6 manieren om de sterkte van beton te testen en 1 die u misschien niet kent

door

Bij het kiezen van een methode om de sterkte van beton te meten en te controleren, is het belangrijk dat projectmanagers rekening houden met de impact die elke techniek op hun planning zal hebben. Terwijl sommige testprocessen direct ter plaatse kunnen worden uitgevoerd, vereisen andere extra tijd voor faciliteiten van derden om sterktegegevens te leveren. Tijd is niet de enige factor die bijdraagt aan de beslissingen van projectmanagers. De nauwkeurigheid van het testproces is net zo belangrijk, omdat het direct van invloed is op de kwaliteit van de betonconstructie.

De meest gebruikelijke methode voor het controleren van de sterkte van ter plaatse gestort beton is het gebruik van ter plaatse uitgeharde cilinders. Deze praktijk is sinds het begin van de 19e eeuw over het algemeen ongewijzigd gebleven. Deze monsters worden gegoten en uitgehard volgens ASTM C31 en in verschillende stadia door een extern lab op druksterkte getest. Gewoonlijk, als de plaat 75% van zijn ontworpen sterkte heeft bereikt, zullen de ingenieurs het groene licht geven aan hun team om verder te gaan met de volgende stappen in het bouwproces.

Er zijn vele ontwikkelingen geweest om het uithardingsproces te versnellen sinds deze testmethode voor het eerst werd geïntroduceerd. Dit omvat het gebruik van verwarmingsdekens, additieven, en dampvertragers, enz. Aannemers wachten echter nog steeds drie dagen na hun storting met het testen op sterkte, hoewel hun doelen vaak veel eerder worden bereikt dan dat.

Ondanks dat ze dat weten, geven veel projectmanagers de voorkeur aan deze testpraktijk omdat het “de manier is waarop het altijd is gedaan”. Dat wil echter niet zeggen dat deze techniek de snelste en meest nauwkeurige methode is om de sterkte van al hun betonningen te testen. In feite zijn er veel verschillende praktijken, afgezien van cilinder breuk testen, die kunnen worden gebruikt. Hier zijn zeven verschillende benaderingen om te overwegen bij het kiezen van een methode om de sterkte te testen:

6 manieren die u kent om de sterkte van beton te testen en 1 waarvan u misschien nog niet gehoord hebt

Methoden voor het testen van beton Strength Measurement

  1. Rebound Hammer or Schmidt Hammer (ASTM C805)

Rebound hammer test

Rebound hammer test
Methode: Een veerontspanningsmechanisme wordt gebruikt om een hamer te activeren die met een plunjer in het oppervlak van het beton slaat. Aan de terugslagafstand van de hamer tot het betonoppervlak wordt een waarde tussen 10 en 100 toegekend. Deze meting wordt dan gecorreleerd met de sterkte van het beton.

Pros: Relatief gemakkelijk te gebruiken en kan direct ter plaatse worden uitgevoerd.

Cons: Voor nauwkeurige metingen is voorafgaande kalibratie met behulp van geboorde monsters vereist. Testresultaten kunnen worden vertekend door oppervlaktegesteldheid en de aanwezigheid van grote aggregaten of wapening onder de testlocatie.

  1. Penetratieweerstandstest (ASTM C803)

Penetratieweerstandstest

Penetratieweerstandstest
Methode: Om een penetratieweerstandstest uit te voeren, drijft een apparaat een kleine pin of sonde in het oppervlak van het beton. De kracht die nodig is om het oppervlak te penetreren, en de diepte van het gaatje, worden gecorreleerd aan de sterkte van het gestorte beton.

Pros: Relatief gemakkelijk te gebruiken en kan direct ter plaatse worden uitgevoerd.

Cons: De gegevens worden aanzienlijk beïnvloed door de oppervlakteomstandigheden, alsmede door het type bekisting en de gebruikte toeslagstoffen. Vereist voorafgaande kalibratie met behulp van meerdere betonmonsters voor nauwkeurige sterktemetingen.

