Методы и средства проведения обследования

3.1. Определение прочности бетона рекомендуется производить с помощью приборов неразрушающими методами: упругого отскока, пластической деформации, ударного импульса, отрыва, отрыва со скалыванием и ска-лыванию ребра в соответствии с ГОСТ 22690-88.

3.1.1. Испытания бетона методами отскока проводят по ГОСТ 22690-88 приборами типа КМ (пружинного действия). При испытаниях бетона методами ударного импульса и пластической деформации по ГОСТ 22690-88 следует пользоваться приборами ВСМ, ПМ-2, Ц-22 Киеворгстроя, А-1, ПБ, эталонный молоток Кашкарова, молоток Физделя, склерометр Шмидта, ИПС-МГ4, прибор Оникс-2.3 (сопряжен с персональным компьютером) дополнительно для определения однородности, плотности и пластичности и др.

3.1.2. Определение прочности бетона методами отрыва, скалывания ребра и отрыва со скалыванием по ГОСТ 22690-88 производят с использованием приборов ГПНВ-5, ГПНС-4, ГПНС-5, ПИБ, УРС-2, «ПОС-МГ4 Отрыв», «ПОС-МГ4 Скол» и др.

3.1.3. Допускается применение других научно обоснованных и экспериментально-апробированных методов и приборов.

3.1.4. При необходимости (например, для получения тарировочных зависимостей), производят отбор образцов бетона из конструкций путем выпиливания или высверливания с последующим их испытанием по ГОСТ 10180-90 и ГОСТ 28570-90.

3.2. При проведении испытаний бетона глубину нейтрализации бетона определяют с помощью смачивания свежего скола бетона 1% спиртовым раствором фенолфталеина. На полностью карбонизированном участке цвет раствора не меняется, а в местах с ярко-малиновой окраской фенолфталеина бетон имеет щелочные свойства.

3.3. Объемную массу бетонов различных видов рекомендуется определять по ГОСТ 17623-87 при помощи радиоизотопных методов плотномерами ИПР-У, РИП-бетон, 8-УРЦ, РПП-1, РПП-2, РПБС, СГП, радиометр РУ и др.

3.4. Плотность (однородность, скрытые дефекты) и сравнительную оценку прочности бетона в конструкциях выполняют ультразвуковым импульсным методом по ГОСТ 17624-87 при помощи приборов ДУК-20, Бетон-12, УК-14П, УКП-10ПМ, УФ-10П, АМ, ЛИМ-Б, УКБ-1, ПУЛЬСАР-1.0 (сопряжен с персональным компьютером) и др.

3.5. Для определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматуры рекомендуется использовать неразрушающие методы с выборочной проверкой получаемых результатов путем непосредственных измерений после контрольных вскрытий.

3.5.1. Метод просвечивания ионизирующими излучениями применяют в соответствии с ГОСТ 17625-83 при помощи переносных или стационарных гамма-аппаратов РИД-21М, «Бетон», РИД-22, рентгеновских аппаратов РУП-120-5-2, РУП-400-5-1, и бетатронов ПМБ-3, ПМБ-6, Б-15, Б-30, МИБ-4.

3.5.2. Магнитный метод, основанный на принципе изменения характеристик магнитного (электромагнитного) поля при внесении в него стального стержня, применяют в соответствии с ГОСТ 22904-93; используемые приборы: ИЗС-2, ИЗС-АР, ИПА, ИЗС-10М, ИНК-2.3/2.3к, ДО-МГ4, ЗИН-МГ4, ИПА-МГ4, ПОИСК-2.3 (сопряжен с персональным компьютером) и др.

3.6. Допускается устанавливать фактическое армирование и определять состояние сварных стыков крупнопанельных зданий по результатам вскрытий конструкций, выполняемых с учетом следующих рекомендаций:

а) армирование линейных элементов (колонны, ригели, ребра плит, подколонники и т.п.) определяют устройством двух взаимно перпендикулярных борозд на каждой из двух смежных граней элемента; при этом поперечную борозду выполняют на всю ширину элемента, а продольную - на расстояние между двумя соседними хомутами (но не менее 600 мм); вскрытия намечают в наиболее ответственных участках конструкций; для колонн - как правило, в приузловых зонах, для ригелей - на опорах (вверху и внизу) и в пролете (внизу);

б) армирование и толщину плоскостных элементов (панели стен, плиты перекрытия и покрытия) устанавливают устройством двух взаимно перпендикулярных борозд длиной не менее 900 мм или отверстий, борозды или отверстия выполняют в приопорных участках и в средней части плит;

в) при определении состояния стыков крупнопанельных зданий вскрытие начинают, после установления положения стыка, сверлением отверстий на глубину не более 10 мм по периметру участка, подлежащего вскрытию. Отверстия сверлят из расчета, чтобы длина перемычек между смежными отверстиями составляла 10-20 мм, с последующим разрушением перемычек и зачисткой закладных деталей от остатков цементного раствора и продуктов коррозии.

