Приборы неразрушающего контроля за качеством строительства
При строительстве очень важно осуществлять контроль за качеством хода работ. При этом контроль должен осуществляться быстро, оперативно, точно и без использования дорогостоящего и громоздкого лабораторного оборудования. В последнее время получили большое распространение методы неразрушающего контроля (НК). Это объясняется рядом причин.
Во-первых, возросла необходимость технической экспертизы зданий и сооружений, находящихся длительное время в эксплуатации. Имеется большое количество недостроенных объектов, строительство которых было остановлено в 90-х годах. Теперь, когда возникает вопрос о возобновлении их строительства и дальнейшем использовании, перед началом строительных работ необходимо оценить их состояние, в первую очередь прочностные характеристики.
Во-вторых, возросло количество строительных объектов, возводимых по технологии монолитного домостроения. На этих объектах необходимо оперативно определять в первую очередь распалубочную прочность бетона.
В-третьих, на заводах ЖБИ в связи с ростом количества и объемов заказов также необходимо быстро и оперативно определять характеристики изготавливаемых конструкций (прочность, толщину защитного слоя бетона, морозоустойчивость и др.).
Само название метода, по-видимому, происходит от принятого в зарубежной литературе термина «non-destructive testing» (NDT), также периодически встречающегося в отечественной технической литературе.
Для реализации данных методов и применяются приборы, которые получили название — приборы неразрушающего контроля (ПНК). Это условно принятый в технической литературе термин, распространяющийся и на приборы, предназначенные для определения различных параметров материалов или готовых изделий без разрушения объекта контроля.
Применительно к области строительства данная группа приборов, как сказано выше, предназначена для оперативного контроля параметров строительных конструкций как вновь возводимых, так и находящихся в эксплуатации. Они находятся на вооружении строительных организаций, структур, занимающихся технической экспертизой зданий и сооружений, а также заводов ЖБК.
С помощью приборов НК можно контролировать большое количество различных параметров, из которых наибольший интерес применительно к области строительства представляют: прочность, влажность, температура и толщина защитного слоя бетона строительных конструкций. При производстве ЖБИ также контролируют натяжение арматуры и величину вибрации при уплотнении бетонной смеси и в меньшей степени влагонепроницаемость и морозоустойчивость.
Прочность строительных конструкций — наиболее важный и поэтому наиболее часто контролируемый параметр.
Современные измерители прочности конструктивно состоят из электронного блока и измерительного устройства и позволяют измерять прочность строительных конструкций практически всеми методами, указанными в ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624. Данные приборы имеют следующие достоинства:
- электронную индикацию результатов измерений;
- во многие приборы производителями занесено большое количество градуировочных зависимостей, что позволяет настроить приборы для работы с различными материалами;
- многие приборы при определении прочности рассчитывают класс бетона согласно введенному пользователем коэффициенту вариации;
- приборы позволяют корректировать градуировочные зависимости, занесенные производителем, изменяя значение коэффициента совпадения;
- практически все приборы позволяют накопленные результаты измерений переносить на ПК с последующим документированием;
- часть приборов занесена в Государственный реестр средств измерений РФ, что говорит об их высокой надежности.
Данные приборы позволяют определять прочность с погрешностью 8–10%, а при использовании методов отрыва со скалыванием и скола ребра — не менее чем 2–3%.
Отечественными производителями выпускается широкий ассортимент измерителей прочности. Наиболее широкое распространение получили приборы, реализующие метод ударного импульса. Данные приборы являются простыми в использовании, имеют малые размер и вес, а сама реализация метода не является трудоемкой операцией. В перспективе, если требования к контролю качества строительства будут возрастать, то, возможно, широкое применение получит и метод отрыва со скалыванием. Данный метод является наиболее трудоемким, но наиболее точным.
Приборы, позволяющие определять толщину защитного слоя бетона, диаметр и ось стержня арматурной сетки, созданы согласно требованиям ГОСТ 22904 и получили наибольшее распространение по сравнению с другими методами: рентгеновским, радиоактивным и ультразвуковым. Физический принцип работы данных приборов основан на взаимодействии электромагнитного поля датчика прибора и металла стержня арматуры. Глубина обнаружения стержней арматуры зависит от их диаметра и составляет в среднем около 10 см.
Измерители влажности позволяют определять влажность как твердых строительных материалов (древесины различных пород, бетона различных плотностей), так и сыпучих (песка различного модуля крупности, гравия, золы, шлака и других материалов). Они тоже являются малогабаритными электронными приборами и обладают всеми вышеперечисленными достоинствами. Точность измерения данных приборов зависит от диапазона измерений и при их индивидульной градуировке составляет в большинстве случаев 1–3%.
Измерять температуру строительных конструкций можно как с помощью контактных, так и с помощью бесконтактных (инфракрасных) термометров. Контактные термометры являются недорогими и простыми в эксплуатации приборами. К термометрам можно подключить большое количество зондов, позволяющих измерять температуру воздуха, твердых, сыпучих стройматериалов, вращающихся элементов различных механизмов. Многие зонды имеют усиленный корпус, что позволяет использовать их для измерения температуры затворенной цементно-песчаной смеси, асфальта перед его укладкой. Все это позволяет осуществить заказ прибора в индивидуальной комплектации.
Все более широкое применение находят инфракрасные термометры, которые измеряют температуру по количеству инфракрасной энергии, излучаемой объектом. Использование инфракрасного термометра позволяет определить значение температуры:
- быстро — время измерения составляет не более 0,5 сек.;
- просто — достаточно навести прибор на объект и нажать кнопку, запускающую процесс измерений;
- безопасно — отсутствует прямой контакт с объектом измерений;
- точно — погрешность измерений составляет обычно 1–2%.
Говоря об измерении температуры, нельзя не упомянуть и о таком приборе, как тепловизор. На тепловизионном снимке каждому значению температуры поверхности объекта контроля соответствует свой цвет. Тем самым тепловизор позволяет быстро и наглядно отобразить распределение температурных полей. С помощью данного прибора можно определять качество тепло- и гидроизоляции, производить диагностику электрооборудования и различных механизмов, не производя их выключения.
Анализ состояния металлоконструкций — так же достаточно часто осуществляемая операция. Входной контроль качества металлоконструкций, анализ находящихся в эксплуатации сооружений, поиск очагов коррозии, контроль толщины защитных покрытий — все эти операции проводятся с помощью толщиномеров. Малые габариты и масса, высокая точность, широкий диапазон измерений, морозоустойчивость, простота использования — все это сделало данные приборы незаменимыми помощниками специалистов контроля качества.
К ПНК следует отнести также приборы, определяющие параметры виброколебаний, уровень шума и освещенности, теплоемкость и термическое сопротивление строительных конструкций, дефектоскопы и мн. др. Ассортимент приборов НК достаточно широк. К сожалению, рамки данной статьи не позволяют рассказать об их полном спектре.
| Автор: М. В. Бушуев Дата: 04.10.2007 Журнал Стройпрофиль 6-07 Рубрика: мониторинг зданий Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |