Испытания железобетонных изделий для проверки заявленных технических требований

Наша компания проводит испытания не только ж/б изделий собственного производства, но и продукции других заводов по заявкам клиентов. В декабре 2024 года мы провели подобные испытания для стойки опор СВ95-3с-АТ (производитель - один из заводов Смоленской обл.).

На день испытаний фактическая прочность бетона изделия составила 40,0 МПа (104% от требуемой прочности), но этот показатель не является определяющим качество опоры ЛЭП. Гораздо более важные свойства - прочность, жесткость и трещиностойкость, проверяются испытанием стойки нагружением по установленной схеме опирания и нагружения.

Методика и результаты испытаний:

Нагружение стойки производилось при помощи подъемно-кранового механизма ступенчато – возрастающими нагрузками. После приложения каждой доли нагрузки испытуемая стойка для опор СВ95-3с-АТ выдерживалась под нагрузкой не менее 10 мин.

Схема испытания стойки нагружением

1 - стойка; 2 – упор; 3 - подвижная опора; 4 - бетонная площадка; 5 - точка приложения силы

Первые трещины шириной раскрытия от 0,1 мм появились при нагрузке F=210 кгс. При увеличении полезной нагрузки до 250, максимальная ширина раскрытия трещин составила 1,2 мм. При дальнейшем увеличении нагрузки до следующей ступени F=330 кгс, произошло исчерпание несущей способности стойки, характеризующееся текучестью стали растянутой арматуры в нормальном сечении, сопровождающееся раскрытием трещин в бетоне на 1,5 мм и более с последующим раздроблением бетона сжатой зоны. Максимальная воспринимаемая нагрузка составила 260 кгс.

Контрольная нагрузка по проверке трещиностойкости – не достигнута.
Контрольная нагрузка по проверке жесткости – не достигнута.

Трещины измерялись на приопорном участке, ширина раскрытия трещин определялась как среднее значение на длине стойки 1 м.

Заключение:

Железобетонная стойка для опор СВ95-3с-АТ, испытанная 25.12.2024 г. не соответствует требованиям ТУ 5863-007-96502166-2016 и рабочих чертежей, разработанных ОАО «РОСЭП» по показателям прочности, жёсткости и трещиностойкости.

Результаты испытаний:

По нашей оценке, это несоответствие может быть связано:

1. С нарушениями в технологии изготовления изделия (предположительно: недостаточная величина предварительного напряжения арматуры перед бетонированием).
2. Недостаточное армирование. Фактическое армирование является недостаточным для восприятия контрольных нагрузок при проверке прочности, жесткости и трещиностойкости. Согласно шифр №20.0139 «Железобетонные стойки для опор» при использовании напрягаемой арматуры класса Ат-V имеют следующую схему армирования: рабочая арматура 4 Ø12 Ат-V (L=9530 мм) + 4Ø12 АIII (L=6000 мм).

В связи с началом применения композитной арматуры для изготовления каркасов стеновых колец, были проведены испытания кольца разрушающим методом по ГОСТ 8829-2018, для подтверждения заявленным характеристикам по прочности и трещиностойкости.

Для проведения испытаний было отобрано кольцо КC 10.9-К, изготовленное в соответствии с серией 3.900.1-14.1, с заменой стальной сетки «С9» (поз.1 по сер. 3.900.1-14, вып.1) на сетку из композитной арматуры.

Проектный класс бетона колец по прочности В15. На день испытаний фактическая прочность бетона изделия составила 19,8 МПа (103% от требуемой прочности).

Нагружение кольца при испытании производилось в соответствии со схемой, при помощи гидравлической установки ступенями, равными 251 кгс. На каждой ступени нагрузку наращивали равномерно и выдерживали кольцо под этой нагрузкой в течение 10 минут.

