Détermination de la résistance du béton : méthodes, équipements, GOST. Contrôle et évaluation de la résistance du béton

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-17 18:50

Lors de la vérification des structures de construction, la détermination de la résistance du béton est effectuée pour déterminer leur état à l'heure actuelle. Les performances réelles après le début de l'exploitation ne correspondent généralement pas aux paramètres de conception. Ils sont directement affectés par les charges de déformation et les facteurs externes. Différentes méthodes peuvent être utilisées au cours du processus de diagnostic.

Termes et définitions de base

Avant d'envisager les méthodes de base de surveillance et d'évaluation de la résistance du béton, il est recommandé de vous familiariser avec certains concepts afin qu'il n'y ait plus de questions à l'avenir. Tous les termes et définitions nécessaires à une meilleure compréhension du sujet sont présentés ci-dessous.

• Le béton est un matériau de construction obtenu artificiellement à la suite du durcissement d'un mortier avec un liant et des charges. Des additifs supplémentaires peuvent être ajoutés au mélange pour obtenir les meilleures performances.
• Strength - la propriété d'un matériau durci à percevoir des charges mécaniques sans se casseroù. Pendant le fonctionnement, les structures sont soumises à la compression et à la tension, ainsi qu'à d'autres influences.
• Limite de résistance - la valeur la plus élevée de la charge mécanique appliquée, réduite directement à une certaine section transversale, après avoir atteint la destruction partielle ou complète du matériau.
• Méthodes destructives pour déterminer la résistance du béton - contrôle des paramètres énumérés en prélevant des échantillons de contrôle prélevés sur la structure testée selon les points de GOST 28570.

• Essais non destructifs - vérification de la fiabilité des propriétés de base des éléments structurels individuels sans démontage. Avec cette méthode, il n'est pas nécessaire de désactiver l'objet.
• Zone de test structurel - une certaine proportion du volume, de la longueur ou de la surface de dimensions limitées pour lesquelles des tests de résistance sont effectués.

À quoi sert le contrôle ?

Lors de la construction de bâtiments résidentiels, d'installations industrielles ou commerciales, la détermination de la résistance du béton évite de nombreuses conséquences négatives. Le matériau est utilisé à différentes étapes de la construction de bâtiments à diverses fins. Selon le type de structures, les exigences pour les mélanges peuvent varier considérablement. Par exemple, pour couler les fondations et les murs, différentes qualités de béton sont utilisées, qui sont déterminées par les caractéristiques de résistance.

L'utilisation de mélanges non conformes aux exigences peut entraîner la formation de fissures, la détérioration desqualités et défaillance prématurée de la structure. Des recherches sont souvent nécessaires pour déterminer si un bâtiment peut être réutilisé à quelque fin que ce soit.

Tableau de résistance du béton: faire correspondre les classes et les grades

Les mortiers sont divisés en catégories, qui prennent en compte divers paramètres. Habituellement, la résistance du béton en MPa est divisée en classes, indiquées par une lettre majuscule avec un chiffre. Un tel marquage dans un environnement professionnel est considéré comme le plus pratique. Par exemple, un mortier B25 aura une résistance de 25 MPa.

Quant à la marque de béton, elle exprime une valeur approximative en kilogrammes par centimètre carré. La désignation se fait selon le même principe. Cependant, avec le rapport des indicateurs, le coefficient de variation normatif peut être de 13,5 %.

Pour un exemple, il est proposé de se familiariser avec un tableau spécial de résistance du béton, qui montre la correspondance entre les classes et les grades de mélanges.

Classe	Marque	Force, kgf/sq. m
B5	M75	65
B10	M150	131
B15	M200	196
B25	M350	327
B35	M450	458

Qu'est-ce qui influence la durabilité ?

Au cours des processus chimiques, le mélange de béton durcit. L'eau interagit avec le liant. Sous l'influence de certains facteurs, la vitesse d'une réaction chimique peut être accélérée ou ralentie. La résistance finale du béton en dépendra dans une certaine mesure.

Les facteurs importants incluent:

• activité initiale du liant;
• quantité d'eau dans la composition;
• niveau de compactage;
• température et humidité;
• qualité des composants de mélange.

Un rôle important est joué par la qualité des charges utilisées. Les composants avec une fraction fine et des substances argileuses entraînent une diminution de la résistance. Les grosses particules ont une meilleure adhérence au liant. Leur utilisation a un effet positif sur les indicateurs de force.

