Добавить сайт в закладки
mail@prokontrol.ru+7 (495) 768-61-65Ежедневно с 9:00 до 18:00

Контроль качества — одна из основ производства железобетона

ЖЕЛЕЗОБЕТОН И КАЧЕСТВО

Уже во времена Древнего Рима широко применялся бетон — монолитный строительный материал, представляющий собой смесь крупного и мелкого заполнителей с вяжущим компонентом. В XIX веке гениально простая идея ввести в тело бетона стальные элементы, арматуру, открыла дорогу железобетону, одному из наиболее распространённых нынче строительных материалов.

Железобетон представляет собой монолитную конструкцию, в которой металлическая или полимерная арматура окружена традиционным бетоном. Роль арматуры заключается в восприятии растягивающих усилий, возникающих в конструкции или изделии. Задача бетона сводится в сопротивлению сжимающим усилиям. Интересно, что каждый из этих компонентов железобетона устраивается так, чтобы создать наиболее выгодные условия работы другого.

Такая комбинация материалов и сочетание их работы позволяет создавать интересные, рациональные и эффективные конструкции. Вот основные достоинства железобетона:

возможность получения конструкций высокой прочности

стойкость к любым природным и техногенным воздействиям

пригодность к эксплуатации в любых условиях

негорючий характер этого материала значительно повышает безопасность здания

неограниченные возможности моделирования форм на строительной площадке

возможности заводского изготовления и монтажа на месте готовых крупных конструктивных элементов.

К недостаткам железобетона относят затраты времени на достижение этим материалом расчётной прочности, значительный собственный вес, сложности устройства тонкостенных и мелких конструкций, затраты на сооружение опалубки и некоторые другие недостатки. Одним из главных изъянов железобетона считается большой вес и, как следствие, сложность в перекрытии очень больших пролётов, для которых применяют лёгкие стальные конструкции.

Качество железобетона

Основы качества железобетонной конструкции задаются на стадии проектирования. На этом этапе определяется геометрия, необходимый состав бетонной смеси и точное армирование. От строителей требуется в точности выполнить проектные требования и обеспечить правильную технологию на всех этапах создания конструкций.

Железобетон, особенно в монолитном исполнении, при котором конструкции изготавливаются на строительной площадке, невозможен без подтверждения качества. Оценку результатов железобетонных работ проводят несколькими способами:

  • контролем исполнения
  • испытанием образцов бетона
  • неразрушающим контролем возведённых конструкций.

Контроль исполнения заключается в ответственном наблюдении за процессами бетонных и арматурных работ, организацией правильного набора прочности создаваемых структур и элементов.

Из приготовленного на стройке или доставленного с завода бетона отливают пробные образцы - «кубики», которые набирают прочность в тех же условиях, что и основные конструкции. Прочность готовых «кубиков» проверяют приложением разрушающих нагрузок.

Кроме проверки образцов контролю подвергают и основные конструкции. Для этого оценивают их твёрдость, воздействуя на них механическим способом. Различные методы такого контроля позволяют судить о твёрдости и прочности полученного материала, оценить его марку.

Различные виды неразрушающего контроля позволяют получить более полную информацию о качестве железобетонного массива. Такую оценку материала и конструкций лучше всего выполняют специализированные лаборатории неразрушающего контроля. Такие организации могут использовать все возможности современного инструментального арсенала и технологий, получить самую точную и разностороннюю информацию о железобетоне.

Компоненты качества

Проверка качества железобетона выполняется по ключевым параметрам этих конструкций. Операции всех видов контроля регламентируются нормами. Обширная практика сооружения железобетонных зданий и конструкций обусловила глубоко продуманную и проработанную нормативную базу, а также — технологии контроля и проверок всех видов и уровней.

Хорошо продуманы и известны исполнителям требования норм в отношении основных видов работ по возведению железобетонных конструкций, например:

  • подготовка оснований для фундаментов
  • устройство опалубки
  • рецептура и приготовление бетонной смеси
  • армирование
  • укладка бетона
  • обеспечение набора прочности, распалубка
  • производство работ в зимнее время
  • операции контроля качества и испытаний образцов.

По всем этим темам сгруппированы нормативные требования к качеству. Они отражены преимущественно в СНиП — строительных нормах и правилах, где бетонные работы регламентированы очень точно и тщательно.

Объектом работ в области неразрушающего контроля являются те элементы железобетонных конструкций, которые нельзя оценить без нарушения целостности, а именно — размещение и свойства арматуры и качество бетона.

Возведение такой железобетонной вышки — уникальная работа не только строителей, но и специалистов неразрушающего контроля

Арматура железобетона

Основные свойства арматурного заполнения бетонного тела в самом общем виде представлены в виде так называемого коэффициента армирования. Этот показатель отражает количество арматурного заполнения единицы объёма железобетона и выражается в процентах. Армирование ниже 0,05% не допускается в железобетонных конструкциях. Есть и верхний предел армирования — 5%. такое количество арматуры почти всегда означает нерациональное её использование и большой риск появления неоднородных мест в бетонном массиве.

