Výběr optimálního betonu pro řešení konkrétního okruhu problémů není snadný úkol. Faktem je, že musíte vzít v úvahu velké množství kritérií a vlastností a otěr je jedním z nich. Co to je, jaké třídy materiálů existují, jak zkontrolovat a jaké jsou oblasti použití – to vše bude diskutováno v materiálu.
Co je to otěr betonu a proč je důležitý?
Otěr betonu je jeho schopnost měnit se z hlediska hmoty a objemu za určitých vlivů. Tento indikátor je do značné míry určen tvrdostí. A tento vztah je nepřímo úměrný: s rostoucí tvrdostí klesá otěr. Obecně toto kritérium charakterizuje životnost povlaku, který je vystaven určitému zatížení po celou dobu provozu. V podmínkách zvýšeného otěru tedy může být doba užitečného provozu dlouhá kvůli nízké náchylnosti k poškození v důsledku zatížení.
Kritérium otěru je důležité pro velké konstrukce a pro jednotlivé betonové výrobky. S pomocí správně provedené kontroly nebude těžké předem určit, jak dlouho stavba nebo výrobek vydrží. A to zase ovlivňuje i míru bezpečnosti provozu.
Takové zkoušky betonu na otěr jsou relevantní z toho důvodu, že je nutné používat pouze betonové konstrukce, které odpovídají GOST. Pokud máte informace o otěru betonu, můžete určit dobu provozu podlah v bytových prostorách, komerčních prostorech, skladech a výrobě i venku.
Stupně otěru betonu
Otěr je označen písmenem G následovaným číslem, může to být 1, 2 nebo 3 v závislosti na úrovni odolnosti. Čím tvrdší a hustší materiál je uvažován, tím vyšší je jeho odolnost proti oděru a schopnost zachovat si své původní vlastnosti. S ohledem na normy GOST 25192 lze poznamenat, že třídy betonu mohou být následující:
- G1 – obrusnost betonu této třídy je extrémně nízká;
- G2 – průměrný index otěru;
- G3 – vysoká.
Je třeba poznamenat, že ne všechny konstrukce na bázi betonu vyžadují maximální odolnost proti oděru, v tomto případě je vše určeno oblastí použití výrobků. V procesu určování kvality je tento ukazatel nesmírně důležitý a významný spolu s hustotou a odolností proti lomu. Je logické předpokládat, že tento parametr je důležité znát při provádění stavebních výpočtů a sestavování diagramů.
Jak zkontrolovat otěr
Kontrola oděru není snadný úkol, existuje několik způsobů, jak to vyřešit. Běžně lze všechny metody rozdělit do 2 kategorií – v abrazivním bubnu a na brusném kotouči. První technologie se používá pro konstrukční prvky na bázi betonu, které se používají pro dopravu kapalin. Druhá metoda je nepostradatelná pro samonivelační podlahy, schodiště a další podobné konstrukce.
Existují také 2 metody pro stanovení abraze.
- Podle Boehme. Konstrukce abrazivního kruhu nebo Boehmeova aparátu se skládá z kotouče, vzorku, páky, počítadla, protizávaží, kladky a držáku. Podstatou postupu je fixace vzorku, načež je kámen spuštěn a postupně přitlačován.
- Podle Tabera. V tomto případě je použito nastavení dle ISO Vzorek je namontován na kotouč pod brusnými kotouči, načež se kotouč otáčí a vzorek je vystaven pnutí, které způsobí otěr jeho povrchu.
Na konci každého procesu je získaný výsledek analyzován mistrem. Výsledky jsou interpretovány následovně:
- pokud bylo ztraceno 0,7 gramu na centimetr čtvereční, je přiřazen stupeň G1, to znamená, že otěr je nízký;
- pokud je indikátor 0,8, pak G2;
- a pokud je 0,9, pak G
Na základě posouzení jsou výsledky dokumentovány v souladu s právními a oborovými normami. Je důležité včas dbát na zvýšení odolnosti proti opotřebení, k tomu obvykle pomáhají opatření jako snížení stupně poréznosti betonové směsi. Řešení problému usnadňuje také použití impregnací, broušení a leštění.
Aplikace betonu
Nejčastěji se beton používá ve stavebnictví, například pro stavbu základů, budov, stěn, střešních konstrukcí, podlahových potěrů, schodišť, kanalizačních konstrukcí. Je také nepostradatelný při stavbě studní, sklepů, organizování septiků apod. Beton má široké uplatnění v krajinářství, vytváří se z něj cesty, chodníky, parkoviště, plochy u vchodů, verandy, sochy a podobně. To nejsou všechny oblasti použití materiálu, ale jsou považovány za hlavní.
