ВСН-02-69

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭТАЛОННЫМ МОЛОТКОМ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА И РАСТВОРА В ИЗДЕЛИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ

     

Дата введения 1969-11-12

ВНЕСЕНЫ Центральной научно-исследовательской лабораторией организации и экономики строительства союзно-республиканских строительных министерств в МИСИ им. В.В.Куйбышева

УТВЕРЖДЕНЫ Министерством

Указания по определению эталонным молотком прочности бетона и раствора в изделиях и сооружениях разработаны Центральной научно-исследовательской лабораторией организации и экономики строительства (ЦНИЛОЭС) союзно-республиканских строительных министерств СССР в МИСИ им. В.В.Куйбышева (канд. техн. наук К.П.Кашкаров) при участии сектора неразрушающих методов контроля качества конструкций Научно-исследовательского института бетона и железобетона (НИИЖБ), Госстроя СССР (канд. техн. наук В.А.Клевцов).

Указания издаются по разрешению Госстроя СССР Министерством строительства предприятий тяжелой индустрии СССР. Область применения эталонного молотка, указанная в пп.1.3, а, б, в, г, д, е, ж, з, согласована Госстроем СССР для предприятий по производству сборного железобетона, строительных и проектных организаций независимо от их ведомственной подчиненности (письмо N 1-2619 от 6 октября 1969 г. Госстроя СССР).

1. Общие сведения. Область применения

1.1. Настоящие Указания регламентируют метод определения эталонным молотком прочности при сжатии тяжелого бетона и раствора в изделиях и конструкциях жилищного, промышленного и других видов строительства с целью повышения надежности контроля дополнительно к предусмотренным ГОСТами разрушающим методам.

В Указаниях в развитие ГОСТ 10180-67 описывается методика непосредственного определения прочности бетона эталонным молотком без предварительного установления твердости поверхностного слоя бетона.

1.2. С помощью эталонного молотка, при ударе им по поверхности изделия или конструкции, получают одновременно два отпечатка: диаметром на поверхности испытываемого бетона и диаметром на вводимом в прибор эталонном металлическом стержне. Отношение диаметров получаемых отпечатков () зависит от прочности бетона и металла эталонного стержня и практически не зависит от скорости, направления и силы удара, наносимого молотком.

За косвенную характеристику прочности бетона или раствора принимается средняя величина отношения нескольких пар отпечатков, по которой с помощью тарировочного графика - определяют среднюю прочность бетона при сжатии исследуемой конструкции, на которой нанесены отпечатки.

1.3. В соответствии с письмом Госстроя СССР N 1-2619 от 6 октября 1969 г. для повышения надежности контроля прочности бетона и раствора в изделиях и сооружениях, дополнительно к предусмотренным ГОСТ 10180-67 и ГОСТ 8829-66 разрушающим методам по настоящим Указаниям применение эталонного молотка разрешается в следующих случаях:

а) для проверки отпускной прочности бетона при кассетном производстве изделий, применении центрифугирования и других специальных методов уплотнения, когда не может быть гарантирована возможность уплотнения бетона в контрольных образцах теми же средствами и приемами, что и в изделиях. Отпускная прочность бетона в изделиях определяется в соответствии с п.4.4.1 ГОСТ 10180-67 по результатам испытания бетона эталонным молотком. Контрольные кубы изготовляются для испытания прочности бетона в 28-суточном возрасте;

б) для проверки отпускной прочности бетона непосредственно в элементах крупногабаритных конструкций (колонн и т.д.), серийные испытания которых не могут быть осуществлены данным предприятием-изготовителем; в паспорт изделия записываются результаты испытания эталонным молотком прочности бетона в конструкции и прочности контрольных образцов (кубов), удовлетворяющих требованиям ГОСТ 10180-67 (число серий образцов должно быть не менее двух от каждого состава и от каждой технологической линии в одну смену). Изделия отпускаются при удовлетворительных результатах обеих групп;

в) для проверки прочности бетона в момент передачи напряжения арматуры на бетон в предварительно напряженных железобетонных конструкциях наряду с испытанием необходимого количества контрольных образцов в прессе. В паспорте на конструкцию записываются результаты испытаний эталонным молотком прочности бетона в конструкции и контрольных образцов в прессе. Отпуск конструкции разрешается при удовлетворительных значениях отпускной прочности бетона по данным обоих испытаний;

г) для проверки прочности бетона в изделиях, заводские паспорта на которые отсутствуют;

д) для проверки прочности бетона в конструкциях зданий и сооружений;

е) для определения прочности бетона при промежуточном производственном контроле, при снятии подмостей и т.д.;

ж) для контроля статистической характеристики прочности бетона в изделиях (коэффициента изменчивости прочности бетона по ГОСТ 10180-67);

з) при проведении научно-исследовательских и экспериментальных работ в институтах и производственных лабораториях.

