ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ
ОБЩЕСТВО
СО 100% ГОСУДАРСТВЕННЫМ КАПИТАЛОМ
«КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ БЮРО
БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА»
ОАО «КТБ ЖБ»
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
БЕТОНЫ
ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ НЕРАЗРУШАЮЩИМИ МЕТОДАМИ С УЧЕТОМ ОДНОРОДНОСТИ
СТО 02495307-006-2009
Москва 2009 г.
Содержание
Предисловие
Цели и задачи разработки, а также использование стандартов организаций
в РФ установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а
правила разработки и оформления - ГОСТ Р
1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» и ГОСТ
Р 1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций.
Общие положения».
Сведения о стандарте
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЁН ОАО
«Конструкторско-технологическое бюро бетона и железобетона». (Генеральный
директор канд. техн. наук А.Н. Давидюк, гл. инженер Е.С. Фискинд, зав. отделом
Н.В. Волков, Мосгосстройнадзор канд. техн. наук В.В. Курилин)
2. РЕЦЕНЗЕНТ канд. техн. наук
М.И. Бруссер
3. РЕКОМЕНДОВАН К ПРИМЕНЕНИЮ
Научно-техническим Советом ОАО «КТБ ЖБ» (протокол № 8 от 28 июля 2008 г.).
4. УТВЕРЖДЁН И ВВЕДЁН В ДЕЙСТВИЕ
приказом генерального директора ОАО «КТБ ЖБ» от 30 сентября 2008г. № 46-к.
5. ВВЕДЁН впервые
ВВЕДЕНИЕ
Контроль прочности бетона
является одним из основных критерии определения качества строительства в целом.
ГОСТ 18105,
на основе которого разработан настоящий стандарт, был создан более 20 лет назад
и, в основном, был ориентирован на правила контроля прочности сборного бетона и
железобетона. Данная разработка приближена к реалиям сегодняшнего дня -
контролю и оценке прочности бетона монолитных конструкций с учетом однородности
этого материала.
БЕТОНЫ.
ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ НЕРАЗРУШАЮЩИМИ МЕТОДАМИ С УЧЕТОМ ОДНОРОДНОСТИ
CONCRETE
RULES OF CONTROL AND ASSESMENT OF CONCRETE STRENGTH FOR CAST-IN-SITU CONCRETE
AND REINFORCED CONCRETE STRUCTURES BY NON-DESTRUCTIVE METHODS TAKING INTO
ACCOUNT HOMOGENEITY
1. Область применения
Настоящий стандарт
распространяется на тяжелый и мелкозернистый бетон, легкий конструкционный и
конструкционно-теплоизоляционный бетон монолитных бетонных и железобетонных
конструкций и устанавливает правила контроля и оценки прочности бетона на
сжатие путем применения неразрушающих методов определения прочности, в том
числе при осуществлении строительного надзора.
2. Нормативные ссылки
В настоящем стандарте
использованы следующие нормативные документы:
ГОСТ
10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.
ГОСТ 17624-87
Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.
ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила
контроля прочности.
ГОСТ
22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами
неразрушающего контроля.
ГОСТ
28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из
конструкций.
СП
13-102-2003 Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и
сооружений.
МДС 62-1.2000 Методические
рекомендации по статистической оценке прочности бетона при испытании
неразрушающими методами.
СТО
36554501-009-2007 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.
СТО
36554501-011-2008 Контроль качества высокопрочных тяжелых и мелкозернистых
бетонов в монолитных конструкциях.
СТО
02495307-005-2008 Бетоны. Определение прочности методом отрыва со
скалыванием.
3. Термины и определения
Анализируемый период - период времени, за который вычисляют
средний по партиям коэффициент вариации прочности, характеризующие однородность
бетона, для назначения требуемой прочности в течение последующего
контролируемого периода.
Партия конструкций - часть конструкции, одна или несколько
конструкций, бетонируемых в течение одних суток из бетонной смеси одного
номинального состава.
Контролируемый участок - участок конструкции, на котором производят
определение прочности бетона неразрушающими методами.
Захватка - объем бетона части монолитной конструкции в
составе партии, уложенный при непрерывном бетонировании в течение не более
одних суток.
Прямой неразрушающий метод - метод определения прочности бетона,
основанный на связи прочности бетона в конструкции с усилием, необходимым для
разрушения определенного технической характеристикой прибора объема бетона этой
конструкции.