3.7. Характеристики арматуры допускается устанавливать по классу арматуры, определяемому визуально по внешнему виду в соответствии с ГОСТ 5781-82.

При необходимости характеристики арматуры уточняют путем испытания вырезанных образцов по ГОСТ 12004-81, а также по результатам химических анализов в соответствии с ГОСТ12365-84 и ГОСТ 12344-88.

3.8. Диаметр арматуры измеряют непосредственно в конструкции неразрушающим методом или прямым измерением (после вскрытия арматуры) при помощи инструментов, обеспечивающих точность не ниже 0,1 мм. При этом следует производить не менее 3-х замеров на каждом участке не менее чем 5% однотипных конструкций, с учетом следующих рекомендаций:

а) арматуру зачищают от продуктов коррозии механическим путем до получения гладкой блестящей стальной поверхности;

б) для измерения диаметра арматуры периодического профиля замеряют наружный диаметр d_В по ГОСТ 5781-82* и по таблице 2 ГОСТ 5781-82 определяют соответствующий ему номинальный диаметр стержня d; допускается измерять наружный диаметр d_В и внутренний диаметр d_Г по ГОСТ 5781-82*, а номинальный диаметр d получать как среднее арифметическое измерений d_В и d_Г .

3.8.1. При необходимости диаметр арматуры может быть уточнен на образцах, вырезанных из конструкций и очищенных от продуктов коррозии, в следующей порядке:

а) определяют длину образца и его массу по ГОСТ 12004-81;

б) вычисляют сохранившийся диаметр арматуры (в мм) по формуле:

(3.1)

где - масса образца, кг;

- длина образца, м.

3.9. Наличие дефектов сварных соединений арматуры железобетонных конструкций рекомендуется определять при помощи ультразвуковых методов по ГОСТ 23858-79, а сварных швов стальных конструкций - по ГОСТ 14782-86.

3.10. Определение прочности нормального сцепления (сопротивления кладки осевому растяжению по неперевязанным швам) раствора с кирпичом или камнем в кладке производят по ГОСТ 24992-81 при помощи оборудования, описанного там же.

3.11. Прочность кирпича определяют путем испытания образцов, отобранных непосредственно из кладки.

Допускается использование неповрежденных кирпичей (разрушение по раствору или по контакту), оторванных при определении прочности нормального сцепления.

Подготовка образцов к испытаниям и сами испытания должны выполняться с учетом требований ГОСТ 8462-85.

3.12. Прочность раствора кладки определяют испытанием кубов с ребрами 3-4 см., изготовленных в соответствии с требованиями ГОСТ 24992-81 из двух пластинок раствора, отобранных из горизонтальных швов кладки и склеенных гипсовым тестом.

Марку раствора определяют как средний результат испытаний пяти кубов, умноженный на коэффициент 0,8 (для зимней кладки 0,65).

3.13. Наличие и количество арматуры в кладке следует определять с использованием методов и приборов, (в п.3.5.) используемых для исследования железобетонных конструкций или по результатам вскрытий.

3.14. Вскрытие и вырезание образцов в конструкциях рекомендуется производить по возможности из наименее напряженных участков и без нарушения условий работы.

3.15. Коррозионные повреждения материалов устанавливают визуально путем непосредственного осмотра, а также по косвенным признакам на поверхности конструкций. О начавшейся коррозии арматуры в железобетонных элементах свидетельствуют продольные трещины в защитном слое или выступы на поверхности бетона.

3.15.1. Для оценки повреждений производят вскрытие арматуры и замеры сохранившихся диаметров после удаления продуктов коррозии.

Признаками коррозии бетона являются: растрескивание или шелуше-ние растворной составляющей, нарушение ее связи с крупным заполните-лем, появление на поверхности бетона высолов, масляных пятен и т.п.

3.15.2. Для ориентировочной оценки глубины проникновения коррозии применяют любой острый инструмент. Точно глубину коррозии определяют по результатам вскрытия.

