Инструментальные методы обследования
Резонансный метод. При помощи резонансного метода определяют частоту собственных колебаний образца с последующим расчетом по этой характеристике динамических модулей упругости первого Резонансный метод. При помощи резонансного метода определяют частоту собственных колебаний образца с последующим расчетом по этой характеристике динамических модулей упругости первого
Импульсный ультразвуковой метод. Он нашел широкое применение для неразрушающих испытаний железобетонных конструкций. Этот метод основан на измерении скорости распространения в бетоне продольных ультразвуковых волн и степени их затухания.
Скорость продольных ультразвуковых волн u определяют по формуле
u=S/(t-t0), d и второго рода (модуля сдвига) Gd и логарифмического декремента затухания d. Качество бетона можно оценить непосредственно по указанным характеристикам или путем определения прочности из зависимостей, связывающих Rm с Ed; Gd и d.
5. 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.;
10. Нейтронный метод (как разновидность радиометрического метода) основан на эффекте замедления быстрых нейтронов на легких ядрах, к которым относятся ядра водорода. А водород, если он не входит в химический состав испытываемого материала, является составной частью воды. Каменные строительные материалы представляют собой совокупность следующих элементов: железо, кальций, калий, алюминий, магний, натрий, углерод). Замедление нейтронов происходит в связи со сталкиванием с ядрами атомов указанных элементов. Таким образом, появление медленных нейтронов, фиксируемых измерительным прибором, свидетельствует о наличии в материале, прежде всего, атомов водорода, т. е. число замедленных (фиксируемых) нейтронов является функцией влажности материала, не содержащего в своем химическом составе водорода.
Для измерения влажности органических материалов (в первую очередь -древесины), в химическом составе которых преобладающее место занимает водород, применяется метод измерения электропроводности материала с применением электронного влагомера ЭВ-2м.
При испытании конструкций в тело конструкции вводят иглу щупа, а на приборе записываются значения влажности сосны (для других пород древесины и прочих органических материалов имеются переводные таблицы).
8. Магнитный(магнитометрический) метод основан на взаимодействии магнитного поля с введением в него ферромагнетиком (металлом). Этот метод применяется при обследовании железобетонных конструкций, когда необходимо установить расположение и сечение арматуры, и величину ее защитного слоя, а также при обследовании каменных конструкций с закладным металлом или деревянных перекрытий, или перекрытий из кирпичных и бетонных сводов по металлическим балкам с определением положения и рабочего сечения металлических элементов.
Для измерения диаметра арматуры и толщины защитного слоя в железобетонных конструкциях используется прибор ИЗС-2 на полупроводниках. Выявление металла и определение его рабочего сечения в неметаллических конструкциях производится с помощью приборов МП-1 и ИСМ. Определение сечения арматуры, закладка металла и несущих балок осуществляется по тарировочным кривым, приложенным к паспортам указанных приборов.
9. Радиометрические методы.
Методика определения плотности материала. Радиометрический метод определения плотности материала основан на взаимодействии гамма-излучения с исследуемой средой. Взаимодействие излучения с материалом определяется основным законом ослабления ионизирующего излучения, который имеет вид:
Таблица №1. Методы инструментального обследования
| № п/п | Исследуемый параметр | Метод испытания или измерения | Инструменты, приборы, оборудование |
| 1. | Объёмная деформация здания | Нивелирование; теодолитная съёмка | Нивелиры: Н-3, Н-10, НА-3 и др. Теодолиты: Т-2, Т-15, ТаН и др. Фотоаппараты, стереокомпаратор |
| 2. | Прогибы и перемещения | Нивелирование Прогибомерами: а) механического действия б) жидкостными на принципе сообщающихся сосудов | Нивелиры: Н-3, Н-10, НА-1 и др. ПМ-2, ПМ-3, ПАО-5 П-1 |
| 3. | Прочность бетона | Метод пластических деформаций (ГОСТ 22690.0-88) Ультразвуковой метод (ГОСТ 17624-87) Метод отрыва со скалыванием (ГОСТ 226900-88) Метод сдавливания | Молоток Физделя, молоток Кашкарова, пружинистые приборы: КМ, ПМ, ХПС и др. УКБ-2, Бетон-5, УК-14П, Бетон-12 и др. ГПНВ-5, ГПНС-4 Динамометрические клещи |
| 4. | Прочность раствора | Метод пластической деформации | Склерометр СД-2 |
| 5. | Скрытые дефекты материала конструкции | Ультразвуковой метод Радиометрический метод | Приборы: УКБ-1, УКБ-2, Бетон-12, Бетон-5, УК-14П Приборы: РПП-1, РПП-2, РП6С |