Classification des méthodes de recherche

Lors de la détermination de la résistance du béton dans les structures de construction, il est nécessaire de résoudre des problèmes techniques difficiles. Le développement des recherches théoriques et pratiques dans le domaine du contrôle qualité des compositions de construction a conduit à l'émergence de nombreuses méthodes. Chacun d'eux a une portée spécifique, ainsi que ses avantages et ses inconvénients.

Si nous prenons la méthode d'influence directe sur la structure testée, alors nous pouvons distinguer trois méthodes principales.

1. Destructeur. Après les opérations de contrôle, l'échantillon ne peut pas être utilisé conformément à sa destination.
2. Non destructif. La performance du test n'affecte pas la performance de la structure.
3. Destructeur local. Remise à neuf nécessaire après des événements spéciaux.

L'inspection ne doit être effectuée qu'après une connaissance détaillée de la conception et de la documentation technique. Après avoir reçu certaines informations sur la composition utilisée et la technologie de fabrication de la structure, vous pouvez commencer à travailler pour déterminer les propriétés de résistance.

Quels facteurs déterminent le choix de la méthode ?

Pour connaître la résistance à la traction du béton, vous devez d'abord décider de la méthodologie de recherche. Les facteurs suivants influencent son choix:

• état de la mixité des bâtiments;
• accessibilité des sites de test;
• quantité d'informations collectées;
• présence ou absence de couches hétérogènes dans la structure.

Malgré la variété des méthodes, les résultats obtenus par les méthodes destructives sont les plus fiables, car les tests mesurent l'indicateur souhaité - la force appliquée lors de la compression. De plus, un échantillon prélevé directement sur le corps de la structure, et non sur la partie supérieure, est soigneusement étudié.

Méthodes de contrôle destructif

L'essence des méthodes réside dans l'étude d'échantillons obtenus par perçage ou sciage de la structure finie. Ils sont soumis à une charge statique avec une augmentation progressive du taux de croissance. En conséquence, il est possible de calculer les contraintes sous les forces appliquées.

Les dimensions et la forme des échantillons prélevés dépendent du type de test effectué. Ils doivent répondre aux exigences de GOST 10180.

Méthode de recherche	Forme des éprouvettes	Tailles des éléments en millimètres
Détermination de la résistance à la traction et à la compression du béton	Cube	La longueur des bords de la figure peut être de 100, 150, 200 ou 300 mm
	Cylindre	Pour la recherche, on prélève un échantillon de deux diamètres de haut, dont l'un peut avoir les mêmes dimensions que les arêtes du cube.
Vérification des indicateurs de force pour la tension axiale	Prisme à section carrée	Les dimensions de l'élément à tester peuvent être: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 ou 200 x 200 x 800mm.
	Cylindre	Des échantillons de même taille sont prélevés lors des tests comme dans le cas ci-dessus.
Détermination de la résistance à la traction en flexion et fendage	Prisme à section carrée	Pendant les travaux, des échantillons des dimensions suivantes sont prélevés: 200 x 200 x 800, 100 x 100 x 400 et 150 x 150 x 600 mm.

Pour déterminer la résistance du béton, ses échantillons sont prélevés en perçant ou en sciant des pièces individuelles.

1. Les sièges sont attribués aprèsinspection préliminaire. La zone de test de conception doit être à une certaine distance des joints et des bords.
2. Les rainures restantes après l'échantillonnage sont murées avec du béton à grain fin.
3. Lors du processus de perçage ou de sciage, des lames de scie diamantées, des scies cloches spéciales ou des outils en carbure appropriés sont utilisés.
4. Les zones d'échantillonnage doivent être exemptes d'armatures. Si cette option ne peut pas être mise en œuvre, un morceau de béton avec des barres métalliques d'une section allant jusqu'à 16 mm est prélevé pour les échantillons de dimensions supérieures à 10 cm.
5. La présence de renforcement est inacceptable dans les études de traction et de compression axiales. Cela affecte négativement la performance finale. De plus, les tiges ne doivent pas être présentes dans les éprouvettes en forme de prisme lors des essais de traction en flexion.
6. Les lieux d'extraction des échantillons, leur nombre, ainsi que leurs tailles sont déterminés par les règles de contrôle de la résistance du béton, en tenant compte des points de GOST 18105.

Chaque pièce prélevée est marquée et décrite dans le protocole. Après cela, il est soigneusement préparé pour d'autres tests. Tous les échantillons doivent avoir un schéma spécial qui reflète clairement l'orientation des pièces directement dans la conception.

Contrôle mécanique non destructif

Cette méthode est basée sur les dépendances d'étalonnage. Ils sont basés sur des caractéristiques indirectes. Ceux-ci incluent:

• indicateurs du rebond du percuteur directement depuis la surface en béton;
• paramètres d'énergie de percussionimpulsion;
• tailles des empreintes laissées à la suite d'un impact mécanique;
• stress entraînant une casse locale à l'échappée;
• force lors de la rupture sur un bord de structure.

