Wytyczne i normy w zakresie badań wytrzymałości betonu

Aktualne wytyczne i normy dotyczące badań wytrzymałości betonu są określane przez odpowiednie instytucje i organy regulacyjne. W Polsce ważne normy dotyczące badań wytrzymałości betonu obejmują:

Badanie wytrzymałości betonu
 

Cele i zastosowania

• weryfikacja zgodności z założoną klasą wytrzymałości (C20/25, C30/37 itp.)

• kontrola jakości produkcji i wykonawstwa betonu

• ocena nośności i trwałości konstrukcji

• badanie wytrzymałości betonu w konstrukcji - badanie betonu in-situ

Metody badawcze
 

Wytrzymałość betonu na ściskanie

• norma PN-EN 12390-3

• próbki: kostki 150×150×150 mm lub walce Ø150×300 mm

• prędkość przyrostu obciążenia: 0,6 ± 0,2 MPa/s

Wytrzymałość na zginanie

• norma PN-EN 12390-5

• próbki: belki 150×150×700 mm

• metoda: obciążanie trójpunktowe (rozstaw podpor 600 mm)

  

Wytrzymałość na rozciąganie (pośrednie)

• norma PN-EN 12390-6

• rozłupanie walców: siła przykładana prostopadle do osi próbki

Badania nieniszczące betonu

• młotek Schmidta (PN-EN 12504-2)

• pomiar fali ultradźwiękowej (PN-EN 12504-4)

• ocena in situ (PN-EN 13791)

Procedura badania

1. Przygotowanie próbek

   • formowanie świeżego betonu wg PN-EN 12390-2

   • znakowanie i numeracja

2. Dojrzewanie

   • temperatura 20 ± 2 °C, wilgotność ≥ 95 %

   • standardowo 28 dni (opcjonalnie 7 i 90 dni)

3. Kalibracja maszyny

   • sprawdzenie czujników siły i przemieszczeń

   • ustawienie prędkości obciążenia

4. Wykonanie pomiaru

   • równomierny przyrost obciążenia

   • rejestracja siły maksymalnej F_max

5. Analiza wyników

   • wytrzymałość na ściskanie:

• dla zgodności z PN-EN 206: średnia arytmetyczna i wartość minimalna

Interpretacja wyników badania betonu

System normalizacji betonu w Polsce

W Polsce podstawową ramą prawną dla betonu są europejskie normy serii PN-EN, wprowadzane przez Polski Komitet Normalizacji. Do najważniejszych należą norma PN-EN 206 „Beton – Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność” oraz krajowe uzupełnienie PN-B-06265. Obok nich historycznie stosowano polskie normy PN-B-06250:1988 i PN-B-03264:2002, obecnie mające status archiwalny, choć niektóre przepisy techniczne nadal je przywołują.

Kluczowe normy betonowe

• PN-EN 206:2014 „Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność” • Definiuje klasy wytrzymałości (Cxx/yy), klasy ekspozycji, składniki i warunki produkcji. • Przewidywany czas użytkowania konstrukcji betonowych wynosi co najmniej 50 lat, jeżeli spełnione są wszystkie wymagania normy.

• PN-EN 206+A1:2016 (wersja z grudnia 2016) i najnowsza polska wersja z 15 grudnia 2017 – uaktualnienia kryteriów zgodności oraz wymagań krajowych.

• PN-B-06265 „Krajowe uzupełnienie do PN-EN 206” • Określa dodatkowe wymagania krajowe, uzupełniające zapisy normy PN-EN 206 dotyczące m.in. wód zarobowych i rodzajów cementu stosowanych w Polsce.

• Eurokod 2 (PN-EN 1992-1-1:2008) „Projektowanie konstrukcji betonowych” • Reguluje zasady obliczeń i wymiarowania konstrukcji żelbetowych oraz sprężonych, powołując na klasy betonu z PN-EN 206.

Normy badań wytrzymałości betonu utwardzonego

• PN-EN 12390-1: Specyfikacja próbek i przydatność do badań

• PN-EN 12390-2: Pobieranie próbek i wymiary kostek i walców

• PN-EN 12390-3: Badanie wytrzymałości na ściskanie betonu utwardzonego

• PN-EN 12390-4: Badanie wytrzymałości na zginanie betonu utwardzonego

Dodatkowo:

• PN-EN 12504-1: Badania nieniszczące – młot Schmidta, pomiar głębokości karbonatyzacji

• PN-EN 13791: Ocena wytrzymałości betonu in situ (metody odnoszące pomiary z prób laboratoryjnych do konstrukcji)

Podstawowe wytyczne wykonywania prób

1. Przygotowanie i dojrzewanie próbek

   • Kostki 150×150×150 mm lub 100×100×100 mm; walce Ø150×300 mm.

   • Przechowywanie w wodzie lub wilgotnej komorze: 20 ±2 °C, wilgotność ≥95 %.

2. Harmonogram badań

   • Terminalne badania wytrzymałości zwykle po 28 dniach dojrzewania; opcjonalne pomiary po 7 i 90 dniach.

3. Liczba i ocena wyników

   • Każdy punkt programu badawczego min. 3 próbki.

   • Wynik to średnia arytmetyczna sił rozbijających i wartość minimalna (zgodnie z PN-EN 206).

4. Parametry maszyny wytrzymałościowej

   • Prędkość przyrostu obciążenia: 0,6 ±0,2 MPa/s dla kostek 150 mm.

   • Kalibracja zgodnie z instrukcją PN EN 12390-4.

Kryteria zgodności i dokumentacja

• Klasy wytrzymałości oznaczone jako C20/25, C25/30 itd., gdzie pierwsza wartość dotyczy walców, druga – kostek.

• Zgodność z projektem ocenia się na podstawie spełnienia minimalnych wartości średnich i indywidualnych według PN-EN 206.

• W protokole z badań należy uwzględnić: typ próbki, wiek, warunki dojrzewania, datę i numer normy badawczej, zapis przebiegu rozbicia, obliczenia i wnioski.

Należy pamiętać, że normy mogą ulegać zmianom w zależności od postępu technologicznego i nowych odkryć w dziedzinie badań betonu. W celu uzyskania najbardziej aktualnych wytycznych i norm, zaleca się skonsultowanie się z odpowiednimi organami regulacyjnymi lub instytucjami zajmującymi się normami technicznymi.