมิและความชื้น;
• คุณภาพของส่วนผสม

คุณภาพของสารตัวเติมที่ใช้มีบทบาทสำคัญ ส่วนประกอบที่มีเศษละเอียดและสารดินเหนียวทำให้ความแข็งแรงลดลง อนุภาคขนาดใหญ่ยึดเกาะกับสารยึดเกาะได้ดีกว่า การใช้งานมีผลดีต่อตัวชี้วัดความแข็งแกร่ง

การจำแนกวิธีวิจัย

เมื่อพิจารณาความแข็งแรงของคอนกรีตในโครงสร้างอาคาร จำเป็นต้องแก้ปัญหาทางเทคนิคที่ยุ่งยาก การพัฒนาการวิจัยเชิงทฤษฎีและเชิงปฏิบัติในด้านการควบคุมคุณภาพขององค์ประกอบอาคารได้นำไปสู่การเกิดขึ้นของวิธีการต่างๆ แต่ละคนมีขอบเขตเฉพาะ เช่นเดียวกับข้อดีและข้อเสีย

หากเราใช้วิธีการที่มีอิทธิพลโดยตรงต่อโครงสร้างที่ทดสอบ เราจะแยกแยะวิธีหลักได้สามวิธี

1. ทำลายล้าง. หลังจากดำเนินการควบคุมแล้ว จะไม่สามารถใช้ตัวอย่างตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการได้
2. ไม่ทำลาย. ประสิทธิภาพของการทดสอบไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของโครงสร้าง
3. ทำลายล้างในเครื่อง จำเป็นต้องตกแต่งใหม่หลังจากกิจกรรมพิเศษ

การตรวจสอบควรดำเนินการหลังจากทำความคุ้นเคยกับการออกแบบและเอกสารทางเทคนิคอย่างละเอียดแล้วเท่านั้น เมื่อได้รับข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับองค์ประกอบที่ใช้และเทคโนโลยีการผลิตของโครงสร้างแล้ว คุณสามารถเริ่มทำงานเพื่อกำหนดคุณสมบัติความแข็งแรงได้

ปัจจัยอะไรกำหนดทางเลือกของวิธีการ

ในการหาค่าความต้านทานแรงดึงของคอนกรีต ก่อนอื่นคุณต้องตัดสินใจเกี่ยวกับวิธีการวิจัย ปัจจัยต่อไปนี้มีอิทธิพลต่อการเลือกของเธอ:

• สภาพผสมอาคาร
• การเข้าถึงไซต์ทดสอบ;
• จำนวนข้อมูลที่รวบรวม;
• มีหรือไม่มีชั้นต่างกันในโครงสร้าง

แม้จะมีวิธีการที่หลากหลาย แต่ผลลัพธ์ที่ได้จากวิธีการทำลายล้างกลับเชื่อถือได้มากที่สุด เนื่องจากการทดสอบจะวัดตัวบ่งชี้ที่ต้องการ - แรงที่ใช้ระหว่างการบีบอัด นอกจากนี้ยังมีการศึกษาตัวอย่างที่นำมาโดยตรงจากร่างกายของโครงสร้างไม่ใช่ส่วนบนอย่างถี่ถ้วน

วิธีควบคุมแบบทำลายล้าง

สาระสำคัญของวิธีการอยู่ที่การศึกษาตัวอย่างที่ได้จากการเจาะหรือเลื่อยออกจากโครงสร้างสำเร็จรูป พวกเขาอยู่ภายใต้ภาระคงที่พร้อมอัตราการเติบโตที่เพิ่มขึ้นทีละน้อย ส่งผลให้สามารถคำนวณความเค้นภายใต้แรงที่ใช้ได้

ขนาดและรูปร่างของตัวอย่างที่ถ่ายขึ้นอยู่กับประเภทของการทดสอบที่กำลังดำเนินการ ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ GOST 10180

วิธีวิจัย	รูปร่างของตัวอย่างทดสอบ	ขนาดองค์ประกอบเป็นมิลลิเมตร
การหาค่าแรงดึงและกำลังอัดของคอนกรีต	Cube	ขอบรูปยาวได้ 100, 150, 200 หรือ 300 mm
	กระบอก	สำหรับการวิจัย ตัวอย่างจะใช้สูงสองเส้นผ่านศูนย์กลาง โดยหนึ่งในนั้นอาจมีขนาดเท่ากับขอบของลูกบาศก์
กำลังตรวจสอบความตึงของแนวแกน	ปริซึมที่มีส่วนสี่เหลี่ยม	ขนาดขององค์ประกอบที่จะทดสอบสามารถเป็น: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 หรือ 200 x 200 x 800mm.
	กระบอก	ตัวอย่างที่มีขนาดเท่ากันจะถูกถ่ายระหว่างการทดสอบดังเช่นกรณีข้างต้น
การหาค่าความต้านทานแรงดึงในการดัดและแยก	ปริซึมที่มีส่วนสี่เหลี่ยม	ระหว่างทำงาน ตัวอย่างขนาดต่อไปนี้จะถูกถ่าย: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 และ 150 x 150 x 600 mm.

วัดความแข็งแรงของคอนกรีต เก็บตัวอย่างโดยการเจาะหรือเลื่อยออกแต่ละส่วน

1. ที่นั่งจะถูกกำหนดหลังจากการตรวจสอบเบื้องต้น พื้นที่ทดสอบการออกแบบควรอยู่ห่างจากข้อต่อและขอบพอสมควร
2. ร่องที่เหลือหลังจากการสุ่มตัวอย่างถูกผนังด้วยคอนกรีตเนื้อละเอียด
3. ในกระบวนการเจาะหรือเลื่อย จะใช้ใบเลื่อยเพชร ใบเลื่อยพิเศษ หรือเครื่องมือคาร์ไบด์ที่เหมาะสม
4. พื้นที่เก็บตัวอย่างควรปราศจากการเสริมแรง หากใช้ตัวเลือกนี้ไม่ได้ ให้ใช้คอนกรีตที่มีแท่งโลหะที่มีหน้าตัดสูงสุด 16 มม. สำหรับตัวอย่างที่มีขนาดมากกว่า 10 ซม.
5. การเสริมแรงเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ในการศึกษาความตึงและแรงอัดในแนวแกน สิ่งนี้ส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพสุดท้าย นอกจากนี้ ไม่ควรมีแท่งในชิ้นงานรูปทรงปริซึมในการทดสอบแรงดึงด้วยแรงดัดงอ
6. สถานที่สำหรับสกัดตัวอย่าง จำนวน และขนาดถูกกำหนดโดยกฎสำหรับการควบคุมความแข็งแรงของคอนกรีต โดยคำนึงถึงคะแนนของ GOST 18105

แต่ละชิ้นถูกทำเครื่องหมายและอธิบายไว้ในโปรโตคอล หลังจากนั้นก็เตรียมการทดสอบต่อไปอย่างระมัดระวัง ตัวอย่างทั้งหมดต้องมีรูปแบบพิเศษที่สะท้อนการวางแนวของชิ้นส่วนโดยตรงในการออกแบบอย่างชัดเจน

การทดสอบแบบไม่ทำลายทางกล

วิธีนี้อิงจากการขึ้นต่อกันของการสอบเทียบ ขึ้นอยู่กับลักษณะทางอ้อม ซึ่งรวมถึง:

• ตัวชี้วัดการดีดตัวของกองหน้าโดยตรงจากพื้นผิวคอนกรีต;
• พารามิเตอร์พลังงานกระทบแรงกระตุ้น;
• ขนาดภาพพิมพ์ที่เหลือจากการกระแทกทางกล
• ความเครียดที่นำไปสู่การแตกแยกในท้องถิ่น
• บังคับเมื่อหักบนขอบโครงสร้าง

กฎสำหรับการควบคุมความแข็งแรงของคอนกรีตเสนอให้ใช้ชุดเครื่องมือวัดบางชุดในระหว่างการทดสอบ: คาลิปเปอร์ สเกลเชิงมุม ตัวแสดงนาฬิกา และเครื่องมืออื่นๆ จำนวนการทดสอบที่ดำเนินการและระยะห่างระหว่างพื้นที่ทำงานแสดงไว้ในตาราง

วิธีวิจัยประยุกต์	จำนวนงาน	ระยะทางเป็นมิลลิเมตร
		จากขอบโครงสร้าง	ระหว่างพื้นที่ทำงาน
ริบชิป	2	-	200
พลาสติกเสียรูป	5	50	30
แยก	1	50	เส้นผ่านศูนย์กลางจานคู่
รีบาวด์ยางยืด	5	50	30
แรงกระตุ้นช็อก	10	50	15
ฉีกด้วยการบิ่น	1	150	ขุดลึกคูณด้วย 5

กิจกรรมข้างต้นควรดำเนินการบนพื้นที่โครงสร้างคอนกรีตที่มีพื้นที่รวม 100-600 ตารางเมตร ดู หลังจากทำการทดสอบหลักแล้ว ข้อมูลจะถูกป้อนในบันทึกพิเศษเพื่อสร้างการพึ่งพาการสอบเทียบระหว่างลักษณะทางอ้อมและตัวบ่งชี้ความแข็งแรงของปูนชุบแข็ง

การทดสอบแบบไม่ทำลายโดยวิธีอิทธิพลทางกายภาพ

หมวดหมู่ของวิธีการดังกล่าวรวมถึงเทคโนโลยีของผลกระทบทางเสียงและรังสีที่ทะลุทะลวง พวกเขาให้โอกาสในการตัดสินลักษณะเชิงคุณภาพของโครงสร้างโดยโครงสร้างภายใน เนื่องจากความเร็วการแพร่กระจายของคลื่นของการสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่นจะถูกวัดโดยตรงผ่านวัสดุที่กำลังทดสอบ

เครื่องที่ใช้บ่อยที่สุดในการวัดกำลังของคอนกรีตคือวิธี Ultrasonic ช่วยให้คุณอ่านค่าได้โดยไม่กระทบต่อโครงสร้าง มันวัดความเร็วที่คลื่นอัลตราโซนิกผ่านชั้นของคอนกรีต ด้วยการศึกษาโดยตลอด เซ็นเซอร์สามารถอยู่ได้ทั้งสองด้าน และเซ็นเซอร์แบบผิวเผินอยู่ด้านหนึ่ง

การควบคุมด้วยอัลตราซาวนด์ถือว่าให้ข้อมูลมากที่สุดและค่อนข้างง่าย ไม่เพียงแต่จะประเมินค่าพารามิเตอร์ความแข็งแรงเท่านั้น แต่ยังค้นหาข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นภายในชั้นได้อีกด้วย อุปกรณ์ที่ใช้มีโหมดการทำงานหลายแบบดังแสดงในตาราง

โหมด	รายละเอียด
การปรับเทียบ	ให้คุณปรับอุปกรณ์ให้เข้ากับลักษณะของคอนกรีตได้ คลื่นเฉือนถูกวัดภายในส่วนผสมที่ชุบแข็ง โดยจะมีการกำหนดพารามิเตอร์ที่สำคัญ ซึ่งจำเป็นสำหรับการถ่ายภาพเชิงคุณภาพของโครงสร้างของอาร์เรย์
ภาพรวม	เปิดโอกาสให้คุณศึกษาโครงสร้างภายในของโครงสร้างได้อย่างรวดเร็ว วัดความหนา ตรวจพบข้อบกพร่องหรือวัตถุในอาร์เรย์ (ฟิตติ้ง ท่อ สายเคเบิล)
คอลเลกชัน	อัลตราซาวนด์ที่เก็บรวบรวม การบันทึกทำได้ในตำแหน่งต่างๆ การสแกนจะดำเนินการในรูปแบบของแถบ (หรือเทปพิเศษ)
ดู	ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลเป็นระยะเวลานาน ในกรณีนี้ รูปภาพทุกประเภทจะปรากฏบนหน้าจอ สามารถแสดงทีละรายการหรือทั้งหมดพร้อมกัน

เครื่องทดสอบความแข็งแรงของคอนกรีตอัลตราโซนิกช่วยให้ทำการทดสอบซ้ำหลายครั้ง โดยคอยตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์อย่างต่อเนื่อง ข้อเสียคือข้อผิดพลาดในอัตราส่วนของลักษณะเสียงกับพารามิเตอร์พื้นฐาน

เกี่ยวกับการชุบแข็งของส่วนผสมอาคารจากซีเมนต์

ความแข็งแรงของคอนกรีตขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยตรงในระหว่างกระบวนการบ่ม สภาวะปกติถือเป็นโหมดตั้งแต่ 15 ถึง 20 องศา เมื่ออุณหภูมิลดลง ความแรงที่เพิ่มขึ้นก็จะช้าลง เมื่อแช่แข็ง การแข็งตัวจะเกิดขึ้นหากมีการเพิ่มสารพิเศษลงในองค์ประกอบ

การเพิ่มอุณหภูมิเร่งกระบวนการบ่ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าความชื้นเพียงพอ อย่างไรก็ตาม การให้ความร้อนมากกว่า 85 องศามีข้อห้าม เนื่องจากเป็นการยากที่จะป้องกันส่วนผสมคอนกรีตไม่ให้แห้ง กระบวนการแข็งตัวสามารถกระตุ้นได้สองวิธี อย่างแรกคือใช้ความร้อนภายใน และอย่างที่สองคือใช้ความร้อนภายนอก

ในการวิเคราะห์ปัญหาที่เป็นไปได้ในการกำหนดความแข็งแกร่ง

เมื่อใช้เครื่องวัดกำลังคอนกรีตแบบอัลตราโซนิค ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษในการสร้างการอ้างอิงการสอบเทียบ หากไม่มีพวกเขา ข้อมูลที่ได้รับก็ไม่สามารถถือเป็นหลักฐานได้ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น คุณจะต้องคำนึงถึงปริมาณและองค์ประกอบของสารตัวเติม ระดับการบดอัด การใช้ซีเมนต์ และอื่นๆ อีกมากมาย