Плюсы неразрушающего контроля бетона. Прямые и косвенные методы неразрушающего контроля бетона.

При соблюдении технологий изготовления и использовании сырья надлежащего качества, бетонные конструкции способны прослужить десятки лет. Чтобы определить качество бетона в готовом монолите или установить запас прочности конструкции, находящейся в продолжительной эксплуатации, используют методологию неразрушающего контроля. Они помогают выяснить устойчивость к деформациям, сжатию, плотность и прочность без ущерба для целостности объекта.

Тестирование бетонных конструкций методами НК необходимы в следующих случаях:

  • выявление соответствия качества используемых материалов заявленным в смете и проектной документации
  • при обнаружении внешних погрешностей железобетонных элементов
  • при необходимости перепланировки постройки или проведения реставрационных работ
  • для определения реальной стоимости объекта в случае продажи или покупки здания, в том числе находившегося в эксплуатации.

Неразрушающий контроль

Плюсы:

  • оперативность исследований без вреда рабочему процессу или нарушению покоя жильцов, арендаторов, пользователей
  • целостность конструкции не подвергается угрозе
  • безопасность и сохранение эксплуатационных параметров здания
  • большая область применения.

Прямые методы испытания бетона (методы местных разрушений)

В категорию методов щадящего контроля условно относят и способы диагностики, связанные с незначительными местными разрушениями. Их главное достоинство – высокая точность результатов. Н их основе составляется градуировочная зависимость, применяемая в косвенных методиках исследования.

К недостаткам методов местных разрушений, прежде всего, относится необходимость нарушать целостность элемента, снижение эксплуатационных характеристик объекта, высокая трудоёмкость, потребность в сложных предварительных расчётах.

Косвенные методы

В основе косвенных методов контроля качества бетонного литья лежит ударно-импульсное воздействие на поверхность бетона. Однако применение данного способа диагностики имеет свои ограничения, поскольку исследованию подвергается поверхностный слой в 2,5 – 3 см. А на подготовительном этапе требуется провести зачистку участков для тестирования, либо удалить повреждённую поверхность.

Для проведения неразрушающего контроля с целью определения прочности бетонных изделий на заводах ЖБИ, в полевых условиях на строительной площадке или в строительных лабораториях осуществляется после грамотной калибровки приборов. Этот процесс включает в себя настройку градуировочных зависимостей аппарата в соответствии с реальной  прочностью ЖБ монолита. Фактическая прочность измеряется тестированием контрольных образцов под давлением.

Метод ударного импульса

Наиболее востребованный способ из всех методик неразрушающего контроля – ударный импульс. Своей популярностью он обязан простоте исполнения. С его помощью можно определить категорию бетона и производить необходимые измерения даже в изогнутых элементах со сложными углами.

Как происходит процесс диагностики посредством ударного импульса? Пружина запускает ударник в форме сферы, активировав боёк. Под воздействием силы удара происходит деформация бетона, и на месте соприкосновения ударника с поверхностью образуется лунка. Возникшие упругие колебания порождают реактивную силу. Установленный на приборе преобразователь переводит механическую энергию в электрический импульс. Итоговый результат обозначается как прочность на сжатие.

Преимущества метода: оперативность проведения, минимум трудозатрат, отсутствие зависимости от компонентного состава бетона, нет необходимости проводить математические и инженерные расчёты.

Недостаток – возможность проводить обследования толщи бетона не превышающей 5 см.

Метод упругого отскока

Эксперты позаимствовали метод упругого отскока у коллег, определяющих твёрдость металла. Для диагностики качества бетонной структуры используют специальные молотки в виде пружинных сферических штампов – склерометры. Система пружин разработана таким образом, чтобы после удара о стену произошёл свободный отскок. Величина отскока напрямую зависит от положения молотка, поэтому прочность бетона устанавливается по градуировочным кривым. Коэффициент прочности устанавливается по среднему показателю, который строится из данных, как минимум 5 измерений. Расстояние между контрольными точками составляет 30 м.

Метод имеет ряд достоинств: простота и высокая скорость исследований, возможность проводить диагностику густоармировнных элементов.

Недостатки данного типа экспертизы идентичны с прочими ударными методами: доступная глубина изучения – 2-3 см, необходимость построения градуировочных зависимостей.

Метод пластической деформации

Самый доступный по цене метод контроля качества бетонных конструкций. В основе диагностики лежит измерение следа, который оставляет на поверхности сферический молоток. Размер следа указывает на твёрдость и прочность бетона.

Во время тестирования молоток располагают перпендикулярно относительно исследуемой поверхности и производят серию ударов. Размер отпечатка замеряют масштабированным угольником. Чтобы упростить и ускорить замер диаметров применяют белую бумагу или копирку. Показатели фиксируются в журнале, а после по ним рассчитывается среднее значение. Прочность бетона определяется с помощью соотношения размера отпечатков.

Пластическая деформация производится двумя способами:

  • динамический удар по бетонной поверхности
  • статическое давление штампом на конструкцию.

Оборудование, оказывающее статическое давление, ограничено в использовании, поэтому чаще всего применяют оборудование для ударного воздействия. Это могут быть: маятник, пружинный или ручной молоток. Необходимая энергия удара для диагностики – от 125 Н.

Привлекает специалистов и клиентов в данном методе простота, высокая скорость, возможность диагностики густоармированных элементов. Однако подобная экспертиза ограничивается маркировкой бетона М500. Выше уже невозможно.

Обследование ультразвуком

Ультразвуковая диагностика – самый безопасный для конструкций способ исследования. Для проведения экспертизы датчики закрепляют с двух сторон монолита – сквозная УЗ диагностика, или с одной стороны – поверхностное исследование. Метод сквозного НК позволяет протестировать не только находящиеся рядом с поверхностью, но и спрятанные  глубоко внутри слои бетонной конструкции.

Аппаратура для УЗД нашла своё применение не столько для определения прочности бетонных деталей, сколько для дефектоскопии, выявления глубины пролегания арматуры и её точного местоположения. С её помощью можно поставить на поток диагностику изделий любой формы без ущерба качеству исследований.

Однако на достоверность показателей измерений оказывают непосредственное влияние технология изготовления бетона, степень его плотности, состав заполнителя. Эти аспекты могут вызвать основательные погрешности при анализе акустических показателей для определения прочности