Схема испытания кольца:

1 - стальная траверса; 2 - деревянный брус; 3 – цементно-песчаный раствор; 4 -испытываемое кольцо; 5 - неподвижное основание

Выводы:

Оценка прочности и трещиностойкости произведена в соответствии с требованиями ГОСТ 8829-2018:

1. Кольцо выдержало испытание по трещиностойкости, так как в ходе испытания появления и раскрытия трещин не наблюдалось, первые трещины образовались при нагрузке Р=2110 кгс.
2. Контрольная разрушающая нагрузка с учетом собственного веса для кольца марки КС 10.9 составляет Рконтр.=2100 кг. При достижении контрольной нагрузки по прочности Pфакт=2110 кгс и выдержки под этой нагрузкой в течение 30 мин не наблюдалось признаков потери несущей способности кольца. Максимальная воспринимаемая нагрузка перед разрушением составила Рфакт.разр.=2160 кгс.
   • Рфакт.разр.=2160 кгс > Рконтр.=2100 кг
   • Кольцо выдержало испытание по прочности и трещиностойкости.

Официальный протокол испытаний может быть предоставлен Заказчикам по письменному запросу.

Схема испытаний кольца На фото на кольце вместо буквы «К», значок «*». Это связано с тем, что правила по маркировке колец на металлической и композитной сетке были установлены после проведения испытаний

Раскрытие трещин перед разрушением

Заводы Регионального центра Тверь выпускают пустотные плиты шириной 0,79 метров. В связи с вводом в эксплуатацию новых металлоформ (с изменённым расположением пуансонов), возникла необходимость проведения испытаний плит разрушающим методом для подтверждения заявленным характеристикам по прочности, жёсткости и трещиностойкости.

Для проведения испытаний была отобрана плита, изготовленная 20.01.2017г. по рабочим чертежам шифра КПБ 03/05-2009-КЖ, дополнение к серии 1.141-1 вып.63 и в соответствии с ГОСТ 9561-91 с измененным расположением пуансонов и рабочей арматурой, косвенное армирование было выполнено в соответствии с вышеназванной НТД.

Фактическое армирование и положение пуансонов у испытуемой плиты:

Загружение плиты 1 ПК72.8-8 Ат800 при испытании проводилось бетонными блоками ФБС 12.4.3, размером 1180х400х280, по схеме:

Схема загружения плиты 1 ПК72.8-8 АтVa

1 – неподвижная опора; 2 - подвижная опора; 3 – штучные грузы;

Плита под нагрузкой была доведена до разрушения.

Результаты испытаний:

Оценка прочности, жёсткости и трещиностойкости произведена в соответствии с требованиями ГОСТ 8829-94:

1. Плита выдержала испытание по трещиностойкости, так как при контрольной нагрузке по образованию трещин -593,0 кгс/м² трещин не наблюдалось, первые трещины шириной раскрытия 0,05-0,10 мм были зафиксированы на потолочной поверхности при контрольной нагрузке qтр.o=999,1 кгс/м².
2. Плита выдержала испытание по жёсткости, так как при контрольной нагрузке по жёсткости - 609 кгс/м² (фактически 661,6 кгс/м²) опытный прогиб составил fо=9,10 мм, при контрольном прогибе fк =10,39 мм.
3. Плита выдержала испытание по прочности, так как опытный коэффициент безопасности С=1,63>С=1,35 –коэффициент безопасности для рабочей арматуры АтV(Ат800) по Iслучаю разрушения от текучести арматуры согласно ГОСТ 8829-94.

Официальный протокол испытаний может быть предоставлен Заказчикам по письменному запросу.

Начало нагружения плиты

Прогиб плиты под нагрузкой

Появление трещин

Разрушение плиты под нагрузкой

Для проведения испытаний была отобрана плита, изготовленная 16.03.2018г. по рабочим чертежам шифра КПБ 01/09-2009-КЖ дополнению к серии 1.141-1 вып.63, техническим решениям АО «ТЖБИ-4», ГОСТ 9561-2015.

