Определение примерной прочности бетона механическим неразрушающим методом.

На фотографии в заголовке: Контрольные отливки бетона для тестирования его качества в лаборатории после набора марочной прочности. © 2016 Текст, фотографии - Андрей Дачник.

Для бетонирования фундаментов применяется тяжелый цементный бетон с плотностью 1800-2500 кг/м3 . Прочность бетона определяется главным образом структурой и свойствами цементного камня, который скрепляет зерна заполнителя (щебень и песок) в монолит. Свойства цементного камня зависят от его минералогического состава, водоцементного отношения, тонкости помола цемента, его возраста (чем старше цемент - тем ниже будет прочность бетонного камня), условий приготовления и твердения и введенных в состав бетона химических добавок.

Для бетонирования бетонной подготовки фундамента применятся бетон классов прочности на сжатие от B7,5 (марка М100) и выше. Использование тяжелого бетона классов ниже B7,5 (М100) для бетонирования не допускается [пункт 2.5 СНиП 2.03.01-84].

Для бетонирования самих фундаментов по параметрам морозостойкости и водонепроницаемости почти во всех случаях, кроме эксплуатации в условиях водонасыщения при зимних температурах ниже минус 40°С, можно использовать товарный бетон марки БСГ В 15 П3 F100 W4 (М-200). В самых тяжелых условиях по зимней температуре и водонасыщению необходимо использовать товарный бетон марки БСГ В 20 П3 F150 W4 (М-250).

Российские реалии могут внести коррективы в выбор марки товарного бетона для строительства фундамента: для того чтобы быть уверенным в соответствии фактической марки бетона требуемой по расчету или проекту для дачного строителя есть два пути: либо готовить бетон самому, либо заказывать товарный бетон только у крупных производителей с хорошей репутацией. При заказе товарного бетона с учетом широко распространенной у недобросовестных производителей практики «экономии цемента» рекомендуется заказывать бетон на марку или две выше, чем требуется.  

Как же определить достаточна ли прочность бетонного фундамента, после того как бетон набрал марочную прочность? Бывает, что на поверхности фундамента наблюдаются трещины, бетон начинает крошиться. Прочность бетона может быть определена механическими и ультразвуковыми методами, а в отдельных случаях путем лабораторных испытаний образов, взятых из эксплуатируемых конструкций.

Но существует и очень простой примерный способ определения прочности бетона механическим способом без разрушения фундамента. Он описан в "Методических указаниях по обследованию строительных конструкций производственных зданий и сооружений тепловых электростанций" РАО ЕЭС РД 153-34.1-21.326-2001 Часть 1. "Железобетонные и бетонные конструкции".

п 6.3.1: Прочность бетона конструкций допускается ориентировочно оценивать с использованием слесарного молотка массой 0,4-0,8 кг. Удары средней силы, нанесенные непосредственно по подготовленной поверхности железобетонных конструкций или по зубилу, установленному жалом перпендикулярно поверхности бетона, оставляют следы, по характеру которых можно определить примерную прочность бетона.

При простукивании следует обращать внимание на звук: неплотный бетон издает глухой звук, а при наличии отслоений — дребезжащий. При плотном бетоне звук звонкий.

Прочность бетона следует оценивать по минимальным значениям после 10 ударов в соответствии с таблицей 1.

Также о качестве бетона косвенно можно судить по внешним визуальным признакам. В процессе выполнения визуального обследования бетона устанавливают однородность, сплошность, проницаемость и прочность железобетонных конструкций; вид, степень и глубину коррозии бетона и арматуры; ширину и характер раскрытия трещин, значения прогибов.

Внешние признаки аварийного состояния бетонных конструкций:

— полностью или частично разрушенные участки, разрывы арматуры в растянутых элементах, повреждения бетона в сжатых элементах, смещение опор и т.д.;
— трещины в бетоне — трещины сдвига, лещадки (плоские тонкие сколы) и трещины раздробления бетона в сжатых элементах, превышающие нормативные значения раскрытия трещин от главных растягивающих напряжений;
— прогибы конструкций, превышающие 1/50 длины пролета, с образованием в растянутой зоне трещин размером более 0,5-1,0 мм или с признаками разрушения сжатых элементов;
— повреждения от воздействия высоких температур — изменение цвета бетона, нарушение сцепления арматуры с бетоном, образование на поверхности бетона мелкой сетки трещин, отслаивание бетона и провисание арматуры;
— повреждения от воздействия агрессивных сред — коррозионное разрушение бетона, его расслоение, выщелачивание, разрыхление, образование слоя ржавчины и уменьшение сечения рабочей арматуры; нарушение сцепления арматуры с бетоном.

Если ширина раскрытия нормальных и наклонных трещин более предельно допустимых значений, но менее 1,5 мм, конструкция требует усиления, поскольку данные дефекты способствуют дальнейшему физическому износу железобетонных конструкций.

Признаки аварийной железобетонной конструкции, которая непригодна к дальнейшей эксплуатации (достаточного одного из дефектов):
— нормальные трещины имеют ширину раскрытия более 2,5 мм, образуются в растянутой зоне и обусловлены текучестью арматуры;
— в нормальном сечении раздроблен бетон сжатой зоны;
— наклонные трещины имеют ширину раскрытия более 1,5 мм и обусловлены текучестью продольной и поперечной арматуры;
— над наклонной трещиной раздроблен бетон сжатой зоны;
— разрыв растянутой арматуры;
— трещины на приопорных участках и раздробление бетона в сжатой зоне, обусловленные нарушением анкеровки арматуры.

С уважением,
Андрей Дачник