Файл: Пахомов, В. А. Бетон и железобетон в гидротехническом строительстве.pdf

Степень агрессивности воды-среды и грунтов основания опре­ деляют методом химического анализа и классифицируют по СН 249—63. Вид биомассы и действие ее на бетонные сооруже­ ния определяют методами биологических и микробиологических исследований.

При оценке коррозионной стойкости вяжущих используют комплексный метод физико-химических исследований.

Физико-механические свойства бетона, наряду с механическим испытанием на прессах, испытуют неразрушающими методами.

При изучении кавитационной .стойкости материалов в лабора­ торных условиях используют ультразвуковую, капле- и струе­ ударную установки с неподвижным или вращающимся испыты­ ваемым образцом, проточный, ротационный, магнитострикционный кавитационные стенды.

Износостойкость бетонов исследуют методами удара и исти­ рания на установках различной конструкции. Недостатком стан­ дартных методов и установок является раздельность испы­ таний материала на удар и истирание, что не отвечает натур­ ным условиям морской абразии, при которой наносы во время шторма бомбардируют и истирают бетон сооружений.

Водонепроницаемость бетона исследуют методом постановки образцов материала диаметром 150 и высотой 150 мм под ста­ тический напор воды. Этот метод наиболее точно отражает спе­ цифику работы бетона в массивных сооружениях. Единой мето­ дики и прибора для определения водонепроницаемости бетона непосредственно в конструкциях нет.

Коррозионную стойкость бетонов исследуют методом механи­ ческих испытаний (по потере прочности), физическими неразру­ шающими методами (резонансным и ультразвуковым импульс­ ным) по изменению модуля упругости, по деформациям, физи­ ко-химическими методами.

Гидротехнические свойства бетонных конструкций оценивают по образцам-близнецам, изготовленным из производственной сме­ си теми же технологическими приемами, в особых случаях — по кернам, изъятым из тела конструкций.

Широкое распространение получили статистические методы контроля качества по коэффициенту вариации. Коэффициент ва­ риации вычисляют по отношению к различным характеристикам бетона (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость, деформативность и др.).

При статистическом контроле прочности бетона на предприя-

'тиях по производству сборных бетонных и железобетонных изде­ лий или товарной бетонной смеси для каждого контролируемого периода вычисляются партионный и общий коэффициенты вари­

ации прочности бетона V„ и V0 по каждому технологическому комплексу за предшествующий ему анализируемый период (ГОСТ 18105—72). Продолжительность контролируемого пе­ риода — от двух недель до месяца, а анализируемого — от од­

11

ного до двух месяцев. При этом количество серий контрольных образцов для определения партионного коэффициента вариации прочности бетона в данном возрасте за анализируемый период должно быть не менее 40, а для общего коэффициента вариа­ ции прочности бетона сборных бетонных и железобетонных изде­ лий в возрасте 28 суток должно быть не менее 20.

Партионный коэффициент вариации прочности бетона одного возраста по технологическому комплексу в процентах вычисля­ ется по формуле

т

юо. 0 )

/ - 1

При числе серий контрольных образцов п<6 величину пар­ тионного коэффициента вариации допускается вычислять по формуле

т

/-1

где d — коэффициент, зависящий от количества серий образ­ цов одного возраста п в партии, принимаемый рав­ ным:

т — количество партий бетона за анализируемый период;

п— количество серий контрольных образцов одного воз­ раста в партии;

i— порядковый номер серии в партии;

R'c — фактическая среднеарифметическая прочность бето­ на в серии контрольных образцов;

Rt — партионная прочность — фактическая: среднеарифме­ тическая прочность бетона всех серий контрольных образцов одного возраста в партии;

j — порядковый номер партии за анализируемый период; W„ — разность между максимальной и минимальной фак­ тической прочностью бетона серии контрольных об­

разцов в партии, определяемая по формуле

прочности бетона серий контрольных образцов одного возраста в партии;

12

N — количество серий контрольных образцов одного возраста за анализируемый период;

k — порядковый номер серии за анализируемый пе­

логическому комплексу.

Формула (2) применяется при испытании только одной серии контрольных образцов, при этом продолжительность изготовле­ ния партий бетона не должна превышать половины смены, т. е. продукция за первую и вторую половины смены объединяется в условную партию, характеризуемую двумя сериями контроль­ ных образцов.

Общий коэффициент вариации V0 определяется по формуле

Однородность прочности бетона признается неудовлетвори­ тельной, если за анализируемый период партионный коэффициент вариации прочности бетона V„ или общий коэффициент ^вариа­ ции V0 превышает соответственно 16 и 20%. Возможность ис­ пользования сборных изделий или загружения монолитных кон­ струкций и сооружений при неудовлетворительной однородности бетона должна быть согласована с организацией, осуществляю­ щей проектирование или производящей авторский надзор за строительством зданий и сооружений. В ГОСТ 18105—72 при­ ведены таблицы коэффициентов и требуемой средней прочности бетона в партии контрольных образцов в процентах от нормируе­ мой прочности.

