Jak wygląda badanie wytrzymałości betonu?

Badanie wytrzymałości betonu ma na celu określenie, czy parametry danej mieszanki zostały właściwie dopasowane do warunków panujących w miejscu jej zastosowania. Kontrola może dotyczyć między innymi stopnia odporności na ściskanie, rozciąganie lub mróz.

W jakich sytuacjach wykonywane jest badanie wytrzymałości betonu?

Jak w wypadku pozostałych wyrobów budowlanych, tak i w stosunku do betonu stosowane są procedury potwierdzające zgodność uzyskanych przez produkt parametrów technicznych w odniesieniu do określonych wymogów. W związku z tym, że produkcja betonu i kształtowanie się jego właściwości są procesem długotrwałym, kontrole zgodności produktu z normami mogą być przeprowadzane w różnych punktach czasowych, na przykład:

• w trakcie produkcji,
• w trakcie dostawy,
• po wbudowaniu.

Kontrola ta może być przy tym przeprowadzona przez szereg różnych biorących udział w produkcji i obrocie towarem podmiotów:

• producenta,
• wykonawcę robót budowlanych,
• nadzorcę budowlanego,
• inwestora.

Obowiązkowa kontrola zgodności betonu wykonywana jest przez producenta i ma na celu ustalenie zgodności produktu z kryteriami wynikającymi z normy PN-EN 206. W tym typie kontroli wyróżnia się następujące parametry:

• wytrzymałość betonu na ściskanie,
• wytrzymałość betonu na rozciąganie,
• właściwości inne niż wytrzymałość.

Ewentualne dalsze kontrole są opcjonalne i wynikają głównie z braku zaufania odbiorców produktu do producenta i jego zapewnień. Mogą być również dyktowane zapisami specyfikacji projektowej oraz wątpliwościami dotyczącymi jakości betonu.

Metody wykorzystywane do badania wytrzymałości betonu

Do badania wytrzymałości betonu wykorzystywane są zróżnicowane metody dostosowane do typu testowanej wytrzymałości.

Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie

Wytrzymałość na ściskanie to podstawowy parametr techniczny betonu, który określa nośność konstrukcji z niego wykonanych. Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie przeprowadza się na próbkach pobranych w trakcie betonowania. Jego wyniki określają wytrzymałość tworzywa wbudowanego, która zależy nie tylko od jakości betonowej mieszanki, lecz także od technologii wbudowania. Do badania betonu wykorzystuje się dwie metody – prasę wytrzymałościową oraz młotek Schmidta.

• Prasa wytrzymałościowa

Jest to metoda określana jako niszcząca. Próbki pobiera się ze zrobu, a ich wytrzymałość na ściskanie określa po 28 dniach niezbędnych do ustabilizowania materiału. Specjalna prasa napiera na próbkę, miażdżąc ją. Wytrzymałość betonu określa się na podstawie odczytu wartości siły potrzebnej do zniszczenia próbki.

• Młotek Schmidta

Metoda ta stanowi metodę nieniszczącą, zwaną także nieinwazyjną – w trakcie badania próbka nie ulega zniszczeniu. Pomiar wykonywany jest przy pomocy młotka ręcznie, w oparciu o analizę zmiany energii bijaka sprężynowego po odbiciu od badanej powierzchni.

• Badanie wytrzymałości betonu na rozciąganie

Badanie rozciągliwości przeprowadzane jest wtedy, gdy beton ma zostać wykorzystany w produkcji nawierzchni drogowej, gdzie będzie narażony na silne naprężenia rozciągające mogące wywoływać uszkodzenia. W celu przeprowadzenia badania wytrzymałości betonu na rozciąganie stosuje się przede wszystkim rozciąganie przy rozłupywaniu, gdzie mierzy się siłę rozłupującą, a następnie mnoży tę wartość przez współczynnik 0,9. Uzyskany wynik oznacza siłę rozciągającą.

• Badanie odporności betonu na wodę

Badanie to ma na celu określenie poziomu wodoodporności betonu. W jego trakcie próbka substancji poddawana jest okresowemu działaniu wody nakierowanej pod ciśnieniem na jedną ze ścianek próbki. Obserwacji zostaje poddane to, czy woda przedostaje się na pozostałe ścianki, a także to, jak głęboko woda przeniknęła do wnętrza całej próbki.

• Badanie odporności betonu na mróz

Beton stanowi tworzywo porowate, które pochłania wodę. W obniżonych temperaturach znajdująca się wewnątrz betonu woda zamarza, powiększając swoją objętość i powodując uszkodzenia struktury tworzywa. W celu ustalenia poziomu odporności danej mieszanki na mróz, wykonuje się badanie betonu polegające na określeniu masy złuszczonego materiału górnej powierzchni próbki na skutek zamrażania i odmrażania przy użyciu trzyprocentowego roztworu chlorku sodu. Wyniki kataloguje się po 28 i 56 cyklach, a samo badanie przeprowadza po 28 dniach dojrzewania betonu w warunkach uśrednionych.

Osobne badania betonu przeprowadza się również w celu określenia wytrzymałości tworzywa przy obecności środków odladzających, można również zbadać beton pod kątem jego nasiąkliwości, choć badanie to nie jest przewidywane w obowiązujących normach zharmonizowanych.