Concretes. Determination of strength by mechanical methods of nondestructive testing
Дата введения 1 января 1991 г.
Взамен ГОСТ 21243-75, ГОСТ 22690.0-77 - ГОСТ 22690.4-77
Настоящий стандарт распространяется на тяжелый и легкий бетоны и устанавливает методы определения прочности на сжатие в конструкциях по упругому отскоку, ударному импульсу, пластической деформации, отрыву, скалыванию ребра и отрыву со скалыванием.
1. Общие положения
1.1. Прочность бетона определяют по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью бетонных образцов по ГОСТ 10180-78 и косвенным характеристикам прочности.
1.2. В зависимости от применяемого метода косвенными характеристиками прочности являются:
значение отскока бойка от поверхности бетона (или прижатого к ней ударника);
параметр ударного импульса (энергия удара);
размеры отпечатка на бетоне (диаметр, глубина и т.п.) или соотношение диаметров отпечатков на бетоне и стандартном образце при ударе индентора или вдавливании индентора в поверхность бетона;
значение напряжения, необходимого для местного разрушения бетона при отрыве приклеенного к нему металлического диска, равного усилию отрыва, деленному на площадь проекции поверхности отрыва бетона на плоскость диска;
значение усилия, необходимого для скалывания участка бетона на ребре конструкции;
значение усилия местного разрушения бетона при вырыве из него анкерного устройства.
1.3. Механические методы неразрушающего контроля применяют для определения прочности бетона всех видов нормируемой прочности, контролируемых по ГОСТ 18105-86, а также для определения прочности бетона при обследовании и отбраковке конструкций.
Метод испытания следует выбирать с учетом предельных значений прочности, рекомендуемых руководствами к конкретным приборам неразрушающего контроля, в соответствии с требованиями разд. 3 настоящего стандарта.
1.4. Испытания проводят при положительной температуре бетона. Допускается при обследовании конструкций определять прочность при отрицательной температуре, но не ниже минус 10°С при условии, что к моменту замораживания конструкция находилась не менее одной недели при положительной температуре и относительной влажности воздуха не более 75%.
1.5. Оценку соответствия значений фактической прочности бетона, полученных с применением приведенных в настоящем стандарте методов, установленным требованиям производят по ГОСТ 18105-86.
2. Аппаратура и инструмент
2.1. Прочность бетона определяют при помощи приборов, предназначенных для определения косвенных характеристик, прошедших метрологическую аттестацию по ГОСТ 8.326-78 и отвечающих требованиям, приведенным в табл. 2.
Типы приборов и их технические характеристики приведены в приложении 1.
2.2. Инструмент для измерения диаметра или глубины отпечатков (угловой масштаб по ГОСТ 427-75, штангенциркуль по ГОСТ 166-80 и др.), используемый для метода пластических деформаций, должен обеспечивать измерения с погрешностью не более 
мм, а инструмент для измерения глубины отпечатка (индикатор часового типа по ГОСТ 577-68 и др.) - с погрешностью не более 
мм.
мм, а инструмент для измерения глубины отпечатка (индикатор часового типа по ГОСТ 577-68 и др.) - с погрешностью не более мм.Таблица 2
┌──────────────────────┬────────────────────────────────────────────────┐
│ Наименование │ Характеристика приборов для метода │
│характеристик приборов├───────┬───────┬────────┬───────┬───────┬───────┤
│ │упруго-│ударно-│пласти- │отрыва │скалы- │отзыва │
│ │ го │ го │ ческой │ │ вания │ со │
│ │отскока│импуль-│деформа-│ │ ребра │скалы- │
│ │ │ са │ ции │ │ │ванием │
├──────────────────────┼───────┼───────┼────────┼───────┼───────┼───────┤
│Твердость ударника,│ 51 │ 51 │ 51 │ - │ - │ - │
│бойка или индентора│ │ │ │ │ │ │
│HRC_э, не менее │ │ │ │ │ │ │
│Шероховатость │ 10 │ 10 │ 10 │ - │ - │ - │
│контактной части│ │ │ │ │ │ │
│ударника или│ │ │ │ │ │ │
│индентора, мкм, не│ │ │ │ │ │ │
│более │ │ │ │ │ │ │
│Диаметр ударника или│ 10 │ 10 │ 10 │ - │ - │ - │
│индентора, мм, не│ │ │ │ │ │ │
│менее │ │ │ │ │ │ │
│Толщина кромок│ - │ - │ 10 │ - │ - │ - │
│дискового индентора,│ │ │ │ │ │ │
│мм, не менее │ │ │ │ │ │ │
│Угол конического│ - │ - │ 30-60° │ - │ - │ - │
│индентора │ │ │ │ │ │ │
│Диаметр отпечатка, %│ - │ - │ 20-70 │ - │ - │ - │
│от диаметра индентора │ │ │ │ │ │ │
│Допуск │ 4 │ 4 │ 4 │ 4 │ - │ 4 │
│перпендикулярности при│ │ │ │ │ │ │
│приложении нагрузки на│ │ │ │ │ │ │
│высоте 100 мм, мм │ │ │ │ │ │ │
│Энергия удара, Дж, не│ 0,7 │ 0,02 │ 0,7 │ - │ - │ - │
│менее │ │ │ │ │ │ │
│Скорость увеличения│ - │ - │<= 1,5* │0,5-1,5│0,5-1,5│1,5-3,0│
│нагрузки, кН/с │ │ │ │ │ │ │
│Погрешность измерения│ - │ - │ 5* │ 5 │ 5 │ 5 │
│нагрузки от измеряемой│ │ │ │ │ │ │
│нагрузки, %, не более │ │ │ │ │ │ │
└──────────────────────┴───────┴───────┴────────┴───────┴───────┴───────┘
______________________________
* При вдавливании индентора в поверхность бетона
2.3. Для метода отрыва со скалыванием следует применять анкерные устройства по приложению 2.
