Badanie nieniszczące betonu NDT - wyznaczanie wytrzymałości charakterystycznej betonu

Wstęp do badania nieniszczącego metodą sklerometryczną

Wyznaczanie wytrzymałości charakterystycznej betonu metodą sklerometryczną, opartą na normie PN-EN 12504-2, pozwala na szybką ocenę jakości konstrukcji bez konieczności pobierania odwiertów rdzeniowych. Metoda ta opiera się na pomiarze liczby odbicia (L) młotka Schmidta, która jest skorelowana z twardością powierzchniową i wytrzymałością betonu na ściskanie.

Niezbędne narzędzia i materiały

Do prawidłowego przeprowadzenia badania i uzyskania wiarygodnych wyników wymagane są następujące elementy:

• Młotek Schmidta (sclerometr) – typu N dla konstrukcji standardowych lub typu L dla elementów cienkościennych.
• Kamień karborundowy – do wygładzenia powierzchni betonu przed pomiarem.
• Kowadło kontrolne – służące do sprawdzenia sprawności urządzenia przed i po serii pomiarów.
• Szablon pomiarowy lub taśma miernicza – do wyznaczenia siatki punktów pomiarowych.
• Kreda lub marker – do oznaczenia obszarów badawczych.
• Krzywe korelacyjne – dostarczone przez producenta urządzenia lub opracowane na podstawie badań niszczących (odwiertów).

Przygotowanie powierzchni badawczej

Prawidłowe przygotowanie podłoża jest kluczowe dla uniknięcia błędnych odczytów spowodowanych nierównościami lub warstwami wykończeniowymi.

1. Wybrany obszar o wymiarach ok. 300x300 mm należy oczyścić z powłok malarskich, tynków i zanieczyszczeń.
2. Powierzchnię należy przeszlifować kamieniem karborundowym, aż do odsłonięcia litej struktury betonu i uzyskania gładkiej tekstury.
3. Z powierzchni należy usunąć pył powstały podczas szlifowania.
4. Należy unikać miejsc z widocznymi rakami, pustkami powietrznymi lub wystającym zbrojeniem.

Procedura wykonywania pomiarów

Pomiary należy przeprowadzać zgodnie z rygorem technologicznym, aby zminimalizować błąd pomiarowy.

1. Na przygotowanym obszarze wyznacza się siatkę co najmniej 9 do 16 punktów pomiarowych, zachowując odstępy minimum 25 mm między nimi.
2. Młotek Schmidta przykłada się prostopadle do powierzchni betonu.
3. Należy powoli dociskać urządzenie aż do momentu uderzenia bijaka, a następnie odczytać wartość liczby odbicia na skali lub wyświetlaczu.
4. Każdy odczyt należy zapisać. Jeśli punkt pomiarowy ulegnie skruszeniu podczas uderzenia, wynik należy odrzucić i powtórzyć pomiar obok.
5. Podczas badania należy odnotować kąt nachylenia młotka (np. pionowo w dół, poziomo, pionowo w górę), co ma wpływ na późniejszą korektę wyników.

Opracowanie wyników i wyznaczanie wytrzymałości

Uzyskane dane surowe wymagają obróbki statystycznej w celu wyznaczenia wytrzymałości charakterystycznej.

Z serii pomiarów na danym obszarze wylicza się średnią wartość liczby odbicia. Wyniki skrajne, odbiegające od średniej o więcej niż 20%, powinny zostać odrzucone, a jeśli po odrzuceniu pozostaje mniej niż 9 prawidłowych odczytów, całą serię należy powtórzyć.

Wytrzymałość na ściskanie odczytuje się z krzywych korelacyjnych, uwzględniając kierunek uderzenia oraz wiek i wilgotność betonu. Dla uzyskania pełnej zgodności z normą PN-EN 13791, wyniki sklerometryczne powinny zostać skalibrowane poprzez porównanie z wynikami badań niszczących (próbek rdzeniowych).

Parametry techniczne i interpretacja

Poniższa tabela przedstawia przykładowe zestawienie parametrów dotyczących interpretacji wyników badania młotkiem typu N:

Uwagi końcowe

Badanie metodą sklerometryczną według PN-EN 12504-2 jest metodą porównawczą. Należy pamiętać, że na wynik wpływa karbonatyzacja betonu (stwardnienie warstwy przypowierzchniowej), wilgotność oraz rodzaj kruszywa. W przypadku konstrukcji starszych niż 28 dni, zaleca się wykonanie korekty ze względu na karbonatyzację przy użyciu roztworu fenoloftaleiny.