1.4. Кроме того, рекомендуется применение эталонного молотка:

а) для проверки прочности бетона перед установкой на забетонированной конструкции лесов и опалубки для возведения вышележащих конструкций, а также перед пуском движения по ней автотранспорта и бетоноукладочных машин (п.4.66 главы СНиП III-В 1-62);

б) для проверки прочности бетона перед снятием несущей опалубки монолитных железобетонных конструкций (п.4.68 главы СНиП III-В 1-62);

в) для проверки прочности бетона перед досрочным нагружением конструкции (п.4.67 главы СНиП III-В 1-62).

2. Приборы и подготовка их к испытаниям

Описание эталонного молотка

2.1. Устройство для определения прочности бетона (эталонный молоток, ГОСТ 10180-67* (рис.1, 2 и 2а) состоит из корпуса с металлической рукояткой, на которую насажена резиновая ручка, стакана с отверстиями для шарика и эталонного стержня, головки с внутренним упором, пружины для прижатия шарика к эталонному стержню и эталонного стержня к упору головки, шарика диаметром 15 мм от шарикоподшипника, сменяемого стального эталонного стержня.

________________

* А.С. N 170188

Рис.1. Общий вид эталонного молотка

Рис.2. Конструкция эталонного молотка

1 - корпус;

2 - металлическая рукоятка с резиновой ручкой; 3 - стакан; 4 - головка; 5 - пружина; 6 - шарик; 7 - эталонный стержень

Рис.2а. Эталонный молоток для определения прочности ячеистых бетонов

2.2. Эталонные стержни (рис.3) изготовляются из круглой прутковой чистой от коррозии арматурной стали класса А-1 (Ст.3) длиной 80-150 мм, диаметром 10 мм без дополнительной обработки, кроме очистки, с одним заостренным концом. Эталонные стержни должны быть испытаны на разрыв и замаркированы в соответствии с Приложением 2. Применение для этой цели стали, поставляемой в бухтах, допускается при условии обязательного отжига изготовленных из нее стержней, который выполняется в муфельных печах при разогреве стали до 820 °С (в соответствии с Приложением 2).

Рис.3. Эталонный стержень

Для изготовления эталонных стержней можно использовать также прутковую сталь диаметром более 10 мм, но с проточкой стержней до диаметра 10 мм. При отсутствии стали класса А-1 (Ст.3) разрешается применение стали класса А-П (Ст.5).

Применение точеных эталонных стержней, а также изготовленных из стали более высокой марки (Ст.5) или из бухтовой стали производится после испытания серии стержней в эталономере и определения поправочных коэффициентов для перехода к стандартным эталонным стержням (Приложение 2).

2.3. Для измерения отпечатков на бетоне и на металле применяется угловой масштаб, изготовленный из двух стальных измерительных линеек (ГОСТ 1427-56), склепанных под углом в соответствии с чертежом (рис.4). При этом линейки укорачиваются так, чтобы "ноль" масштаба совпадал с делением линейки "10 см". Расстояние между линейками против отсчета "20 см" должно составлять 10 мм.

Рис.4. Угловой масштаб

Целесообразно применение углового масштаба, изготовленного так, чтобы "ноль" масштаба совпадал с нулевым отсчетом линейки. Во всех случаях обязательно применение линеек, имеющих миллиметровые деления по обеим внутренним сторонам масштаба.

3. Нанесение отпечатков и их измерение

3.1. Перед испытанием бетона эталонный стержень острым концом вставляют в стакан молотка, преодолевая при этом сопротивление пружины. Под действием пружины шарик молотка прижимается к эталонному стержню, а последний - к внутреннему упору головки. Эталонные стержни перед употреблением следует протирать досуха обтирочными материалами или бумагой.

3.2. Поверхность шарика должна быть чистой и не жирной с неповрежденным покрытием, в противном случае шарик заменяется новым. Поверхность бетона на участке испытания очищается от пыли. Она должна быть сухой и без пятен жира.

3.3. Для удобства нанесения ударов головка молотка вместе с эталонным стержнем поворачивается на нарезке так, чтобы эталонный стержень занял желаемое положение по отношению к рукоятке молотка. После этого молоток готов для испытания.

3.4. В момент нанесения удара ось головки эталонного молотка должна быть перпендикулярной к поверхности конструкции. Удары можно наносить на горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности конструкции по возможности на одинаковых расстояниях, равных не менее 30 мм.