Косвенный неразрушающий метод - метод определения
прочности бетона в конструкции, основанный на корреляционной связи прочности
бетона с её косвенной характеристикой.
Градуировочная зависимость - зависимость, связывающая косвенную
характеристику прочности бетона с прочностью бетона, определенной методом
отрыва со скалыванием или разрушающим методом.
Коэффициент совпадения - коэффициент, используемый для корректировки
("привязки") ранее установленной или универсальной градуировочной
зависимости к бетону контролируемого объекта.
4. Общие положения
4.1. Определение
прочности бетона в конструкциях следует производить механическими методами
неразрушающего контроля по ГОСТ
22690 или ультразвуковым методом по ГОСТ 17624 с
использованием предварительно экспериментально установленных градуировочных
зависимостей косвенных характеристик прочности бетона от его прочности на
сжатие, либо по эмпирическим формулам для прямых неразрушающих методов
определения прочности бетона.
Правила, требования и методику
построения градуировочных зависимостей следует принимать по ГОСТ
22690, ГОСТ 17624 и СТО
36554501-009-2007.
4.2. В случаях, когда построение
градуировочной зависимости невозможно, допускается определение прочности бетона
по имеющейся универсальной градуировочной зависимости или по градуировочной
зависимости, установленной для бетона, отличающегося от испытываемого
(составом, возрастом, условиями твердения) с уточнением этих зависимостей по
результатам параллельных испытаний бетона одних и тех же участков конструкций
косвенными неразрушающими методами и разрушающими методами, не менее трех
вырезанных или выбуренных образцов по ГОСТ 10180,
или прямыми неразрушающими методами, не менее трех испытаний по ГОСТ
22690.
4.3. К прямым неразрушающим
методам определения прочности бетона относятся методы отрыва со скалыванием и
скалывания ребра (ГОСТ
22690).
4.4. К косвенным неразрушающим
методам определения прочности бетона относятся:
- ультразвуковой метод;
- метод упругого отскока;
- метод пластической деформации;
- метод ударного импульса.
4.5. Оценка прочности бетона и
установление его условного класса по прочности на сжатие должна производиться с
применением статистических методов по ГОСТ 18105 и в соответствии с
настоящим стандартом.
5. Правила и нормы контроля
5.1. Контроль прочности бетона в
конструкциях должен проводиться для каждой партии; конструкций.
5.2. Контроль бетона в партии
конструкций проводится для оценки нормируемых видов прочности (промежуточной, в
проектном возрасте) и может быть выборочным или сплошным.
5.3. Выборочный контроль
прочности бетона проводится в соответствии с требованиями ППР и технологических
регламентов в промежуточном возрасте.
5.4. Сплошной контроль прочности
бетона проводится в проектном возрасте.
5.5. При проведении выборочного
контроля проверяется не менее одной конструкции из партии однородных
конструкций или часть конструкции в случае, когда её бетонирование
производилось более одних суток.
5.6. Число и расположение
контролируемых участков в конструкциях следует назначать с учетом:
- задач контроля (определение
фактической прочности или условного класса прочности бетона, выявление участков
пониженной прочности и др.);
- вида конструкций (колонны,
балки, плиты и др.);
- размещения захваток и порядка
бетонирования;
- вида применяемого неразрушающего метода.
5.7. При
контроле отдельных конструкций число участков испытаний прочности бетона
косвенными неразрушающими методами должно быть не менее 6, а прямыми
неразрушающими методами - не менее 3.
5.8. Число контролируемых
участков назначается не менее:
- для стен и перекрытий - 3
участков на захватку;
- для колонн и пилонов - 6
участков на каждую конструкцию;
- для горизонтальных линейных
конструкций - 1 участок на 4 м длины.
5.9. При определении класса
бетона партии конструкций, измеряя прочность бетона косвенными неразрушающими
методами, общее число контролируемых участков должно быть не менее:
- 15 при средней прочности
бетона до 20 МПа;
- 20 при средней прочности
бетона до 30 МПа;
- 25 при средней прочности бетона
выше 30 МПа.
5.10. При определении класса
бетона партии конструкций с применением прямых неразрушающих методов общее
число контролируемых участков должно быть не менее:
- 6 для метода отрыва со
скалыванием;
- 9 для метода скалывания ребра.
5.11. Число измерений,
выполняемых на каждом контролируемом участке, принимают по действующим
стандартам на методы неразрушающего контроля (ГОСТ
22690 и ГОСТ 17624).
В качестве единичного значения
прочности бетона контролируемого участка принимают среднее значение измерений
прочности на данном участке.
