0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Неразрушающий контроль бетона

Неразрушающим контролем называется выявление характеристик и свойств объектов, изготовленных из бетона, при которых их пригодность к эксплуатации не нарушается. Контроль качества может проводиться как непосредственно на стройплощадке, так и в лабораториях.

Существует множество способов определения свойств, не нарушающих пригодности конструкций, каждый из которых имеет свои достоинства, поэтому выделить и рекомендовать проведение определенного метода невозможно.

Самые простые способы – линейные измерения, проверяющие соответствие элементов сооружения на горизонтальные и вертикальные отклонения. Такие измерения делаются:

  • линейками;
  • рулетками;
  • нивелирами;
  • щупами;
  • теодолитами;
  • штангенциркулями.

Кроме этого существуют более сложные неразрушающие методы контроля прочностных характеристик:

  1. локальные разрушения – отрыв со скалыванием, скалывание ребра и отрыв стальных дисков;
  2. ударное воздействие – упругий отскок, придание ударного импульса, пластическая деформация;
  3. ультразвуковое тестирование.

Точность контрольных измерений зависит от следующих факторов:

  • состав и марка цементной смеси;
  • условия отвердения и схватывания;
  • состав заполнителя;
  • возраст бетона;
  • карбонизация материала – изменения, которым подвергается поверхностный бетонный слой при взаимодействии с углекислым газом;
  • температура и влажность исследуемой поверхности.

От чего зависит и на что влияет прочность бетона

Способность бетона сопротивляться внешнему воздействию за счет внутреннего напряжения зависит от состава раствора и марки цемента. При подтверждении прочности материала, соответствующего определенной марке, на образце не должны выявляться признаки разрушения в виде сколов, трещин, расслоения структуры.

Порой строители при выполнении работ стараются сэкономить на материалах, используя более дешевый бетон низких марок, но нарушение проектных значений может привести к серьезным последствиям, поэтому такое средство экономии неприемлемо.

Помимо соотношения наполнителя и цемента, на прочность состава влияют присадки и пластификаторы, используемые для придания изделию особых свойств (кислотоустойчивость, водонепроницаемость, скорость вставания, пластичность). Для получения конструкций, способных выдерживать высокие нагрузки, в обязательном порядке производится армирование элементов металлической проволокой различного сечения.

Читайте так же:
Как делать шубу цементом

Пример размещения армирующего каркаса в ленточном фундаменте

Кроме состава раствора, на прочность бетона влияют внешние условия, при которых осуществляется заливка. При качественном удалении пузырьков воздуха из бетонной массы путем уплотнения смеси, прочность изделий заметно повышается.

Также надо учитывать, что при использовании раствора при отрицательных температурах, следует принимать меры по подогреву материала путем установки электродов в заливку и подключению к ним электричества. В такой ситуации еще применяется укрытие основания опилками.

При работе с бетоном важно поддерживать необходимую влажность для недопущения растрескивания поверхности заливки при быстром испарении влаги, что также влияет на качество материала и его прочность. Чтобы избежать этого процесса, необходимо укрывать бетон пленкой или другими подручными средствами, а также периодически увлажнять поверхность.

накрытие бетона пленкой

В итоге можно утверждать, что прочность бетона зависит от множества факторов, а поэтому контроль качества особенно важен при установке несущих конструкций, так как даже если технологические процессы соблюдаются в полной мере, всегда могут найтись факторы, которые повлияют на бетон и станут причиной проблем в будущем.

Схемы подачи тампонажного раствора в затрубное пространство

Существующие способы цементирования скважин отличаются друг от друга методом подачи цементного (тампонажного) раствора в затрубное пространство, а также особенностями используемых для этого приспособлений. Существует два варианта организации подачи подготовленного раствора:

  • прямая схема, которая подразумевает закачку раствора внутрь обсадной колонны с дальнейшим его прохождением до башмака и последующим поступлением в затрубное пространство, заполняющимся снизу вверх;
  • обратная схема характеризуется подачей тампонажного раствора с поверхности в затрубное пространство, при этом закачиваемая смесь перемещается сверху вниз.

При бурении скважин в промышленных масштабах чаще всего применяется способ цементирования, осуществляемый по прямой схеме. При этом процесс цементирования может проводиться в один цикл, во время которого весь объем необходимого для тампонирования раствора продавливается сразу.

Читайте так же:
Как правильно сделать раствор с отсевом пропорции песка цемента

Схематичное изображение процесса одноступенчатого цементирования скважины:

I. Начало процесса подачи цементного раствора в ствол скважины.

II. Подача порции раствора, закачанного в скважину, вниз по обсадной колонне.

III. Начало процесса продавливания тампонажного материала в затрубное пространство.

IV. Завершение процесса продавливания тампонажного материала.

Способы цементирования скважин

Схема одноступенчатого (одноциклового) цементирования скважин: 1 — Манометр для контроля давления; 2 — Головка цементировочная; 3 — Пробка верхняя; 4 -Пробка нижняя; 5 — Цементируемая обсадная колонна; 6 — Стены скважины; 7 — Стоп-кольцо; 8 — Жидкость для продавливания тампонажного материала; 9 — Раствор буровой; 10 — Цементный раствор

В очень глубоких скважинах прибегают к двухступенчатому цементированию. Весь фронт работ делится на интервалы, которые заполняются с помощью специального оборудования поочередно.