Beton se zvýšenou odolností proti opotřebení je široce používán v těch oblastech stavebnictví a infrastruktury, kde jsou povrchy vystaveny mechanickému namáhání nebo abrazivnímu opotřebení:
Pevnost betonu je nejdůležitější charakteristikou, která se používá při navrhování a výpočtech konstrukcí pro stavbu různých konstrukcí. Udává se třídou M (v kg/cm²) nebo třídou B (v MPa) a vyjadřuje maximální kompresní tlak, který materiál vydrží bez destrukce.
Při určování pevnosti betonu se stavební organizace a výrobci konstrukcí musí řídit požadavky regulačních dokumentů – GOST 22690-88, 28570, 18105-2010, 10180-2012. Upravují metodiku testování a zpracování výsledků.
Co ovlivňuje sílu?
Betonová směs vytvrzená za podmínek na staveništi může poskytovat výsledky, které se liší od laboratorních výsledků. Kromě kvality cementu a kameniva jsou vlastnosti ovlivněny:
- přepravní podmínky;
- způsob uložení do bednění;
- velikost a tvar konstrukce;
- typ napěťového stavu;
- vlhkost, teplota vzduchu po celou dobu tuhnutí směsi;
- péče o monolit po nalití.
Kvalita směsi a její pevnostní charakteristiky se zhorší, pokud během práce došlo k hrubému porušení technologie:
- dodávka nebyla provedena v mixéru;
- doba jízdy překročila přípustný limit;
- při lití nebyla směs zhutňována vibrátory nebo pěchy;
- během instalace byla teplota nebo vítr příliš nízký nebo vysoký;
- po uložení do bednění nebyly dodrženy optimální podmínky vytvrzování.
Nesprávná přeprava vede k tuhnutí, separaci a ztrátě pohyblivosti směsi. Bez zhutnění zůstávají v tloušťce konstrukce vzduchové bubliny, které zhoršují kvalitu monolitu.
Při teplotě 15°-25°C a vysoké vlhkosti v prvních 7-15 dnech dosahuje beton pevnosti 70%. Při nesplnění podmínek se lhůty prodlužují. Nebezpečné je jak chlazení směsi, tak její přesušení. V zimě je bednění izolováno nebo vyhříváno, v létě je povrch monolitu navlhčen a pokryt filmem.
V železobetonových továrnách se konstrukce napařují nebo autoklávují, aby se zkrátila doba potřebná k získání pevnosti. Proces trvá od 8 do 12 hodin.
Aby se zjistilo, nakolik návrhové charakteristiky odpovídají návrhovým, tak při kontrolách a sledování technického stavu budov se kontroluje pevnost betonu. Zahrnuje laboratorní testování vzorků, nedestruktivní přímé i nepřímé metody studia objektů.
Faktory ovlivňující chybu měření při sledování a posuzování pevnosti betonu:
- nerovnoměrné složení;
- povrchové vady;
- vlhkost materiálu;
- zesílení;
- koroze, olejování, karbonizace vnější vrstvy;
- porucha zařízení – opotřebení pružiny, špatné nabíjení baterie.
Nejinformativnějším způsobem kontroly betonových konstrukcí je odebrání vzorků z tělesa monolitu a jejich následné testování. Tato metoda minimalizuje chyby, ale je poměrně drahá a pracná. Proto se často používají dostupnější studie s použitím přístrojů, které měří charakteristiky závislé na pevnosti – tvrdost, trhací nebo vylamovací sílu, vlnovou délku. Když je znáte, můžete použít přechodové vzorce k výpočtu požadované hodnoty.
Požadavky na ověření
Z pohledu zákazníka je pro kontrolu skutečné pevnosti betonu nejvýhodnější zkoušení pomocí nedestruktivních metod. Dnes byla vytvořena zařízení, která umožňují rychle získat výsledky bez vrtání, vrtání nebo vyřezávání vzorku, které kazí celistvost konstrukce.
Pro sledování a hodnocení pevnosti betonu se berou v úvahu tři ukazatele:
- přesnost měření;
- náklady na vybavení;
- pracnost.
Nejdražší je testování jader na laboratorním lisu a jejich trhání s třískáním. Studie založené na velikosti rázového impulsu, elastickém odskoku, plastických deformacích nebo pomocí ultrazvuku jsou levnější. Je však doporučeno je použít po stanovení kalibračního vztahu mezi nepřímou charakteristikou a skutečnou pevností.
Parametry směsi se mohou výrazně lišit od parametrů, pro které byla kalibrační závislost konstruována. Pro stanovení spolehlivé pevnosti betonu v tlaku se provádějí povinné zkoušky kostek na lisu nebo se zjišťuje odlupovací síla.
Při zanedbání této operace jsou při sledování a posuzování pevnosti betonu nevyhnutelné velké chyby. Chyby mohou dosáhnout 15-75%.
Nepřímé metody je vhodné použít při posuzování technického stavu konstrukce, kdy je nutné identifikovat zóny materiálové heterogenity. Pak kontrolní pravidla umožňují použití nepřesného relativního ukazatele.
Jak zjistit pevnost betonu?
