Определение прочности бетона при обследовании мостовых сооружений

      Основным контролируемым параметром при обследовании железобетонных конструкций является прочность бетона на сжатие.
      Руководящие документы, действующие в настоящее время, предъявляют следующие требования по определению фактической прочности бетона при обследовании конструкций:

.

№пп Наименование руководящего документа Цитата
1 СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений» 8.3.1 В бетонных и железобетонных конструкциях прочность бетона определяют механическими методами неразрушающего контроля по ГОСТ 22690, ультразвуковым методом по ГОСТ 17624, а также методами определения прочности по образцам, отобранным из конструкций, по ГОСТ 28570 и приложению 10 ГОСТ 22690
2 ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» 5.3.1.4 При обследовании конструкций для определения прочности бетона применяют методы неразрушающего контроля и руководствуются требованиями ГОСТ 22690, ГОСТ 17624, СП 13-102-2003.

      Методы определения прочности делятся на разрушающие и неразрушающие, .определение которых дано в ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности»:
      3.1.18 Разрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по контрольным образцам, изготовленным из бетонной смеси по ГОСТ 10180 или отобранным из конструкций по ГОСТ 28570.
      3.1.19 Прямые неразрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по «отрыву со скалыванием» и «скалыванию ребра» по ГОСТ 22690.
      3.1.20 Косвенные неразрушающие методы определения прочности бетона: Определение прочности бетона по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью бетона, определенной одним из разрушающих или прямых неразрушающих методов, и косвенными характеристиками прочности, определяемыми по ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624.

Разрушающий метод

      В настоящее время данный метод является наиболее достоверным. Метод заключается в испытании статической нагрузкой образцов бетона, отобранных из конструкции. Для получения образцов из конструкции выпиливаются или выбуриваются пробы определенных размеров в соответствии с указаниями ГОСТ 28570-90 и ГОСТ 10180-2012.
      Рассмотренный метод нельзя применить в густоармированных конструкциях, например в балках пролетных строений, т.к. участки для отбора проб следует выбирать в местах свободных от арматуры.
      На практике, за время существования ПИИ «Севзапмостпроект», пробы бетона выбуривались только из массивных опор мостовых конструкций.

Неразрушающие методы

      Полностью ненарушающим конструкцию является только ультразвуковой метод. Остальные методы, несмотря на название, приводят к локальным разрушениям обследуемых конструкций. Определение «неразрушающие» вводит заказчика работ в заблуждение.
      Все неразрушающие методы определения прочности бетона требуют построения градуировочных зависимостей.
      Для прямых методов контроля («отрыв со скалыванием» и «скалывание ребра») разрешено использовать универсальные градуировочные зависимости, приведенные в ГОСТ 22690-88.
      Для ультразвукового метода по п. 6.5 ГОСТ 17624-2012 градуировочную зависимость устанавливают по результатам параллельных испытаний одних и тех же участков конструкций ультразвуковым методом и методом «отрыва со скалыванием» или испытаний образцов, вырезанных из конструкций. Количество участков испытания должно быть не менее 12-ти.
      Согласно требованию п. 8.3.4 СП 13-102-2003, число участков при определении прочности бетона следует принимать не менее 3-х — при определении средней прочности бетона конструкции.
      Получается, что при попытке использовать единственный действительно неразрушающий метод (ультразвуковой), повреждений обследуемой конструкции наносится в 4 раза больше.
      СТО 36554501-009-2007 рекомендует следующее:
      6.22 В связи с тем, что в ряде случаев построение градуировочной зависимости затруднено или невозможно, допускается ориентировочное определение прочности бетона с использованием зависимости, ранее установленной для бетона, отличающегося от испытываемого, или унифицированной градуировочной зависимости.
      6.24 Для приборов, градуированных в единицах прочности бетона, градуировка, заложенная в прибор, может использоваться в качестве унифицированной градуировочной зависимости.
      6.25 Ранее установленную или унифицированную градуировочную зависимость для конкретных условий испытаний следует уточнять с помощью коэффициента совпадения.
      Число участков для испытания в этом случае принимается не менее 5-ти.
      Это, конечно лучше чем 12, но хуже, чем 3.

Выводы

      Применение неразрушающего ультразвукового метода по требованиям нормативных документов, действующих в настоящее время, невозможно без использования метода отбора образцов или метода «отрыва со скалыванием», причем количество испытаний для построения градуировочной зависимости больше, чем при прямых испытаниях данными методами, что делает нецелесообразным применение ультразвукового метода при обследовании мостовых сооружений.
      Применение косвенных неразрушающих методов так же требует построения градуировочных зависимостей, что опять возвращает к отбору проб и «отрыву со скалыванием».
      Руководящие документы по обследованию мостовых сооружений рекомендуют определять прочность бетона в существующих конструкциях неразрушающими методами контроля. Метод отбора проб для балок пролетных строений нежелателен.
      Таким образом, в настоящее время оптимальным методом для обследования состояния мостовых конструкций является «отрыв со скалованием».

Список использованной литературы

      1. СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений»
      2. ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния»
      3. СП 79.13330.2012 «Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний»
      4. ВСН 4-81 «Инструкция по проведению осмотров мостов и труб на автомобильных дорогах»
      5. ОДМ 218.4.001-2008 «Методические рекомендации по организации обследования и испытания мостовых сооружений на автомобильных дорогах»
      6. ОДМ 218.2.044-2014 «Рекомендации по выполнению приборных и инструментальных измерений при оценке технического состояния мостовых сооружений на автомобильных дорогах»
      7. ВСН 32-89 «Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений эксплуатируемых автодорожных мостов»
      8. ОДН 218.0.032-2003 «Временное руководство по определению грузоподъемности мостовых сооружений на автомобильных дорогах»
      9. «Руководство по определению грузоподъемности железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов»
      10. ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности»
      11. ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам»
      12. ГОСТ 28570-90 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций»
      13. ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля»
      14. ГОСТ 17624-2012 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности»
      15. СТО 36554501-009-2007 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности»
      16. МДС 62-2.01 «Методические рекомендации по контролю прочности бетона монолитных конструкций ультразвуковым методом способом поверхностного прозвучивания»
      17. МДС 62-1.2000 «Методические рекомендации по статистической оценке прочности бетона при испытании неразрушающими методами»
      18. В.Т. Гроздов «Техническое обследование зданий и сооружений»
      19. В.Г. Штенгель «Общие проблемы технического обследования неметаллических строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений»
      20. А.В. Улыбин «О выборе методов контроля прочности бетона в построенных сооружениях»
      21. А.В. Улыбин, С. Д. Федотов, Д. С. Тарасова «Определение прочности бетона при обследовании зданий и сооружений»