Загружение плиты 1ПК 63.15-12,5АтV (люк) при испытании проводилось бетонными блоками ФБС 12.4.3-т, размером 1180х400х280, по схеме:

Схема нагружения плиты 1ПК 63.15-12,5АтV (люк)

1 – неподвижная опора; 2 - подвижная опора; 3 – штучные грузы;

Выводы:

Оценка прочности, жёсткости и трещиностойкости произведена в соответствии с требованиями ГОСТ 8829-94:

1. Плита выдержала испытание по жёсткости, так как при контрольной нагрузке по жёсткости - 1079 кгс/м² (фактически 1080,7 кгс/м²) опытный прогиб составил: fо=11,75 мм, при контрольном прогибе fк =27,14 мм.
2. Плита выдержала испытание по трещиностойкости, так как при контрольной нагрузке по образованию трещин - 1080 кгс/м² (фактически 1080,7 кгс/м²) ширина раскрытия трещин составляла 0,1 мм, при контрольной ширине раскрытия трещин 0,25мм.
3. Плита выдержала испытание по прочности, так как опытный коэффициент безопасности С=1,54 > С=1,35 – коэффициент безопасности для рабочей арматуры АтV(Ат800) по I случаю разрушения от текучести арматуры согласно ГОСТ 8829-94.

Заключение:

Плита 1ПК 63.15-12,5АтV (люк) соответствует требованиям ГОСТ 8829-94 по показателям прочности, жёсткости и трещиностойкости.

Официальный протокол испытаний может быть предоставлен Заказчикам по письменному запросу.

Подготовка к испытанию

Измерение прогиба плиты под нагрузкой

Нагружение плиты

Появление трещин

АО «ТЖБИ-4» совместно со строительной компанией «СТРОЙМАТИК» Тверь провели испытания забивных свай квадратного сечения С40.20-3 и С30.15-3 для подтверждения заявленным характеристикам по прочности, жёсткости и трещиностойкости.

Проведённые нашей аттестованной лабораторией испытания подтвердили соответствие свай нормативно-технической документации(рабочие чертежи АО «ТЖБИ-4», ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления»).

С номенклатурой выпускаемых нами мини свай можно познакомиться здесь.

На основании пожеланий некоторых наши клиентов - строителей, мы разработали аналог дорожной плиты 2П30.18-30, который дешевле на 1000 рублей за штуку, при этом выдерживает все нормируемые нагрузки.

Такая плита соответствует стандартам (ГОСТ 21924-84) по геометрическим размерам, марке бетона. Единственное отличие от ГОСТа - армирование по техническим решениям ТЖБИ-4.

При отгрузке на такую плиту также выдается стандартный ДОКУМЕНТ КАЧЕСТВА, где в пункте Обозначение стандарта указано «ГОСТ 21924-84, технические решения ТЖБИ-4».

По вашему требованию мы предоставим официальный протокол испытаний плиты 2П30.18-30 (Стандарт), краткий отчет о котором представлен ниже.

Для проведения испытаний была отобрана плита временных дорог 2П30.18.30 (Стандарт), изготовленная в соответствии с ГОСТ 21924.0-84, ГОСТ 21924.2-84 с измененным армированием, рассчитанным по СП 63.13330.2018.

Схема испытания плиты

Значения контрольной нагрузки (без учета собственного веса плиты) для испытания:

• по прочности – Р = 7,0 тс, по трещиностойкости – Р = 3,8 тс;
• контрольная ширина pаскpытия трещин при испытании плит по трещиностойкости – не более 0,2 мм.
• Нагружение плиты при испытании проводилось блоками ФБС 12.6.3 (средняя масса 0,45т), ФБС 12.4.3 (масса 0,29т) на плиты П19д-15 (масса 0,960т + 0,930т).
• После приложения каждой доли нагрузки испытуемая плита выдерживалась под нагрузкой не менее 10 мин.
• После приложения контрольной нагрузки при контроле трещиностойкости плита выдерживалась под нагрузкой 30 мин. По истечении 30 мин. трещин не обнаружено.
• Первые трещины, нормальные к продольной оси плиты в растянутой зоне, появились при нагрузке 6470 кгс, ширина раскрытия 0,05 мм. По мере увеличения нагрузки ширина раскрытия трещин увеличивалась.
• При нагрузке 10295 кгс произошло исчерпание несущей способности плиты, характеризующееся текучестью стали растянутой арматуры в нормальном сечении, сопровождающееся раскрытием трещин в бетоне более 1,5 мм ранее раздробления бетона сжатой зоны.

