Bezpośredni pomiar wytrzymałości

Wytrzymałość betonu na ściskanie utożsamia się z ogólnym pojęciem jego jakości również z tego względu, że na ogół również szereg cech niemechanicznych betonu, jak np. szczelność, ścieralność, odporność na korozję itp., polepsza się ze wzrostem jego wytrzymałości na ściskanie (program uprawnienia budowlane na komputer). Określenie więc rzeczywistej wartości wytrzymałości betonu na ściskanie służy jednocześnie trzem celom:

1. określeniu miarodajnej wartości do obliczeń nośności tych elementów, w których wytrzymałość na ściskanie ma wpływ decydujący (elementy ściskane, elementy zginane o dużym procencie zbrojenia itp.),
2. określeniu niezbędnych cech wytrzymałościowych pochodnych, niezbędnych do obliczeń ścinania, przyczepności, momentów rysujących itp., a także do stwierdzenia czy beton spełnia minimalne wymagania wytrzymałościowe konieczne np. dla zapewnienia współpracy ze zbrojeniem,
3. uzyskaniu orientacji co do innych właściwości fizycznych betonu, istotnych z punktu widzenia sposobu jego eksploatacji, co zresztą niekiedy będzie musiało być pogłębione badaniami specjalnymi (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Bezpośredni pomiar wytrzymałości na ściskanie betonu w konstrukcji polega na wycięciu z konstrukcji odpowiednich brył betonu, mechanicznym ich obrobieniem w taki sposób, aby kształt sprowadzić możliwie do postaci sześcianu (przy czym warunkiem niezbędnym jest równoległość przynajmniej dwóch płaszczyzn), a następnie zgniecenie techniką stosowaną przy określaniu wytrzymałości walców próbnych (uprawnienia budowlane).

Tłumienie energii

Zaletą tej metody jest sprowadzenie badań do bezpośredniego pomiaru poszukiwanej cechy. Ma ona jednak szereg wad powodujących, że niechętnie jest stosowana (program egzamin ustny). Przede wszystkim tylko w konstrukcjach o znacznych wymiarach istnieje możliwość pobrania odpowiednich próbek, przy czym ich wycięcie w konstrukcji i nadanie odpowiedniego kształtu jest pracochłonne i kosztowne. Ponadto, wskutek trudności występujących przy pobieraniu, mogą w próbkach łatwo powstać uszkodzenia (np. ukryte pęknięcia), obniżające uzyskiwane wyniki. Wiadomo ponadto, że na wytrzymałość próbki wpływa w dużej mierze jej kształt. W związku z tym wynik badania próbki wyciętej należy przeliczyć na wartość normową, tj. taką, jaką uzyskałoby się na walcu o wymiarach znormalizowanych. Umowność tego współczynnika, a także wynikające często wątpliwości dotyczące wielkości powierzchni ściskanej miarodajnej do obliczenia wytrzymałości powodują, że nawet przy najstaranniejszym pobraniu i obróbce próbki spodziewać się można odchyłek do 20% (opinie o programie).

Opisane wyżej trudności doprowadziły do szerokiego rozwoju teorii i praktyki metod określania wytrzymałości betonu bezpośrednio na konstrukcji (tzw. metod nieniszczących). Najlepiej opracowane i najszerzej rozpowszechnione są u nas metody akustyczne, polegające na elektrycznym pomiarze prędkości przechodzenia drgań (metody ultradźwiękowe) i impulsowe  oraz metody polegające na pomiarze właściwości warstwy powierzchniowej betonu (młotek Poldiego, młotek Schmidta). Na temat tych metod istnieje wyczerpująca literatura, która zawiera ich podstawy teoretyczne i wskazówki dotyczące sposobu przeprowadzenia pomiaru i interpretacji wyników (segregator aktów prawnych). Dużą zaletą tych metod jest prostota i szybkość dokonywania odczytów, pozwalająca w praktyce na przebadanie dowolnej liczby elementów konstrukcji, na określenie z dużym prawdopodobieństwem rzeczywistej średniej wytrzymałości betonu oraz jej rozrzutu w konstrukcji.

Metody te jednak oparte są na założeniu, że między bezpośrednio mierzonymi cechami (prędkość przewodzenia drgań, twardość, tłumienie energii w warstwie powierzchniowej betonu itp.), a wytrzymałością na ściskanie istnieje zależność funkcyjna. Założenie takie, zgodnie z teorią odpowiednich zjawisk, przyjmuje, że są one funkcyjnie związane z modułem sprężystości betonu, a ponadto, że wytrzymałość betonu jest funkcją jego modułu sprężystości (promocja 3 w 1). To ostatnie jest jednak tylko daleko idącym przybliżeniem rzeczywistości. Wiadomo bowiem np., że dwa gatunki betonu o tej samej wytrzymałości mogą mieć różne odkształcalności, zależnie np. od rodzaju kruszywa, stopnia nawilgocenia itp.