3.15.3. Коррозионные повреждении кирпичной кладки связаны в основном с действием воды, размораживанием и выветриванием.

Способы оценки глубины коррозии кирпичной кладки аналогичны (в п.3.15.2.) способам оценки коррозии бетона.

3.15.4. Коррозионные и биологические повреждения деревянных конструкций оценивают визуально и по результатам контрольных срезов древесины (особенно при наличии признаков повреждений грибком, жучком, личинками и т.п.).

3.16. При проведении обследования несущих железобетонных конструкций для установления характера армирования и стали можно использовать и более современные приборы швейцарской фирмы «PROGED SA».

Эти приборы предназначены для осуществления неразрушающего контроля прочности и плотности бетона, определения диаметров арматуры и величины защитного слоя бетона, оценки степени коррозии стали, соответствующих требованиям международных стандартов ISO 9001.

3.16.1. Определение прочности и плотности бетона, а также выявление дефектов структуры бетона производится с помощью ультразвукового дефектоскопа «TICO».

В основу ультразвукового прибора TICO заложен метод измерения времени распространения импульса между преобразователями. Данным прибором можно получить следующую информацию: об однородности бетона; о наличии пустот, трещин и дефектов, возникающих в результате пожара или воздействии мороза; о модуле упругости; о прочности бетона.

Для получения значения прочности бетона необходимо ввести информацию о виде цемента и величину отскока R, полученную молотком Шмидта (DIGI-Schmidt 2). Эта математическая зависимость была выведена на основании результата опытов, проведенных более чем на 700 образцах (Отчёт об испытаниях CUR 69 Института TNO, Нидерланды).

3.16.2. Положение арматурных стержней в бетоне, их диаметр и величина защитного слоя бетона определяются с помощью прибора «PROFOMETER 5».

В основу прибора PROFOMETER-5 заложен принцип импульсной индукции, что делает его практически нечувствительным к каким-либо помехам извне. PROFOMETER-5 выполняет следующие функции: определяет положение арматурных стержней; измеряет толщину защитного слоя бетона; сохраняет отдельные измеренные значения толщины защитного слоя и даёт статистическую оценку; определяет диаметр арматурных стержней; передает данные на персональный компьютер в программу EXCEL.

3.16.3. Для определения степени коррозии арматуры в железобетонных конструкциях используется прибор «RESI».

В основу работы прибора заложен метод измерения удельного сопротивления железобетонных элементов. Прибор, обладает возможностью графического представления измеренных значений на дисплее, позволяет определить место возможного возникновения коррозии. Сочетая измерение сопротивления с измерением потенциала, можно получить более полную информацию о коррозионном состоянии арматуры. Полученные в результате измерений данные можно передавать на персональный компьютер в программу EXCEL.

3.17. Ширину раскрытия трещин рекомендуется измерять в месте максимального раскрытия (особенно для наклонных трещин), а также по возможности, на уровне растянутой арматуры.

3.17.1. Измерения следует выполнять с точностью не менее 0,1 мм при помощи отсчетного микроскопа МПБ-2, МИР-2 с 2,5-24-кратным увеличением, градуированными лупами и других аналогичных приборов.

Допускается (особенно в процессе предварительного обследования) пользоваться разного рода шаблонами с нанесенными на прозрачной пленке линиями различной толщины 0,05-2 мм путем совмещения линий с краями трещины; масштабными линейками при раскрытии трещин более 2 мм (точность измерений 0,3 мм).

3.17.2. При длительных наблюдениях ширину раскрытия трещин за рассматриваемый период определяют с помощью переносных индикаторов с ценой деления 0,01 мм; штангенциркулем с ценой деления 0,1 мм.

Величина раскрытия принимается равной разности двух измерений между штырями (реперами) с центрирующим устройством, заделанными в конструкцию по обе стороны трещины.

3.18. Обмеры зданий и конструкций по длине, ширине, высоте выполняют с помощью стальных и тесмяных лент и рулеток длиной 5, 10, 20 м и более, линеек, угольников, отвесов, штангенциркулей, лазерными рулетками: фирмы «Бош» (Германия) для измерения расстояний от 0,2 до 60 м и «DISTO» фирмы «Лейка» для измерения расстояний от 0,2 до 100 м, и т.п.

