Penentuan kekuatan beton: metode, peralatan, GOST. Kontrol dan evaluasi kekuatan beton

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-17 18:55

Saat memeriksa struktur bangunan, penentuan kekuatan beton dilakukan untuk menentukan keadaannya saat ini. Performa aktual setelah dimulainya operasi biasanya tidak sesuai dengan parameter desain. Mereka secara langsung dipengaruhi oleh beban deformasi dan faktor eksternal. Metode yang berbeda dapat digunakan selama proses diagnostik.

Istilah dan definisi dasar

Sebelum mempertimbangkan metode dasar pemantauan dan penilaian kekuatan beton, Anda disarankan untuk membiasakan diri dengan beberapa konsep sehingga tidak ada pertanyaan di masa mendatang. Semua istilah dan definisi yang diperlukan untuk pemahaman topik yang lebih jelas disajikan di bawah ini.

• Beton adalah bahan bangunan yang diperoleh secara artifisial sebagai hasil pengerasan mortar dengan pengikat dan pengisi. Aditif tambahan dapat ditambahkan ke campuran untuk mencapai kinerja terbaik.
• Kekuatan - sifat material yang dikeraskan untuk menerima beban mekanis tanpa putusdi mana. Selama operasi, struktur mengalami kompresi dan tegangan, serta pengaruh lainnya.
• Batas kekuatan - nilai tertinggi dari beban mekanis yang diterapkan, dikurangi langsung ke area penampang tertentu, setelah mencapai kerusakan sebagian atau seluruhnya dari material yang terjadi.
• Metode destruktif untuk menentukan kekuatan beton - kontrol parameter yang terdaftar dengan mengambil sampel kontrol yang diambil dari struktur yang diuji sesuai dengan poin GOST 28570.

• Pengujian tidak merusak - memeriksa keandalan sifat dasar elemen struktural individu tanpa membongkar. Dengan metode ini, tidak perlu menonaktifkan objek.
• Area uji struktural - proporsi tertentu dari volume, panjang, atau luas dimensi terbatas yang digunakan untuk pengujian kekuatan.

Kontrolnya untuk apa?

Saat membangun bangunan tempat tinggal, fasilitas industri atau komersial, menentukan kekuatan beton menghindari banyak konsekuensi negatif. Bahan tersebut digunakan pada berbagai tahap konstruksi bangunan untuk berbagai keperluan. Tergantung pada jenis struktur, persyaratan untuk campuran dapat sangat bervariasi. Misalnya, untuk pondasi dan dinding penuangan, digunakan mutu beton yang berbeda, yang ditentukan oleh karakteristik kekuatan.

Penggunaan campuran yang tidak memenuhi persyaratan dapat menyebabkan terbentuknya retakan, penurunan kinerjakualitas dan kegagalan prematur struktur. Penelitian sering diperlukan untuk menentukan apakah sebuah bangunan dapat digunakan lebih lanjut untuk tujuan apa pun.

Tabel kekuatan beton: pencocokan kelas dan nilai

Mortar dibagi menjadi beberapa kategori, yang memperhitungkan berbagai parameter. Biasanya kekuatan beton dalam MPa dipecah menjadi beberapa kelas yang ditunjukkan dengan huruf kapital dengan angka. Penandaan seperti itu di lingkungan profesional dianggap paling nyaman. Misalnya, mortar B25 akan memiliki kekuatan 25 MPa.

Adapun merek beton, ini menyatakan nilai perkiraan dalam kilogram per sentimeter persegi. Penunjukan dibuat sesuai dengan prinsip yang sama. Namun, dengan rasio indikator, koefisien variasi normatif dapat menjadi 13,5 persen.

Sebagai contoh, disarankan untuk membiasakan diri dengan tabel khusus kekuatan beton, yang menunjukkan korespondensi antara kelas dan kadar campuran.

Kelas	Merek	Kekuatan, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Apa yang mempengaruhi daya tahan?

Selama proses kimia, campuran beton mengeras. Air berinteraksi dengan pengikat. Di bawah pengaruh faktor-faktor tertentu, laju reaksi kimia dapat dipercepat atau diperlambat. Kekuatan akhir beton sampai batas tertentu akan bergantung padanya.

Faktor penting meliputi:

• aktivitas pengikat awal;
• jumlah air dalam komposisi;
• tingkat pemadatan;
• suhu dan kelembaban;
• kualitas komponen pencampuran.

Peran penting dimainkan oleh kualitas bahan pengisi yang digunakan. Komponen dengan fraksi halus dan zat liat menyebabkan penurunan kekuatan. Partikel besar memiliki daya rekat yang lebih baik pada pengikat. Penggunaannya memiliki efek positif pada indikator kekuatan.

Klasifikasi Metode Penelitian

Saat menentukan kekuatan beton dalam struktur bangunan, perlu untuk memecahkan masalah teknis yang sulit. Perkembangan penelitian teoretis dan praktis di bidang kontrol kualitas komposisi bangunan telah menyebabkan munculnya berbagai metode. Masing-masing memiliki ruang lingkup tertentu, serta pro dan kontra.

Jika kita mengambil metode pengaruh langsung pada struktur yang diuji, maka kita dapat membedakan tiga metode utama.

1. Destruktif. Setelah operasi kontrol, sampel tidak dapat digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan.
2. Tidak merusak. Kinerja pengujian tidak mempengaruhi kinerja struktur.
3. Destruktif secara lokal. Perbaikan diperlukan setelah acara khusus.

Inspeksi harus dilakukan hanya setelah kenalan rinci dengan desain dan dokumentasi teknis. Setelah menerima informasi tertentu tentang komposisi yang digunakan dan teknologi pembuatan struktur, Anda dapat mulai bekerja untuk menentukan sifat kekuatan.

Faktor apa yang menentukan pilihan metode?

Untuk mengetahui kekuatan tarik beton, Anda harus terlebih dahulu memutuskan metodologi penelitiannya. Faktor-faktor berikut mempengaruhi pilihannya:

• keadaan campuran bangunan;
• aksesibilitas situs uji;
• jumlah informasi yang dikumpulkan;
• ada atau tidaknya lapisan heterogen dalam struktur.

Meskipun berbagai metode, hasil yang diperoleh dengan metode destruktif adalah yang paling dapat diandalkan, karena tes mengukur indikator yang diinginkan - gaya yang diterapkan selama kompresi. Selain itu, sampel yang diambil langsung dari badan struktur, dan bukan bagian atas, dipelajari dengan cermat.

Metode kontrol destruktif

Inti dari metode ini terletak pada studi sampel yang diperoleh dengan mengebor atau menggergaji struktur yang sudah jadi. Mereka mengalami beban statis dengan peningkatan bertahap dalam tingkat pertumbuhan. Akibatnya, adalah mungkin untuk menghitung tegangan di bawah gaya yang diterapkan.

Dimensi dan bentuk sampel yang diambil bergantung pada jenis pengujian yang dilakukan. Mereka harus memenuhi persyaratan GOST 10180.

Metode penelitian	Bentuk benda uji	Ukuran elemen dalam milimeter
Penentuan kuat tarik dan tekan beton	Kubus	Panjang tepi gambar bisa 100, 150, 200 atau 300 mm
	Silinder	Untuk penelitian, diambil sampel yang tingginya dua diameter, salah satunya bisa memiliki dimensi yang sama dengan rusuk kubus.
Memeriksa indikator kekuatan untuk tegangan aksial	Prisma memiliki bagian persegi	Dimensi elemen yang akan diuji dapat berupa: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 atau 200 x 200 x 800mm.
	Silinder	Sampel dengan ukuran yang sama diambil selama pengujian seperti pada kasus di atas.
Penentuan kekuatan tarik pada pembengkokan dan pembelahan	Prisma memiliki bagian persegi	Saat pengerjaan dilakukan pengambilan sampel dengan ukuran sebagai berikut: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 dan 150 x 150 x 600 mm.

Untuk menentukan kekuatan beton, sampelnya dikumpulkan dengan mengebor atau menggergaji bagian-bagiannya.

1. Kursi ditetapkan setelahpemeriksaan pendahuluan. Area uji desain harus agak jauh dari sambungan dan tepi.
2. Alur yang tersisa setelah pengambilan sampel ditutup dengan beton berbutir halus.
3. Dalam proses pengeboran atau penggergajian, digunakan mata gergaji intan, gergaji lubang khusus atau perkakas karbida yang sesuai.
4. Area pengambilan sampel harus bebas dari tulangan. Jika opsi ini tidak dapat diterapkan, maka diambil sepotong beton dengan batang logam dengan penampang hingga 16 mm untuk sampel dengan dimensi lebih besar dari 10 cm.
5. Keberadaan tulangan tidak dapat diterima dalam studi tegangan aksial dan tekan. Ini secara negatif mempengaruhi kinerja akhir. Selain itu, batang tidak boleh ada pada benda uji berbentuk prisma dalam uji tarik lentur.
6. Tempat untuk mengekstraksi sampel, jumlah, serta ukurannya ditentukan oleh aturan untuk mengontrol kekuatan beton, dengan mempertimbangkan poin GOST 18105.

Setiap bagian yang diambil ditandai dan dijelaskan dalam protokol. Setelah itu, hati-hati disiapkan untuk pengujian lebih lanjut. Semua sampel harus memiliki skema khusus yang secara jelas mencerminkan orientasi bagian-bagian secara langsung dalam desain.