Наряду с перечисленными вариантами цементирования обсадных колонн существует также манжетный способ, при использовании которого часть ствола защищается от проникновения тампонажного раствора. С помощью манжеты происходит изоляция участка, расположенного в интервале продуктивного пласта.

В отдельную группу принято выделять способы цементирования потайных секций и колонн.

Важно! Все способы цементирования преследуют одну цель, заключающуюся в вытеснении из затрубного пространства скважины бурового раствора с помощью тампонажного раствора, который необходимо поднять на заданную высоту, согласно проведенным расчетам.

Выбранная технология цементирования должна обеспечить:

  • заполнение тампонажным раствором всего интервала ствола по всей длине его протяженности;
  • полное вытеснение промывочной жидкости цементным раствором в рамках цементируемого интервала;
  • защиту тампонажного раствора от попадания промывочной жидкости;
  • получение прочного цементного камня, обладающего высокой стойкостью к механическим и химическим воздействиям, способного к выдерживанию высоких нагрузок, которые испытывают стенки ствола на глубине;
  • хорошее сцепление затвердевшего цементного камня со стенками скважины и с поверхностью обсадной колонны.

Важно! Обеспечение качественного проведения процесса цементирования обсадных колонн позволяет заметно увеличить долговечность данных глубинных сооружений и срок добычи посредством их эксплуатации нужной продукции.

Методы испытаний бетона на прочность

Способ испытания бетона подбирается на основании конструктивных особенностей здания. Самые востребованные методы проверки:

  • методы стандартных образцов. Базируются на изготовлении образцов в лабораторных условиях из проб той же смеси, что и используется в здании. В процессе испытаний их устанавливают под специальные прессы и непрерывно нагружают с тщательной фиксацией всех нагрузок. Результаты проверки позволяют провести точный расчет нужных характеристик;
  • испытания бетона на прочность с применением выбуренных кернов из готовых изделий. Процесс проверки аналогичен стандартным — используются специальные прессы;
  • неразрушающие методики. Основаны на испытании бетона посредством изучения заданных физических характеристик, обусловленных корреляционной зависимостью показателей.
Читайте так же:
Откосы для пластиковых окон цемент

Способ выбирается в соответствии с теми техническими характеристиками, которые требуется определить.

Помимо этого, используются и другие методы испытания бетона:

  • Склерометрический, или метод пластических деформаций. Базируется на корреляционной зависимости диаметра отпечатков, полученных в результате пластических деформаций материала после удара о поверхность сферическими упругими телами (например, шариком), от прочности. В этом случае во внимание принимаются только пластические свойства.
  • Ультразвуковой. Изучается зависимость скорости распространения импульсных УЗ-волн от прочности материала.
  • Метод ударного импульса — преобразование энергии удара тела в электрический импульс, форма которого и определяет прочность.

Широко применяются методы контроля незатвердевшего раствора: осадки конуса (определение неоднородности и консистенции смеси) и испытания на уплотнение (испытание бетона на прочность посредством вычисления плотности смеси в цилиндре). Популярен также способ контроля пластичности, заключающийся в измерении среднего диаметра растекшегося раствора. В эту группу методов входит и испытание бетона методом измерения воздуха в растворе (путем измерения веса смеси до и после встряхивания и перемешивания в пикнометре и посредством использования воздухомеров).

Маркировка смесей и готового бетона

Маркировка бетона регулируется ГОСТ 7473. Она отражает свойства, которые заложены производителем. Разберём принятые обозначения на одном примере:

Аббревиатуры БСТ, БСМ, БСЛ означает тип бетонной смеси: тяжёлая, мелкозернистая или лёгкая. Эти сокращения приняты в отрасли и закреплены в ГОСТе.

Буквой B обозначается класс по прочности в МПа.

Буквой П, Ж, Р обозначают принадлежность смесей к группам по удобоукладываемости: подвижные, жёсткие, растекающиеся.

Латинской буквой F маркируют параметр морозостойкости. Показывает, какое количество циклов замораживания-оттаивания выдерживает насыщенный водой бетон без потери прочности или массы.

Латинская буква W в маркировке означает водонепроницаемость. Она сочетается с четными числами от 2 до 20. Единицей измерения этого параметра принято считать давление в МПа×10⁻¹. Этим показателем характеризуют максимальный водный напор, при котором бетон не пропускает воду.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Компания партнер по продаже цемента
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector