Badanie wytrzymałości betonu

Badanie wytrzymałości betonu jest kluczowym elementem kontroli jakości w budownictwie. Badanie wytrzymałości betonu wykonujemy w różnych etapach realizacji inwestycji, aby potwierdzić, że beton spełnia wymagania projektowe i normowe.. Badanie wytrzymałości betonu wykonujemy na budowie, in situ, metodą nieniszczącą sklerometryczną oraz metodę próbek walcowych w  labolatorium.

Kiedy wykonujemy badania wytrzymałości betonu

Wytrzymałość betonu to jeden z najważniejszych parametrów wpływających na bezpieczeństwo i trwałość konstrukcji.

Najczęstsze sytuacje, w których wykonuje się badanie wytrzymałości betonu to:

• Kontrola jakości betonu świeżego:
  • Określenie konsystencji, czasu wiązania i innych parametrów świeżego betonu.
  • Porównanie z projektowanymi parametrami mieszanki betonowej.
• Ocena wytrzymałości betonu stwardniałego:
  • Badania odbiorcze: Po osiągnięciu wymaganego wieku betonu (zwykle 28 dni) przeprowadza się badania, aby potwierdzić, czy wytrzymałość betonu odpowiada projektowanej klasie.
  • Kontrole okresowe: W przypadku konstrukcji szczególnie ważnych lub narażonych na agresywne środowisko, wykonuje się okresowe badania, aby monitorować trwałość betonu.
  • Badania reklamacyjne: W przypadku wątpliwości co do jakości wykonanych robót betonowych, zleca się badania, aby potwierdzić lub wykluczyć ewentualne wady.
• Ocena stanu istniejących konstrukcji betonowych:
  • Przed remontem lub modernizacją: Badania pozwalają określić rzeczywistą wytrzymałość betonu i dostosować metody naprawcze.
  • W przypadku podejrzenia uszkodzeń: Jeżeli konstrukcja wykazuje oznaki uszkodzeń, badania pomagają zdiagnozować przyczynę i ocenić stopień uszkodzenia.

Metody badania wytrbetonu

Najpopularniejszą metodą jest badanie na ściskanie próbek betonu. Świeży beton wlewa się do specjalnych form, tworząc kostki lub walce, które dojrzewają przez 28 dni. Następnie umieszcza się je w prasie hydraulicznej, która stopniowo zwiększa nacisk, aż do momentu pęknięcia próbki. Maksymalna siła, jaką wytrzymała próbka, informuje nas o wytrzymałości betonu na ściskanie.

Badania niszczące - metody destrukcyjne

Nieniszczące badanie wytrzymałości betonu to metoda oceny jakości betonu, która nie wymaga pobierania próbek i niszczenia konstrukcji. Istnieje wiele technik nieniszczących, które umożliwiają oszacowanie wytrzymałości betonu na podstawie różnych parametrów fizycznych, np. sprawdzenie wytrzymałości betonu na budowie metodą  badania młotkiem Schmidta.

• Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie - To najbardziej klasyczna i powszechnie stosowana metoda. Polega na przygotowaniu próbek betonu (najczęściej w formie kostek o wymiarach 150x150x150 mm lub walców) i poddaniu ich ściskaniu w prasie hydraulicznej. Maksymalne obciążenie, przy którym próbka ulega zniszczeniu, określa wytrzymałość betonu na ściskanie.

• Badanie na zginanie - W tej metodzie testuje się wytrzymałość betonu na siły działające w sposób powodujący zginanie elementu. Wykorzystuje się próbki w kształcie belek, które poddaje się obciążeniu aż do momentu pęknięcia.

Nieniszczące badania betonu (metody NDT)

• Młotek Schmidta (Młotek Odbiciowy) - to szybka metoda polegająca na uderzaniu sprężynowym młotkiem w powierzchnię betonu i mierzeniu wysokości odbicia tłoka. Wskaźnik odbicia pozwala oszacować wytrzymałość betonu bez naruszania jego struktury.
• Ultradźwiękowe Badanie Prędkości Pulsu (UPV) - Wykorzystuje fale ultradźwiękowe przesyłane przez beton. Mierząc czas przejścia sygnału między dwoma czujnikami, można ocenić jednorodność i jakość betonu. To trochę jak echolokacja – dźwięk pozwala "zajrzeć" w głąb materiału.
• Metoda Pull-off - badanie przyczepności do betonu metodą pull-off na powierzchnię betonu przykleja się metalowy krążek, który następnie odrywa się za pomocą siły prostopadłej do powierzchni. Mierzona siła oderwania pozwala ocenić przyczepność i wytrzymałość warstwy powierzchniowej.
• Badania radiograficzne - Wykorzystują promieniowanie rentgenowskie lub gamma do wykrywania wewnętrznych defektów, takich jak pęknięcia czy puste przestrzenie. Jest to metoda szczególnie przydatna w precyzyjnej diagnostyce konstrukcji.

Badanie wytrzymałości betonu na budowie

Popularna metoda nieniszcząca badania wytrzymałości betonu na ściskanie to badanie sklerometryczne z wykorzystaniem urządzenia pomiarowego typu młotek schmidta.

Od grudnia 2019 roku metody badania wytrzymałości betonu określa norma PN-EN 13791.

Warto podkreślić, że choć metody nieniszczące nie wymagają pobierania próbek, to jednak ich wyniki są jedynie szacunkowe i mogą mieć ograniczone zastosowanie w przypadku bardziej skomplikowanych projektów budowlanych. Dlatego też, w przypadku wymagających projektów, badanie wytrzymałości betonu powinno być przeprowadzone przy użyciu próbek niszczących.

Ciekawostką jest wpływ czynników zewnętrznych na wytrzymałość betonu. Temperatura, wilgotność, a nawet sposób wibracji podczas wylewania mogą znacząco wpłynąć na końcowe parametry. Dlatego inżynierowie coraz częściej sięgają po dodatki modyfikujące, takie jak plastyfikatory czy włókna zbrojeniowe, które poprawiają właściwości mieszanki.

Praktyczna i często stosowana metoda badania wytrzymałości betonu na budowie to metoda sklerometryczna, tzw. badanie młotkiem Schmidta.

Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie wykonujemy zgodnie z normą PN-EN 13791:2008, stosując metodę sklerometryczną, która nie wymaga pobierania próbek i badanie betonu przeprowadzane jest in situ, czyli na budowie.

Badanie posadzki betonowej metodą sklerometryczną, znanej również jako badanie twardości betonu, jest powszechnie stosowaną techniką oceny jakości i wytrzymałości betonowych powierzchni. Metoda ta polega na wykorzystaniu sklerometru, urządzenia pomiarowego, które mierzy twardość betonu poprzez pomiar odbicia kulki z jego powierzchni.