Начало XX века: молоток, зубило, револьвер
В начале 20-ого века на заре развития бетонного и железобетонного строительства прочность оценивали косвенными «методиками»:
- Метод простукивания заключался в оценки прочности бетона «на слух» и «на глаз» по возникающему звуку и остающемуся следу от удара молотком;
- Метод процарапывания применялся в том случае, когда оценка прочности проводилась по глубине царапины, оставленной зубилом или гвоздем;
- Огнестрельный метод — метод оценки прочности бетона в зависимости от размера и объема воронки от выстрела из револьвера.
Вышеуказанные методы давно канули в лета, но опытные инженеры-лаборанты и сегодня не упускают возможность простучать молотком или хотя бы поцарапать дюбелем конструкции перед лабораторным контролем.
1930-е – 1940-е: научный подход. Геде, Скрамтаев, Вольф
В 1930-е – 1940-е годы начал зарождаться научный подход к оценки прочности.
- Метод Геде заключался в адаптации из металлургии метода Бринелля, где о твердости металла судили о глубине и размеру отпечатка после вдавливании стального шарика. Так и в этом методе судили о прочности бетона по величине твердости поверхностного слоя бетона.
- Метод И.В. Скрамтаева был основан на обстреле поверхности бетона. По размеру или характеру повреждений от попадания пули или другого снаряда судили о прочности бетона.
- Метод Вольфа был прообразом современных анкерных испытаний. Этот революционный для своего времени метод применял прямое механическое воздействие на бетон. Метод основывался на взаимосвязи прочности на сжатие и величине усилия необходимого для выдергивания стержня из тела бетона. Суть метода заключалась в том, что перед бетонированием в конструкции устанавливались металлические анкера, а после затвердевания бетона выполнялось их выдергивание, и по усилию выдергивания судили о прочности бетона конструкций.
Стоит отметить, что методы Геде и И.В. Скрамтаева имели крайне низкую точность измерений, обусловленную неоднородностью структуры бетона, содержащую крупный заполнитель. Для этих методов, как и сегодня при работе с «низкоэнергетическими» склерометрами — результат зависит от того, попал ли шарик бойка в заполнитель или в цементно-растворный камень.
1950-е – 1980-е: эпоха стандартизации ГОСТ 22690
В 1950-е – 1980-е годы наступила эпоха стандартизации и появления приборов, знакомых уже сегодня. В 1977 году выходит первый ГОСТ 22690.0-77, а в 1988 году знаковый ГОСТ 22690-88, объединивший основные механические методы неразрушающего контроля:
- Метод отрыва со скалыванием: прямой неразрушающий метод определения прочности бетона основанный на измерении усилия вырыва специального анкера из бетона;
- Метод скалывания ребра: также, прямой неразрушающий метод, основанный на измерении усилия необходимого для скалывания участка на ребре конструкции;
- Метод пластической деформации: оценка прочности по размеру отпечатка на поверхности бетона;
- Метод ударного импульса: оценка прочности по оценки упругопластической деформации поверхности бетона в момент удара бойка;
- Метод упругого отскока: измерение прочности бетона по величине отскока бойка молотка Шмидта.
Наибольшее развитие заслуженно получил метод упругого отскока с применением молотка Шмидта, как наиболее удобный, простой и весьма достоверный метод контроля.
Современный этап: комплексный подход и ГОСТ 22690-2015
На современном этапе развития (с 1990- годов) происходит совершенствование методик, в 2015 году принят новый ГОСТ 22690-2015, заменивший советский стандарт. Сегодня лаборатории применяют комплексный подход при определении прочности бетона — обязательно при контроле сочетают прямые и косвенные методы контроля, как правило это метод отрыв со скалыванием и метод ударного импульса, упругого отскока (молоток Шмидта) или ультразвуковой метод. Такой комплексный подход к оценке прочности бетона строительных конструкций требует ГОСТ 22690-2015 и обеспечивает высокую достоверность результатов испытаний.