В зарубежной строительной практике бетон конструкций по качеству оценивается так: если коэффициент вариации меньше 10, дается отличная оценка качеству, при 10—15 — хорошая, 15—20 — средняя и более 20 — плохая. Другой контрольной ве­ личиной статистического характера является вероятность появ­ ления меньших по величине показателей по сравнению с приня­ тыми. Так, например, в США ориентировочно допускается усред­ ненная обеспеченность для конструкций, где основным показа­ телем является прочность, — 90%, для плотин — 80, а для со­ оружений, где прочность не играет существенной роли, — 70%.

Из методов неразрушающего контроля широко применяются физические, механические и их комплекс. Прочность бетона поверхностного слоя иногда определяют ударом зубила, а каче­ ство и состояние бетона массивных конструкций — методом ко­ лонкового бурения. Последний позволяет по кернам определить

13

прочность бетона массива, а также по результатам осмотра сква­ жин акваскопом определить качество материала конструкций. Недостатком этого метода является сложность и высокая стои­ мость тампонажа пробуренных скважин.

Для изучения процессов коррозии бетона гидротехнических сооружений ЛенморНИИпроект предложил импульсный ультра­ звуковой метод поверхностного прозвучивания. Этот метод, на наш взгляд, целесообразно дополнить механическим неразру­ шающим методом штампа.

Плотность бетона в массивных сооружениях определяется ме­ тодом поглощения воды материалом в скважине.

Наиболее трудоемким является обследование подводных зон гидротехнических сооружений.

Обследование состояния бетонных гидротехнических сооруже­ ний под водой. Достаточно надежным способом выявления де­ структивных процессов является регистрация изменения меха­ нической прочности бетона конструкций. Изменение механиче­ ской прочности может быть зарегистрировано путем испытания кернов или же одним из известных неразрушающих методов.

При обследовании гидросооружений в подводной зоне оценка состояния бетона значительно усложняется. Изъятие кернов, не­ желательное с точки зрения ослабления тела конструкций, тре­ бует выполнения последующих ремонтных работ, дорого и не всегда технически осуществимо.

Самыми распространенными в настоящее время неразрушаю­ щими методами оценки прочности бетона в конструкциях явля­ ется склерометрический (при помощи эталонного молотка) и ультразвуковой импульсный (при помощи УКБ-1).

Для оценки состояния бетона гидротехнических сооружений в подводной зоне и в подземных условиях были разработаны но­ вые устройства, приборы и методики проведения исследований.

Прибор ПИБГ-2* — устройство для определения прочности бе­ тона под водой склерометрическим методом —- шариковым штам­ пом с контрольным отпечатком на эталонной пластинке (рис. 1). Тарирование прибора производится с учетом требований ГОСТ 10180—67.

Для осмотра подводных частей гидротехнических сооружений, замера величин имеющихся дефектов и диаметров лунок, полу­ ченных при определении прочности бетона прибором ПИБГ-2, разработан аквабетоноскоп АБГ-1** (рис. 2). Измерение диа­ метра отпечатков производится путем установки аквабетоноскопа на лунку и снятия отсчета с «углового масштаба». Записи из­

* В. В. Г о н ч а р о в . Устройство для определения прочности бетона под водой. Авторское свидетельство № 362226. «Бюллетень изобретений», 1973, № 2.

** В. В. Г о н ч а р о в . Устройство для измерения диаметра лунок при отределении прочности бетона. Авторское свидетельство № 310168. «Бюллетень изобретений», 1971, № 23.

14

меренных величин производят под водой карандашом на обра­ ботанной наждачной бумагой пластинке из плексигласа.

Способ окрашивания лунок при определении прочности бето­ на под водой* разработан в дополнение к рекомендациям: ГОСТ 10180—67 применительно к подводным условиям. Он за­ ключается в следующем.

на испытуемую поверхность бетона по размерам развернутой копирки. Вынув валик с копиркой из ку­

лечка, освобождает край и, наложив его красящей стороной на бетон по «клеевой рамке», разравнивает копирку. Сам валик при этом выполняет роль прижимающего и разглаживающего эле­ мента.

После наклейки копирки устанавливает на треногу прибор. ПИБГ-2 и в рабочем состоянии наносит 9—12 выстрелов, пере­ двигая стержень после каждого выстрела. Копирка в местах, удара разбивается и отрывается. На бетоне остаются яркоокрашенные, хорошо видимые лунки, диаметр которых измеряют уг­ ловым масштабом прибора АБГ-1. При определении прочности

* В. В. Г о н ч а р о в . Способ окрашивания лунок при определении проч­ ности бетона под водой. Авторское свидетельство № 373583, «Бюллетень изо­ бретений», 1973, № 14.

15