  1. Ultrasone pulssnelheidstest (ASTM C597)

Ultrasone pulssnelheidstest

Ultrasone pulssnelheidstest
Methode: Deze techniek bepaalt de snelheid van een puls trillingsenergie door een plaat. Het gemak waarmee deze energie zich een weg baant door de plaat levert metingen op met betrekking tot de elasticiteit van het beton, de weerstand tegen vervorming of spanning, en de dichtheid. Deze gegevens worden vervolgens gecorreleerd met de sterkte van de plaat: Dit is een niet-destructieve testtechniek die ook kan worden gebruikt om gebreken in het beton op te sporen, zoals scheuren en honingraatvorming.

Cons: Deze techniek wordt sterk beïnvloed door de aanwezigheid van wapening, aggregaten, en vocht in het betonelement. Het vereist ook kalibratie met meerdere monsters voor nauwkeurige testen.

  1. Pullout Test (ASTM C900)

Pullout Test

Pullout Test
Methode: Het belangrijkste principe van deze test is het trekken aan beton met behulp van een in het beton gegoten of achteraf aangebrachte metalen staaf. De getrokken conische vorm, in combinatie met de kracht die nodig is om het beton te trekken, wordt gecorreleerd met de druksterkte.

Pros: Gemakkelijk te gebruiken en kan worden uitgevoerd op zowel nieuwe als oude constructies.

Cons: Bij deze test wordt het beton verbrijzeld of beschadigd. Er is een groot aantal testmonsters nodig op verschillende plaatsen van de plaat voor nauwkeurige resultaten.

  1. Cast-in-place cilinders (ASTM C873)

Cast-in-place cilindertest

Cast-in-place cilindertest
Methode: Cilindermallen worden geplaatst op de plaats van de stort. Vers beton wordt in deze mallen gegoten, die in de plaat blijven. Eenmaal uitgehard, worden deze proefstukken verwijderd en samengedrukt voor sterkte.

Pros: Wordt beschouwd als nauwkeuriger dan in het veld uitgeharde specimens omdat het beton wordt onderworpen aan dezelfde uithardingsomstandigheden van de ter plaatse gestorte plaat, in tegenstelling tot in het veld uitgeharde specimens.

Cons: Dit is een destructieve techniek die vereist dat de structurele integriteit van de plaat wordt beschadigd. De plaatsen van de gaten moeten nadien hersteld worden. Er moet een labo worden gebruikt om sterktegegevens te verkrijgen.

  1. Geboorde kern (ASTM C42)

Geboorde kerntest

Geboorde kerntest
Methode: Een kernboor wordt gebruikt om verhard beton uit de plaat te halen. Deze monsters worden vervolgens samengeperst in een machine om de sterkte van het ter plaatse gestorte beton te controleren.

Pros: Deze monsters worden als nauwkeuriger beschouwd dan in het veld uitgeharde specimens, omdat het beton dat op sterkte wordt getest, is onderworpen aan de werkelijke thermische geschiedenis en uithardingsomstandigheden van de ter plaatse gestorte plaat.

Cons: Dit is een destructieve techniek die vereist dat de structurele integriteit van de plaat wordt beschadigd. De plaatsen van de kernen moeten nadien hersteld worden. Er moet een laboratorium worden gebruikt om de sterktegegevens te verkrijgen.

  1. Draadloze rijpheidssensoren (ASTM C1074)

Betonrijpheidssensor

Betonrijpheidssensor
Methode: Deze techniek is gebaseerd op het principe dat de sterkte van beton rechtstreeks verband houdt met het hydratatietemperatuurverloop. Vóór het storten worden draadloze sensoren in de betonbekisting geplaatst, bevestigd op de wapening. Temperatuurgegevens worden door de sensor verzameld en via een draadloze verbinding geüpload naar een smart device in een app. Deze informatie wordt gebruikt om de druksterkte van het ter plaatse gestorte betonelement te berekenen op basis van de rijpheidsvergelijking die in de app is ingesteld.

Pros: Druksterktegegevens worden in real-time gegeven en elke 15 minuten bijgewerkt. Als gevolg hiervan worden de gegevens als nauwkeuriger en betrouwbaarder beschouwd, aangezien de sensoren rechtstreeks in de bekisting zijn ingebed, wat betekent dat ze aan dezelfde uithardingsomstandigheden zijn onderworpen als het ter plaatse gestorte betonelement. Dit betekent ook dat er ter plaatse geen tijd wordt verspild aan het wachten op resultaten van een lab van derden.

Cons: Vereist een eenmalige kalibratie voor elk betonmengsel om een rijpheidskromme vast te stellen met behulp van cilinderbreuktests.

Lees hier meer over de rijpheid van beton

Samenvatting van de nauwkeurigheid en het gebruiksgemak van technieken voor het meten van de sterkte ter plaatse

Samenvatting van de nauwkeurigheid en het gebruiksgemak van technieken voor hettechnieken voor het meten van de sterkte ter plaatse

Gecombineerde methoden voor het meten van de sterkte van beton

Een combinatie van deze methoden voor het meten van de druksterkte wordt soms gebruikt om de kwaliteitscontrole en -borging van een betonconstructie te garanderen. Een gecombineerde methode resulteert in een vollediger overzicht van uw plaat, waardoor u de sterktegegevens kunt bevestigen door meer dan één testmethode te gebruiken. De nauwkeurigheid van uw sterktegegevens zal ook toenemen omdat het gebruik van meerdere methoden zal helpen rekening te houden met beïnvloedende factoren, zoals cementtype, grootte van het toeslagmateriaal, en uithardingsomstandigheden. Zo is bijvoorbeeld een combinatie van de ultrasone pulssnelheidsmethode en de terugslaghamertest bestudeerd. Evenzo, wanneer u de rijpheidsmethode op uw bouwplaats gebruikt om de druksterkte te testen, wordt het aanbevolen om cilinderbreuktests uit te voeren op dag-28 van de levenscyclus van uw beton voor acceptatiedoeleinden en om de sterkte van uw plaat in situ te bevestigen.

Hoe te beslissen welke betonsterktemetingsmethode te gebruiken voor uw volgende stort

Tests zoals de terugslaghamer en penetratieweerstandstechniek, hoewel gemakkelijk uit te voeren, worden als minder nauwkeurig beschouwd dan andere testmethoden (Science Direct). Dit komt omdat zij niet het centrum van het betonelement onderzoeken, slechts de uithardingsvoorwaarden direct onder het oppervlak van de plaat. Praktijken, zoals de ultrasone pulssnelheidsmethode en de pull-out test, zijn moeilijker uit te voeren omdat hun kalibratieproces lang duurt, waardoor een groot aantal proefstukken nodig is om nauwkeurige gegevens te verkrijgen.

Als destructieve testtechnieken hebben de boorkern- en gietstortcilindermethoden derde laboratoria nodig om breukproeven uit te voeren om gegevens te verkrijgen. Dientengevolge is er meer tijd nodig in uw projectplanning wanneer u een van deze methoden gebruikt. Met de maturiteitsmethode daarentegen kunt u direct ter plaatse sterktegegevens in real-time verkrijgen, waardoor u goed geïnformeerd en snel beslissingen kunt nemen. Door uw afhankelijkheid van breektesten te verminderen, kunt u ook onnauwkeurigheden vermijden die met het testen van laboratoria worden geassocieerd.

Lees meer over draadloze betonsensoren, zoals SmartRock™, hier

Uw besluit bij het kiezen van een testmethode kan eenvoudig neerkomen op wat u kent en gewend bent. De nauwkeurigheid van deze tests en de tijd die ze in beslag nemen om sterktegegevens te verkrijgen, zijn echter belangrijke factoren die niet altijd zo zwaar worden meegewogen als zou moeten. Denk eens na over waar al uw tijd en geld naartoe gaat tijdens de bouw van een project. Hoeveel daarvan gaat op aan reparaties, kosten voor testlaboratoria, en extra arbeid om uw project op tijd af te krijgen? De nauwkeurigheid van de techniek die u kiest kan leiden tot toekomstige duurzaamheid en prestatieproblemen van uw betonstructuur. Bovendien kan de keuze van een techniek die extra tijd vergt om de sterktegegevens te ontvangen, nadelig zijn voor de deadlines van uw project en de productiviteit op uw werf negatief beïnvloeden. Omgekeerd kan het kiezen van het juiste instrument een positieve invloed hebben op de tijdlijnen van het project en u in staat stellen het project binnen het budget af te ronden. Hoe beslist u welke methode voor sterktetests u moet gebruiken?

Concrete maturity ebook download

Plaats een reactie