Неразрушающий контроль бетонных конструкций. Что не так?

Автор: Алексей КОНОПЛЕВ

Важнейшей характеристикой здания является его безопасность. Безопасность зданий и сооружений, выполненных из железобетонных конструкций, зависит от качественных характеристик бетона, среди которых выделяют его прочность. Как отмечают эксперты, в сфере оценки прочности бетона накоплено немало проблемных моментов. Среди них — доминирование методов неразрушающего контроля при оценке прочностных свойств бетона и противоречие разных нормативных документов. Эти вопросы обсудили на республиканском научно-практическом семинаре «Оценивание прочности бетона в существующих конструкциях», организованного РУП «Стройтехном».

 

По словам заведующего кафедрой «Строительные материалы и технология строительства» строительного факультета БНТУ Эдуарда БАТЯНОВСКОГО, в сфере контроля прочности бетона накоплено немало проблемных вопросов. Одним из них является доминирование методов неразрушающего контроля.

— Мы были против того, чтобы в монолитном строительстве все сводилось к неразрушающему контролю, — отмечает ученый. — Неразрушающие методы контроля вспомогательны, они являются не «базовыми», а «косвенными». В мировой строительной практике, включая систему стандартов EN, нет такого подхода, при котором прямой разрушающий контроль прочности бетона по контрольным образцам (изготовленным или отобранным из конструкций) был бы исключен из практического применения и заменен неразрушающим контролем, даже сплошным. Практиковавшийся у нас до 2010 года разрушающий контроль по образцам (согласно ГОСТ 18105) требовал совершенствования, но исключение его из практического применения, на мой взгляд, было ошибкой.

Эдуард Батяновский обозначает действующие нормативные документы. Это:

  • ГОСТ 18105-2010 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности»;
  • ГОСТ 10180-2012 (введен 01.11.2013) «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам»;
  • ГОСТ 28570-90 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций»;
  • СТБ 2264-2012* «Испытание бетона. Неразрушающий контроль прочности» (взамен ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля»);
  • ГОСТ 22690-2015 (взамен ГОСТ 22690-88; NEQ по отношению к ЕN 12504-2:2001 и ЕN 12504-3:2005);
  • ГОСТ 17624-87 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности»;
  • СТБ ЕN 13791-2012 «Оценка прочности на сжатие бетона в конструкциях и сборных элементах конструкций»;
  • СТБ ЕN 12504.1-2012 «Методы контроля бетона в конструкциях. 4.1. Отбор, проверка и проведение испытаний на сжатие. Цилиндрические образцы»;
  • СТБ ЕN 206-2016 «Бетон. Требования, показатели, изготовление и соответствие».

— Противоречие заложено уже в параллельном действии стандартов, — продолжает Эдуард Батяновский. — А именно: СТБ 2264-2012* идентичен соответствующим положениям системы ЕN, а ГОСТ 22690-2015 не соответствует ей. Но оба действуют на территории Беларуси. Также в СТБ 2264-2012* имеется противоречие между п. 1.5 (область применения) и п. 6.18 (подготовка к испытаниям). В п. 1.5 применение других методов разрешается «только по согласованию с ведущими научно-исследовательскими институтами», а в п. 6.18 допускается применение ультразвукового метода по ГОСТ 17624-87 в сочетании с другими методами контроля (неразрушающего или с использованием кернов). К этому противоречию добавляется вопрос: почему нельзя использовать ультразвуковой метод определения прочности бетона, если имеется разработанная должным образом градуировочная зависимость? Кроме этого, в названии (в сравнении с ГОСТ 22690) исчезло определяющее словосочетание «механические методы», хотя именно эти методы, а не какие-то иные, являются предметом норматива.

 

Соблюдать методику

По словам Эдуарда Батяновского, среди методов неразрушающего контроля на сегодняшний день самыми распространенными являются ультразвуковой метод по ГОСТ 17624-87, а также методы ударного импульса и упругого отскока по ГОСТ 22690-2015. Однако при их использовании редко соблюдаются требования стандартов по построению частных градуировочных зависимостей. В основном используют унифицированные зависимости. При этом ошибка измерений при использовании зависимостей, заложенных или прилагаемых к прибору, вместо зависимости, построенной на конкретном исследуемом бетоне, может быть весьма значительной. В литературе приведено немало примеров. Так, при использовании ультразвукового метода диапазон измерения по требованиям ГОСТ 17624-87 и ГОСТ 22690-88 находится в пределах 5–40 МПа, а погрешность измерения может достигать 30–50 %.

Другие проблемы возникают при обследовании. По словам Эдуарда Батяновского, согласно требованиям необходимо обеспечение выборки измерений (параллельных испытаний бетона косвенным и прямым методом) на более чем 30 участках. Чтобы полученная парным корреляционно регрессионным анализом зависимость имела высокий коэффициент корреляции (более 0,7) и низкое СКО (менее 15 % от средней прочности), точность измерений обоих контролируемых параметров (например, скорость ультразвуковых волн и прочность бетона) должна быть достаточно высокой, а прочность бетона, по которому строится зависимость, должна изменяться в широком диапазоне.

— При обследовании конструкций указанные условия выполняются редко, — отмечает эксперт. — Еще одной проблемой, влияющей на точность оценки прочности бетона косвенными неразрушающими методами, является неоднородность бетона, а именно прочность в поверхностном слое (исследуемая косвенным методом) может не соответствовать прочности того же участка на некоторой глубине (при использовании прямых методов).

Методы пластической деформации, упругого отскока и ударного импульса также не лишены недостатков. При их использовании на достоверность оценки прочности бетона влияют его температура и влажность, качество и шероховатость поверхности, расположение контролируемой поверхности, количество и глубина расположения арматуры, вид конструкции (наличие преднапряжения) и т. д. Эти факторы учитывают при помощи соответствующих коэффициентов, величина которых принимается, как правило, постоянной на всем диапазоне контролируемых прочностей бетона. Это также вносит существенную погрешность при оценке прочности бетона.

Мнимая простота и высокая производительность косвенных методов неразрушающего контроля теряются при выполнении требований построения градуировочной зависимости и учете (устранении) влияния факторов, искажающих результат. Без выполнения этих условий данные методы при обследовании конструкций можно применять только для качественной оценки прочности по принципу «больше — меньше», — резюмировал Эдуард Батяновский.

Добавить комментарий