Неразрушающий контроль прочности бетона по ГОСТ 22690

Зачем нужен неразрушающий контроль прочности бетона и какая нормативная база его регулирует?

Неразрушающий контроль прочности бетона необходим для подтверждения соответствия возведенных конструкций проектным требованиям без изъятия кернов, что сохраняет несущую способность элементов. Основная цель — оценка класса бетона по прочности на сжатие в проектном возрасте или на промежуточных этапах (при распалубке или нагружении).

Практика показывает, что даже при наличии паспортов качества на бетонную смесь от завода-изготовителя, фактическая прочность в конструкции может отличаться из-за условий укладки, ухода и температурного режима. Именно поэтому строительный контроль обязан проводить независимые испытания.

Ключевые нормативные документы

• ГОСТ 22690-2015: Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. Это основной документ, регламентирующий правила проведения измерений.
• ГОСТ 18105-2018: Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. Устанавливает статистические методы оценки результатов.
• СП 63.13330.2018: Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.
• ГОСТ 17624-2021: Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.

Важно понимать, что результаты неразрушающего контроля являются юридическим основанием для подписания актов освидетельствования скрытых работ и принятия решений о возможности дальнейшего строительства. Согласно регламентам, отсутствие подтвержденных данных о прочности делает невозможным ввод объекта в эксплуатацию.

Какие методы неразрушающего контроля по ГОСТ 22690 наиболее эффективны?

Эффективность метода зависит от типа конструкции, требуемой точности и условий доступа к поверхности бетона. ГОСТ 22690 классифицирует методы на «прямые» (отрыв со скалыванием) и «косвенные» (ударный импульс, отскок и др.).

Классификация методов по ГОСТ 22690

Все механические методы основаны на связи между прочностью бетона на сжатие и его реакцией на механическое воздействие прибора. Выделяют следующие группы:

• Прямые методы (высокая точность):
  • Отрыв со скалыванием.
  • Скалывание ребра конструкции.
  • Отрыв стальных дисков.
• Косвенные методы (высокая производительность):
  • Ударный импульс.
  • Упругий отскок.
  • Пластическая деформация.

На практике для ответственных объектов (фундаменты, колонны, перекрытия) рекомендуется сочетание методов. Например, техническое обследование зданий обычно начинается с массовых замеров косвенными методами с последующей калибровкой по прямым методам или испытаниям образцов-кернов.

Выбор метода также регламентируется толщиной конструкции. Например, метод отрыва со скалыванием требует определенной глубины анкеровки, что ограничивает его применение в тонкостенных элементах (менее 100 мм).

Алгоритм проведения испытаний на объекте: от подготовки до протокола

Процесс определения прочности должен быть строго регламентирован, так как любое отклонение от методики ведет к погрешностям, превышающим допустимые 10–15%. Алгоритм включает четыре основных этапа.

Этап 1: Подготовка поверхности и выбор участков

Согласно ГОСТ, испытания проводятся на участках, свободных от видимых дефектов (пустот, наплывов, раковин). Поверхность очищается от пыли, цементного молочка и лакокрасочных покрытий. Для косвенных методов шероховатость поверхности должна соответствовать паспортным требованиям прибора.

Этап 2: Выполнение измерений

Количество испытаний на одном участке (единичных измерений) должно быть не менее 3–5 (в зависимости от метода). Расстояние между точками испытаний должно исключать влияние соседних деформаций. Например, при методе ударного импульса расстояние между точками удара — не менее 30 мм.

Этап 3: Обработка результатов

Полученные значения усредняются. Если используется косвенный метод, применяется градуировочная зависимость. Она строится либо заранее в лаборатории на образцах-кубах, либо на объекте методом «привязки» к прямым испытаниям.

Этап 4: Оформление протокола

Итоговый документ должен содержать:

• Наименование объекта и конструктивного элемента.
• Проектный класс бетона.
• Метод испытания и марку прибора.
• Коэффициент вариации и фактический класс прочности.
• Подпись аттестованного специалиста.

Важно помнить, что результаты без учета влажности бетона и его возраста могут быть признаны недостоверными при глубокой экспертизе технического состояния.

Метод отрыва со скалыванием: почему он считается эталонным?

Метод отрыва со скалыванием — самый точный из неразрушающих методов, так как он напрямую измеряет усилие разрушения бетона в зоне анкеровки. Погрешность данного метода минимальна, что позволяет использовать его для уточнения показаний других приборов.

Суть технологии

В бетон устанавливается анкерное устройство (путем сверления отверстия или заделки при бетонировании). С помощью специального прибора (например, ПОС-50МГ4 или ПУЛЬСАР) производится вырыв фрагмента бетона конусообразной формы. Прибор фиксирует максимальное усилие в кН, которое затем пересчитывается в МПа по формулам ГОСТ 22690.

«Прочность бетона, определенная методом отрыва со скалыванием, принимается за фактическую без введения дополнительных коэффициентов, если глубина скалывания соответствует требованиям ГОСТ.»

— ГОСТ 22690-2015, п. 6.1

Преимущества и ограничения

• Преимущества: Максимальная достоверность, отсутствие необходимости в предварительном построении градуировочных кривых для большинства серийных приборов.
• Ограничения: Высокая трудоемкость, локальное повреждение поверхности (требуется последующая заделка), невозможность применения в густоармированных зонах без предварительного сканирования арматуры.

При разработке ППР на бетонные работы рекомендуется заранее предусматривать места для установки закладных анкеров, чтобы избежать лишнего сверления готовых конструкций.

