6 sätt att testa betonghållfasthet och 1 som du kanske inte känner till

Metod: En fjäderutlösningsmekanism används för att aktivera en hammare som slår mot en kolv för att driva in i betongens yta. Återstötningsavståndet från hammaren till betongytan ges ett värde mellan 10 och 100. Detta mått korreleras sedan med betongens hållfasthet.

Pros: Relativt lätt att använda och kan göras direkt på plats.

Minus: För att få exakta mätningar krävs förkalibrering med hjälp av borrprover. Testresultaten kan snedvridas av ytförhållanden och förekomsten av stora aggregat eller armeringsjärn under testplatsen.

Metod: För att genomföra ett penetrationsmotståndsprov driver en anordning in en liten stift eller sond i betongens yta. Den kraft som används för att penetrera ytan och hålets djup korreleras med hållfastheten hos betongen på plats.

Pros: Relativt lätt att använda och kan göras direkt på plats.

Nackdelar: Uppgifterna påverkas avsevärt av ytförhållandena samt av den typ av form och de aggregat som används. Kräver förkalibrering med flera betongprover för exakta hållfasthetsmätningar.

Metod: Denna teknik bestämmer hastigheten för en puls av vibrationsenergi genom en platta. Hur lätt denna energi tar sig fram genom plattan ger mått på betongens elasticitet, motståndskraft mot deformation eller spänning och densitet. Dessa data korreleras sedan med plattans hållfasthet.

Pros: Detta är en oförstörande provningsteknik som också kan användas för att upptäcka brister i betongen, t.ex. sprickor och honungsskikt.

Negativ: Denna teknik påverkas i hög grad av förekomsten av armering, aggregat och fukt i betongelementet. Den kräver också kalibrering med flera prover för noggrann testning.

Metod: Huvudprincipen bakom detta test är att dra i betongen med hjälp av en metallstång som är gjuten på plats eller postinstallerad i betongen. Den dragna koniska formen, i kombination med den kraft som krävs för att dra betongen, korreleras till tryckhållfastheten.

Pros: Lätt att använda och kan utföras på både nya och gamla konstruktioner.

Minus: Detta test innebär att betongen krossas eller skadas. Ett stort antal provexemplar behövs på olika ställen i plattan för exakta resultat.

Metod: Cylinderformar placeras på platsen för gjutningen. Färsk betong hälls i dessa formar som ligger kvar i plattan. När de har härdat avlägsnas dessa prover och komprimeras för styrka.

Pros: Betongproverna anses vara mer exakta än fälthärdade prover eftersom betongen utsätts för samma härdningsförhållanden som den platsgjorda plattan, till skillnad från fälthärdade prover.

Nackdelar: Detta är en destruktiv teknik som kräver att man skadar plattans strukturella integritet. Platserna för hålen måste repareras efteråt. Ett laboratorium måste användas för att få hållfasthetsdata.

Metod: En kärnborr används för att ta ut hårdgjord betong från plattan. Dessa prover komprimeras sedan i en maskin för att övervaka hållfastheten hos betong på plats.

Pros: Dessa prover anses vara mer exakta än fälthärdade prover eftersom betongen som testas för hållfasthet har utsatts för den faktiska värmehistoriken och härdningsförhållandena för plattan på plats.

Nackdelar: Detta är en destruktiv teknik som kräver att plattans strukturella integritet skadas. Platserna för kärnorna måste repareras efteråt. Ett labb måste användas för att få hållfasthetsdata.

Metod: Denna teknik bygger på principen att betongens hållfasthet är direkt kopplad till dess hydratationstemperaturhistorik. Trådlösa sensorer placeras i betongformningen och fästs på armeringsjärn före gjutning. Temperaturdata samlas in av sensorn och laddas upp till en smart enhet i en app med hjälp av en trådlös anslutning. Denna information används för att beräkna tryckhållfastheten hos betongelementet på plats baserat på mognadsekvationen som ställs in i appen.