Při výrobě materiálů a konstrukcí se používají metody pro testování pevnosti betonu:
- destruktivní;
- nedestruktivní přímky;
- nedestruktivní nepřímé.
Umožňují sledovat a vyhodnocovat skutečnou pevnost betonu s různou přesností v laboratořích, na stavbách nebo v již vybudovaných konstrukcích.
Destruktivní metody
Z hotové sestavené konstrukce se vyřezávají nebo vrtají vzorky, které se následně ničí v lisu. Po každém testu se zaznamenají hodnoty maximálních tlakových sil a provede se statistické zpracování.
Tato metoda, přestože poskytuje objektivní informace, je často nepřijatelná, protože je drahá, pracná a způsobuje lokální defekty.
Ve výrobě se provádí výzkum na sérii vzorků připravených v souladu s požadavky GOST 10180-2012 z pracovní betonové směsi. Kostky nebo válce jsou udržovány v podmínkách co nejbližších továrním a poté testovány na lisu.
Nedestruktivní linie
Nedestruktivní metody zkoušení pevnosti betonu zahrnují zkoušení materiálu bez poškození konstrukce. Mechanická interakce zařízení s povrchem se provádí:
- při oddělení;
- separace se štěpkováním;
- odštípnutí žeber.
Při zkoušení odtrhovou metodou se na povrch monolitu přilepí ocelový kotouč epoxidovou směsí. Poté se pomocí speciálního zařízení (POS-50MG4, GPNV-5, PIV a další) odtrhne spolu s fragmentem konstrukce. Výsledná hodnota síly se převede pomocí vzorců na požadovaný ukazatel.
Při odtrhávání se štěpkováním není zařízení připevněno k disku, ale k betonové dutině. Do vyvrtaných otvorů se vloží lalokové kotvy, poté se odstraní část materiálu a zaznamená se ničivá síla. K určení charakteristik značky se používají konverzní faktory.
Metoda dělení žeber je použitelná pro konstrukce s vnějšími rohy – nosníky, podlahy, sloupy. Zařízení (GPNS-4) se připevní k vyčnívajícímu segmentu pomocí kotvy s hmoždinkou a hladce zatíží. V okamžiku zničení se zaznamená síla a hloubka čipu. Pevnost se zjistí pomocí vzorce, který bere v úvahu velikost agregátu.
Pozornost! Metoda se nepoužívá, pokud je tloušťka ochranné vrstvy menší než 20 mm.
Nedestruktivní nepřímé metody
Specifikace třídy materiálu pomocí nedestruktivních nepřímých metod se provádí bez zavádění nástrojů do těla konstrukce, instalace kotev nebo jiných pracně náročných operací. Aplikovat:
- ultrazvukové vyšetření;
- metoda šokového pulzu;
- metoda elastického odskoku;
- plastická deformace.
U ultrazvukové metody stanovení pevnosti betonu se porovnává rychlost šíření podélných vln v hotové konstrukci a referenčním vzorku. Zařízení UGV-1 je instalováno na rovném povrchu bez poškození. Sekce se volají podle testovacího programu.
Údaje jsou zpracovávány s výjimkou odlehlých hodnot. Moderní zařízení jsou vybavena elektronickými databázemi, které provádějí primární výpočty. Chyba v akustických studiích v souladu s požadavky GOST 17624-2012 nepřesahuje 5%.
Při stanovení pevnosti metodou rázového impulsu se využívá energie dopadu kulového kovového úderníku na povrch betonu. Piezoelektrické nebo magnetostrikční zařízení jej převádí na elektrický impuls, jehož amplituda a čas funkčně souvisí s pevností betonu.
Zařízení je kompaktní, snadno se používá a poskytuje výsledky v pohodlné formě – jednotky měření požadované charakteristiky.
Při určování jakosti betonu metodou reverzního odskoku zaznamenává zařízení – skleometr – velikost zpětného pohybu úderníku po dopadu na povrch konstrukce nebo kovové desky, která je na něj přitlačena. Tímto způsobem se stanoví tvrdost materiálu, která souvisí s pevností funkční závislostí.
Metoda plastické deformace zahrnuje měření velikosti značky na betonu po zásahu kovovou kuličkou a její porovnání s referenční značkou. Metoda byla vyvinuta již dávno. Nejčastěji se v praxi používá kaškarovské kladivo, do jehož těla je vložena vyměnitelná ocelová tyč se známými charakteristikami.
Na povrch konstrukce se aplikuje řada úderů. Pevnost materiálu se určí z poměru výsledných průměrů otisků na tyči a betonu.
Závěr
Pro kontrolu a hodnocení pevnosti betonu je vhodné používat nedestruktivní zkušební metody. Jsou dostupnější a levnější ve srovnání s laboratorním testováním vzorků. Hlavní podmínkou pro získání přesných hodnot je konstrukce kalibrační závislosti zařízení. Je také nutné eliminovat faktory zkreslující výsledky měření.
