Badanie wytrzymałości i jakości betonu zabudowanego w konstrukcji

Wyróżnia się trzy główne grupy metod badania betonu w konstrukcji: nieniszczące, częściowo niszczące oraz niszczące . Normy, w tym PN-EN 13791, regulują zasady oceny wytrzymałości betonu in situ.

Metody nieniszczące

Metody pozwalają ocenić parametry betonu bez naruszania struktury. Są szybkie, skuteczne do przeglądów i lokalizacji wad na dużych powierzchniach, lecz dają mniejszą dokładność niż badania niszczące.

• Metoda sklerometryczna (młotek Schmidta) Pomiar twardości powierzchniowej przez odbicie młotka sprężystego; szybka i nieinwazyjna, ocenia głównie warstwę przypowierzchniową i służy do orientacyjnego szacowania wytrzymałości na ściskanie.

• Metody ultradźwiękowe badania betonu Pomiar prędkości fal ultradźwiękowych w betonie; pozwalają ocenić jednorodność materiału i wykrywać pęknięcia, pustki oraz inne nieciągłości strukturalne.

• Metoda radiologiczna Badanie przy użyciu promieniowania rentgenowskiego lub gamma; umożliwia ocenę gęstości, określenie lokalizacji zbrojenia i wykrywanie wewnętrznych uszkodzeń.

• Metoda Impact‑echo Wzbudzanie drgań i analiza odbitych fal akustycznych; stosowana do wykrywania delaminacji, pustek i odwarstwień.

Metody częściowo niszczące

Wymagają niewielkiej ingerencji: pobiera się próbki, które następnie badane są laboratoryjnie. Zapewniają wyższą dokładność niż metody nieniszczące.

• Pobieranie rdzeni (odwiertów) Wywiercenie cylindrycznych próbek z konstrukcji i badanie ich w laboratorium (m.in. na ściskanie). Metoda daje wiarygodne dane o wytrzymałości, wymaga jednak naprawy otworów po pobraniu.

• Metoda pull‑off Pomiar siły potrzebnej do odklejenia metalowego krążka przyklejonego do powierzchni; ocenia wytrzymałość warstwy przypowierzchniowej i przyczepność powłok.

Metody niszczące

Polegają na pobraniu próbek i ich pełnym badaniu w laboratorium. Dają najbardziej wiarygodne wyniki i są stosowane do oceny zgodności z normami.

• Badanie wytrzymałości na ściskanie Próbek (np. rdzeni) poddawanych ściskaniu w prasach do momentu zniszczenia, co pozwala określić maksymalną wytrzymałość betonu.

Podsumowanie procesu badawczego

• Wstępna ocena: Rozpoczyna się zwykle od metod nieniszczących (młotek Schmidta, badania ultradźwiękowe) w celu identyfikacji obszarów podejrzanych.

• Szczegółowe badania: Na wytypowanych miejscach wykonuje się pobór rdzeni lub inne badania częściowo niszczące i laboratoryjne analizy.

• Interpretacja wyników: Końcowa ocena stanu i wytrzymałości betonu opiera się na syntezie wyników z różnych metod zgodnie z obowiązującymi normami, np. PN‑EN 13791.

Kiedy badamy wytrzymałości i jakość betonu?

Badanie wytrzymałości betonu na ściskanie wykonujemy metodą sklerometryczną na terenie całej Polski.

• Kontrola jakości i badanie wytrzymałości betonu

• Odbiór robót betonowych po wbudowaniu — potwierdzenie zgodności z projektem i specyfikacją.

• Ocena zgodności z klasą wytrzymałości betonu — weryfikacja osiągniętej wytrzymałości charakterystycznej.

• Kontrola wczesnego przyrostu wytrzymałości — decyzje o rozformowaniu i obciążeniu konstrukcji.

• Badanie przydatności do dalszych etapów robót — dopuszczenie do montażu elementów wtórnych.

• Weryfikacja jakości mieszanki betonowej stosowanej na budowie — potwierdzenie parametrów receptury.

• Diagnostyka elementów po naprawach konstrukcyjnych — ocena skuteczności napraw i zastosowanych materiałów.

• Lokalizacja stref obniżonej jakości betonu — planowanie napraw miejscowych lub wzmocnień.

• Ocena wpływu warunków pielęgnacji na właściwości betonu — identyfikacja błędów pielęgnacyjnych.

• Badanie betonów narażonych na przemarzanie — weryfikacja odporności mrozowej i degradacji.

• Sprawdzenie wpływu agresji chemicznej (siarczany, chlorki) — ocena trwałości materiału.

• Ocena korozji zbrojenia po ujawnieniu korodujących czynników — pośrednie określenie ochronności betonu.

• Weryfikacja spójności i jednorodności betonu w elementach masywnych — rozpoznanie segregacji i chłonności.

• Badanie elementów prefabrykowanych po montaży — potwierdzenie stanu po transporcie i montażu.

• Kontrola betonu po pożarze — ocena utraty właściwości mechanicznych i potrzeby wymiany/naprawy.

• Ocena wpływu długotrwałego obciążenia i starzenia — badania eksploatacyjne elementów nośnych.

• Sprawdzenie jakości betonu pod fundamentami i płyty posadzkowe — weryfikacja nośności i osiadania.

• Badanie stref dylatacyjnych i połączeń technologicznych — ocena szczelności i przyczepności.

  

• Diagnostyka przyczyn pęknięć i rys — rozróżnienie przyczyn technologicznych, skurczowych lub konstrukcyjnych.

• Weryfikacja betonu po zalaniu lub przeciążeniu wodą — ocena wpływu naporu i erozji.

• Badania przy odbiorze inwestycji publicznych i infrastrukturalnych — dowód zgodności dla inwestora i inspekcji.

• Ocena jakości betonu stosowanego w obiektach hydrotechnicznych i zbiornikach — wymagania szczelności i trwałości.

• Badania przed planowaną przebudową lub zwiększeniem obciążeń — określenie możliwości dobudowy lub wzmocnienia.

• Weryfikacja napraw po uszkodzeniach mechanicznych (uderzenia, kolizje) — decyzja o naprawie lub wymianie.

• Kontrola betonu w konstrukcjach mostowych i komunikacyjnych — profilaktyka bezpieczeństwa i konserwacji.

• Badanie wpływu domieszek i dodatków na właściwości zabudowanego betonu — potwierdzenie efektów technologicznych.

• Ocena jakości betonu w tunelach i podziemnych obiektach — sprawdzenie szczelności i odporności na wilgoć.

• Weryfikacja rejestrów i deklaracji producenta betonu — potwierdzenie zgodności dostaw z dokumentacją.

• Kontrola betonu w strefach narażonych na ścieranie (podesty, posadzki przemysłowe) — ocena odporności eksploatacyjnej.

• Badania w ramach roszczeń gwarancyjnych i sporów wykonawca‑inwestor — ustalenie stanu faktycznego i przyczyn niezgodności.

• Monitoring długoterminowy po renowacji lub wzmocnieniu — ocena skuteczności zastosowanych rozwiązań i trwałości.

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.