Les règles de contrôle de la résistance du béton proposent d'utiliser un certain ensemble d'appareils de mesure lors des essais: un pied à coulisse, une échelle angulaire, un indicateur d'horloge et quelques autres outils. Le nombre de tests effectués et les distances entre les zones de travail sont indiqués dans le tableau.

Méthode de recherche appliquée	Nombre d'événements organisés	Distance en millimètres
		Depuis les bords de la structure	Entre les zones de travail
Écaillage des côtes	2	-	200
Déformation plastique	5	50	30
Séparation	1	50	Diamètre double disque
Rebond élastique	5	50	30
Impulsion de choc	10	50	15
Tear-off avec écaillage	1	150	Profondeur de creusement,multiplié par 5

Les activités ci-dessus doivent être réalisées sur un site de structure en béton d'une superficie totale de 100 à 600 mètres carrés. voir Une fois les principaux tests effectués, les données sont saisies dans un journal spécial pour établir les dépendances d'étalonnage entre les caractéristiques indirectes et les indicateurs de résistance du mortier durci.

Contrôle non destructif par des méthodes physiques d'influence

La catégorie de ces méthodes comprend les technologies d'impact acoustique et de rayonnement pénétrant. Ils permettent de juger des caractéristiques qualitatives de la structure par la structure interne, puisque la vitesse de propagation des ondes de vibrations élastiques est mesurée directement à travers le matériau testé.

L'appareil le plus couramment utilisé pour déterminer la résistance du béton est la méthode par ultrasons. Il permet d'effectuer des relevés sans exercer d'impact mécanique sur la structure. Il mesure la vitesse à laquelle les ondes ultrasonores traversent une couche de béton. Avec une étude approfondie, les capteurs peuvent être situés des deux côtés, et avec un superficiel, d'un côté.

Le contrôle par ultrasons est considéré comme le plus informatif et le plus simple. Il permet non seulement d'évaluer les paramètres de résistance, mais aussi de trouver d'éventuels défauts à l'intérieur des couches. L'appareil utilisé dispose de plusieurs modes de fonctionnement, qui sont présentés dans le tableau.

Mode	Description
Étalonnage	Permet d'adapter l'appareil aux caractéristiques du béton. Les ondes de cisaillement sont mesurées à l'intérieur du mélange durci, des paramètres importants sont déterminés, qui sont nécessaires pour prendre des images qualitatives de la structure du réseau.
Vue d'ensemble	Vous donne la possibilité d'étudier rapidement la structure interne de la structure. L'épaisseur est mesurée, des défauts ou des objets dans le réseau (raccords, tuyaux, câbles) sont détectés.
Collection	Données échographiques collectées. L'enregistrement se fait dans différentes positions. La numérisation s'effectue sous la forme d'une bande (ou d'une bande spéciale).
Voir	Utilisé pour analyser les données sur une longue période de temps. Dans ce cas, tous les types d'images sont présents à l'écran. Ils peuvent être affichés un par un ou tous à la fois.

Le testeur de résistance du béton à ultrasons permet d'effectuer plusieurs tests à plusieurs reprises, en surveillant en permanence l'évolution des paramètres. L'inconvénient est l'erreur dans le rapport des caractéristiques acoustiques avec les paramètres de base.

À propos du durcissement des mélanges de construction à base de ciment

La résistance du béton dépend directement de la température pendant le processus de durcissement. Les conditions normales sont considérées comme un mode de 15 à 20 degrés. Lorsque la température diminue, l'augmentation de la force ralentit. Une fois congelé, le durcissement se produira si des additifs spéciaux ont été ajoutés à la composition.

L'augmentation de la température accélère le processus de durcissement, surtout si l'humidité est suffisante. Cependant, un chauffage à plus de 85 degrés est contre-indiqué, car il est difficile de protéger le mélange de béton du dessèchement. Le processus de solidification peut être stimulé de deux manières. La première consiste à utiliser la chaleur interne et la seconde à utiliser la chaleur externe.

Sur l'analyse des problèmes possibles dans la détermination de la force

Lors de l'utilisation d'un appareil de mesure de la résistance du béton à ultrasons, une attention particulière doit être accordée à l'établissement des dépendances d'étalonnage. Sans eux, les données obtenues ne peuvent être considérées comme des preuves. Pour obtenir des résultats plus précis, vous devrez tenir compte de la quantité et de la composition du filler, du niveau de compactage, de la consommation de ciment et bien plus encore.