6. Оценка однородности бетона по прочности.
6.1 Однородность прочности
бетона в конструкциях характеризуется средним партионным коэффициентом вариации
Vm.
Статистическую оценку прочности
бетона с учетом его однородности производят по результатам определения
прочности неразрушающими методами по пункту 4.1.
настоящего стандарта, при этом использование установленной градуировочной
зависимости допустимо при коэффициенте корреляции градуировочной зависимости r ³ 0,7 и коэффициенте вариации установленной
градуировочной зависимости V £ 15%.
6.1.1. Коэффициент вариации
установленной градуировочной зависимости вычисляется по формуле
(1)
где - средняя прочность бетона образцов,
использованных для построения градуировочной зависимости;
ST.H.M - средняя квадратическая ошибка построенной градуировочной зависимости,
вычисляемая по формуле
(2)
где п - число серий
образцов, использованных для построения градуировочной зависимости;
Riф и Riн - значения
прочности бетона i серии образцов, определенные,
соответственно, по ГОСТ 10180
и по градуировочной зависимости.
6.1.2. В
случае построения градуировочной зависимости по данным параллельных испытаний одних
и тех же участков методом отрыва со скалыванием и косвенным неразрушающим
методом средняя квадратическая ошибка градуировочной зависимости ST определяется по формуле
(3)
где ST.M.O.C. - средняя квадратическая ошибка градуировочной зависимости метода
отрыва со скалыванием, принимаемая равной 0,04 от средней прочности бетона
участков, использованных при построении градуировочной зависимости анкерным
устройством с глубиной заделки 48 мм; 0,05 от средней прочности при анкере
глубиной 35 мм; 0,06 от средней прочности при анкере глубиной 30 мм и 0,07 от
средней прочности при анкере глубиной 20 мм.
6.1.3. Коэффициент корреляции
градуировочной зависимости r вычисляется по формуле
(4)
6.2. При контроле прочности бетона
прямыми неразрушающими методами в партии конструкций в случае, когда за
единичное значение прочности принимается прочность бетона на контролируемом
участке, среднее квадратическое отклонение Sm прочности бетона в партии вычисляют по
формуле
(5)
где Ri - прочность бетона отдельного участка
конструкции;
Rm - средняя прочность
бетона в партии конструкций;
п - число контролируемых участков.
В тех случаях, когда в качестве
единичной прочности бетона принята средняя прочность бетона конструкции,
вычисленная как среднее арифметическое значение прочности контролируемых
участков конструкций, среднее квадратическое отклонение прочности бетона партии
конструкций Sm вычисляют с учетом средних квадратических отклонений градуировочной
зависимости по формуле
(6)
где ST - средняя квадратическая ошибка градуировочной зависимости метода отрыва
со скалыванием (по пункту 6.1.2);
Р - число контролируемых участков конструкции;
п - число проконтролированных конструкций в
партии.
6.3. При контроле прочности
бетона косвенными неразрушающими методами среднее квадратическое отклонение
определяется следующими формулами.
В случае, когда за единичное
значение прочности принимается прочность бетона на контролируемом участке,
среднее квадратическое отклонение прочности бетона партии Sm определяется по формуле
(7)
где SH.M - среднее квадратическое отклонение прочности бетона, полученное по
данным испытаний неразрушающими методами;
п - количество участков испытаний в конструкции;
r - коэффициент корреляции градуировочной зависимости.
Количество участков испытаний
принимают по пункту 5.7.
В тех случаях, когда в качестве
единичной прочности бетона принята средняя прочность бетона конструкции,
среднее квадратическое отклонение прочности бетона в партии конструкций Sm определяется по формуле
(8)
где SH.M - среднее квадратическое отклонение прочности бетона, полученное по
данным испытаний неразрушающими методами;
Р - число участков испытаний в конструкции,
которое принимают:
4 £ Р < 6 при Р ³ 6 при
7. Контроль и оценка прочности бетона в
конструкциях
7.1. При контроле прочности бетона конструкций оценке подлежат
нормируемые в проектной и технологической документации прочности бетона в
проектном и промежуточном возрасте.
7.2. Контроль и оценка прочности
бетона в конструкциях осуществляется в следующих случаях:
- при операционном контроле
прочности бетона, уложенного на строительной площадке в конструкции;
- при обследовании конструкций и
при осуществлении строительного надзора;
7.3. При осуществлении
приемочного контроля бетонных и железобетонных конструкций необходимо
обеспечить следующее соотношение фактической прочности бетона в конструкции и
требуемой прочности:
Rm ³ RT, (9)
где Rm - фактическая средняя прочность бетона в партии конструкций,
определяемая по пункту 4.1.
