+7 495 664-46-56
Введите свой номер и мы перезвоним в течение 15 минут:
+74956644656
Заказать расчёт

Методы оценки технического состояния конструкций зданий и сооружений, определение прочности материалов, наличие и расположение арматуры и скрытых дефектов

Для оценки технического состояния конструкций необходимо определить их прочность, наличие и расположение арматуры, скрытые дефекты и т.п. Нормами допускаются механические склерометрические испытания прочности поверхностного слоя бетона методами упругого отскока или пластических деформаций при помощи специальных молотков и маятниковых приборов различных систем. В случаях когда надо проверить прочность внутренней части бетона, а также оценить однородность, плотность и другие свойства бетона и арматуры в конструкции, применяют неразрушающие методы контроля.
Механические испытания конструкций молотками и пистолетами основаны на методе пластических, упругопластических деформаций и упругого отскока: о прочности бетона судят или по величине отпечатка от удара на бетоне, или по соотношению размеров отпечатков на бетоне и на эталонном стержне, вставленном в молоток, или же по величине упругого отскока бойка. Механические склерометрические испытания каждой конструкции проводятся не менее чем на 10-12 участках, при этом две трети из них должны находиться в наиболее нагруженной зоне. Расстояние между лунками от ударов должно быть менее 30 мм, или для десяти измерений площадь участка конструкции должна составлять не менее 100 см2.
Зависимость между прочностью бетона и твердостью его поверхности устанавливают опытным путем - построением тарировочных графиков для каждого состава бетона.
Приборы для механических испытаний можно разделить на две группы: молотки и пистолеты. При использовании молотков замеряется отпечаток на бетоне (эталонный молоток Кашкарова, молотки Польди, Физделя, Шмидта, Ухтомстроя и др.); при использовании пистолетов фиксируется на шкале упругий отскок (пистолет ЦНИИСК, прибор ХПС).
Методы оценки технического состояния конструкций и определения их прочности:

  • акустический;
  • радиометрический;
  • магнитометрический;
  • вибрационный.

Методы оценки технического состояния конструкций основаны на зависимости скорости прохождения ультразвука, радиоволн, радиоактивных и других сигналов от упругих, упругопластических и структурных свойств материалов конструкций и их геометрических размеров.

Акустические и электронно-акустические методы оценки технического состояния конструкций.
К ним относятся ультразвуковой и ударный, позволяют с высокой точностью оценить однородность, прочность и ряд других свойств бетона в конструкциях без их разрушения. Электронно-акустические методы испытания материалов конструкций основаны на зависимости скорости распространения упругих воли от плотности твердого тела. Предельные упругие волны (в которых частицы среды движутся в направлении движения волны) распространяются с наибольшей скоростью. Прибор «ИПС-МГ4+» методом ударного импульса определяет прочность и однородность бетона. Методом отрыва со скалыванием определяет прочность бетона прибор «ПОС-МГ4 Отрыв». Для этих целей используют также прибор «ПОС-МГ 4 Скол».

Ультразвуковой метод оценки технического состояния конструкций.
Ультразвуковой метод применяется при проверке конструкций толщиной от 5 до 15 м, а ударный - конструкций значительной толщины и протяженностью до 100 м. Принцип их действия основан на пропорциональной зависимости плотности материала конструкции и скорости распространения в ней ультразвуковых волн. Ультразвуковой прибор «Пульсар» служит для определения прочности бетона, кирпича, осуществляет поиск дефектов (трещин, пустот), позволяет оценить пористость, трещиноватость, степень анизотропии и текстуру композитных материалов. Ударно-импульсные приборы «Оникс-2.4» и «Оникс-ОС» служат для определения прочности и однородности бетона.
Приборы для контроля качества бетона ультразвуковым методом позволяют наблюдать процесс и измерять время распространения упругих колебаний в теле бетона. Обычно измерения производят в поперечном сечении конструкции, для чего излучатель и приемник импульсов устанавливают соосно с двух ее сторон. К ультразвуковым относятся приборы AM, ЛИМ-Б, УКБ-I и др.

Радиометрический метод оценки технического состояния конструкций.
Радиометрический метод основан на законах взаимодействия ядерных излучений с материалом конструкций. Он заключается в замере интенсивности прохождения гамма-лучей в исследуемом материале и в сравнении ее с интенсивностью в эталонных образцах. Гамма-лучи, обладающие значительной проникающей способностью, наиболее эффективно используются при обследовании, поскольку их энергия достигает десятков миллионов электрон-вольт. В состав аппаратуры для радиометрического контроля входят радиометр и счетчики радиоактивного излучения, используемые в качестве выносных элементов. С помощью этого метода оценивается плотность материала конструкции и обнаруживаются в них дефекты.
Для определения расположения и сечения арматуры, а также толщины защитного слоя служат приборы, основанные на взаимодействии металла с электромагнитным полем, т.е. на измерении магнитной проницаемости или магнитного сопротивления.
«Поиск-2.3/2.4«> и «ИПА-МГ4» — приборы для определения толщины защитного слоя, диаметра и расположения арматуры.
Прибор ИСМ (измеритель сечения металла) состоит из двух генераторов высокой частоты, усилителя-ограничителя, второго ограничительного каскада, дифференцированного контура и индикатора. Принцип работы прибора основан на изменении частот генератора под действием металла на колебательный контур: при наличии под щупом металла стрелка прибора покажет наибольшее значение. К прибору приложены тарировочные таблицы, с помощью которых по показаниям прибора определяют сечения металлических элементов.
Толщину защитного слоя и диаметр арматуры определяют аналогично прибором ИЗС-2. Для измерения напряжений и колебаний в элементах стержневой, проволочной и канатной арматуры применяют приборы «ИНК-2.3/2.3к», «ДО-МГ4» и «ЗИН-МГ4», основанные на том же принципе.

Вибрационный метод оценки технического состояния конструкций.
Вибрационный метод, в основе которого лежит явление механических колебаний твердых тел, позволяет определить главные характеристики, обусловливающие несущую способность и деформативность изгибаемых элементов:

  • марку бетона;
  • предельную разрушающую нагрузку;
  • прогиб от нормативной нагрузки.

Эти параметры определяются по частоте, амплитуде собственных колебаний конструкций и характеристике их затухания, поскольку известно, что колебания с частотой, присущей данной системе, зависят от ее массы, размеров конструкции и характера опирания. Этот метод применяется главным образом на ДСК при контроле изготовления отдельных конструкций. Прибором (виброметром) «Вист-2.3» определяют среднеквадратичное значение виброскорости, амплитуды и частоты колебаний виброустановок, используемых для изготовления железобетонных изделий, а также для измерения параметров вибрации.

Похожие статьи
Описаны основные виды дефектов железобетонных конструкций зданий и сооружений. Приведены наиболее характерные признаки наличия дефектов железобетонных конструкций, места и причины их появления, а также возможные последствия.
Приведена общая характеристика и основные виды сварных соединений. Даны определения всем дефектам сварных соединений. Описана методика изучения дефектов сварных соединений методами макроскопического анализа.
При обследовании перекрытий старых зданий, в которых балки были выполнены из отесанных бревен, должны быть вскрыты все балки, так как они часто имеют разные сечения. Шаг балок, как правило, различный.
Описан выбор рабочей схемы при испытании строительных конструкций статической нагрузкой, описана методика размещение приборов, методика проведения работ и обработка результатов при испытании конструкций.
Все статьи