| 6. | Глубина трещин в бетоне и каменной кладке | Подсечка трещин Ультразвуковой метод | Молоток, зубило, линейка УК-10ПМ, Бетон-12, УК-14П, Бетон-5, Бетон-8УРЦ и др. |
| 7. | Ширина раскрытия трещин | Измерение стальными щупами и пр. С помощью отсчётного микроскопа | Щуп, линейка, штангенциркуль МИР-2 |
| 8. | Толщина защитного слоя бетона | Магнитометрический метод | Приборы: ИЗС-2, МИ-1, ИСМ |
| 9. | Плотность бетона, камня и сыпучих материалов | Радиометрический метод (ГОСТ 17623-87) | Источники излучения Сs-137, С0-60 Выносной элемент типа ИП-3 Счётные устройства (радиометры): Б-3, Б-4, Бетон-8-УРЦ |
| 10. | Влажность бетона и камня | Нейтронный метод | Источник излучения Ra-Be, Датчик НВ-3 Счётные устройства: СЧ-3, СЧ-4, «Бамбук» |
| 11. | Воздухопроницаемость | Пневматический метод | ДСК-3-1, ИВС-2М |
| 12. | Теплозащитные качества стенового ограждения | Электрический метод | Термощупы: ТМ, ЦЛЭМ, Теплометр ЛТИХП |
| 13. | Звукопроводность стен и перекрытий | Акустический метод | Генератор «белого» шума ГШН-1 Усилители: УМ-50, У-50 Шумомер Ш-60В Спектометр 2112 |
| 14. | Параметры вибрации конструкции | Визуальный метод Механический метод Электрооптический метод | Вибромарка Виброграф Гейгера, ручной виброграф ВР-1 Осциллографы: Н-105, Н-700, ОТ-24-51, комплект вибродатчиков |
| 15. | Осадка фундамента | Нивелирование | Нивелиры: Н-3, Н-10, НА-1 и др. |
Таблица 3.1.Средства неразрушающего контроля состояния конструкции
| № | Средства контроля | Контролируемые параметры | Принципы контроля | Завод- изготовитель |
| Ударный метод | ||||
| Молоток Физделя | Прочность бетона, раствора, естественного камня, изверженных пород (гранит, сиенит, диабаз и пр.) | По тарировочной кривой по среднему значению диаметра 10-12 отпечатков при ударе по поверхности конструкций. Точность ±50 % | ||
| Молоток Кашкарова | Тоже | По тарировочной кривой по среднему значению отношений из 10-12 отпечатков на испытательном и эталонном материалах. Точность ±70 % | ||
| Пистолет ЦНИИСКа склерометр КМ, склерометр Шмидта | Тоже | По тарировочной кривой по величине энергии отскока с начальной энергией 50 кг/см или 12,5 кг/см2 в зависимости от прочности испытываемого материала. Точность. ±65 % | эз цнииск | |
| Метод вырыва | ||||
| Прибор ГПНВ-5 | Прочность бетона и других связных каменных материалов | По усилию вырыва стержня из тела испытываемого материала по тарировочной кривой определяется прочность бетона. Точность ±65 % | Промстройпроект | |
| Метод контроля за трещинами | ||||
| Рычажный маяк | Скорость развития трещин | Поворот стрелки относительно шкалы благодаря двум сводным шарнирам по обе стороны трещин | ||
| Пластинчатый маяк | Скорость развитиятрещины | Смещение двух пластин относительно друг друга, закрепленных по обе стороны трещины | ||
| Ультразвуковой метод | ||||
| Электронные приборы УКВ-1М, УК-14П | Прочность материала; статический модуль упругости; размеры структурных дефектов (трещины каверны и пр.) | Прочность определяется по тарировочной кривой «прочность-скорость распространения волн», «прочность - акустическое сопротивление». Точность ±60 %. Модули упругости определяются аналитически по значениям скоростей распространения волн. Наличие дефектов и габариты устанавливаются по изменению скорости распространения волн | Кишиневский завод «Электроточприбор» | |
| Радиометрические методы | ||||
| Сцинтиляционные гамма плотномеры СГП и РП | Плотность материала; обнаружение дефектов | При сквозном просвечивании аналитически по значениям регистрируемых гамма-лучей, прошедших через конструкцию, и функциональной зависимости плотности от измеряемых величин. Точность ±75 % При одностороннем испытании по тарировочной кривой зависимости платности материала и числа рассеянных гамма- лучей в единицу времени. Точность ±60 %. Дефекты обнаруживаются путем фотографирования в двух или трех плоскостях конструкции с обработкой и расшифровкой гамма-снимков | В части РП экспериментальная база ЛенЗНИИ-ЭПа | |
| Радиометрические влагомеры НВ-З | Влажность неорганических материалов (не имеющих в химическом составе водорода) | По цифровой устанавливается влажность материала | ||
| Магнитный метод | ||||
| Магнитометрические приборы ИМП (измеритель магнитной проницаемости), ИПА (измеритель параметров аппаратуры), ИНТ-М2 (измеритель напряжений и трещин) | Размещение арматуры в каменных и железобетонных конструкциях, толщины защитного слоя, напряженное состояние арматуры | По отклонению стрелки амперметра со специальной градуировкой при перемещении по поверхности конструкций фиксируется расположение арматуры (ИМП). Измерение толщины защитного слоя основано на изменении магнитного сопротивления датчика при нахождении его вблизи арматурного стержня (ИПА). (Точность до 1 мм). Измерение напряжений в металле основано на зависимости магнитной проницаемости от величины максимальных напряжений (ИНТ-М2. Точность ±2 % | ||