настоящего стандарта, МПа;
RT - минимально допустимое значение прочности
бетона в партии конструкций, соответствующее ее однородности, МПа,
RT = ВнормKT (10)
или
RT = ВнормKT 0,95, (11)
где KT - коэффициент требуемой прочности бетона, принимаемый по табл. 2 ГОСТ 18105 в
зависимости от коэффициента вариации Vm данной партии конструкций при п ³ 30, или по формуле
при n <
30,
гдe ta - коэффициент Стьюдента, принимаемый по приложению 1
настоящего стандарта;
п - количество единичных значений прочности.
Формулу (10) используют в случаях, когда за единичное значение
принимают среднюю прочность бетона конструкции, а формулу (11) - когда за единичное значение принимают прочность бетона
контролируемого участка конструкции.
Коэффициент вариации Vm рассчитывают по формуле
(12)
де Sm - среднее квадратическое отклонение прочности бетона в партии
конструкций,
или его величину принимают равным указанному
в документе предприятия-изготовителя о качестве бетонной смеси, из которой
изготовлена данная партия конструкций. При этом предприятие-изготовитель несет
полную ответственность за достоверность представленных данных.
При контроле прочности бетона в
промежуточном возрасте оценивается соответствие фактического условного класса
бетона на момент испытания, нормируемой проектом величине. В этом случае
условный класс бетона по прочности на сжатие определяют по формуле
(13)
где Rm - фактическая средняя прочность бетона, МПа, в партии конструкций по
результатам испытаний неразрушающими методами;
КТ - коэффициент требуемой прочности,
принимаемый по таб. 2 ГОСТ 18105 в зависимости от
коэффициента вариации прочности бетона данной партии конструкций Vm.
Коэффициент вариации прочности
бетона Vm рассчитывают по
формул 12, либо принимают по документу о качестве бетонной смеси
предприятия-изготовителя.
В случае, когда за единичное
значение прочности принимают прочность бетона, контролируемого участка
конструкции, коэффициент КТ умножают на 0,95.
При количестве участков
испытаний бетона в партии менее 15, условный класс бетона рассчитывают
по формуле
Вусл = Rm(1
- taVт), (14)
где ta - коэффициент Стъюдента, принимаемый по
приложению 1
настоящего стандарта.
В случае, когда за единичное
значение прочности принимают прочность бетона контролируемого участка
конструкции, правую часть формулы делят на 0,95.
Таким же образом, как и при
контроле прочности бетона конструкций в промежуточном возрасте,
допускается проводить оценку соответствия фактического класса бетона по
прочности на сжатие - проектному классу.
7.4. При обследовании и
осуществлении строительного надзора за прочностью бетона в конструкциях
условный класс прочности бетона следует определять по формуле
Вусл = Rm(1
- taV), (15)
где Rm - фактическая средняя прочность бетона конструкции или группы
конструкций;
ta - коэффициент Стъюдента, принимаемый по
приложению 1
настоящего стандарта в зависимости от числа испытаний;
V - коэффициент вариации прочности бетона, который определяется по формуле
(16)
где Sm - среднее квадратическое отклонение
прочности;
Rm - фактическая
средняя прочность бетона конструкции или группы конструкций.
В случае, если установленная
градуировочная зависимость или градуировочная зависимость, уточненная в
соответствии с приложением 9 ГОСТ
22690, отсутствуют, условный класс бетона по прочности на сжатие определяют
без статистической оценки, принимая его равным 0,8Rm, но не более минимального значения прочности бетона отдельного участка.
Приложение 1
Значение коэффициента Стьюдента ta (одностороннее
ограничение)
Количество единичных значений
прочности
|
ta
|
Количество единичных
значений прочности
|
ta
|
|
|
11
|
1,81
|
2
|
6,31
|
12
|
1,80
|
3
|
2,92
|
13
|
1,78
|
4
|
2,35
|
14
|
1,77
|
5
|
2,13
|
15
|
1,76
|
6
|
2,01
|
20
|
1,75
|
7
|
1,94
|
25
|
1,73
|
8
|
1,89
|
30
|
1,71
|
9
|
1,86
|
40
|
1,70
|
10
|
1,83
|
∞
|
1,64
|