Nieniszczące metody badania betonu

Nieniszczące metody badania betonu są kluczowe w ocenie wytrzymałości i jednorodności betonowych elementów konstrukcyjnych bez powodowania uszkodzeń. W szczególności, metody te są niezastąpione, gdy pobieranie próbek mogłoby wpłynąć negatywnie na strukturę badanych elementów.

Nieniszczące metody badania betonu

 
Metoda sklerometryczna Młotkiem Schmidta

Jedną z najczęściej stosowanych metod nieniszczących jest badanie betonu młotkiem Schmidta. Metoda ta polega na wykorzystaniu związku między lokalną powierzchniową odpornością betonu na działanie skupionego obciążenia a jego wytrzymałością na ściskanie.

Zasada działania: Młotek Schmidta mierzy energię odbicia, która jest proporcjonalna do wytrzymałości betonu na ściskanie.

Typy młotków Schmidta

• Typ N: Standardowy, o energii uderzenia 2,25 Nm, stosowany do badania większości konstrukcji betonowych.
• Typ M: O większej energii uderzenia (30,0 Nm), stosowany do badania masywnych konstrukcji.
• Typ L: O niższej energii uderzenia (0,75 Nm), używany do lekkich betonów i zapraw.

Procedura badania sklerometrycznego

• Przed badaniem należy upewnić się, że powierzchnia betonu jest wolna od korozji i karbonatyzacji.
• Młotek ustawia się prostopadle do badanej powierzchni i naciska do momentu uderzenia.
• Wynik odczytuje się z liczby odbicia na skali młotka i przelicza na wytrzymałość betonu na ściskanie za pomocą krzywych regresji.

Zalety i wady badania nieniszczącego młotkiem Schmidta

Zalety badania nieniszczącego

• Szybkość i prostota badania.
• Możliwość wykonywania pomiarów w trudno dostępnych miejscach.
• Niewielkie rozmiary i waga urządzenia.

Wady

Ograniczenia dotyczące minimalnej grubości elementu (nie mniej niż 10 cm).
Wrażliwość na czynniki zewnętrzne, takie jak wilgotność, temperatura i stan powierzchni.

Metoda akustyczna

Metoda akustyczna opiera się na zależności między wytrzymałością betonu a prędkością rozchodzenia się fal dźwiękowych, częstotliwością drgań rezonansowych oraz parametrami tłumienia.

•  Zasada działania: Pomiar prędkości fali dźwiękowej przechodzącej przez beton, gdzie prędkość ta jest proporcjonalna do wytrzymałości materiału.
• Zastosowanie: Określenie jednorodności betonu, lokalizowanie defektów wewnętrznych oraz ocena jakości betonu na różnych głębokościach.

Nieniszczące metody badania betonu, takie jak metoda sklerometryczna z użyciem młotka Schmidta oraz metoda akustyczna, pozwalają na ocenę stanu technicznego konstrukcji betonowych bez konieczności pobierania próbek, co jest kluczowe w utrzymaniu integralności badanych elementów. Metody te są nieocenione w diagnostyce i konserwacji budynków, oferując szybkie i wiarygodne wyniki.

Literatura

• Baryłka A., Baryłka J., 2016, Eksploatacja obiektów budowlanych. Poradnik dla właścicieli i zarządców nieruchomości, Wyd. CRB, Warszawa.
• Instrukcja ITB nr 210 Metoda sklerometryczna do badań wytrzymałości betonu w konstrukcji, 1977 ASTM C805 Standard Test Method for Rebound Number of Hardened Concrete.
• PN-74/B-06262 Nieniszczące badania konstrukcji z betonu. Metoda sklerometryczna badania wytrzymałości betonu na ściskanie za pomocą młotka Schmidta typu N.
• PN-EN 12504 Badania betonu w konstrukcjach – Część 2: Badanie nieniszczące – Oznaczanie liczby odbicia.

Oznaczenie klasy betonu odnosi się do kategoryzacji betonu na podstawie jego wytrzymałości charakterystycznej na ściskanie, która jest mierzona w megapaskalach (MPa) lub w innych jednostkach siły i powierzchni. Oznaczenie klasy betonu informuje o minimalnej wytrzymałości charakterystycznej, jaką beton powinien osiągnąć po odpowiednim okresie utwardzania. Klasy betonu określają zwykle minimalne wartości wytrzymałości po 28 dniach utwardzania.