17. Методы и средства измерения прочностных показателей и деформаций строительных материалов, изделий и конструкций.

Существенное повышение качества строительных материалов, изделий и конструкций может быть достигнуто при условии совершенствования производства и методов контроля качества на всех этапах строительного производства.

Контроль качества строительных материалов, изделий и конструкций производится двумя основными способами .

1) Состоит в выявлении предельных несущих способностей объектов, что связано с доведением их до разрушения . Этот способ эффективен при проведении стандартных испытаниях образцов из стали, бетона и других конструкционных материалов. При испытании моделей сооружений и их фрагментов конструкции могут доводиться до предельных состояний. Что же касается реальных объектов, то их разрушение для выявления предельных несущих способностей экономически не всегда оправдано.

2) Связан с производством испытаний неразрушающими методами, что позволяет сохранить эксплуатационную пригодность рассматриваемого объекта без нарушения его несущей способности. Этот способ наиболее приемлем при обследовании зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации. Неразрушающими методами можно, например, определить влажность заполнителей бетона, степень уплотнения бетонной смеси в процессе формования, плотность и прочность бетонов в изделиях, провести дефектоскопию конструкций.

Неразрушающие методы испытаний построены в основном на косвенном определении свойств и характеристик объектов и могут быть классифицированы по следующим видам:

– метод проникающих сред , основанный на регистрации индикаторных жидкостей или газов, находящихся в материале конструкции;

– механические методы испытаний , связанные с анализом местных разрушений, а также изучением поведения объектов в резонансном состоянии;

– акустические методы испытаний , связанные с определением параметров упругих колебаний с помощью ультразвуковой нагрузки и регистрацией эффектов акустоэмиссии;

– магнитные методы испытаний (индукционный и магнитопорошковый) ;

– радиационные испытания , связанные с использованием нейтронов и радиоизотопов;

– радиоволновые методы , построенные на эффекте распространения высококачественных и сверхчастотных колебаний в излучаемых объектах;

– электрические методы , основанные на оценке электроемкости, электроиндуктивности и электросопротивления изучаемого объекта;

– использование геодезических приборов и инструментов при освидетельствовании и испытаниях конструкций.

Определение соответствия строительных конструкций проектному положению

Для определения соответствия проектному положению строительных конструкций, включая деформации всех видов, применяются геодезические приборы и приспособления (теодолиты, нивелиры). Для измерения кренов и колебаний зданий используют оптические лазерные приборы вертикального проецирования.

Приборы для определения прочностных и деформативных свойств материалов конструкций базируются на применении:

I. механических методов — методы пластических деформаций, основанные на вдавливании штампа в поверхность материала (молоток Кашкарова, склерометр Шмидта, прибор КМ, молоток Физделя и др.); методы испытаний на отрыв и скалывание, основанные на отделении бетона путем отрыва со скалыванием (гидравлические пресс-насосы); метод упругого отскока — прибор КМ и др.;

II. физических методов — ультразвуковые методы, основанные на измерении скорости распространения упругих волн. Ультразвуковые дефектоскопы Пульсар, Tico, Бетон 12М, УК-12М, измерители прочности бетона, кирпича и других материалов конструкций ОНИКС-2.3, Digi Schmidt ; ПИК-1 и т.п.; радиоизотопные, основанные на определении плотности по изменению интенсивности гамма-излучения; магнитный для определения толщины защитного слоя арматуры ИЗC-10Н и др.

Механические методы определения прочностных и деформативных свойств материалов — применяются по ГОСТ 22690, в основном, для оценки прочности бетона конструкций перекрытий непосредственно на объекте исследования. С этой целью в практике используются хорошо зарекомендовавшие себя приборы, принцип действия которых основан на гипотезе о связи между прочностью бетона и его твердостью.

Из приборов механического действия наибольшее применение при обследовании железобетонных конструкций перекрытий находят: шариковый молоток Физделя, склерометр ОМШ-1, молоток Кашкарова.

Измерение сдвигов зданий осуществляется с помощью теодолита. При этом боковое смещение измеряют от прямых линий, фиксируемых вдоль периметра здания. В качестве линии отсчета используют струну или лазерный луч.

Более точным средством регистрации деформаций является метод фотограмметрии, который позволяет получать графическое изображение объекта с параметрами отклонений различных его точек.

Особое внимание при диагностике технического состояния зданий отводится оценке геометрического положения несущих и ограждающих конструкций, узлов и сопряжений, деформаций в виде прогибов, угловых смещений и т.п. Эти параметры измеряются традиционными методами и сравниваются с допустимыми значениями.