| Теплофизический метод | ||||
| Термощупы ТМ(А), ЦЛЭМ | Температура на поверхности конструкции | По отклонению стрелки тепломера при прижиме щупа к поверхности конструкции при температуре от -5 до +90 С | Ленинградский ин-т холодильной промышленности | |
| Психрометр Ассмана | Влажность воздуха у поверхности конструкции | Аспариционный подъем жидкости в сухом термометре | ||
| Электронный влагомер ЭВД-2 | Влажность древесины | По среднему значению замеров при прижиме чувствительного элемента прибора к поверхности конструкции определяется влажность материала | ||
| Акустический метод | ||||
| Комплект для контроля звукоизолирующей способности ограждающих конструкций в составе: генератор шума ГШИ-1, усилитель мощности УМ-50, громкоговоритель, шумомер Ш-60-И, анализатор шума АМ-2, МЛИОТ | Проверка звукоизолирующей способности конструкции | Уровни звукового давления в помещениях, разделяемых испытываемой конструкцией, измеряются анализатором шума. Звукоизолирующая способность определяется по перепаду уровней | ||
| Геодезический метод | ||||
| Прогибомеры Максимова, Аистова, ЛИСИ, Муссуры | Местные деформации конструкций сдвиги и повороты в узлах конструкций | Деформации определяются в результате перемещения подвижного стержня прибора относительно неподвижного при плотном их прижиме к поверхности конструкции | ||
| Проволочные тензометры сопротивления | Местные деформации | Деформации определяются по изменению сопротивления проводников, наклеенных на поверхность конструкций, при их сжатии или растяжении | ||
| Нивелиры НА-1, с оптической насадкой | Измерение абсолютных осадок зданий и сооружений | Нивелирование с постоянной точки при перемещении геодезической рейки. Средняя квадратичная ошибка ±1 мм (±0,3 мм для нивелиров с оптической насадкой) | ||
| Теодолиты Т-2-010 | Измерение абсолютных сдвигов в плане | Створный метод засечки микротрангуляции (замеры при постоянной точке отсчета с перемещением рейки). Точность ±1-4 мм | ||
| Нивелир НА-1, Теодолит 1-2, Клинометры КП-2 | Измерение кранов сооружения | Способность измерения горизонтальных углов. Точность ±5-10 | ||
| Метод замеров освещенности | ||||
| Люксметры Ю-16, Ю-17, ЛИ-3 | Уровень освещенности в различных местах помещения | Освещенность определяется по стрелочному индикатору прибора | ||
| Метод контроля герметичности стыков | ||||
| Измеритель воздухопроницаемости ИВС-М, адгезиометр ЛНИИАКХ | Коэффициент воздухопроницаемости стыков, адгезия герметика к бетону | По скорости воздушного потока через стык определяется коэффициент воздухопроницаемости и адгезия герметика |
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
2. Для определения соответствия проектному положению строительных конструкций, включая деформации всех видов, применяются геодезические приборы и приспособления (теодолиты, нивелиры). Для измерения кренов и колебаний зданий применяют оптические лазерные приборы вертикального проецирования.
При обследовании конструкций применяют теодолиты Т2, 2Т5К, нивелиры H 1, H 05, КОН-007, оптические центровочные приборы ОЦП-2, «Зенит-ОЦГТ», «Зенит-ЛОТ» и др.
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.;
3. Для измерения усилий, передаваемых на конструкции лебедками, домкратами и др., применяют гидравлические и пружинные динамометры, прогибомеры типа ПМ-3, ПАО-5, электронные измерители деформации ЭИД, ТЦМ с использованием тензорезисторов различного типа. Для определения углов поворота конструкций используют клинометры.
Молоток Кашкарова
Назначение:
Определение прочности бетона в конструкциях методом ударного воздействия по размеру отпечатка по ГОСТ 22690-88.
Принцип действия:
В молоток вставляется металлический стержень с известной прочностью. Затем молотком наносят удар по поверхности бетона. При помощи углового масштаба или измерительной лупы замеряют размер отпечатков, получившихся на бетоне и стержне. Зная марку стали из которой сделан стержень (а следовательно, и его прочность), из соотношения диаметров отпечатков можно вычислить прочность бетона.
Общее описание:
Молоток состоит из индентора (шарика), стакана, пружины, корпуса с ручкой, головки и сменного эталонного стержня. Стержни являются расходным материалом.
Продаётся как отдельно, так и в комплекте (молоток, угловой масштаб и 10 стержней).
Диапазон определения прочности - 50...500 кг/см2
Масса, кг : 0,95 Размеры, мм : 253х40х53