Сертификация бетона российскими стандартами не предусмотрена, поэтому потребители особое внимание уделяют точным и однозначным технологиям тестирования бетонной смеси. Если производитель бетонного раствора не представит ряд документов – например, добровольный сертификат, сертификат соответствия, то потребитель вправе обратиться за помощью в строительную лабораторию.
Тестируемые показатели бетонных смесей
Они определяются ГОСТ 10181-2014. Действие данного стандарта распространяется на свежеприготовленные бетонные растворы всех видов, которые производятся на отечественных предприятиях. Исключение составляют особые виды бетонов – самоуплотняющиеся, пено- и газобетоны, материалы с добавлением полимерных композиций и пр.
Поскольку бетон применяется при строительстве ответственных объектов, то основная группа характеристик материала относится к его прочности:
- Прочность на сжатие/растяжение.
- Прочность на изгиб.
- Устойчивость от сдвиговых нагрузок.
- Проницаемость и герметичность от воды/воздуха.
- Удобоукладываемость.
- Структурная однородность.
- Плотность.
Данные параметры должны устанавливаться только для свежеприготовленного материала, поскольку известно, что бетон становится прочнее с возрастом. В течение первых 28 дней после укладки он набирает 70…75% своей окончательной прочности, а далее, через год этот показатель увеличивается до 90…95%. Поэтому ГОСТ предлагает устанавливать пригодность бетона по результатам первых 28-дневных испытаний.
Отметим, что качество бетона изначально зависит от качества его составляющих. Например, помол цемента должен быть достаточно мелким, а песок не иметь посторонних органических примесей.
Сравнительно новыми показателями, которые влияют на качество бетонных смесей являются:
- Пластическая вязкость свежего бетона, которая может быть использована для оценки влияния типов и пропорций сырья. Тестирование применяется при производстве прочных бетонных изделий, имеющих низкую чувствительность к изменениям влажности заполнителей и дозировок добавок от партии к партии во время производства;
- Поверхностное сопротивление. Параметр важен для оценки долговечности конструкции, которая эксплуатируется в коррозионных средах. Тест на удельное электросопротивление относится к виду неразрушающих испытаний. Его преимущество заключается в том¸ что электрический ток протекая в основном через поры в бетонном растворе, даёт косвенную оценку качества микроструктуры;
- Термическое растрескивание. Тест заключается в непрерывном измерении температуры в процессе заливки бетонного образца. Точность моделирования теплоты гидратации зависит от высоты и формы образцов отверждаемого бетона.
Строительная лаборатория «СтройЭкспертЭкология» располагает необходимым оборудованием и методиками для проведения всех описанных разновидностей испытаний бетонных смесей.
Подготовка к испытанию бетонной смеси
Тестирование выполняется на эталонных пробах, которые отбираются с соблюдением следующих условий:
- Время выгрузки пробы из смешивающего устройства – не более 15 мин.
- Место отбора – стройплощадка (при полевых испытаниях) либо лаборатория; в последнем случае смесь готовится специалистами «СтройЭкспертЭкологии».
- Непосредственно перед испытаниями смесь дополнительно перемешивают. Время перемешивания определяется крупностью зёрен (не выше 40 мм).
- Интервал между отбором проб – 1 мин при порционной подаче смеси, и не более 10 мин – при непрерывной подаче из автоматического смесителя.
- Каждая проба используется для оценки не менее двух характеристик бетонной смеси.
Продолжительность проведения испытаний 10…30 мин, при этом в образцах исключаются температурные колебания, которые превышают 5 градусов, а также колебания относительной влажности, приводящие к изменению массы образца более, чем на 5 г.
Если по технологии применения свежеприготовленная смесь имеет увеличенные размеры зёрен наполнителя (до 120 мм), то необходимо выполнить дополнительный вид испытаний – на подвижность раствора.
Такое испытание выполняется следующим образом. Конус, изготовленный из листовой стали (его называют конусом Абрамса) и размещённый на поддоне, последовательно заполняют тремя слоями свежеприготовленной бетонной смеси. Уплотнение каждого слоя производят либо воздействием вибраций, либо механически, используя возвратно-поступательные движения вертикального стального стержня. Излишек материала срезают, а через 3…5 мин осторожно приподнимают конус, чтобы смесь осталась на поддоне. По текущему изменению высоты смеси (в сравнении с первоначальным значением, которое равно высоте конуса) судят о степени подвижности бетона.
Для малоподвижных смесей допустимая осадка конуса находится в пределах 100…200 мм, в прочих случаях смесь считается весьма подвижной и не может использоваться при приготовлении качественного бетона.
Результаты испытаний и обработка полученных данных
Последовательность проведения испытаний зависит от цели исследования. Чаще всего бетонные смеси проверяют на работоспособность. Это понятие включает в себя:
- Соблюдение пропорций при смешивании.
- Однородность текстуры поверхности.
- Содержание воды и добавок, если они применялись.
- Температуру и время смешивания.
Поскольку перечисленные параметры часто индивидуальны и зависят от предназначения бетонной смеси, то их желаемые значения передаются заказчиком до начала испытаний.
По итогам тестирования устанавливаются следующие эксплуатационные характеристики:
- Упругость, которая будет варьироваться в зависимости от плотности используемой смеси, возраста бетона и интенсивность нагрузки;
- Герметичность. Чрезмерно пористый бетон может оставаться уязвимым для проникновения внешних сред - воды, льда или воздуха, которые снижают прочность и долговечность бетонной конструкции;
- Степень сегрегации – интенсивность отделения крупного заполнителя от остальной бетонной массы. Это происходит и усиливается, когда бетонная смесь содержит мало цемента, слишком влажная, или когда используется крупный заполнитель с грубой текстурой;
- Усталость. Для бетонных смесей усталость проявляется в недопустимом снижении предела выносливости.
Каждый вид испытаний проводится минимум дважды. При расхождении конечных показателей более, чем на 20 % выполняется ещё одно тестирование.
Диапазон основных показателей качества бетонных смесей, которые можно установить на оборудовании лаборатории, составляет:
- Удобоукладываемость, мм – 50…310.
- Плотность, кг/м3 – 1800…2500.
- Пористость, мм – 0,2…1,0.
- Температурная стабильность – от -100С до +400С.
- Прочность на сжатие, МПа – 6,5…100.
- Прочность на изгиб, МПа – 0,8…12.
- Пластическая вязкость, Па·с – 200…750
- Поверхностное электросопротивление, ом·м – 200…1000.
Таким образом, технические возможности услуг строительной технической экспертизы «СтройЭкспертЭкологии» позволяют испытывать смеси, используемые для производства бетонов марок от М100 до М800. Это удовлетворит запросы самых требовательных заказчиков.