Pengujian non-destruktif mekanis

Metode ini didasarkan pada dependensi kalibrasi. Mereka didasarkan pada karakteristik tidak langsung. Ini termasuk:

• indikator rebound striker langsung dari permukaan beton;
• parameter energi perkusiimpuls;
• ukuran sisa cetakan akibat benturan mekanis;
• stres yang menyebabkan kerusakan lokal pada breakaway;
• kekuatan saat mematahkan tepi struktur.

Aturan untuk mengontrol kekuatan beton mengusulkan untuk menggunakan seperangkat alat ukur tertentu selama pengujian: jangka sorong, skala sudut, indikator jam, dan beberapa alat lainnya. Jumlah pengujian yang dilakukan dan jarak antara area kerja diberikan dalam tabel.

Metode penelitian terapan	Jumlah acara yang diadakan	Jarak dalam milimeter
		Dari tepi struktur	Antara area kerja
Rib chipping	2	-	200
Deformasi plastik	5	50	30
Perpisahan	1	50	Diameter cakram ganda
Rebound elastis	5	50	30
Shock Impulse	10	50	15
Tear-off dengan chipping	1	150	Menggali kedalaman,dikalikan dengan 5

Kegiatan di atas harus dilakukan di situs struktur beton dengan luas total 100-600 meter persegi. lihat Setelah pengujian utama dilakukan, data dimasukkan ke dalam log khusus untuk menetapkan ketergantungan kalibrasi antara karakteristik tidak langsung dan indikator kekuatan mortar yang mengeras.

Pengujian tidak merusak dengan metode pengaruh fisik

Kategori metode tersebut mencakup teknologi dampak akustik dan radiasi tembus. Mereka memberikan kesempatan untuk menilai karakteristik kualitatif struktur dengan struktur internal, karena kecepatan rambat gelombang getaran elastis diukur secara langsung melalui bahan yang diuji.

Perangkat yang paling umum digunakan untuk menentukan kekuatan beton adalah metode ultrasonik. Ini memungkinkan Anda untuk melakukan pembacaan tanpa memberikan dampak mekanis pada struktur. Ini mengukur kecepatan gelombang ultrasonik melewati lapisan beton. Dengan studi menyeluruh, sensor dapat ditempatkan di kedua sisi, dan dengan yang dangkal, di satu sisi.

Kontrol menggunakan ultrasound dianggap paling informatif dan cukup sederhana. Ini memungkinkan tidak hanya untuk mengevaluasi parameter kekuatan, tetapi juga untuk menemukan kemungkinan cacat di dalam lapisan. Perangkat yang digunakan memiliki beberapa mode operasi, yang disajikan dalam tabel.

Mode	Deskripsi
Kalibrasi	Memungkinkan Anda untuk menyesuaikan perangkat dengan karakteristik beton. Gelombang geser diukur di dalam campuran yang mengeras, parameter penting ditentukan, yang diperlukan untuk mengambil gambar kualitatif struktur larik.
Ringkasan	Memberi Anda kesempatan untuk mempelajari struktur internal struktur dengan cepat. Ketebalan diukur, cacat atau objek dalam array (fitting, pipa, kabel) terdeteksi.
Koleksi	Data USG dikumpulkan. Perekaman dilakukan di berbagai posisi. Pemindaian dilakukan dalam bentuk strip (atau pita khusus).
Lihat	Digunakan untuk menganalisis data dalam jangka waktu yang lama. Dalam hal ini, semua jenis gambar ada di layar. Mereka dapat ditampilkan satu per satu atau sekaligus.

Penguji kekuatan beton ultrasonik memungkinkan beberapa pengujian dilakukan berulang kali, terus memantau perubahan parameter. Kerugiannya adalah kesalahan dalam rasio karakteristik akustik dengan parameter dasar.

Tentang pengerasan campuran bangunan berbasis semen

Ada ketergantungan langsung kekuatan beton pada suhu selama proses perawatan. Kondisi normal dianggap sebagai mode dari 15 hingga 20 derajat. Saat suhu menurun, peningkatan kekuatan melambat. Saat dibekukan, pengerasan akan terjadi jika aditif khusus telah ditambahkan ke komposisi.

Menaikkan suhu mempercepat proses pengawetan, terutama jika kelembabannya cukup. Namun, pemanasan lebih dari 85 derajat merupakan kontraindikasi, karena sulit untuk melindungi campuran beton dari kekeringan. Proses solidifikasi dapat dirangsang dengan dua cara. Yang pertama menggunakan panas dalam, dan yang kedua menggunakan panas luar.

Analisis kemungkinan masalah dalam menentukan kekuatan

Saat menggunakan pengukur kekuatan beton ultrasonik, perhatian khusus harus diberikan untuk menetapkan ketergantungan kalibrasi. Tanpa mereka, data yang diperoleh tidak dapat dianggap sebagai bukti. Untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat, Anda harus mempertimbangkan jumlah dan komposisi pengisi, tingkat pemadatan, konsumsi semen, dan banyak lagi.