CZ277845B6 - Method of determining strength of concrete and apparatus for making same - Google Patents

Description

(57) Anotace:

Do betonu se bezprostředně po zabetonování stavebního prvku, vpraví nádobka (1), v níž je uložena kapilára (5), naplněná těkavou kapalinou (4), například isopropanolem, potom se sleduje rychlost odpařování těkavé kapaliny (4) v kapiláře (5), odpovídající stupni zralosti betonu, který je úměrný pevnosti betonu. Zařízení k provádění tohoto způsobu je tvořeno nádobkou (1) v níž je uložena kapilára (5), naplněná těkavou kapalinou (4), například isopropanolem, opatřená stupnicí (6) a uchycená na snímatelném víku (7) nádobky (1).

r'r'		ή
	Sal1---------

Způsob zjišťování pevnosti betonu a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zjišťování pevnosti betonu a zařízení k provádění tohoto způsobu, je určen k okamžitému zjišťování pevnosti mladého betonu v tlaku, pevnosti v tlaku za ohybu, pevnosti v prostém tahu, pevnosti v příčném tahu, a to především přímo v konstrukci libovolného tvaru.

Dosavadní stav techniky

Dosud se ke zjišťování pevnosti mladého betonu přímo v konstrukci používá několik zkušebních postupů tak zvaného místního porušení. Při jejich aplikaci dochází k místnímu narušení zkoušené konstrukce, i když jeho rozsah je vzhledem k objemu konstrukce obvykle zanedbatelný a narušení většinou neovlivní její funkci. Předností fyzikálního principu těchto zkoušek je, že dochází k porušení zkoušeného materiálu.

Z toho vyplývá modelová podobnost měřeného parametru s parametry zjišťovanými při destruktivních zkouškách, jejichž výsledky jsou pro hodnocení kvality betonu i spolehlivosti konstrukce rozhodující. Uvedené způsoby však mají i závažné nedostatky. U některých zkoušek je to malá univerzálnost zkušebního postupu, který je možno použít pouze u vodorovných konstrukčních elementů, u jiné známé zkoušky je nevýhodou různý tvar plochy porušení při vytrhávání ocelového přípravku z povrchu konstrukce.

Kromě těchto způsobů se používá pro stanovení pevnosti betonu odběr betonových vzorků přímo z konstrukce pomocí jádrových vrtaček s diamantovými korunkami. Tento postup je všakmimořádně časově i finančně náročný. Z tohoto vyplývá obvykle i menší četnost prováděných zkoušek.

Z hlediska zjišťování pevnosti mladého betonu vykazují způsoby místního porušení a způsob jádrových vývrtů i další nedostatky, například při určování dané pevnosti mladého betonu, je třeba zkoušky několikrát opakovat, přičemž již stupeň narušení není zanedbatelný. Užití těchto způsobů a jejich vyhodnocení vyžaduje navíc zvlášť specializované pracovníky. Kromě toho, zjištění pevnosti betonu předchází další specializované přípravné práce, jež jsou časově náročné a tak jsou výsledky získány až v obdobích, které již pro mladý beton nejsou aktuální. Další nevýhodou způsobu odběru jádrových vývrtů je jejich nepoužitelnost při velmi nízkých pevnostech betonu, kdy z betonu ještě nelze jádrové vývrty odebírat.

Další způsoby, které se po určení pevnosti betonu užívají 'jsou tak zvané nedestruktivní způsoby, které vycházejí z měření určitého fyzikálního parametru, který je pomocí kalibračního vztahu převáděn na hledanou mechanickou veličinu, například pevnost v tlaku. Zkoušky jsou ale ovlivňovány řadou faktorů, které mohou nesystematicky ovlivňovat zjištěné výsledky. Tyto faktory jsou pro mladý beton tak výrazného charakteru, že se přesnost měření pohybuje v rozmezí od +/- 20 do +/- 50 %.

CZ 277845 Β6

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny způsobem zjišťování pevnosti betonu podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se do betonu, bezprostředně po zabetonování stavebního prvku, vpraví nádoba, v níž je uložena kapilára, naplněná těkavou kapalinou, potom se sleduje rychlost odpařování těkavé kapaliny z kapiláry, odpovídající stupni zralosti betonu, který je úměrný pevnosti betonu. K provádění tohoto způsobu je vytvořeno zařízení jehož podstata spočívá v tom, že sestává z nádoby, v níž je uložena kapilára s těkavou kapalinou, například izopropanolem nebo xylenem opatřená stupnicí a uchycená na snímatelném víku nádoby.

Základní přednosti způsobu podle vynálezu je jeho univerzálnost, je použitelný jak pro monolitické konstrukce, tak i pro prefabrikované díly. K dalším jeho výhodám patří rychlá instalace zařízení do konstrukce, minimálně porušení konstrukce, okamžité vyhodnocení pevnosti betonu bez nároku na potřebu kvalifikovaných pracovníků při vyhodnocení výsledků a dále nízké náklady na výrobu vlastního zařízení.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen pomocí připojeného výkresu, na kterém je schematicky v nárysu znázorněno konkrétní příkladné provedení zařízení pro zjišťování pevnosti betonu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Způsob zjišťování pevnosti betonu podle vynálezu je blíže popsán v následujících příkladech provedení.

Příklad 1

Bylo třeba provést okamžité stanovení pevnosti mladého betonu v tlaku u předpínaného prvku, která má být v okamžiku odstranění podložky pod předpínaným prvkem větší než pevnost betonu dosažená při 20 °C za den a v okamžiku vnesení předpětí do předpínaného prvku větší než pevnost betonu dosažená při 20 °C za 4 dny.

Na prvku byl proveden náhodný výběr tří zkušebních míst. V určených místech se ihned po vybetonování prvku vložilo zařízení podle předmětu vynálezu. V pravidelném časovém intervalu se odečítalo množství odpaření těkavé kapaliny na stupnici zařízení, až do té doby, než hodnoty odečtené na stupnicích všech tří měrek.byly vyšší než počet dní, který je potřebný k dosažení pevnosti betonu při odstranění podložky, popřípadě vnášení předpětí do prvku při konstantní teplotě 20 °C. Když bylo těchto hodnot dosaženo, byla odstraněna podložka, respektive bylo do prvku vneseno předpětí.

Příklad 2

Bylo třeba zjistit časový termín dosažení, technologickým předpisem stanovené hodnoty odbedňovací pevnosti betonu u dané betonové stěny.

Počet dní, který je potřebný k tomu, aby beton dosáhl uvedené odbedňovací pevnosti při 20 ’C byl určen na základě experimentálních zkoušek provedených před vlastním procesem betonáže. Byla provedena betonáž 15 normových krychlí o hraně 150 mm. Tyto krychle byly uloženy při konstantní teplotě 20 °c a konstantní vlhkosti prostředí. V termínech 2, 3, 4, 5, 6 dnů byly provedeny tlakové zkoušky ve zkušebním lise vždy tří normových krychlí. Po zprůměrování vždy tří výsledných hodnot byla odvozena pevnost betonu v tlaku v jednotlivých termínech. Hodnotami takto zjištěných pevností betonu v tlaku se proložila křivka, z které se odečetlo, kdy byla dosažena technologickým předpisem stanovená pevnost betonu v tlaku.

Na betonové stěně byl proveden náhodný výběr devíti zkušebních míst. Do předem připravených otvorů v bednění sre ihned po betonáži vložilo zařízení, podle předmětu vynálezu. V pravidelném časovém intervalu se provádělo odečítání odpařeného množství těkavé kapaliny na stupnici zařízení, až do té doby, než byly hodnoty odečtené na stupnicích všech devíti měrek shodné nebo vyšší než počet dní, který je potřebný k tomu, aby beton dosáhl uvedené odbedňovací pevnosti při konstantní teplotě 20 °C. Po jejich dosažení bylo odstraněno bednění. Způsob okamžitého nepřímého zjišťování pevnosti mladého betonu podle vynálezu vychází ze skutečnosti, že vývin pevnosťi betonu je v přímé závislosti na vývinu hydratačního tepla, které vzniklo v důsledku reakce mezi cementem a vodou a že stav, ve kterém se beton v daný okamžik nachází, lze vyjádřit takzvanou zralostí betonu.

K uvedenému způsobu je vhodné zařízení, které sestává z nádoby 1, určené pro vložení do betonu, bezprostředně po zabetonování prvku. Do nádoby 1 je vsazeno snímátělně víko 7, na němž je upevněna kapilára 5, naplněná těkavou kapalinou 4. Na kapiláře 5 je vyznačena stupnice 6. Kapilára 5 je před použitím opatřena zátkou 2, oddělenou vrypem 2 od kapiláry 5. V kapiláře-5 se nalézá těkavá kapalina 4, výhodně isopropanol. Ve snímátelném víku 7 je proveden neznázorněný odvětrávací otvor.

Zařízení k provádění tohoto způsobu se používá tak, že se v libovolném místě konstrukce vsune do betonu ihned po vybetonování nádoba 1. Zařízení se uvede v činnost odlomením zátky 2 v místě vrypu 2· Kapilára 5 se prostřednictvím snímátelného víka 7 zašroubuje do nádoby 1. Při zjišťování pevnosti betonu se vyšroubuje kapilára 5 se snímátelným víkem a na stupnici 6 se odečte počet dní zrání betonu při 20 °C. Odečte-li se ze stupnice 6 hodnota jednoho dne, dosáhl beton právě shodné pevnosti s betonem, který zrál jeden den při teplotě 20 °C. Kapilára 5 se snímatelným víkem 7 se zašroubuje zpět do nádoby 1 a postup můžeme vícekrát opakovat.

Stupnice 6 je vyhotovena tak, že n-tý dílek stupnice, představující n-tý den zralosti betonu při 20 °C, je vzdálen od počátku stupnice 6. o hloubku odpařené kapaliny 2 ^z kapiláry 5 za odpovídající počet dní při teplotě 20 ‘C.

Průmyslová využitelnost

Způsob zjišťování pevnosti betonu a zařízení k provádění tohoto způsobu naleznou uplatnění ve všech oblastech stavebnictví.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (2)

1. Způsob zjišťování pevnosti betonu, vyznačující se tím, že se do betonu, bezprostředně po zabetonování stavebního prvku, vpraví nádoba, v níž je uložena kapilára, naplněná těkavou kapalinou, potom se sleduje rychlost odpařování těkavé kapaliny v kapiláře, odpovídající stupni zralosti betonu, který je úměrný pevnosti betonu.

2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačující se tím, že sestává z nádobky (1), v níž je uložena kapilára (5), naplněná těkavou kapalinou (4), například isopropanolem, opatřená stupnicí (6) a uchycená na snímatelném víku (7) nádoby (1).