Допускается применять также другие анкерные устройства, глубина заделки которых должна быть не менее максимального размера крупного заполнителя бетона испытываемой конструкции.
2.4. Для метода скалывания ребра следует использовать приборы по приложению 3.
2.5. Для метода отрыва следует использовать стальные диски диаметром не менее 40 мм, толщиной не менее 6 мм и не менее 0,1 диаметра, с параметром шероховатости приклеиваемой поверхности не менее Ra 20 мкм по ГОСТ 2789-73. Клей для приклейки диска должен обеспечивать прочность, при которой разрушение происходит по бетону. Допускается использовать клеи, приведенные в приложении 4.
3. Подготовка к испытаниям
3.1. Для определения прочности бетона в конструкциях предварительно устанавливают градуировочную зависимость между прочностью бетона и косвенной характеристикой прочности (в виде графика, таблицы или формулы).
Для метода отрыва со скалыванием, в случае применения анкерных устройств в соответствии с приложением 2, и для метода скалывания ребра, в случае применения приборов в соответствии с приложением 3, допускается использовать градуировочные зависимости, приведенные в приложениях 5 и 6 соответственно.
3.2. Для методов упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации и отрыва градуировочные зависимости устанавливают конкретно для каждого вида прочности из указанных в п. 1.3; для методов отрыва со скалыванием и скола ребра допускается устанавливать единую градуировочную зависимость независимо от вида прочности.
3.3. Градуировочную зависимость устанавливают заново при изменении вида крупного заполнителя, технологии производства бетона, при введении добавок, а для методов отскока, ударного импульса и пластической деформации - также при изменении вида цемента, внесении количественных изменений в номинальный состав бетона, превышающих по расходу цемента 
, крупного заполнителя 
.
, крупного заполнителя . 3.4. Для установления градуировочных зависимостей используют не менее 15 серий образцов-кубов по ГОСТ 10180-78 или не менее 30 отдельных образцов-кубов. При установлении градуировочной зависимости для метода отрыва со скалыванием в каждую серию дополнительно включают не менее 3 образцов-кубов.
Образцы изготавливают в соответствии с ГОСТ 10180-78 в разные смены в течение не менее 5 сут из бетона одного состава, одной и той же технологии и при том же режиме тепловлажностной обработки или тех же условиях твердения, что и конструкции, подлежащие контролю. При изготовлении образцов 5 серий рекомендуется изготавливать из бетонной смеси, отличающиеся по составу от проектного по цементно-водному отношению в пределах плюс 0,4 и 5 серий в пределах минус 0,4.
3.5. Размеры образцов для установления градуировочной зависимости следует выбирать в соответствии с наибольшей крупностью заполнителя в бетонной смеси по ГОСТ 10180-78, но не менее:
мм - для методов отскока, ударного импульса, пластической деформации для испытания неразрушающими методами и по ГОСТ 10180-78 и отрыва со скалыванием для испытания по ГОСТ 10180-78;
мм - для методов отрыва и скалывания ребра конструкции. Размеры ребра дополнительных образцов-кубов, испытываемых методом отрыва со скалыванием, должны быть не меньше шести глубин установки анкерного устройства.
В случае применения на производстве способов и режимов уплотнения, приводящих к изменению структуры бетона, размер и способ изготовления образцов для установления градуировочных зависимостей должен указываться в стандартах или технических условиях на сборные конструкции, в рабочих чертежах на монолитные конструкции или же в методиках, утвержденных в установленном порядке.
3.6. Возраст образцов, используемых при установлении градуировочной зависимости, для методов отскока, ударного импульса и пластической деформации не должен отличаться от установленного срока испытаний конструкций:
более чем на 40% - при контроле прочности бетона естественного твердения;
более чем в два раза - при контроле прочность бетона после тепловой обработки.
Температура бетона отдельных образцов при определении косвенной характеристики не должна отличаться от средней температуры образцов более чем на 
, а от температуры конструкции - более чем на 
.
, а от температуры конструкции - более чем на . При построении градуировочных зависимостей, предназначенных для контроля отпускной, передаточной и распалубочной прочности бетона, допускается устанавливать градуировочную зависимость по данным неразрушающих испытаний горячих образцов и испытания тех же образцов на сжатие по ГОСТ 10180-78 при нормальной температуре.
Относительная влажность образцов, используемых при установлении градуировочной зависимости, не должна отличаться от влажности испытываемой конструкции более чем на 
.
. 3.7. Градуировочную зависимость для методов упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации, отрыва и скалывания ребра устанавливают на основе результатов испытаний образцов-кубов сначала неразрушающим методом, а затем по ГОСТ 10180-78.