3.19. Отклонения от вертикали (крены) и выпучивание стен высоких стен, колонн и сооружений и другие угловые измерения определяют с помощью теодолитов, соответствующих ГОСТ 10529-96 Т2КП, 3Т5КП, ДТ 500F SOKKIA (Япония) и др.

3.19.1. Крен или наклон определяется как разность осадок S точек i иj, фиксированных на противоположных краях сооружения или его частей, вдоль выбранной оси.

Наклон в направлении продольной оси сооружения называют завалом, а в направлении поперечной оси - перекосом.

Для оценки устойчивости сооружения более наглядной является характеристика крена, отнесенная к расстоянию между точками и . Относительный крен вычисляют по формуле:

(3.2)

3.19.2. Наклоны, выпучивание, соосность стен, колонн, перегородок в пределах этажа, отклонения стен от вертикали определяют с помощью отвесов и линейки с миллиметровыми делениями.

Смещения конструкций в плане и выгиб в горизонтальной плоскости стен, перегородок определяют измерением их положения с помощью линейки с миллиметровыми делениями относительно горизонтальной нити (проволоки), концы которой привязывают к опорным точкам или осям здания.

3.19.3. Величину прогиба (выгиба) конструкций в точке i (f_i)вычисляют по формуле:

(3.3)

где - расстояние (ордината) от нити до начальной (о) и конечной (n) точек; - ордината и расстояние от начала координат (о) до рассматриваемой точки; - длина конструкции.

3.20. Осадку фундаментов, стен и других частей зданий и сооружений измеряют нивелирами, соответствующими ГОСТ 10528-90 3Н2КЛ УМО3, 3Н3КЛ УМО, 2Н3Л 13ЮМ, С 330 80кк1В (Япония), N1005 TRIMBLE и др.

3.20.1. Абсолютную, или полную осадку S каждой отдельной точки сооружения вычисляют как разность отметок в начальномH_o и текущем H_iциклах измерений, определенных относительно исходной точки, принимаемой за неподвижную: .

Средняя осадка всего сооружения или отдельных его частей определяется как среднее арифметическое осадок n его точек:

= (3.4)

3.20.2. Одновременно со средней осадкой для полноты общей характеристики указывают наибольшую инаименьшую .

Разности осадок двух точек и или одной точки m-го иn-го цикловнаблюдений вычисляют соответственно по формулам:

, (3.5)

(3.6)

3.20.3. Послойную деформацию грунтов основания или толщи тела сооружения мощностью определяют как разность осадок точек, закрепленных в кровле и подошве слоя грунта:

(3.7)

3.21. Вертикальные деформации (прогибы) конструкций определяют с помощью нивелиров, горизонтальной нити и линейки и прогибомеров с ценой деления 0,1-0,01 мм.

Симметричный относительный прогиб отдельных частей сооружения вычисляют по формуле:

(3.8)

где и - осадки точек iиj, фиксированных на краях прямолинейного участка сооружения длиной l; S_k - осадка точки k, расположенной в середине между точками i иj. Направление прогиба обозначают знаками: плюс - при выпуклости вверх, минус - при выпуклости вниз.

3.22. Деформации (раскрытие, сдвиг) швов и стыков конструкций во времени измеряют переносными индикаторами (мессурами) с ценой деления 0,01 мм.

3.23. Горизонтальные смещения qгоризонтальные смещения одной точки сооружения характеризуется разностью ее координат x_m, y_m,и x_n, y_n, в m-м и n-м циклах наблюдений соответственно. Положении осей координат, как правило совпадает с главными осями сооружения. Вычисляют смещение в общем случае по формулам:

q_{x =} x_n - x_m (3.9)

q_{y =} y_n - y_m (3.10)

3.24. Изменение величины деформации за выбранный интервал времени характеризуется средней скоростью деформации v_ср. Например, среднюю осадку исследуемой точки за промежуток времени t между циклами измерений можно определить по формуле:

v_ср = ( S_n - S_m) / t(3.11)

Различают среднемесячную скорость, когда период tвыражен числом месяцев исреднегодовую, когда t- выражено числом лет

3.25. Для определения высотных отметок, осадок, прогибов, кренов допускается применять также методы фотограмметрии и стереофотограмметрии (бесконтактных технических измерений при помощи натурных фотосъемок).

3.26. Средства испытаний, измерений и контро­ля, применяемые при обследовании зданий и сооружений, должны быть подвергнуты своевремен-ной поверке в установленном порядке и соответствовать действующим нормативно-техническим документа­м по метрологическому обеспечению.