Определяне на якостта на бетона чрез неразрушаващи методи за изпитване
Определяне на якостта на бетона при проверка на сгради и конструкции
Тази статия разглежда основните методи за неразрушаващо изпитване на якостта на бетона, използвани при проверка на сгради и конструкции. Представени са резултатите от експерименти за сравняване на данни, получени чрез неразрушаващи методи за контрол и изпитване на проби. Показано е предимството на метода за разделяне с отпадъци пред други методи за контрол на якостта. Описани са мерките, без които използването на косвени неразрушаващи методи за изпитване е неприемливо.
Методите за контрол съгласно класификацията на GOST 18105-2010 са разделени на три групи:
- Деструктивно;
- Директно неразрушаващо;
- Косвени неразрушителни.
Методите от първата група включват споменатия метод за контролни проби, както и метод за определяне на якостта чрез тестване на проби, взети от конструкции. Последното е основно и се счита за най-точно и надеждно. По време на изследването обаче той се използва рядко. Основните причини за това са значително нарушаване на целостта на конструкциите и високата цена на изследванията.
Таблица 1. Характеристики на методите за неразрушаващо изпитване на якостта на бетона.
Използват се предимно неразрушаващи методи за изпитване. Освен това по-голямата част от работата се извършва по непреки методи. Сред тях най-често срещаните днес са ултразвуковият метод съгласно ГОСТ 17624-2012, методите на ударния импулс и еластичното отскок съгласно ГОСТ 22690. Въпреки това, когато се използват тези методи, изискванията на стандартите за изграждане на частични калибрационни зависимости са рядко се наблюдава. Някои изпълнители не са наясно с тези изисквания. Други знаят, но не разбират колко голяма е грешката при резултатите от измерването, когато се използват вградените или прикрепени към устройството зависимости, вместо зависимостта, изградена върху конкретния конкретен предмет на изследване. Има "експерти", които знаят за посочените изисквания на нормите, но ги пренебрегват, фокусирайки се върху финансовата изгода и невежеството на клиента по този въпрос.
Написани са много трудове за факторите, влияещи на грешката при измерване на якостта, без да се изграждат частни зависимости за калибриране, включително тези, дадени в библиографията [1,2]. Таблица 1 са показани данните за максималната грешка при измерване по различни методи, дадени в монографията за неразрушаващо изпитване на бетон [3].
В допълнение към посочения проблем с използването на неподходящи („фалшиви“) зависимости, нека посочим още един проблем, който възниква по време на проучването. Съгласно изискванията на SP 13-102-2003 е необходимо осигуряване на извадка от измервания (паралелни изпитвания на бетон чрез непряк и директен метод) в повече от 30 области, но недостатъчни за изграждането и използването на калибриране зависимост. Необходимо е зависимостта, получена чрез двойно-корелационно-регресионен анализ, да има висок коефициент на корелация (повече от 0,7) и ниско стандартно отклонение (по-малко от 15% от средната сила). За да бъде изпълнено това условие, точността на измерване и на двата контролирани параметъра (например скоростта на ултразвуковите вълни и якостта на бетона) трябва да бъде достатъчно висока, а якостта на бетона, използван за изграждане на зависимостта, трябва да варира в широк обхват.
При изследване на конструкциите тези условия рядко се изпълняват. Първо, дори основният метод за тестване на проби често е придружен от големи грешки. На второ място, поради хетерогенността на бетона и други фактори [4], якостта в повърхностния слой (изследвана по индиректен метод) може да не съответства на якостта на една и съща площ на определена дълбочина (при използване на директни методи). И накрая, с нормалното качество на бетониране и съответствието на класа бетон с проектния, в рамките на един обект, рядко могат да се намерят конструкции от един и същи тип с якост, варираща в широк диапазон (например от B20 до B60 ). По този начин зависимостта трябва да се изгради върху извадка от измервания с малка промяна в изследвания параметър.
Като илюстративен пример за горния проблем, разгледайте зависимостта от калибриране, показана на фиг. 1. Зависимостта на линейната регресия се изгражда въз основа на резултатите от ултразвукови измервания и пресови тестове на бетонни проби. Въпреки голямото разсейване на резултатите от измерването, зависимостта има коефициент на корелация 0,72, което е допустимо съгласно изискванията на SP 13-102-2003. Когато се апроксимира от функции, различни от линейни (мощност, логаритмична и др.), Корелацията коефициентът е по-малък от посочения. Ако обхватът на изследваната якост на бетона е по-малък, например от 30 до 40 МРа (площ, подчертана в червено), тогава наборът от резултати от измерванията ще се превърне в „облак“, показан в дясната част на фиг. 1. Този облак от точки се характеризира с липсата на връзка между измерените и желаните параметри, което се потвърждава от максималния коефициент на корелация от 0,36. С други думи, зависимостта от калибриране не може да бъде нанесена тук.