Metody badania betonu i odpowiadające im normy

Badanie betonu utwardzonego jest kluczowym etapem oceny jakości i trwałości konstrukcji betonowych. Aby zagwarantować, że beton spełnia wymagane normy jakościowe i wytrzymałościowe, stosuje się zarówno badania niszczące (destrukcyjne), jak i nieniszczące (NDT). Każda z metod wiąże się z odpowiednimi normami, które precyzują wymagania oraz procedury kontrolne.

Metody badania betonu

Metody niszczące

• Pobieranie rdzeni betonowych i badanie wytrzymałości na ściskanie: Najczęściej stosowaną metodą jest wiercenie rdzeni z konstrukcji, które następnie są badane w laboratorium przy użyciu prasy hydraulicznej. Wyniki badań pozwalają określić wytrzymałość na ściskanie (fcm) i porównać je z normowanymi wymaganiami. Normy: PN-EN 206-1 oraz uzupełniająca PN-B 06265 określają kryteria dotyczące oceny wytrzymałości betonu oraz procedury kontroli produkcji betonu .

• Badania niszczące dodatkowe: W niektórych przypadkach stosuje się także metody niszczące, takie jak pobieranie prób wyłamanych fragmentów betonu, szczególnie przy ocenie defektów czy przyczyn awarii. Wyniki tych badań umożliwiają bardziej szczegółową analizę lokalnych własności betonu.

Metody nieniszczące

• Metoda młotka sklerometrycznego (rebound hammer): Ta metoda polega na uderzaniu powierzchni betonu specjalnym urządzeniem i pomiarze liczby odbicia. Wartości te korelują z wytrzymałością betonu na ściskanie. Pomimo że wyniki są orientacyjne, metoda jest szybka, nieinwazyjna i umożliwia ocenę jednorodności betonu na dużej powierzchni. Normy: W badaniach tego typu odnosi się m.in. do norm PN-EN 206-1, a także wytycznych branżowych określających powiązania liczby odbicia z wytrzymałością. 

  • Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie: Badanie sklerometryczne jest to jedno z podstawowych badań betonu, które mierzy jego wytrzymałość na siłę ściskającą. Pośrednio pozwala na oznaczanie klasy betonu i określenie wytrzymałości betonu. Norma PN-EN 12390-3:2019-04 dotycząca badań mechanicznych próbek betonowych określa metody pomiaru wytrzymałości na ściskanie oraz: 

    • PN-EN 13791:2008: Badania sklerometryczne, które służą do oceny twardości betonu, są opisane w normie PN-EN 13791:2008 "Badanie konstrukcji - Ocena betonu w istniejących budynkach przez wytrzymałość na ściskanie sklerometryczną"

    • PN-EN 12504-2:2002: "Badanie betonu w konstrukcjach - Część 2: Badanie zniszczonego betonu - Ocena sklerometryczna twardości na podstawie odbojowo-martensytowych testów udarnych".

• Ultradźwiękowe pomiary prędkości fali (UPV): Metoda ta wykorzystuje impuls ultradźwiękowy do oceny jednorodności struktury betonu. Szybkość, z jaką fala przemieszcza się przez beton, zależy od jego gęstości i integralności wewnętrznej – niedoskonałości, pęknięcia czy porowatość wpływają na obniżoną prędkość fali. Normy: Badania UPV stosuje się razem z normami dotyczącymi oceny jakości betonu, gdzie wyniki interpretuje się w kontekście norm PN-EN 206 i zaleceń dotyczących oceny betonu w terenie.

  • Ultradźwiękowe badanie betonu

• Metoda pull-out: Ta technika polega na przyklejeniu specjalnego dysku do powierzchni betonu i mierzeniu siły potrzebnej do jego oderwania. Wynik badania informuje o sile przyczepności warstwy powierzchniowej, co jest szczególnie istotne przy ocenie stanu betonu, gdzie mogą występować skazy lub odpryski. Normy: Procedury pull-out, choć często ustalane wewnętrznie, są zharmonizowane z normami oceniającymi właściwości powierzchniowe, a wyniki interpretowane są w kontekście wytycznych dla betonu.

• Metody radiograficzne i termowizyjne: Umożliwiają wykrycie wewnętrznych defektów betonu, takich jak pęknięcia lub obszary o podwyższonej porowatości, bez konieczności wykańczania próbki. Są przydatne zwłaszcza przy badaniach infrastrukturę mostową lub budowlaną, gdzie niepożądane jest niszczenie konstrukcji.

Normy i wytyczne

• PN-EN 206-1: Standard ten określa wymagania dotyczące wytrzymałości, właściwości, produkcji oraz oceny zgodności betonu. Zmiany i uzupełnienia normy wprowadzone w kolejnych wydaniach (np. PN-EN 206+A1:2016) podkreślają znaczenie systematycznej kontroli jakości betonu, zarówno podczas produkcji, jak i późniejszej eksploatacji konstrukcji.

• PN-B 06265: Krajowe uzupełnienie normy PN-EN 206, które doprecyzowuje wymagania dotyczące charakterystyki betonu oraz metod kontroli na rynku krajowym.

• Inne wytyczne operatorów: Wielu producentów betonu oraz instytucji nadzoru budowlanego opracowuje własne procedury oraz wytyczne, które odwołują się do norm europejskich i krajowych. Metody nieniszczące, takie jak sklerometria czy pomiary ultradźwiękowe, są częściej stosowane w praktyce budowlanej jako narzędzia do monitorowania jednorodności betonu, szczególnie przy weryfikacji dostaw wyrobu na placu budowy .

Badanie betonu utwardzonego obejmuje szereg metod, od klasycznych prób niszczących (rdzeniowe badania wytrzymałościowe) po szybkie i nieinwazyjne testy nieniszczące, jak metoda młotka Schmidta, ultradźwięki czy pull-out. Każda z technik znajduje odzwierciedlenie w normach takich jak PN-EN 206-1 (oraz jej dodatkach) oraz krajowych uzupełnieniach, które wspierają kontrolę jakości betonu i zapewniają trwałość oraz bezpieczeństwo konstrukcji. Dzięki tym metodom zarówno producenci, jak i odbiorcy mogą mieć pewność, że beton spełnia wymagane parametry, co jest kluczowe dla niezawodności budynków i infrastruktury.

Badanie nasiąkliwości betonu : Badanie nasiąkliwości ma na celu określenie zdolności betonu do wchłaniania wody. Norma PN-EN 12390-8:2019-04 dotycząca badań mechanicznych próbek betonowych zawiera informacje na temat metody badania nasiąkliwości betonu.