Косвенные методы: ударный импульс, упругий отскок и пластическая деформация

Косвенные методы позволяют обследовать большие площади за короткое время, что делает их незаменимыми для массового контроля на стройплощадке. Однако их точность напрямую зависит от корректности настройки прибора под конкретный состав бетона.

Метод ударного импульса

Основан на регистрации энергии удара бойка о поверхность бетона. Современные электронные приборы (типа ИПС-МГ4.03) автоматически вычисляют прочность, учитывая направление удара (вниз, горизонтально, вверх). Метод эффективен для бетонов прочностью от 5 до 100 МПа.

Метод упругого отскока (Молоток Шмидта)

Классический метод, где измеряется путь обратного отскока бойка. Несмотря на простоту, метод чувствителен к карбонизации поверхности бетона (старению), что на старых объектах может давать завышенные результаты на 20–30%.

Пластическая деформация

Основана на измерении размеров отпечатка (лунки) после удара стальным шариком (эталонный молоток Кашкарова). Метод считается устаревшим из-за высокой субъективности замеров, но до сих пор встречается в практике старых лабораторий.

Важным аспектом является использование визуального и измерительного контроля (ВИК) перед началом испытаний: наличие масляных пятен, обледенения или рыхлого слоя бетона делает применение косвенных методов невозможным.

Требования к оборудованию и обязательная поверка приборов

Использование несертифицированного или непроверенного оборудования автоматически аннулирует результаты испытаний при любой проверке государственного строительного надзора. Все приборы для неразрушающего контроля должны быть внесены в Государственный реестр средств измерений (ГРСИ).

Критерии выбора оборудования

• Наличие в реестре ГРСИ: Обязательное условие.
• Действующее свидетельство о поверке: Поверка проводится ежегодно аккредитованными организациями.
• Диапазон измерений: Должен соответствовать ожидаемой прочности бетона (особенно важно для высокопрочных составов B60 и выше).
• Память и ПО: Возможность выгрузки данных на компьютер для формирования отчетов упрощает работу инженера.

При проведении экспертизы часто запрашиваются не только копии свидетельств о поверке, но и подтверждение квалификации оператора (удостоверение специалиста НК). Это критично для объектов, проходящих государственную экспертизу.

Типичные ошибки при определении прочности и как их избежать

Ошибки в неразрушающем контроле делятся на методические, инструментальные и технические. Игнорирование правил ГОСТ 22690 часто приводит к завышению или занижению показателей.

Специалисты Expertsmet рекомендуют при возникновении спорных ситуаций (например, если косвенный метод показывает недобор прочности) всегда переходить к методу отрыва со скалыванием или выбуриванию кернов для получения окончательного заключения.

Чек-лист подготовки к экспертизе и практические рекомендации

Для успешного прохождения проверки со стороны заказчика или надзорных органов необходимо иметь полный пакет документов, подтверждающих качество бетона.

• ✓ Наличие в журнале работ (форма КС-6) записей о датах бетонирования и условиях ухода.
• ✓ Схемы расположения участков испытаний с привязкой к осям здания.
• ✓ Протоколы испытаний, оформленные в соответствии с требованиями ГОСТ 22690.
• ✓ Акты калибровки приборов (градуировочные зависимости) для косвенных методов.
• ✓ Свидетельства о поверке приборов и сертификаты специалистов.
• ✓ Наличие исполнительных схем с указанием проектного и фактического классов бетона.

Практический пример: при строительстве ЖК в Москве на этапе техприемки было выявлено занижение прочности перекрытия 5-го этажа по данным ударного импульса (B20 вместо B25). Повторная проверка экспертами Expertsmet методом отрыва со скалыванием подтвердила фактическую прочность B27. Причиной ошибки стало переувлажнение поверхности из-за дождей, что исказило показания электронного прибора.

Важно помнить, что своевременный контроль позволяет избежать дорогостоящего усиления конструкций. Если вы столкнулись со сложностями при обследовании или вам требуется профессиональное сопровождение, наша компания готова оказать полный спектр услуг.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли заменить испытания кубиков неразрушающим контролем?

Нет, неразрушающий контроль является дополняющим методом, но не заменяет полностью испытания контрольных образцов. Согласно ГОСТ 18105, для окончательной оценки прочности необходимо иметь результаты как лабораторных испытаний кубов, так и данные неразрушающего контроля конструкций.

Какой метод самый точный для старого бетона?

Для обследования зданий со сроком эксплуатации более 10 лет рекомендуется метод отрыва со скалыванием. Косвенные методы (отскок, импульс) на старом бетоне часто ошибаются из-за карбонизации поверхностного слоя, которая искусственно увеличивает твердость поверхности, не отражая реальную прочность внутри.

Нужно ли сверлить бетон для метода ударного импульса?

Нет, метод ударного импульса не требует сверления. Это полностью поверхностный метод. Сверление необходимо только для метода отрыва со скалыванием, чтобы установить анкерный болт на заданную глубину.

Как часто нужно калибровать прибор?

Поверка прибора проводится раз в год, а калибровка (привязка к конкретному бетону) — при каждой смене поставщика смеси или состава. Если вы работаете с одним и тем же заводом, достаточно проводить проверку градуировочной зависимости раз в квартал.

Что делать, если прочность бетона ниже проектной?

Прежде всего — провести контрольные испытания прямым методом (вырыв или керн). Если недобор подтверждается, необходимо выполнить поверочный расчет конструкций с учетом фактической прочности. В ряде случаев может потребоваться усиление (композитными материалами, стальными обоймами).