Определение характеристик материалов бетонных и железобетонных конструкций

8.3.1 В бетонных и железобетонных конструкциях прочность бетона определяют механическими методами неразрушающего контроля по ГОСТ 22690, ультразвуковым методом по ГОСТ 17624, а также методами определения прочности по образцам, отобранным из конструкций, по ГОСТ 28570 и приложению 10 ГОСТ 22690.

8.3.2 До инструментального определения прочности бетона по 8.3.1 целесообразно предварительно любым оперативным (экспертным) методом (молотком Физделя, ультразвуковым поверхностным прозвучиванием и пр.) обследовать бетон по его поверхности в расчетных сечениях конструкций и их элементов с целью выявления возможного наличия зон с различающейся прочностью бетона.

8.3.3 Участки испытания бетона при инструментальном определении прочности в группе однотипных конструкций или в отдельной конструкции должны располагаться:

в местах наименьшей прочности бетона, предварительно определенной экспертным методом;

в зонах и элементах конструкций, определяющих их несущую способность;

в местах, имеющих дефекты и повреждения, которые могут свидетельствовать о пониженной прочности бетона (повышенная пористость, коррозионные повреждения, температурное растрескивание бетона, изменение его цвета и пр.).

8.3.4 Число участков при инструментальном определении прочности бетона следует принимать не менее:

3 - при определении прочности зоны или средней прочности бетона конструкции;

6 - при определении средней прочности и коэффициента изменчивости бетона конструкции;

9 - при определении прочности бетона в группе однотипных конструкций.

Число однотипных конструкций, в которых оценивается прочность бетона, определяется программой обследования и принимается не менее трех.

8.3.5 Фактическая прочность бетона в конструкциях, определенная неразрушающими методами или испытанием отобранных из конструкции образцов, является необходимым фактором для получения расчетных характеристик бетона.

Расчетные и нормативные характеристики бетона определяют согласно СНиП 52-01, разделу 5 СП 52-101, СП 52-102 в зависимости от условного класса бетона по прочности на сжатие. Значение условного класса бетона по прочности на сжатие вычисляют для тяжелого бетона по формуле           В =0.8 ,  для легкого – В=0.7 , где  - средняя прочность бетона в группе однотипных конструкций, в конструкции или отдельной ее зоне, полученная по результатам испытаний неразрушающими методами или испытаниями отобранных из конструкций образцов бетона (раздел 6 СНиП 2.03.01).

При больших объемах работ по оценке прочности бетона целесообразно применить статистические методы оценки. Оценка прочности бетона с применением статистических методов приведена в приложении Б.

8.3.6 В практике обследования в ряде случаев, помимо оценки прочности бетона, может потребоваться определение и других его характеристик.

Определение плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости бетона следует проводить по ГОСТ 12730.0 - ГОСТ 12730.5.

Морозостойкость бетона определяют испытанием отобранных из конструкций образцов по ГОСТ 10060.0 - 10060.4.

Щелочность бетона определяют по значению рН поровой жидкости в соответствии с ГОСТ 5382.

Состав и структуру бетона определяют специальными методами химического, физико-химического и микроскопического анализа бетона.

Для определения температуры нагрева бетона при пожаре используют методы дифференциально-термического анализа и контроля изменения пористости цементного камня и его цвета.

8.3.7 Для проверки и определения системы армирования железобетонной конструкции (расположения арматурных стержней, их диаметра, толщины защитного слоя бетона) используют:

магнитный метод по ГОСТ 22904;

радиационный метод по ГОСТ 17625 (применяемый в случаях необходимости);

метод георадиолокации;

контрольное вскрытие бетона с обнажением арматуры для непосредственного замера диаметра и количества стержней, оценки класса арматурной стали по рисунку профиля и определения остаточного сечения стержней, подвергшихся коррозии.

Число конструкций, в которых определяются диаметр, количество и расположение арматуры, определяется программой обследования и принимается не менее трех.

Размеры повреждений арматуры и закладных деталей определяют по снимкам, полученным с помощью радиационного метода или непосредственными замерами после вскрытия арматуры.

8.3.8 Для определения фактической прочности арматуры из конструкции, где это возможно без ее ослабления, вырезают образцы и испытывают по ГОСТ 12004.

При определении прочности арматуры по данным механических испытаний число стержней одного диаметра и одного профиля, вырезанное из однотипных конструкций, должно быть не менее трех. Стержни должны вырезаться из сечений тех участков конструкций, в которых несущая способность без вырезанных стержней обеспечивается.