3.5. Удары эталонным молотком, как правило, наносятся на примыкавших к стенкам форм поверхностях конструкций, без удаления цементной пленки, так как это может привести к искажениям результатов испытаний. При необходимости нанесения ударов на верхней, затертой, поверхности конструкции результаты испытаний фиксируются и учитываются отдельно с поправочным на влияние шероховатости поверхности коэффициентом.

Для определения эталонным молотком прочности бетона участки поверхностей конструкций, число необходимых отпечатков в одной серии и их расположение намечаются в соответствии с разделами 7, 8 и 9 настоящих Указаний, в зависимости от целей, условий испытаний и вида конструкций.

3.6. При испытании легких бетонов удары наносятся по примыкавшей к форме поверхности с плотной структурой.

3.7. При испытании ячеистых бетонов и материалов применяется эталонный молоток с шариком 30 мм (рис.2а). Удары наносят по способу Б. Способ оценки результатов испытания указан в п.4.3.

3.8. На намеченном участке поверхности конструкции эталонным молотком наносят серию ударов с размаха с не очень большой силой, так чтобы получились достаточно крупные, удобные для измерения, отпечатки на бетоне и на эталонном стержне (способ А).

3.9. На узких ребрах конструкции, а также на растворных швах отпечатки наносят в заранее намеченных точках, устанавливая на них эталонный молоток, по головке которого обычным молотком (рис.5) весом около 1 кг наносят удары (способ Б).

Рис.5. Нанесение ударов на узких ребрах конструкции (способ Б)

Примечание. Серией называется группа отпечатков, для которых в процессе испытаний вычисляют среднее значение величины .

3.10. После каждого удара стержень на расстоянии 8-10 мм от края стакана зажимают пальцами руки и передвигают на это расстояние (до упора пальцев в стакан). Отпечатки располагаются на одной образующей стержня, и каждая серия отпечатков нумеруется путем нанесения напильником поперечных рисок на крайнем отпечатке, после чего стержень поворачивается. На одном эталонном стержне можно получить по четырем образующим линиям, проходящим в четвертях окружности сечения стержня, до 40 отпечатков (рис.6).

Рис.6. Положение эталонного стержня в эталонном молотке:

а) до удара

б) после удара

3.11. Отпечатки на поверхности бетона вслед за каждым ударом обязательно очерчивают цветным или черным карандашом. После выполнения намеченной серии ударов измеряют диаметры отпечатков сначала на бетоне, а потом на эталонном стержне, для чего последний вынимают из молотка, предварительно убедившись в совпадении числа отпечатков на бетоне и на эталонном стержне.

3.12. При измерении отпечатков угловой масштаб надвигают до момента, когда окружность отпечатка коснется внутренних граней обеих линеек масштаба и окажется на одних и тех же делениях. При некруглой форме отпечатка на эталонном стержне замеряется его наибольший полный диаметр без учета случайных зазубрин и вмятин на периферии отпечатка.

3.13. При измерении отпечатков на бетоне и на эталонном стержне угловой масштаб или эталонный стержень с угловым масштабом необходимо располагать по отношению к источнику освещения так, чтобы тени от линеек не затрудняли фиксации делений линеек на отпечатках.

3.14. Перед измерением отпечатков на эталонном стержне поверхность его по линии только что полученных отпечатков подшлифовывается тупым стальным ножом или использованным эталонным стержнем, после чего очертания отпечатков делаются более отчетливыми.

3.15. Диаметр отпечатков на бетоне или на эталонном стержне определяют по совпадающему с точками касания делению. Размер от нуля до точки касания в миллиметрах по свойству углового масштаба уменьшают в десять раз. Например, точки касания приходятся на деление 77 мм, что соответствует диаметру отпечатка 7,7 мм.

При использовании углового масштаба, изготовленного из линеек с началом отсчета, равным 100 мм, последний вычитают из размера до точки касания к отпечатку. Например, точки касания приходятся на деление 177 мм. Из 177 вычитаем нулевой отсчет, равный 100 мм, и, деля остаток на 10, получаем 7,7 мм - диаметр измеренного отпечатка.

3.16. Для каждой выполненной серии отпечатков вычисляют сумму диаметров всех полученных отпечатков, раздельно на бетоне и на эталонном стержне ( и ) и их отношение . Для упрощения вычислений и повышения точности испытания рекомендуется делать по 10 пар отпечатков.

3.17. В журнал записывают все замеренные отпечатки, их сумму и отношение, по которому в дальнейшем определяют предел прочности бетона на исследуемом участке конструкции. В журнал также вносят следующие данные:

шифр, индекс железобетонной конструкции по каталогу;

дату изготовления конструкции;

дату испытания ее эталонным молотком;

номер состава и марку бетона;

проектную марку бетона;