Главная
Бетон — материал с характером. Две машины смеси, заказанные на одном заводе по одной накладной, могут дать конструкции разной прочности: все зависит от состава, доставки, укладки, уплотнения, погоды и ухода в первые дни. При этом на глаз хороший бетон от посредственного не отличить — серая поверхность фундамента или перекрытия выглядит одинаково надежной и при проектных показателях, и при вдвое меньших. Единственный способ узнать правду — инструментальный анализ прочности бетона, выполненный аккредитованной лабораторией. Для застройщика это обязательная часть контроля качества, для частного заказчика — гарантия того, что дом стоит на том основании, за которое заплачены деньги.
Прочность бетона на сжатие выражают двумя показателями. Марка, обозначаемая буквой М, отражает среднюю прочность в килограммах силы на квадратный сантиметр. Класс, обозначаемый буквой В, — прочность в мегапаскалях, гарантированную с обеспеченностью 0,95: это значит, что не менее девяноста пяти образцов из ста выдержат указанное давление. В проектах и нормах сегодня указывают именно класс; так, распространенному классу В25 примерно соответствует марка М350. Проектной прочности бетон достигает в возрасте 28 суток при нормальных условиях твердения, а промежуточные испытания на седьмые сутки позволяют заранее судить, правильно ли идет набор прочности и можно ли продолжать работы.
Разрушающие испытания: контрольные кубы и керны
Самый точный способ определить прочность — довести образец до разрушения под гидравлическим прессом и зафиксировать нагрузку, которую он выдержал. Классический вариант — контрольные кубы с ребром 100 или 150 миллиметров. Их формуют из той же смеси, что укладывают в конструкцию, прямо на строительной площадке, выдерживают в заданных условиях и в назначенный срок испытывают по ГОСТ 10180. Метод прост и дешев, но имеет слабое место: куб показывает качество смеси, а не самой конструкции. Если бетон в опалубке плохо провибрировали, пересушили на солнце или заморозили, образцы, хранившиеся в комфортных условиях, об этом не расскажут. Порядок работы с контрольными образцами таков:
- Отбор пробы смеси и формование серии образцов при бетонировании.
- Твердение образцов в нормальных условиях либо в условиях, одинаковых с конструкцией.
- Испытание на прессе в промежуточном и проектном возрасте — обычно на 7-е и 28-е сутки.
- Обработка результатов и оформление протокола испытаний.
Когда нужно узнать прочность бетона в уже готовой конструкции, из нее выбуривают керны — цилиндрические образцы, которые вырезают алмазной коронкой. Керн несет полную информацию о материале: кроме прочности, по нему определяют плотность, пористость, водонепроницаемость, видят качество уплотнения, наличие пустот и расслоений. Испытания проводят по ГОСТ 28570. Места отбора выбирают так, чтобы не ослабить конструкцию и не повредить рабочую арматуру, а отверстия затем заделывают ремонтным составом. Этот метод незаменим при обследовании старых зданий и перед реконструкцией, при спорах о качестве и в тех случаях, когда контрольные кубы не изготавливались или их результаты вызывают сомнения.
Неразрушающий контроль прочности в конструкциях
Выбуривать керны из каждой колонны и плиты невозможно, да и не нужно. Для сплошного контроля применяют неразрушающие методы, правила которых установлены ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624. Приборы измеряют не саму прочность, а связанную с ней величину — высоту отскока бойка, параметры ударного импульса, скорость ультразвука, усилие вырыва анкера, — после чего результат пересчитывают по градуировочной зависимости. За час инженер успевает обследовать десятки участков, не причиняя конструкции вреда и не останавливая работы на объекте. Выбор метода зависит от класса бетона, доступа к поверхности, состояния конструкции и требуемой точности. Наиболее распространены следующие способы:
- отрыв со скалыванием — прямой метод, самый точный из неразрушающих, служит опорой для остальных;
- скалывание ребра — применяется для колонн, балок и ригелей с доступными углами;
- упругий отскок — измерение склерометром, быстрый способ оценить однородность бетона;
- ударный импульс — компактные электронные приборы для массовых измерений;
- ультразвуковой метод — контроль прочности, однородности и поиск внутренних дефектов.
У косвенных методов есть важное ограничение: они надежны лишь тогда, когда градуировочная зависимость построена или уточнена для конкретного бетона. Прибор с заводскими настройками, приложенный к незнакомой конструкции, способен заметно ошибиться — мешают карбонизация поверхностного слоя, влажность, вид заполнителя, возраст бетона и условия его твердения. Поэтому грамотная лаборатория сочетает методы: косвенными быстро обследует весь объем, а в нескольких точках выполняет отрыв со скалыванием или отбирает керны, чтобы привязать показания к действительной прочности. Итоговую оценку и соответствие проектному классу определяют по правилам ГОСТ 18105 с учетом однородности бетона.
Когда нужны независимые лабораторные испытания
Строительные организации обязаны контролировать прочность бетона на каждом ответственном этапе: при входном контроле смеси, перед снятием опалубки и передачей нагрузок, при приемке конструкций. Протоколы испытаний входят в исполнительную документацию, без которой объект не примут ни технический заказчик, ни строительный надзор. Но поводов обратиться в лабораторию гораздо больше. Испытания заказывают при покупке недостроенного дома и перед надстройкой этажа, после пожара или длительного простоя стройки без консервации, при появлении трещин и прогибов, при зимнем бетонировании, когда есть риск замораживания, и, конечно, при конфликте с поставщиком бетона или подрядчиком.
В спорных ситуациях особенно важно, кто именно проводит измерения. Результаты, полученные заинтересованной стороной, легко оспорить; протокол независимой аккредитованной лаборатории имеет совсем иной вес — его принимают заказчики, надзорные органы и суды. Аккредитация подтверждает, что оборудование поверено, методики соблюдаются, а персонал обучен и аттестован. Обращайте внимание и на область аккредитации: в ней должны значиться именно те виды испытаний, которые вам нужны. Наконец, имеет значение срок: стройка не может неделями ждать ответа, можно ли распалубливать перекрытие, поэтому оперативность лаборатории напрямую отражается на графике работ и расходах подрядчика.
Строительная лаборатория «ЭкспертизаРФ»
В Санкт-Петербурге и области такие задачи решает строительная лаборатория компании «ЭкспертизаРФ», имеющая аттестат аккредитации № RU.АСК.ИЛ.784. Здесь испытывают контрольные кубы и керны, отобранные из конструкций, проводят испытания на 7-е и 28-е сутки, выполняют неразрушающий контроль непосредственно на объекте и оценку прочности по схемам В и Г. Помимо прочности на сжатие специалисты определяют марку и класс бетона, морозостойкость, водонепроницаемость, плотность и пористость. Протокол заказчик получает через два-три дня. Лаборатория работает также с растворами, кирпичом, щебнем и грунтами, что позволяет доверить контроль материалов на объекте одному исполнителю.
Важно и то, что лаборатория входит в состав экспертной организации. Если испытания покажут, что бетон не добрал прочности, заказчик не останется наедине с цифрами: эксперты оценят, насколько опасно отклонение, обследуют конструкции, предложат варианты усиления, а при необходимости подготовят заключение для претензии или суда. Не откладывайте проверку до появления трещин. Несколько образцов, испытанных вовремя, стоят несравнимо меньше, чем переделка фундамента или усиление перекрытия, и дают главное — уверенность в том, что здание простоит столько, сколько задумано проектом. А в споре с поставщиком бетона своевременный протокол нередко оказывается решающим аргументом.