8.3.9 Допускается ориентировочное определение прочности арматуры по рисунку профиля стержней, определяемому после ее вскрытия или по данным испытаний радиационным методом по ГОСТ 17625.

При ориентировочном определении прочности арматуры по рисунку профиля стержней количество участков, в которых определяется профиль стержней одного и того же диаметра в однотипных конструкциях, должно быть не менее пяти. В таком случае в расчет принимаются прочностные характеристики арматуры, соответствующие минимальному классу для арматуры такого профиля, применяемой в конструкциях данного типа.

8.3.10 В связи с тем, что арматурные стали одной марки или класса имели в действовавших в разные годы нормативных документах разные величины нормативных и расчетных сопротивлений, при обследовании необходимо определять годы проектирования и постройки здания или сооружения.

Если определение класса арматуры проводится по проектным данным (имеются чертежи конструкций с данными по классу арматуры или маркам примененной стали) без отбора и испытания образцов арматуры, то нормативные и расчетные сопротивления арматуры конструкций принимают согласно действовавшим ранее нормативным документам (НиТу 123-55, СНиП II-13.1-62, СНиП II-21-75, СНиП 2.03.01.) - см. таблицу В.2 приложения В и по СНиП 52-01, СП 52-101, СП 52-102. При обследовании конструкций, возведенных до 2004 г., нормативные и расчетные сопротивления арматуры можно принимать по таблице В.2 приложения В, а конструкций, возведенных после 2003 г. - по СНиП 52-01, СП 52-101 и СП 52-102.

При этом должно соблюдаться условие: арматура в обследованных конструкциях должна совпадать с проектными данными по соответствию рисунка профиля арматуры классу, диаметрам стержней, их количеству и расположению.

При отсутствии проектных данных и невозможности отбора и испытания образцов арматуры нормативные и расчетные сопротивления допускается принимать в зависимости от профиля арматуры в соответствии с п. 6.21 СНиП 2.03.01 или по таблице В.2 приложения В.

При выполнении поверочных расчетов по данным испытаний образцов арматуры, отобранной от обследованных конструкций, нормативные и расчетные сопротивления арматуры принимаются согласно п. 6.19 СНиП 2.03.01.

Если марку арматурной стали определяют на основании химического или спектрального анализа, то нормативные и расчетные сопротивления арматуры назначают в соответствии с нормами, действовавшими на момент постройки или изготовления конструкций (см. таблицу В.2  приложения В).

8.3.11 Определение типов и контроль качества сварных соединений арматуры на соответствие их ГОСТ 14098, ТСН 102-00 производится после вскрытия арматуры путем визуального осмотра и измерения геометрических параметров сварного соединения ультразвуковым методом по ГОСТ 23858 или радиационным методом по ГОСТ 17625, а также, когда это возможно, путем механических испытаний, вырезанных образцов, по ГОСТ 10922.

Контроль сварных соединений закладных деталей производится в соответствии с ГОСТ 10922, радиационным методом по ГОСТ 17625, ультразвуковым методом или визуально.

8.3.12 При обследовании конструкций подвергшихся воздействию пожара, для получения достоверных данных рекомендуется установить:

время обнаружения пожара;

начало интенсивного горения;

зону распространения пожара и время интенсивного горения;

температуру в помещениях во время пожара;

место нахождения очага пожара;

средства тушения пожара;

максимальную температуру нагрева бетона, арматуры, закладных деталей и сварных соединений;

распределение температуры по участкам конструкций во время пожара.

Для более точной оценки технического состояния конструкций, подвергшихся воздействию пожара и влиянию на них средств тушения, необходимо установить:

изменение цвета бетона и образование на нём копоти и сажи;

глубину повреждения бетона (наличие трещин и микротрещин в бетоне);

участки сколов бетона и оголения арматуры;

зоны отставания поверхностных слоёв бетона;

расслоение и отставание поверхностных слоев бетона от основного массива;

наличие и зоны нарушения сцепления арматуры с бетоном вследствие температурных деформаций металла;

площадь неповрежденных рабочих сечений элементов и прочность бетона в них;

прогиб конструкций и их возможное смещение.

Признаки, определяющие температуру нагрева бетона при пожаре, приведены в таблице Г.1 приложения Г. Возможное снижение прочности бетона и арматуры в зависимости от температуры нагрева приведено в таблицах Г.2 и Г.3 приложения Г

8.3.13 Особенности обследования бетонных и железобетонных конструкций, подвергавшихся воздействию нефтепродуктов, приведены в приложении Д.