Pros: Data om tryckhållfasthet ges i realtid och uppdateras var 15:e minut. Som ett resultat av detta anses uppgifterna vara mer exakta och tillförlitliga eftersom sensorerna är inbäddade direkt i formen, vilket innebär att de utsätts för samma härdningsförhållanden som betongelementet på plats. Detta innebär också att ingen tid slösas bort på plats i väntan på resultat från ett tredjepartslaboratorium.

Nackdelar: Kräver en engångskalibrering för varje betongblandning för att fastställa en mognadskurva med hjälp av cylinderbrottstester.

Sammanfattning av noggrannheten och användarvänligheten hos tekniker för mätning av hållfasthet på plats

Kombinerade metoder för mätning av betongens hållfasthet

En kombination av dessa metoder för att mäta tryckhållfastheten används ibland för att säkerställa kvalitetskontroll och kvalitetssäkring av en betongkonstruktion. En kombinerad metod resulterar i en mer omfattande översikt av din platta, vilket gör att du kan bekräfta hållfasthetsdata genom att använda mer än en testmetod. Noggrannheten i dina hållfasthetsdata kommer också att öka eftersom användningen av flera metoder hjälper till att ta hänsyn till påverkande faktorer, t.ex. cementtyp, aggregatstorlek och härdningsförhållanden. Man har till exempel studerat en kombination av ultraljudspulshastighetsmetoden och testet med studshammaren. På samma sätt, när du använder mognadsmetoden på din arbetsplats för att testa tryckhållfasthet, rekommenderas det att du utför cylinderbrottstester på dag 28 av betongens livscykel för acceptansändamål och för att bekräfta hållfastheten hos din in situ-platta.

Hur du bestämmer vilken metod för mätning av betonghållfasthet du ska använda för din nästa gjutning

Tester som reboundhammar- och penetrationsmotståndstekniken, även om de är lätta att utföra, anses vara mindre exakta än andra testmetoder (Science Direct). Detta beror på att de inte undersöker betongelementets centrum, utan endast härdningsförhållandena direkt under plattans yta. Metoder som ultraljudspulshastighetsmetoden och utdragningstestet är svårare att utföra eftersom deras kalibreringsprocess är långvarig och kräver ett stort antal provexemplar för att få exakta data.

Som destruktiva provningstekniker behöver metoderna med borrad kärna och platsgjuten cylinder borrad kärna och platsgjuten cylinder utomstående laboratorier för att utföra brytningstester för att få fram data. Som ett resultat av detta behövs mer tid i din projektplan när du använder någon av dessa metoder. Jämförelsevis kan du med mognadsmetoden få hållfasthetsdata i realtid direkt på plats, vilket möjliggör ett välinformerat och snabbt beslutsfattande. Genom att minska ditt beroende av brytningstester kan du också undvika felaktigheter som är förknippade med testlaboratorier.

Lär dig mer om trådlösa betongsensorer, som SmartRock™, här

Ditt beslut att välja testmetod kan helt enkelt bero på vad du känner till och är van vid. Men noggrannheten hos dessa tester och den tid det tar att få fram hållfasthetsdata, är betydande faktorer som inte alltid beaktas i lika hög grad som de borde. Tänk på vart all din tid och alla dina pengar går under byggandet av ett projekt. Hur mycket av det går åt till reparationer, avgifter för provningslaboratorier och extra arbete för att se till att projektet avslutas i tid? Noggrannheten i den teknik du väljer kan leda till framtida hållbarhets- och prestandaproblem för din betongkonstruktion. Om du dessutom väljer en teknik som tar extra tid för att få in uppgifter om hållfasthet kan det vara till nackdel för projektets tidsfrister, vilket påverkar produktiviteten på arbetsplatsen negativt. Omvänt kan valet av rätt verktyg ha en positiv inverkan på projektets tidsramar och göra det möjligt för dig att avsluta projektet under budget. Hur bestämmer du dig för vilken metod för hållfasthetsmätning du ska använda?