Неразрушающий метод определения прочности бетонов на основе погружения и извлечения стальных гвоздей

Введение. Метод контроля прочности бетона на основе погружения стального дюбеля в бетон за счет энергии порохового заряда применяется с 60-х годов прошлого века. С начала 2000-х годов метод был дополнен определением усилия вырыва дюбеля из бетона и определением косвенной характеристики в виде отношения усилия вырыва к глубине погружения дюбеля.

Объектом настоящих исследований являлся метод определения прочности бетонов, основанный на измерении глубины погружения и усилия вырыва дюбель-гвоздя, установленного в бетон.

Цель: разработка требований к проведению испытаний предлагаемым методом, позволяющих его применение в качестве неразрушающего метода контроля прочности бетона.

Материалы и методы. В качестве методов для исследования в настоящей работе применены: анализ имеющихся нормативных документов и технической литературы по данному вопросу; сбор и анализ с использованием методов математической статистики результатов ранее проведенных исследований, разработка программы исследований и назначение параметров, значение которых необходимо контролировать при выполнении исследований; выполнение собственных испытаний и исследований; анализ полученных результатов выполненных исследований с использованием методов математической статистики; анализ влияния различных факторов на результат исследований, исключение не оказывающих влияние факторов; разработка рекомендаций по применению исследуемого метода контроля.

Результаты. Выявлены ограничения для применения исследованного метода и факторы, оказывающие наиболее существенное влияние на точность метода: разброс мощности порохового заряда, параметры индентора (забиваемого дюбеля), критерии качества установки дюбеля; разработана методика отбраковки некачественных результатов и обработки результатов испытаний. Определены факторы, не оказывающие существенного влияния на результаты испытаний.

Выводы. С учетом выявленных ограничений разработана методика определения прочности бетона по величине усилия местного разрушения бетона при вырывании дюбель-гвоздя, погруженного в бетон, и даны предложения для внесения в стандарт ГОСТ Р «Бетоны. Определение прочности по глубине погружения дюбель-гвоздя».

1. Торицын И.В., Несветайло В.М. Способ определения прочности по глубине погружения дюбеля-гвоздя в тестируемый бетон и дюбель-гвоздь. Патент на изобретение. Номер патента: RU 2706390 C1.

2. Торицын И.В., Егоров В.Н., Несветайло В.М. Способ определения прочности по усилию выдергивания погруженного дюбель-гвоздя в тестируемый бетон. Патент на изобретение. Номер патента: RU 2724369 C1.

3. Отчет о НИОКР. Разработка новых прямых механических неразрушающих способов определения прочности бетона, Договор № 216/2021 от 24.05.2021 г. Рег. № НИОКТР АААА-А16-116020310269-5 Рег. № ИКРБС 20161225-НИР-013. Москва; 2021.

4. Егоров В.Н., Несветайло В.М., Токарский А.Я. Новый неразрушающий метод определения прочности тяжелого бетона // <i>Технологии бетонов.</i> 2023. № 3. С. 43–48.

5. Проект ГОСТ Р «Бетоны. Определение прочности по глубине погружения дюбель-гвоздя дюбелей». 2023.

6. Иванов С.И., Невский А.В., Чесноков Д.А. Особенности определения прочности бетона методом погружения стальных дюбелей // <i>Вестник НИЦ «Строительство».</i> 2022. № 2 (33). С. 97–105.

7. ГОСТ 22690-2015. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. Москва: Стандартинформ; 2016.

8. СТБ EN 13791-2009 (EN 13791:2008-05). Оценка прочности на сжатие конструкций и элементов сборного бетона в реальных условиях. Минск; 2009.

9. EN 12504-3:2005. Testing concrete in structures. Part 3: Determination of pull-out force.

10. ACI 228.2R-98. Nondestructive Test Methods for Evaluation of Concrete in Structures.

11. DIN EN 14488-2:2006. Testing sprayed concrete. Part 2: Compressive strength of young sprayed concrete; German version EN 14488-2:2006.

12. ASTM C803/C803M-18. Standard Test Method for Penetration Resistance of Hardened Concrete.

13. BS 1881-207:1992. Testing Concrete. Recommendations for the assessments of concrete strength by near-to-surface tests.

14. Вольф И.В., Чуйко П.А., Лихачев В.Д., Хомутченко С.Я., Комаровский А.А. Определение прочности бетона в конструкциях методом вырывания стержней // <i>Бетон и железобетон</i>. 1973. № 10. С. 20–22.

15. Марков А.И., Павлов Л.С., Клевцов В.А., Коревицкая М.Г., Матвеев Ю.К. МИ 2016-03 Прочность бетона в конструкциях и изделиях. Методика выполнения измерений при натурных испытаниях методом вырыва анкера. МИ 2016-03. Москва; 2003.

16. Указания по определению прочности бетона в конструкциях методом динамической пенетрации. Киев; 1989.

17. Leitner Christian Eingereicht an der Leopold-Franzens-Universitat Innsbruck Fakultat fur Bauingenierwesen und Architektur, Innsbruck; 1998.

18. ГОСТ 28570-2019. Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций. Москва: Стандартинформ; 2019.

19. ТУ 14-4-1731-92. Дюбели-гвозди с насаженными шайбами с цинковым покрытием. Технические условия.

20. ТУ 7181-001-90573248-2012. Пистолеты монтажные поршневые GFT5.

21. СТО 36554501-052-2017. Анкерные крепления к бетону. Правила установления нормируемых параметров. Москва: АО «НИЦ «Строительство»; 2017.

22. ГОСТ 18105-2018. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. Москва: Стандартинформ; 2019.

23. Отчет о НИОКР. Совершенствование прямого механического неразрушающего метода определения прочности бетона (отрыв со скалыванием), договор № 32312017073-5/2023 от 21.03.2023 г., Рег. № НИОКТР: 123051100021-4. Москва; 2023.