Методы дефектоскопии деревянных и составных конструкций

Визуальный метод.

Многие старые здания, подлежащие реконструкции, выполнены из деревянных конструкций. В основном обследуют такие конструкции визуально. Состояние материалов элементов перекрытий, перегородок, мест крепления консольных конструкций балконов и эркеров при этом проверяют путём вскрытия. Элементы крыш (стропила, обрешётки) обычно открыты для осмотра.

Оставляя без внимания пороки древесины, вызванные неправильностью её роста (сучки, пороки формы ствола, пороки строения, ненормальные отложения), назовём пороки, вызванные воздействием механических и физических факторов – это трещины и раны, и пороки, вызванные грибами и насекомыми – это ненормальные окраски и гнили и повреждения насекомыми.

Трещины разделяются на трещины растущего дерева (метик, отлуп, морозобоина) и трещины усушки. Трещины нарушают целостность древесины и могут значительно снизить её прочность. Степень поражения древесины трещинами оценивают характером трещин, их расположением и размерами. Длину и глубину трещин измеряют в линейных размерах или в долях длины и толщины сортамента стальными линейками шириной 10 мм и толщиной 0,3 мм.

Раны от механических воздействий, воздействий огня также могут снизить прочность материала.

Наиболее опасны для древесины дереворазрушающие домовые грибы – настоящий, белый, плёнчатый, пластинчатый. Степень поражения грибом может быть различной в зависимости от того, имеет ли древесина плодовые тела, хорошо развитую грибницу и шнуры гриба (гифы).

Акустические методы.

Импедансный метод. «Импеданс» - комплексное сопротивление акустической системы (энциклопедия). Здесь имеется в виду сопротивление не электрическое, а сопротивление колебаниям, другими словами - комплексная жесткость составной конструкции.

Метод основан на измерении импеданса участка конструкции, состоящей из основного материала и приклеенного к нему слоя обшивки. Если обшивка жестко склеена с основным материалом, то датчик в виде колеблющегося стержня (ультразвуковые колебания), торец которого контактирует с конструкцией, вызывает колебания конструкции как единого целого. Если же стержень попадает в зону непроклея, то участок обшивки колеблется как тонкий элемент. Жесткость только обшивки существенно ниже жесткости конструкции в целом, сила взаимодействия датчика и конструкции существенно уменьшается, и это улавливается регистрирующей аппаратурой.

Метод акустической эмиссии основан на регистрации акустических волн в твердых телах при их пластическом деформировании и при возникновении трещин.

Регистрируя скорость движения волн, можно обнаружить накопление опасных разрушений (появление расслоев в клееных деревянных конструкциях) в процессе нагружения конструкций и их эксплуатации. Специальная аппаратура «слышит» треск материала.

Методы с использованием ионизирующих излучений.

В древесине результаты просвечивания получаются более чувствительными чем в бетоне: сравнительно легко выявляются даже малые внутренние дефекты - трещины, сучки, места загнивания.

Методы определения положения арматуры в обследуемых железобетонных

Конструкциях

Разрушающие методы.

Толщину защитного слоя бетона, положение, диаметр и состояние арматуры определяют путём обнажения арматуры в виде поперечных штраб (борозд), вырубаемых в бетоне, шириной 5…6 см. Для изгибаемых элементов обнажение арматуры выполняется у опор и в середине пролёта. Диаметр арматуры измеряют штангенциркулем после очистки её от наслоений бетона.

Для определения степени коррозии арматуры штангенциркулем измеряют толщину слоя коррозии или диаметр неповреждённого сечения после удаления продуктов коррозии.

Методы с использованием ионизирующих излучений.

Обнаружение арматуры в железобетонных конструкциях производится сквозным просвечиванием, когда источник и детектор излучения находятся на противоположных гранях конструкции и медленно перемещаются по ним. Встречающаяся на пути излучения арматура существенно ослабляет поток и это фиксируется детектором.

Если на обнаруженный стержень направить поток поочерёдно с двух точек, сместив источник излучения, то на воспринимающей пластине зафиксируются два «отпечатка» шириной, равной диаметру арматуры, а из подобия треугольников с известными параметрами можно определить глубину залегания арматуры (защитный слой бетона).

Этот способ даёт хорошие результаты при толщине конструкций до 400 мм и диаметре арматуры свыше 10 мм.

Магнитные, электрические и электромагнитные методы.

Существуют две разновидности приборов:

1. Магнитометрический прибор состоит из двух мощных постоянных магнитов, в центральной части магнитного поля которых расположен на оси маленький магнит со стрелкой. При приближении к арматуре напряженность магнитного поля в средней точке изменяется, возникает магнитный момент, поворачивающий магнитик со стрелкой. Экстремум отклонения соответствует расположению прибора над арматурным стержнем, а отклонение стрелки указывает на толщину защитного слоя.

2. Прибор индукционного типа ИЗС-2 или ИЗС-10Н (измерение по ГОСТ 22904) имеет выносной индуктивный преобразователь (по внешнему виду похожий на телефонную трубку, в выступах которой вмонтированы два соленоида), связанный с корпусом прибора соединительным кабелем. В корпусе прибора также имеются два соленоида и ферромагнитный стержень, контактирующий со стрелкой прибора. Выносной преобразователь создает магнитное поле, магнитное поле создают и магниты в корпусе прибора. Индуктивный мост сбалансирован. По мере приближения к арматуре магнитное поле преобразователя меняется, баланс полей нарушается, ферромагнитный стержень начинает перемещаться, пытаясь уравновесить мост, и двигает стрелку.

На табло прибора имеется несколько шкал, которые соответствуют арматурным стержням разного диаметра. Записав толщины защитного слоя по шкалам всех диаметров, повторяют отсчеты, поместив между бетоном и преобразователем прокладку заданной толщины из оргстекла, дерева или другого диамагнетика. Диаметр арматуры будет соответствовать той из шкал, разность отсчетов по которой оказалась равной толщине прокладки.

На показания прибора влияют диаметр арматуры, расстояние от выносного преобразователя до арматурного стержня и расстояние между арматурными стержнями. Прибор позволяет выявить наличие арматуры в железобетонных конструкциях на глубине до 120 мм при диаметре арматуры не менее 4 мм и на глубине до 200 мм при диаметре арматуры не менее 16 мм, а также определить диаметр арматуры на глубине до 60 мм. Он обеспечивает измерение толщины защитного слоя бетона над арматурными стержнями диаметром 4...10 мм - от 5 до 30 мм, диаметром 12...32 мм - от 10 до 60 мм. Прибором можно определить расположение проекций на поверхность бетона осей стержней арматуры диаметром 4...10 мм при толщине защитного слоя бетона не более 60 мм, диаметром 12...32 мм - не более 30 мм.

При работе с прибором вблизи не должно быть посторонних стальных предметов, а поверхность бетона должна быть ровной.