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

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.

Rodzaje badania betonu

Badania niszczące

• Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie: Najczęściej stosowana metoda polegająca na ściskaniu próbki betonowej w prasie.
• Badanie na zginanie: Służy do określenia odporności betonu na obciążenia zginające.
• Badanie na rozciąganie: Wykonuje się je rzadziej, głównie w przypadku specjalnych wymagań projektowych.

Nieniszczące badania betonu

• Młotek Schmidta: Urządzenie, które pozwala na oszacowanie wytrzymałości betonu poprzez pomiar odbić młotka od powierzchni betonu.
• Ultrasonografia: Metoda polegająca na pomiarze czasu przebiegu fali ultradźwiękowej przez beton.

Metody badania wytrzymałości betonu

Do badania wytrzymałości betonu można wykorzystać kilka metod. Oto niektóre z nich:

• badanie wytrzymałości betonu na ściskanie metodą sklerometryczną - badanie młotkiem Schmidta
• bdanie jednorodności i wytrzymałości betonu na ściskanie metodą ultradźwiękową
• badanie przyczepności do betonu metodą pull-off - pomiar wytrzymałości betonu i warstw wykończeniowych na odrywanie / rozciąganie
• badanie jednorodności i wytrzymałości betonu na ściskanie metodą sklerometryczną młotkiem Schmidta typu N - do elementów cienkościennych.
• labolatoryjna metoda próbek walcowych - badanie wytrzymałości betonu na prasie

W metodzie próbek walcowych, pobiera się próbki betonu z konkretnego elementu konstrukcyjnego, takiego jak ściana, słup czy belka. Próbki te są zwykle walcowe i mają określony rozmiar i kształt. Następnie próbki te są poddawane testom laboratoryjnym, aby określić ich wytrzymałość na ściskanie. Testy laboratoryjne polegają na stopniowym zwiększaniu obciążenia próbki na prasie, aż do jej zniszczenia. Wynik testu wyrażany jest w postaci wartości ciśnienia, które próbka jest w stanie wytrzymać. Ten wynik jest następnie porównywany z wartościami minimalnymi określonymi w normach i przepisach budowlanych, aby określić, czy beton jest wystarczająco wytrzymały na potrzeby danego projektu.

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.

Jedną z najczęściej stosowanych technik jest tzw. metoda ultradźwiękowa. Polega ona na wysyłaniu fal ultradźwiękowych przez beton, a następnie odbieraniu ich na drugiej stronie i analizowaniu wyników. Im wyższa jakość betonu, tym szybciej fale przechodzą przez materiał. Na podstawie czasu, jaki fale potrzebują na przejście przez beton, można określić jego wytrzymałość.

Inną techniką nieniszczącą jest metoda pomiaru elektrooporowości. Polega ona na wprowadzeniu prądu elektrycznego do betonu i mierzeniu jego przewodności. Im wyższa jakość betonu, tym mniejsza jego przewodność. Na podstawie wyników pomiarów można określić wytrzymałość betonu.

Inne metody nieniszczące to m.in. tomografia rentgenowska, tomografia rezonansu magnetycznego, testy rezystancji, pomiar prędkości propagacji fal sejsmicznych, a także testy penetracyjne.

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.

Badanie wytrzymałości betonu na budowie

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.