Вот какие качества арматуры важны при изготовлении железобетона:

вид арматуры — гладкая, периодического профиля, жёсткая (из прокатных профилей) или другие разновидности

физические свойства арматуры

характер армирования — размещение прутьев в сечениях, применение готовых каркасов, устройство стыков

защитные слои.

Контроль неразрушающими методами позволяет проверить наличие и расположение арматуры, определить некоторые её характеристики, например — диаметр и степень коррозии.

Практически все работы контроля качества такого рода производятся в полевых условиях, поэтому для них применяется портативная аппаратура. Она представлена устройствами ультразвукового принципа действия — дефектоскопами, толщиномерами и другими. На практике выгодно использовать аппаратуру, рассчитанную на выполнение измерений одного типа, например — толщины или однородности материала. Такой принцип устройства и использования измерительных приборов способствует оперативному выполнению контроля, повышению точности и простоты измерений.

Новый и старый железобетон

Проверка качества армирования выполняется не только в виде контроля производственного процесса и его итогов. Такая оценка параметров армирования важна для оценки состояния существующих железобетонных конструкций, для прогноза перспектив последующего их использования.

Для вновь возводимых железобетонных структур проверка армирования важна в качестве дополнительной гарантии качества, так необходимой в ответственных объектах.

Специалисты контроля качества знают, насколько солидным и надёжным может быть армирование старых железобетонных конструкций и узлов. Это объясняется несколькими факторами:

  • несовершенство или отсутствие расчёта обуславливает излишне надёжное армирование
  • используется бетон излишней марки прочности
  • арматура не затронута коррозией из-за полной сохранности защитного слоя и хороших условий эксплуатации.

Проверку этих и многих других показателей железобетона могут выполнить квалифицированные профессионалы неразрушающего контроля. Подтверждённая хорошая сохранность таких конструкций открывает интересные и выгодные перспективы продолжения эксплуатации обследуемых объектов.

Машина срезает верхнюю часть железобетонной конструкции. По фрагментам арматуры удастся установить ее марку, а ультразвуковая аппаратура поможет уточнить её размещение в оставшейся части

Время и прочность

Интересной и важной особенностью бетона, как и многих строительных растворов, является очень длительный период набора прочности. Всем известно, что при температуре 20 градусов бетон полностью отвердевает и набирает полную расчётную прочность за 28 суток. Процесс твердения к этому времени прекращается, но не полностью.

За последующие дни, месяцы и годы бетонное тело набирает дополнительную прочность, которая может значительно превышать расчётную. Со временем процесс набора прочности прекращается и наступает длительный период стабильного и устойчивого состояния. Прочность бетона в этот период может составлять 120% и более, по отношению к расчётной.

Есть многочисленные результаты опытных испытаний образцов бетона на многих видах цемента, набиравшие прочность в разных условиях температуры и влажности. Бетон, созревавший и хранившийся в наиболее выгодных условиях, достигал прочности, более, чем в 2 раза превышавший 28-суточные расчётные показатели.

Специалисты неразрушающего контроля оценивают прочность не только по данным испытаний контрольных «кубиков», но и по результатам проверки твёрдости и упругости исследуемого материала.

Вот несколько основных методов неразрушающего контроля качества бетона и оценки степени его прочности:

применение ультразвуковой аппаратуры

использование механических устройств — специальных молотков и пистолетов

кустарные методы приблизительной оценки.

Работа ультразвуковых устройств основана на способности бетона пропускать звуковые и ультразвуковые волны. Чем прочнее бетон, тем выше его плотность, тем лучше он предаёт колебательное воздействие ультразвука. Измерительная аппаратура способна оценить это качество бетона и представить результат оценки в понятном виде.

Работа специального измерительного молотка или пистолета заключается в ударном воздействии на бетонный массив. Аппарат производит удар по бетону или выстреливает в него специальным снарядом, после чего оценивает параметры следа от такого воздействия или реакции снаряда (отскока или возврата пружины).

Кустарный метод заключается в примитивной реализации ударного воздействия. По зубилу, приставленному к телу бетона, наносят удар молотком и оценивают нанесённые повреждения. Отсутствие каких-либо отчётливых следов удара свидетельствует о высокой марке прочности материала. Большой след или даже разрушение образца говорит о недопустимо низком качестве бетона.

 

Для применения такого метода требуется, чтобы зубило и молоток относились к наиболее распространённым моделям и разновидностям такого инструмента. Вес молотка, к примеру, должен составлять примерно 500 грамм, Удар должен наноситься средней силы.

Кустарный метод хорош простотой, оперативностью и наглядностью результатов. Важно, чтобы такую проверку исполнял опытный квалифицированный специалист Ни один из возможных результатов такой проверки не должен быть для него неожиданностью.

Такую нехитрую, но очень наглядную проверку выполняют даже перед более точным и информативным инструментальным обследованием железобетона.