plik pdf 9.60MB - Polska Izba Inżynierów Budownictwa

technologieOcena wytrzymałości betonuna podstawie badań sklerometrycznychOcena wytrzymałości betonu na podstawie badań sklerometrycznychzawsze miała swoich zwolenników orazprzeciwników. Zwolennicy widzieli w niej możliwość łatwegookreślania wytrzymałości betonu w konstrukcji, przeciwnicy dostrzegalibardzo małą wiarygodność.Zastosowanie do wyników badań sklerometrycznych reguł rachunkuprawdopodobieństwa i statystyki matematycznej powodowało,że oceny były praktycznie bezużyteczne. Stosowanesztuczne zabiegi, np. odrzucanie wyników obarczonych dużymibłędami czy skalowanie (wzorcowanie), tylko w niewielkim stopniupoprawiły reputację metody sklerometrycznej.Niżej przedstawiono przypadek oceny wytrzymałości betonu napodstawie badań sklerometrycznych bez stosowania zbędnychi budzących wątpliwości zależności.Badania nieniszcząceW realizowanym obiekcie o konstrukcji żelbetowej przewidzianow projekcie zastosowanie prefabrykowanych słupów żelbetowycho klasie wytrzymałości betonu C40/50. Dla partii składającejsię z 15 słupów wyniki badań próbek kontrolnych betonuwskazywały, że mogą być niespełnione wymagania projektowe.Dodatkowe badania i analizy nie doprowadziły do wyjaśnieniawątpliwości i dlatego zwrócono się do Instytutu Techniki Budowlanej(ITB) o ocenę wytrzymałości betonu w prefabrykowanychsłupach.Na podstawie wyników badań kontrolnych próbek betonu wybranosłup o najgorszych (najniższych) wynikach wytrzymałości.Słup ten został zdemontowany z konstrukcji (fot. 1) i służył dopobrania (odwiercenia) próbek do laboratoryjnych badań niszczącychbetonu. Wzdłuż długości leżącego słupa wytypowanopięć miejsc dla wykonania (pobrania) odwiertów. Dla wytypowanychmiejsc – po obu przeciwległych ścianach słupa – wykonanopomiary liczby odbicia młotkiem Schmidta typu N.Odwierty wykonane były w kierunku prostopadłym do kierunku betonowania.Otrzymano pięć odwiertów o średnicy około 100 mmi długości około 500 mm.Dla pozostałych słupów wykonano pomiary liczby odbicia na wysokościokoło 1,5 m ± 0,2 m, na trzech powierzchniach słupa(pomijano powierzchnię zacieraną), wybierając gładkie miejsca.Otrzymane z pomiarów średnie wartości liczby odbicia dla poszczególnychsłupów przedstawiono w tablicy 1.Badania na budowie wykonano jednego dnia, przy temperaturzepowietrza około 3ºC. Wszystkie pomiary liczby odbicia wykonanotym samym młotkiem Schmidta typu N.Tab. 1 | Średnia liczba odbicia dla słupówMiejsce badaniaLiczba odbiciaSłup 1 50,4Słup 2 47,7Słup 3 48,7Słup 4 51,3Słup 5 49,3Słup 6 46,0Słup 7 44,5Słup 8 53,6Słup 9 50,6Słup 10 50,1Słup 11 42,7Słup 12 44,5Słup 13 46,7Słup 14 43,0Słup 15 (zdemontowany) 43,1Badania niszczącePobrane z elementu konstrukcyjnego odwierty do badań niszczącychzostały dostarczone do ITB i przechowywane przezosiem dni w laboratorium w temperaturze około 18ºC. Następniez każdego z odwiertów wykonanych zostało po dwiepróbki o średnicy około 100 mm i wysokości około 100 mm.Próbki pochodziły ze środkowej części słupa. Skrajne części odwiertów(przy czołowych powierzchniach) zostały odrzucone zewzględu na znajdujące się tam fragmenty prętów zbrojeniowych.Powierzchnie czołowe próbek zostały zeszlifowane.Badania niszczące próbek zostały wykonane w laboratoriumna maszynie wytrzymałościowej przy zakresie siłomierza1000 kN. Wyniki badań niszczących dziesięciu próbek przedstawionow tablicy 2 (f ci - wytrzymałość betonu).Ze względu na niesymetryczną postać zniszczenia odrzucono wynikipróbek o numerach 5, 8 i 10 (fot. 2). Dla pozostałych siedmiupróbek wyniki uznano za miarodajne i uwzględniono w zestawieniachstatystycznych i analizach. Średnia wytrzymałość z badańniszczących próbek betonu wynosi 50,0 MPa, odchylenie standardowe– 6,5 MPa, minimalna zaś wartość – 41,1 MPa.Warto zwrócić uwagę na następujące fakty.Oceny wytrzymałości betonu na podstawie wyników badań niszczącychprzyjmują założenie, że na całej powierzchni przekroju poprzecznegorozkład naprężeń w badanej próbce jest równomierny.W rzeczywistości nawet niewielkie, niewidoczne zaburzenia i niedokładnościpowodują, że w próbce występują bardzo zróżnicowanenaprężenia. W miejscach występowania dużych naprężeń powstająlokalne pęknięcia, uszkodzenia i zniszczenia dużo wcześniej niżwrzesień 10 [76]89