Неразрушающий контроль прочности бетона
Прибор показывает прочность по участкам в мегапаскалях, а в заключение пишут класс. Переход между ними задан разделом 8.4 ГОСТ 18105-2018, и формул там четыре, а не одна: какая подходит, зависит от того, как получены значения и сколько участков.
Через пробел, запятую или с новой строки. Найдено значений: 12.
косвенный метод с привязкой градуировочной зависимости коэффициентом совпадения, п. 8.3.3.
Нужны положительные значения прочности хотя бы по одному участку.
Как это считается: формула, что учтено и чего нет
Фактический класс бетона по результатам неразрушающего контроля участков.
Порядок расчёта
- Средняя прочность Rm = сумма единичных значений ÷ их число, формула (1) ГОСТ 18105-2018
- Среднеквадратическое отклонение Sm по формуле (2), с делением суммы квадратов на n − 1
- Коэффициент вариации = Sm ÷ Rm × 100 %, формула (7)
- Схема Г: фактический класс Вф = 0,8 × Rm, п. 8.4.4, формула (16)
- Прямые неразрушающие и разрушающие методы при 6 до 15 участках: Вф = Rm − ks × Sm, п. 8.4.2, коэффициент по таблице 4
- Вертикальные линейные конструкции при 6 до 10 участках: Вф = Rm − tβ × S2 ÷ √n, п. 8.4.3, коэффициент по таблице 5
- Приёмка: Вф не ниже нормируемого класса или его доли в промежуточном возрасте, условие (17) п. 8.5.2
Что учтено
- Три способа определения фактического класса из раздела 8.4 с проверкой границ применимости каждого
- Проверка применимости схемы Г по граничному коэффициенту вариации таблицы 3, с линейной интерполяцией по примечанию
- Проверка условия п. 8.4.3: отклонение участка от средней прочности не более 8 %
- Требования к участкам испытаний по таблице 2 ГОСТ 22690-2015 и минимальное число участков по п. 8.2.5
Чего в этих числах нет
- Схема В при числе участков 20 и более: там нужен коэффициент Кт по таблице А.1 от коэффициента вариации, эта ветка считается на странице требуемой прочности
- Построение градуировочной зависимости и коэффициент совпадения: это работа лаборатории с прибором, сюда её результат приходит готовыми значениями по участкам
- Отклонение S2 градуировочной зависимости: его выдаёт лаборатория, вывести из результатов измерений нельзя
- Расчёт отклонения по размаху для 2 до 8 значений: формула (3) есть в ядре, но в основном расчёте используется формула (2)
- Локализация зон с прочностью ниже средней более чем на 15 %: по п. 8.1.6 их оценивают отдельно, это решение человека
Откуда данные: ГОСТ 18105-2018, ГОСТ 22690-2015.
Проверка: Формулы (1), (2), (3), (7), (13), (14), (15), (16) и (17), таблицы 2, 3, 4 и 5 прочитаны с отрисованных страниц издания ГОСТ 18105-2018, требования к участкам с отрисованной таблицы 2 ГОСТ 22690-2015 в двух независимых копиях. Отдельно проверено распространённое утверждение про деление средней прочности на 1,28: для схемы Г оно неверно, п. 8.4.4 даёт ровно 0,8 средней прочности, а деление на Кт относится к схеме В при 20 и более участках.
Что считают дальше
- Требуемая прочность бетона Контроль по образцам: та же приёмка, но другая ветка стандарта.
- Класс и марка бетона Фактический класс переводят в марку, когда проект старый.
Про деление на 1,28
Самое частое утверждение в интернете: фактический класс равен средней прочности, делённой на 1,28. Для схемы Г это неверно. ГОСТ 18105-2018, п. 8.4.4, формула (16): Вф = 0,8 Rm. Деление средней прочности на 1,28 относится к схеме В и числу участков не менее 20, а не к схеме Г: по схеме Г стандарт даёт ровно 0,8 средней прочности. При средней прочности 40 МПа схема Г даёт 32 МПа, а деление на 1,28 дало бы 31,25. Разница невелика, но она в пользу бетона, и берётся она из разных пунктов стандарта.
Проверено на производственных протоколах
Правило можно не брать на веру. В протоколе неразрушающего контроля печатают обе величины сразу: среднюю прочность конструкции и фактический класс. Мы разобрали 302 таких протоколов одной строительной лаборатории и посчитали их отношение.
- Медиана отношения фактического класса к средней прочности: 0,8, то есть ровно 80 %.
- Весь разброс уложился от 0,7985 до 0,8015: это округление до десятых в самом протоколе, а не разные методики.
- Протоколов, где отношение легло бы на 1 ÷ 1,28 = 0,781: 0.
Одна площадка, одна лаборатория, один период, поэтому это подтверждение практикой, а не норматив сам по себе. Нормой остаётся п. 8.4.4 стандарта. Извлекались только числовые результаты: класс, возраст, прочность, проценты, коэффициенты. Названия объекта, титулы, номера актов, организации и фамилии не извлекались.
Граничный коэффициент вариации для схемы Г
Таблица 3 ГОСТ 18105-2018. Схему Г разрешено применять, только пока коэффициент вариации единичных значений не выше граничного. Промежуточные значения числа участков берут линейной интерполяцией, это написано в примечании к таблице.
| Число единичных значений | 3 | 5 | 8 | 10 | 15 | 20 | 30 и более |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Граничный коэффициент вариации, % | 4 | 6 | 7,5 | 8 | 9 | 10 | 12 |
Требования к участкам испытаний
ГОСТ 22690-2015, таблица 2, п. 7.1.2 и 7.1.4. Участок должен быть площадью от 100 до 900 см².
| Метод | Измерений на участке | Между измерениями, мм | От края, мм | Толщина конструкции, мм |
|---|---|---|---|---|
| Упругий отскок | 9 | 30 | 50 | 100 |
| Ударный импульс | 10 | 15 | 50 | 50 |
| Пластическая деформация | 5 | 30 | 50 | 70 |
| Скалывание ребра | 2 | 200 | нет | 170 |
| Отрыв | 1 | 2 диаметра диска | 50 | 50 |
| Отрыв со скалыванием, заделка анкера от 40 мм | 1 | 5h | 150 | 2h |
| Отрыв со скалыванием, заделка анкера менее 40 мм | 2 | 5h | 150 | 2h |
Здесь h это рабочая глубина заделки анкера. Отдельное измерение, отличающееся от среднего по участку больше чем на 10 %, в среднее не включают, п. 7.1.4.
Сколько участков нужно
- Плоская конструкция и захватка (стена, перекрытие, фундаментная плита): 1 участок на 20 м² и не менее 6.
- Линейная горизонтальная (балка, ригель): 1 участок на 4 м длины и не менее 3.
- Линейная вертикальная (колонна, пилон): 6 участков на конструкцию.
Это п. 8.2.5 ГОСТ 18105-2018. Для расчёта характеристик однородности по схеме В п. 8.2.6 требует не менее 20 участков на группу и на плоскую конструкцию и не менее шести на линейную.
Вопросы и ответы
Правда ли, что фактический класс это средняя прочность, делённая на 1,28
Для схемы Г нет. Пункт 8.4.4 ГОСТ 18105-2018 формулой (16) задаёт Вф = 0,8 Rm, то есть ровно 80 % фактической средней прочности. Деление на коэффициент Кт относится к схеме В и применяется при числе участков не менее 20, это пункт 8.4.1. Разница заметная: при средней 40 МПа по схеме Г выходит 32 МПа, а деление на 1,28 дало бы 31,25.
Когда какая формула
Их четыре. Схема В при 20 и более участках: Вф = Rm ÷ Кт. Схема Г, то есть косвенный метод с привязкой градуировочной зависимости: Вф = 0,8 Rm. Прямые неразрушающие и разрушающие методы при 6 до 15 участках: Вф = Rm − ks × Sm. Колонны и пилоны при 6 до 10 участках и отклонении участков не более 8 %: Вф = Rm − tβ × S2 ÷ √n.
Когда схему Г применять нельзя
Когда коэффициент вариации выше граничного из таблицы 3 ГОСТ 18105-2018. Он зависит от числа значений: 4 % при трёх, 8 % при десяти, 12 % при тридцати и более. Промежуточные берут линейной интерполяцией, это прямо написано в примечании к таблице. Если вариация выше, пункт 4.8 требует увеличить число результатов или разделить конструкции на группы.
Сколько участков нужно
По пункту 8.2.5 ГОСТ 18105-2018: один участок на 20 м² и не менее шести для плоской конструкции, один на 4 м длины и не менее трёх для балки и ригеля, шесть на каждую колонну или пилон. Для расчёта характеристик однородности по схеме В нужно не менее 20 участков на группу и на плоскую конструкцию и не менее шести на линейную.
Сколько измерений делать на участке
По таблице 2 ГОСТ 22690-2015 и зависит от метода: упругий отскок 9, ударный импульс 10, пластическая деформация 5, скалывание ребра 2, отрыв 1. Сам участок должен быть площадью от 100 до 900 см². Отдельное измерение, отличающееся от среднего по участку больше чем на 10 %, в среднее не включают, пункт 7.1.4.
Что делать, если фактический класс оказался ниже проектного
Пункт 8.5.5: если при контроле по схеме Г условие не выполняется, для окончательного решения проводят контроль по схеме В. Если и там класс ниже проектного, возможность использования или необходимость усиления согласуют с проектной организацией, пункт 8.5.4.
Рядом: требуемая прочность бетона по образцам и перевод класса в марку.