Выводы:

Заключение:

Плита покрытия временных дорог 2П30.18.30 (Стандарт) соответствует требованиям ГОСТ 21924.0-84, ГОСТ 21924.2-84 по показателям прочности и трещиностойкости.

Нагружение плиты

Контроль прогибов при испытании

Нагружение плиты контрольной нагрузкой по прочности

Раскрытие трещин под нагрузкой

Для подтверждения повышенных требований водонепроницаемости бетона и качества готовых изделий, установленных техническим регламентом Таможенного союза «Безопасность автомобильных дорог» (ТР ТС 014/2011) было проведено испытание железобетонного звена водопропускных труб ЗКП 6.200 на сопротивление просачиванию воды сквозь стенки в соответствии с требованиями ГОСТ 24547-2016 «Звенья железобетонные водопропускных труб под насыпи автомобильных и железных дорог. Общие технические условия».

Звено ЗКП 6.200 было заформовано 29.12.2021 по рабочим чертежам серии 3.501.1-144. Проектный класс бетона звеньев по прочности В30. На день испытаний фактическая прочность бетона звена составила 41,5 МПа.

Для испытания звено установили вертикально на поддон, имеющий бортик 15 см, внутренние размеры поддона в плане на 10 см больше наружного диаметра звена. Звено в уровне опирания на поддон залили горячим битумом слоем 10 см. После остывания битума, звено наполнили водой на всю его высоту и выдерживали с водой в течение 48 часов. В процессе выдержки наблюдали за его состоянием, отмечая потеки и мокрые пятна на поверхности звена через промежутки времени: в уровне верха звена - через 48 часов, в уровне низа звена - через 30 часов.

Схема испытаний

Результаты испытаний:

в течение всего периода испытаний (верх звена – 48 час.; низ звена – 30час.) на наружной поверхности звена не обнаружено капельной или струйчатой фильтрации, а также мокрых пятен.

Заключение:

звено ЗКП 6.200, изготовленное 29.12.2021, выдержало испытание на сопротивление просачиванию воды сквозь стенки.

Официальный протокол испытаний может быть предоставлен Заказчикам по письменному запросу.

Подготовленное к испытаниям звено

Заполненное водой звено в процессе выдержки

Часто в заказах наших клиентов встречалось неизвестное нам изделие - ОП1-Д. У этого изделия известны были только опалубочные размеры и область применения – плита используется в качестве элемента перекрытия дождеприемных колодцев и устанавливается в конструкции на стеновые кольца КС. Дождеприемные колодцы являются сооружениями системы ливневой канализации, устанавливаются вдоль автомобильных дорог, в связи с чем, в процессе эксплуатации могут подвергаться наезду автомобильного транспорта.

В связи с отсутствием нормативных документов наплиту опорную ОП1-Д, наши специалисты разработали схему армирования и провели испытания готового изделия на прочностьи трещиностойкость.

Проектный класс бетона плит ОП1-Д по прочности – В30. На день испытаний фактическая прочность бетона изделия составила 41,7 МПа (109% от требуемой прочности).

Нагружение изделия при испытании производилось ступенями (долями), в соответствии со схемой. После приложения каждой доли нагрузки испытуемое изделие выдерживалось под нагрузкой в течение 10 мин.

Выводы:

Оценка прочности и трещиностойкости произведена в соответствии с требованиями ГОСТ 8829-2018:

1. Плита опорная ОП1-Д выдержала испытание по трещиностойкости, так как в ходе испытания и после приложения контрольной нагрузки, появления и раскрытия трещин не наблюдалось.
2. Контрольная нагрузка по прочности без учета собственного веса для плиты опорной ОП1-Д принята Рконтр.=10 000 кг. При достижении контрольной нагрузки Pфакт=11 000 кг и выдержки под этой нагрузкой в течение 30 мин не наблюдалось признаков потери несущей способности изделия.

Заключение:

Плита опорная ОП1-Д выдержала испытание максимальной контрольной нагрузкой, соответствует установленным требованиям по прочности и трещиностойкости.

Список испытаний:

Схема испытаний ОП1Д

Плита установлена на кольцо КС 10.3 и подготовлена к испытаниям

Выдержка под контрольной нагрузкой

ОП1-Д после испытаний