logo

Прочность бетона в конструкциях

Часть 1   Часть 2   Часть 3

1. К первой категории следует отнести выделение образцов из готового сооружения и последующее испытание их. Этот старинный прием не вызывает сомнений по своей идее, но представляет значительные трудности в практическом осуществлении. При вырезании образца из конструкции, например перфоратором, и дальнейшей обработке его поверхностей легко могут произойти местные нарушения монолитности бетона, а отсюда и снижение его прочности. Особенно затруднительно выделять образец из армированной конструкции; в этом случае приходится ограничиваться образцами малых размеров, что в свою очередь может дать неправильное представление о средней прочности бетона.

В недавнее время начали применять метод высверливания цилиндрических образцов. Лондонская лаборатория дорожного строительства произвела опыты по сравнению прочности бетона в контрольных образцах, изготовленных отдельно и хранившихся в условиях конструкции, и образцов, высверленных из самой конструкции. С этой целью в большую бетонную плиту толщиной 20 см во время ее изготовления были вставлены и заполнены бетоном 30 цилиндрических форм диаметром 15 см; каждая форма была окружена слоем песка толщиной 2,5 см, удерживаемого наружным картонным цилиндром. Одновременно с освобождением образцов из форм из плиты было высверлено еще 30 образцов такого же размера. Испытание на сжатие, произведенное в различные сроки, показало, что высверленные образцы имели в среднем на 10% меньшую прочность, чем образцы, изготовленные в формах. Дальнейшие опыты были проведены с железобетонными плитами, снабженными двойной арматурой; цилиндрические образцы высверливались таким образом, что часть их содержала в себе отрезки арматуры, а другая часть прорезала бетон вне арматуры. Произведенным испытанием не было обнаружено никакой разницы в прочности тех и других образцов.

Метод высверливания образцов представляет несомненный практический интерес поэтому весьма желательно изготовление соответствующего сверлильного аппарата переносного типа, который смог бы обеспечить распространение этого метода.

2. Ко второй категории принадлежат приемы, устанавливающие прочность бетона испытанием его на поверхности конструкции. Сюда прежде всего следует отнести прием Геде (Gaede), вполне аналогичный известному способу Бринеля для испытания твердости металлов. В бетон определенной нагрузкой вдавливается стальной шарик и измеряется диаметр отпечатка. Опытами устанавливают зависимость между прочностью бетона и отношением диаметра отпечатка к диаметру шарика.

Сюда же по существу относится и метод стрельбы, предложенный проф. Скрамтаевым и испробованный у нас на ряде сооружений. В бетонную конструкцию производится выстрел из нагана с дистанции 8 м по направлению, перпендикулярному к поверхности конструкции, и измеряется объем воронки, выкалываемой пулей. Между прочностью бетона (в пределах от 50 до 200 кг/см2) и объемом воронки автором метода установлено определенное соотношение.

Оба только что описанных приема обладают невысокой точностью: Геде в своих опытах получал результаты с отклонением от средних значений на 25—33%; проф. Скрамтаев оценивает максимальную ошибку метода стрельбы в 20—25%. Но самый существенный недостаток обоих приемов, и особенно первого, состоит в том, что они характеризуют поверхностную прочность бетона, которая может значительно отличаться от прочности внутри массива конструкции.

3. К третьей категории отнесены приемы, в которых прочность бетона определяется по его сопротивлению отрыву.

Так, по предложению инж. Вольфа при бетонировании конструкции в нее закладывают короткий стерженек (длиной 48 мм), оканчивающийся в бетоне шариком (диаметром 12 мм), а снаружи нарезкой. Испытание состоит в выдергивании стерженька специальным прибором с динамометром, причем вместе со стерженьком вырывается и кусок бетона в виде широкого конуса с вершиной в шарике. Опыты показали довольно постоянное отношение между вырывающей силой и сопротивлением бетона сжатию (маркой бетона); для низких марок оно оказалось равным 9,5, причем максимальная погрешность результатов не превышала 10%. Такая степень точности может быть признана удовлетворительной, недостатком же метода является необходимость предварительного указания мест последующего испытания; кроме того здесь также прочность бетона определяется качеством его поверхностных слоев. Тем не менее предложение инж. Вольфа следует считать пока одним из лучших приемов испытания бетона в сооружениях.