Обследование зданий и сооружений — сложная и ответственная деятельность, требующая соблюдения норм и наличия разрешительной документации. Допуск к работам, осуществляющих надзор за техническим состоянием строительных конструкций имеют организации, работающие официально и имеющие соответствующие лицензии. Это комплекс мероприятий по оценке технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений промышленного назначения, с целью выработки на основе этой оценки решений о необходимости проведения ремонта, реконструкции или сноса.
Комплекс работ по обследованию состоит из нескольких этапов:
- комплекование и анализ существующей проектной документации, анализ предыдущих плановых обследований;
- обследование конструкций и отдельных узлов здания с помощью приборов, таких как прочностномер, трещиномер лазерная рулетка и методов мониторинга технического состояния здания;
- выявление и фотофиксация существующих дефектов и повреждений строительных конструкций;
- обработка данных обследования, составление дефектных ведомостей;
- составление технического заключения, включающего перечень выявленных дефектов, подтверждающие фотоматериалы, расчеты, разъяснение причин появления дефектов и последствий, к которым они могут привести, рекомендации по устранению существующих дефектов и повреждений;
Существует несколько методов обследования зданий и сооружений:
- визуальный — используется на начальном этапе обследования здания с целью визуального определения дефектов;
- ультразвуковой — один из частных случаев акустического метода. Он используется для определения скрытых дефектов материалов и определения прочности бетона, а также для определения глубины, ширины раскрытия трещин в бетоне или каменной кладке, анализа качества сварных швов и толщины металлоконструкций;
- электромагнитный — используется для исследования структуры, толщины и скрытых дефектов фундаментов, подрельсового основания подкрановых путей;
- радиометрический — применяется для определения плотности бетона, камня и сыпучих материалов
- нейтронный — применяется для определения плотности бетона и камня;
- электрооптический — применяется для определения параметров вибрации конструкций;
- метод отрыва со скалыванием и метод сдавливания — применяются для определения прочности бетона;
- метод пластической деформации — применяется для определения прочности и деформативности материала;
- нейтронный — применяется для определения влажности бетона и камня;
- пневматический — применяется для определения воздухопроницаемости;
- акустический — в узком понимании этого термина применяется для определения звукопроводности стен и перекрытий;
- тепловизионный — применяется для определения уровня теплозащиты здания, для диагностики систем водоснабжения и отопления, для определения зон аномального перегрева электроприборов;
- нивелирование, теодолитная съемка и фотограмметрия — применяется для определения объемной деформации здания, а также для определения осадки фундамента;
Следует отметить, что в ряде случаев, для получения наиболее точной и достоверной информации необходимо использование методов с частичным разрушением тела конструкций. Например, наиболее полную информацию о прочности бетона можно получить, взяв керны для лабораторных исследований.
Испытания строительных конструкций применяются для подтверждения их достаточной несущей способности, и могут быть:
- проводимые до полного разрушения конструкций (позволяет определить максимальную несущую способность данной строительной конструкции);
- проводимые до расчетного нагружения (в целях определения достаточной несущей способности под проектные нагрузки);
По результатам обследования составляется техническое заключение, включающее в себя:
- описание выявленных дефектов и нарушений с привязкой к объекту, описание причин возникновения повреждений;
- поясняющие фотоматериалы;
- графические материалы обследования (планы, разрезы, схемы конструкций);
- ссылки на требования строительных норм;
- расчетную часть;
- выводы и рекомендации;
- рекомендуемые схемы усиления конструкций;
Все методы обследования делятся на:
- неразрушающие;
- с частичным разрушением тела конструкции;
На этапе обследования конструкций необходимо определение точных величин прочностных характеристик строительных конструкций. Для этого необходимо использование приборов для контроля качества строительных материалов при проведении обследования зданий и сооружений. Рассмотрим некоторые из них:
1. Измеритель прочности ударно- импульсный ОНИКС-2.6 предназначен для определения прочности цементных бетонов, растворов и других композиционных материалов методом ударного импульса по ГОСТ 22690 при технологическом контроле изделий и конструкций, обследовании зданий и сооружений, на стройплощадках и гидротехнических сооружениях.
Прибор может применяться для определения прочности кирпича, твердости, однородности, плотности и пластичности различных композиционных материалов. [1]
Рис. 1. Общий вид прибора «ОНИКС — 2.6» [1]
Прибор выпускается в двух исполнениях:
- ОНИКС-2.6 — прибор с двухпараметрическим измерением прочности по ударному импульсу и отскоку в диапазоне от 1 до 100 МПа.
- ОНИКС-2.6 ЛБ — прибор с двухпараметрическим измерением прочности по ударному импульсу и отскоку в диапазоне от 1 до 30 МПа при контроле легкого бетона и различных материалов (кирпич, штукатурка, композиты и др.).
Для высокомарочных бетонов применяется прибор ОНИКС-2.6 ВБ с двухпараметрическим измерением прочности по ударному импульсу и отскоку в диапазоне от 1 до 150 МПа.
Прибор предназначен для работы при температуре окружающей среды от минус 10 °С до +40 °С и максимальной влажности 90 % при температуре +25 °С.
Прибор соответствует обыкновенному исполнению изделий третьего порядка по ГОСТ Р 52931–08.
2. Измеритель прочности материалов ОНИКС-1.ОС предназначен для определения прочности бетона методом отрыва со скалыванием в соответствии с ГОСТ 22690–88 при технологическом контроле качества монолитного и сборного железобетона, обследовании зданий, сооружений и конструкций.
Рис. 2. Общий вид приборов исполнения ОНИКС-1.ОС.050, ОНИКС-1.ОС.100 [1]: 1-корпус; 2-рукоятка привода; 3-гидроцилиндры; 4, 5-опоры; 6-тяга; 7-штурвал; 8-электронный блок; 9- USB-разъём.
Прибор может использоваться для установления и коррекции градуировочных характеристик и зависимостей ударно-импульсных и ультразвуковых измерителей прочности неразрушающего контроля.
Приборы выпускается в двух исполнениях:
- исполнение 1 — ОНИКС-1.ОС.050 — с диапазоном измерения нагрузки от 5,0 до 50,0 кН;
- исполнение 2 — ОНИКС-1.ОС.100 — с диапазоном измерения нагрузки от 5,0 до 100,0 кН;
Рабочие условия эксплуатации — диапазон температур от минус 10 ºС до плюс 40 ºС, относительная влажность воздуха при плюс 25 ºС и 4 ниже без конденсации влаги до 90 %, атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа.
Рис. 3. Общий вид прибора «ОНИКС-СР» [1]: 1-Г-образный силовой кронштейн; 2-корпус; 3-электронный блок; 4-графический дисплей; 5-клавиатура; 6-винт; 7-рукоять привода; 8-регулировочный паз; 9-платформа; 10-USB-разъём; 11-крепёжные болты; 12-силовой поршень; 13-скалывающий элемент; 14-шурупы по бетону; 15-прижимная пластина; 16-крышка батарейного отсека.
3. Прибор ОНИКС-СР является модификацией измерителя прочности ОНИКС и предназначен для измерения прочности бетона методом скалывания ребра в соответствии с ГОСТ 22690- 88 при технологическом контроле качества монолитного и сборного железобетона, обследовании зданий, сооружений и конструкций. [1]
Прибор может использоваться для установления и коррекции градуировочных характеристик и зависимостей ударно-импульсных и ультразвуковых измерителей прочности неразрушающего контроля.
Рабочие условия эксплуатации — диапазон температур от минус 10 до плюс 40°С, относительная влажность воздуха при +25°С и ниже без конденсации влаги до 90 %, атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа. Прибор соответствует обыкновенному исполнению изделий третьего порядка по ГОСТ 12997–84.
4. Измеритель времени и скорости распространения ультразвука “Пульсар-2”, модификация ″Пульсар-2.2″ предназначен для оценки свойств и дефектоскопии твердых материалов по времени и скорости распространения, и форме принимаемых ультразвуковых (УЗ) импульсов при поверхностном и сквозном прозвучивании.
Рис. 4. Общий вид прибора «ПУЛЬСАР-2.2» [1]: 1-электронный блок; 2-датчики сквозного прозвучивания; 3-датчики поверхностного прозвучивания; 4-клавиатура; 5-графический дисплей; 6-разъёмы для датчика поверхностного прозвучивания; 7-USB-разъём
Прибор позволяет выявлять дефекты, определять прочность, плотность и модуль упругости строительных материалов, а также звуковой индекс абразивов по предварительно установленным градуировочным зависимостям данных параметров от скорости распространения УЗ импульсов.
Основные области применения:
- определение прочности бетона согласно ГОСТ 17624–87 ″Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности″ при технологическом контроле, обследовании зданий и сооружений, в том числе в сочетании с методом отрыва со скалыванием (прибор ОНИКС-ОС) и методом скалывания ребра (прибор ОНИКС-СР).
- поиск дефектов в бетонных сооружениях по аномальному снижению скорости и по форме визуализируемых сигналов УЗ импульсов;
- оценка глубины трещин;
- оценка пористости, трещиноватости и анизотропии композитных материалов и горных пород;
- определение модуля упругости и плотности материалов.
Прибор выпускается с базовой настройкой, ориентированной на тяжелый бетон средних марок. Для других марок и материалов требуется градуировка и корректировка в условиях пользователя согласно ГОСТ 17624, ГОСТ 24332 и методических рекомендаций МДС 62–2.01 ГУП «НИИЖБ» по контролю прочности бетона монолитных конструкций ультразвуковым методом поверхностного прозвучивания.
Прибор обеспечивает работу:
- при поверхностном прозвучивании с датчиком поверхностного прозвучивания в сборе на фиксированной базе (120 ± 1) мм с сухим контактом;
- при сквозном прозвучивании с датчиками сквозного прозвучивания на произвольной базе с контактной смазкой или поверхностном и угловом прозвучивании c сухим контактом (конусные насадки).
Рабочие условия эксплуатации: диапазон температур — от минус 10 °С до плюс 40 °С, относительная влажность воздуха до 80 % без конденсации влаги, атмосферное давление 84…106,7 кПа. [1]
Таким образом приборы по измерению прочности строительных материалов неразрушающим методом являются только средством по определению основных характеристик материалов, которые должны быть основой моделировании процессов происходящих при эксплуатации зданий и сооружений [.
Литература:
1. http://www.interpribor.ru/pulsar12.php
2. Арискин М. В., Гарькин И. Н. Теоретические исследования напряжено-деформируемого состояния в составной балке // Молодой ученый. — 2014. — № 11. — С. 37–40.
3. Арискин М.В Совершенствование клееметаллических соединений деревянных конструкций с применением стальных шайб// диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук/Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Пенза 2011
4. Арискин М. В., Гуляев Д. В., Агеева И. Ю., Гарькин И.Н Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния элементов соединений на вклеенных шайбах [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 2. — С. 27–31.
5. Арискин М. В., Гуляев Д. В., Агеева И. Ю. Изготовление соединений на вклеенных стальных шайбах / Альманах современной науки и образования. 2013. № 6 (73). С. 13–15.
6. Арискин М. В., Д. В. Гуляев, И. Ю. Агеева, Гарькин И.Н Применение многорядных соединений в деревянных конструкциях в практике строительства [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 5. — С. 35–38.
7. Арискин М. В., Гуляев Д. В., Гарькин И. Н., Родина Е. В. Экономическая эффективность проектирования в комплексе Аllplan по сравнению с существующими CAD-системами [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 5. — С. 32–35.
8. Арискин М. В., Гуляев Д. В., Гарькин И. Н., Агеева И. Ю. Современные тенденции развития проектирования в строительстве [Текст] / М. В. Арискин [и др.] // Молодой ученый. — 2012. — № 10. — С. 31–33.