При проведении неразрушающего контроля важна не только точность получаемых результатов, а также скорость и удобство проведения испытаний. Многолетний опыт применения лабораторией «МАТТЕСТ» приборов неразрушающего контроля показал, что наиболее достоверные результаты испытаний с минимальными трудозатратами достигаются в комплексе методов: «отрыв со скалыванием» — «упругий отскок» (молоток Шмидта).
Молоток Шмидта → МИТ СТРАЙК 225-1: цифровой наследник
Еще в 1948 году Эрнст О. Шмидт создал первый практический прибор для неразрушающего контроля бетона. В 1950-ых годах разворачивается серийное производство молотков Шмидта. В 1990-х приборы Шмидта переходят от аналоговых к цифровым технологиям.
В 2020-х годах молоток Шмидта — это МИТ СТРАЙК 225-1 — цифровой современный прибор, мини-лаборатория в одном легком и удобном устройстве, включающим фиксацию не только значений величины отскока бойка, но и пересчет полученных значений в прочность бетона (в МПа) с применением высокоточной градуировочной зависимости.
МИТ СТРАЙК 225-1 разработан с учетом требований ГОСТ 22690-2015, поэтому с ним можно обеспечить все требования стандарта при выполнении привязки или установлении градуировочной зависимости.
Технические особенности МИТ СТРАЙК 225-1
МИТ СТРАЙК 225-1, в отличии от приборов работающих на основе ударного импульса, имеет номинальную энергию удара в 2,207 Дж, что позволяет включать в работу значительную глубину защитного слоя, поэтому разброс единичных значений у МИТ СТРАЙК 225-1 невелик, и дает возможность обойтись без многочисленных повторных измерений на одном и том же участке.
Соответствие мировым стандартам
МИТ СТРАЙК 225-1 — это прибор, собравший в себе исторический опыт применения оборудования неразрушающего контроля, это современный высокоточный удобный прибор, отвечающий всем требованиям ГОСТ 22690-2015, GB/T 9138-2015 и EN 12504-2:2021.
Заказать МИТ СТРАЙК 225-1
Цифровой склерометр по ГОСТ 22690-2015. Энергия удара 2,207 Дж, автоматический пересчёт в МПа, поддержка коэффициента Кс.
Ответы на частые вопросы
Какой стандарт регулирует механические методы контроля прочности бетона в России?
Действующий ГОСТ 22690-2015, заменивший ГОСТ 22690-88.
В чём преимущество МИТ СТРАЙК 225-1?
Номинальная энергия удара 2,207 Дж (против ~0,7 Дж у низкоэнергетических приборов) охватывает значительную глубину защитного слоя бетона. Разброс единичных значений минимален — повторные измерения не требуются.
Что такое коэффициент совпадения Кс?
Кс — коэффициент градуировки, связывающий показания МИТ СТРАЙК 225-1 с прямым методом отрыва со скалыванием. Значения близкие к 1 (0,995–1,005) означают высокую сходимость методов.
Каким международным стандартам соответствует МИТ СТРАЙК 225-1?
ГОСТ 22690-2015 (Россия), GB/T 9138-2015 (Китай) и EN 12504-2:2021 (Европа) — прибор универсален для лабораторий по всему миру.
Зачем сегодня применяют комплексный подход при контроле бетона?
Сочетание прямых методов (отрыв со скалыванием) и косвенных (упругий отскок молотком Шмидта, ультразвук) даёт достоверный результат с минимальными трудозатратами — рекомендация ГОСТ 22690-2015.
Список использованной литературы
- ГОСТ 22690-2015. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.
- ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.
- ГОСТ 22690.0-77. Бетон тяжелый. Методы определения прочности без разрушения приборами механического воздействия.
- Топчий Д.В., Мартос В.В. Теоретические основы для совершенствования прямых неразрушающих методов испытаний в рамках инструментального контроля // Вестник евразийской науки. 2024. №4.
- patents.su/3-51025-sposob-i-pribor-dlya-ispytaniya-prochnosti-betona-i-estestvennykh-kamennykh-materialov
Автор статьи: Воробьев Д.М., начальник лаборатории ООО «МАТТЕСТ». Экспертный текст подготовлен для сайта партнёрской компании ООО «М-Инструмент» (МАТТЕСТ ИНСТРУМЕНТ).
