Неразрушающие методы испытания конструкций

     Практика  применения данного метода подтверждает тот факт, что по сравнению с  традиционным методом создания обмерных чертежей его точность оказывается  выше во много раз. Согласно экономическим  расчетам, стереофотограмметрический  метод увеличивает производительность труда в 20–100 раз.

     Серьезным прорывом в области создания всех типов обмерных чертежей явилось  появление наземных лазерных сканирующих  систем. С использованием их возможностей на предприятии была разработана, опробована и внедрена в производство новая технология создания обмерной документации, которая уже нашла применение при создании обмерных чертежей интерьеров Шуваловского дворца и Михайловского замка, ряда фасадов исторических зданий Петербурга.

     С помощью наземной сканирующей системы получают пространственные данные об объекте, которые представлены миллионами точек лазерных отображений. При дальнейшей обработке полутоновое «облако» точек может быть текстурировано и ортогонально спроецировано на плоскость цветным фотоизображением.

     Полученный  документ носит название цифровой ортофотоплан. Он играет двоякую роль. Во-первых, предоставляет подробную метрическую информацию об объекте и служит основой для последующей векторизации, во-вторых – фотографическую.

     Повторные стереофотосъемки и подсчеты координат позволяют определить перемещения отдельных точек за промежуток времени, прошедший между первой и второй фотосъемкой.

     Применяют также при испытаниях строительных конструкций и сооружений динамическими  нагрузками. При этом применяют фотоаппараты с синхронным затвором объектива.

     10 Современные методы и средства неразрушающего контроля качества бетонных и железобетонных конструкций

     Для неразрушающего контроля прочности  бетона используются приборы, основанные на методах местных разрушений (отрыв со скалыванием, скалывание ребра, отрыв стальных дисков), ударного воздействия на бетон (ударный импульс, упругий отскок, пластическая деформация) и ультразвукового прозвучивания. При обследовании монолитных конструкций и больших массивов бетона применение ударно-импульсных и ультразвуковых приборов должно сочетаться с испытаниями бетона методами отрыва со скалыванием, скалывания ребра [2] или отбора образцов (кернов) [3].

     При выборе методов НК и приборов для  проведения испытаний бетона пользователь должен знать их особенности и рекомендуемые области применения.

     С начала 90-х годов прошлого столетия активно ведется разработка и  производство приборов НК нового поколения  с применением электроники и  микропроцессорной техники, наращиваются их функциональные возможности.

     Особого внимания заслуживают методы отрыва со скалыванием, скалывания ребра и  отрыва стальных дисков, которые часто  называют методами местных разрушений. Эти методы характеризуются большей  точностью по сравнению с другими  методами неразрушающего контроля.

     Метод отрыва со скалыванием характеризуется  наибольшей точностью, но и наибольшей трудоемкостью испытаний, обусловленной  необходимостью подготовки шпуров для  установки анкера. К недостаткам  метода следует отнести также  невозможность использования в густоармированных и тонкостенных конструкциях.

     Метод отрыва стальных дисков может быть использован при испытании бетона в густо-армированных конструкциях, когда метод отрыва со скалыванием, а нередко и метод скалывания ребра конструкции (с учетом его ограничений) не могут быть использованы. Он точен и менее трудоемок по сравнению с методом отрыва со скалыванием. К недостаткам метода следует отнести необходимость наклеивания дисков за 3-24 часа до момента испытания ( в зависимости от применяемого клея).

     Метод скалывания ребра конструкции используется главным образом для контроля линейных элементов (сваи, колонны, ригели, балки, перемычки и т.п.). В отличие  от методов отрыва и отрыва со скалыванием, он не требует подготовительных работ. Однако при защитном слое менее 20мм и повреждениях защитного слоя метод неприменим.

     Вид типовых градуировочных зависимостей Rсж от усилия Р для методов местных  разрушений приведен на рис. 1. 

 

     Рис. 1. Зависимости Rсж от Р. 

     В настоящее время в РФ выпускается  несколько модификаций cертифицированных приборов, реализующих перечисленные методы (таблицы 1 и 2).

     Таблица 1

     Отрыв со скалыванием:

 

Таблица 2

Скалывание  ребра:

 

• - приборы,  внесенные в Госреестр СИ РФ

 

     Приборы, основанные на методах местных разрушений, применяются в основном в монолитном домостроении и при обследовании конструкций зданий и сооружений. Недостатки этих методов, обусловленные  повышенной трудоемкостью и необходимостью определения оси арматуры и глубины ее залегания ограничивают их применение определением прочности бетона отдельных конструкций или их участков, а также уточнением градуировочных зависимостей ультразвуковых и ударно-импульсных приборов в соответствии с Приложением 9 [2].

     Основные  объемы НК прочности бетона выполняются, как правило, высокопроизводительными  приборами после установления корреляции их косвенной характеристики (базовой  зависимости) с фактической прочностью контролируемого бетона. Для этих целей применяются приборы ударного действия, основанные на методах ударного импульса (упругого отскока, пластической деформации) и ультразвуковые измерители скорости (времени) распространения УЗ колебаний в бетоне. Характеристики основных приборов ударного действия, выпускаемых в РФ, приведены в таблице 3.

Таблица 3

 

  - приборы, внесенные в Госреестр  СИ РФ 

 

     Следует отметить, что погрешности приборов, указанные в таблице 3, обеспечиваются после уточнения их базовых градуировок в соответствии с требованиями [2], либо в случае установления пользователем индивидуальных градуировок для конкретного вида бетона (в приборах типа ИПС предусмотрена возможность установления до 20 индивидуальных градуировок).

Характеристики  ультразвуковых приборов, выпускаемых  в РФ и Молдове, приведены в  таблице 4. 

Таблица 4