На поверхности конструкции наносим произвольное число отпечатков (например 10) размером 8,8; 10,1; 11,4; 8,7; 9,9; 10,2; 9,1; 7,1; 12,9; 9,8 мм.
Определение коэффициента К, зависящего от числа сделанных отпечатков:
Таблица 1
+----------------------------------------------------------------+
¦Коэффициент К ¦Число сделанных ¦Коэффициент К ¦Число сделанных ¦
¦ ¦отпечатков ¦ ¦отпечатков ¦
+--------------+-----------------+--------------+----------------¦
¦ 0,33 ¦ 5 ¦ 0,337 ¦ 9 ¦
¦ 0,395 ¦ 6 ¦ 0,325 ¦ 10 ¦
¦ 0,37 ¦ 7 ¦ 0,292 ¦ 20 ¦
¦ 0,35 ¦ 8 ¦ - ¦ - ¦
+----------------------------------------------------------------+
Отбрасываем наибольший (12,9) и наименьший (7,1) размеры. По остальным значениям вычисляем среднеарифметическое значение:
8,8 + 10,1 + 10,2 + 11,4 + 8,7 + 9,9 + 9,1 + 9,8
dср = ------------------------------------------------- =
8
78
= ---- = 9,75 мм.
8
По тарировочной кривой определяем, что отпечатку с диаметром лунки 9,75 мм соответствует прочность бетона 106 кг/кв. см.
Теперь определим, достаточное ли число отпечатков сделано при испытании. Максимальному диаметру отпечатка (11,4) соответствует прочность бетона 62 кг/кв. см, минимальному (8,8 мм) - 131 кг/кв. см.
По формуле определяем:
131 - 62
n = 400 (--------) 0,325 в квадрате = 17,6 (18 отпечатков).
106
Следовательно, для определения прочности бетона необходимо сделать не 10 отпечатков, а не менее 18.
Делаем еще 10 отпечатков: 9,6; 13,1; 7,2; 10,4; 10,1; 8,6; 11,5; 10,2; 10,3; 8,9.
Из 20 полученных отпечатков отбрасываем наибольшее (13,1) и наименьшее (7,1) значения.
Определяем средний диаметр отпечатков, который равен 8,1 мм.
По тарировочной кривой диаметр отпечатка 8,1 мм соответствует прочности бетона 153 кг/кв. см.
Следовательно, в первом случае при недостаточном числе отпечатков было допущено занижение прочности бетона. Для одного испытания площадь поверхности конструкции должна составлять не менее 400 кв. см.
3.1.2. Определение прочности бетона молотком Кашкарова
Молоток Кашкарова состоит из корпуса с металлической рукояткой (на которую надета резиновая ручка), стального шарика, стального эталонного стержня, головки с внутренним упором, пружины для прижатия шарика к эталонному стержню и эталонного стержня к внутреннему упору головки (рис. 3).
Эталонные стержни перед работой протирают досуха обтирочными материалами и бумагой. Площадь очищенной поверхности конструкции для одного испытания должна быть не менее 400 кв. см.
Определение прочности материала молотком Кашкарова заключается в том, что при ударе молотком по поверхности конструкции одновременно образуются два отпечатка диаметром dм (на материале) и dэ (на эталонном стержне).
Прочность определяют следующим образом. Молоток устанавливают перпендикулярно поверхности конструкции в месте замера прочности. В отверстие молотка (над шариком) вставляют металлический эталонный стержень. По стакану измерительного молотка наносят удар средней силы от локтя слесарным молотком.
Ось головки молотка должна быть строго перпендикулярна поверхности. Для определения прочности в одном месте конструкции наносят 10-12 ударов с расстоянием между ними не менее 30 мм. Эталонный стержень при этом каждый раз передвигают в отверстие молотка не менее чем на 10 мм так, чтобы отпечатки располагались на одной линии. Для получения отпечатков на конструкции рекомендуется между молотком и поверхностью бетона прокладывать копировальную бумагу. Для удобства обработки результатов испытаний отпечатки на материале нумеруют.
После нанесения определенного числа ударов измеряют диаметры отпечатков на бетоне и соответствующие им отпечатки на эталонном стержне, для чего последний вынимают из молотка. Диаметры лунок на материале и эталонном стержне измеряют с точностью до 0,1 мм угловым масштабом. Для этого угловой масштаб накладывают на лунку и измеряют диаметр отпечатка по миллиметровым делениям масштаба.
За расчетную величину диаметра принимают среднеарифметическое значение полученных замеров. Прочность материала в кг/кв. см в зависимости от отношения dб/dэ определяют по тарировочной кривой (рис. 4). Необходимое число отпечатков определяют по формуле 1. В случаях, когда поверхность конструкции значительно увлажнена, полученную по графику прочность материала следует умножить на коэффициент 1,4.
Однородность конструкции определяют сравнением отпечатков. Наличие участков, на которых отпечатки отличаются друг от друга больше чем на 30-40%, дает основание считать, что конструкция неравномерно уплотнена.
3.1.3. Определение прочности бетона и кирпичной кладки
прибором экспериментальной базы ЦНИИСК
Прибор основан на измерении упругого отскока ударника при одинаковой величине кинетической энергии металлической пружины. Прибор пистолетного типа, взвод и спуск бойка осуществляется автоматически при соприкосновении ударника с испытываемой поверхностью. Величину отскока бойка фиксируют указателем на шкале прибора (рис. 5).
Для определения прочности бетона в конструкциях шкала прибора градуируется по данным тарировочных испытаний бетонных кубов размером 15 х 15 х 15 см марок от 100 до 600 кг/кв. см. Предел прочности бетона каждого куба определяют по показаниям 12 ударов, наносимых на все грани куба. Максимальные и минимальные значения исключаются. Прочность кирпичной стены определяют нанесением ударов по кирпичной кладке. При этом определяют прочность по сравнению с эталонным участком стены, из которого вынимают для испытания на прессе кирпич и раствор, предварительно испытав их прибором.
Для отобранных кирпича и раствора определяют предел прочности на сжатие Rн. На основании данных испытания на прессе определяют расчетные сопротивления R кладки из кирпича всех видов или из керамических камней (СНиП II-22-81, табл. 2). На участки стен размером 30 х 30 см наносят 5 ударов (3 удара по кирпичу, 2 - по раствору). Полученные значения сравнивают со значениями, полученными на эталонном участке. Число участков на здании зависит от размеров здания в плане, но должно быть не менее 30.