5.4. Комплексные методы

Любому из методов неразрушающего контроля присуща определенная погрешность. В инструктивных материалах для принятого метода контроля обычно указывается минимальная погрешность, полученная при большой выборке опытных данных. В первую очередь это относится к бетону — материалу, обладающему по сравнению с другими строительными материалами большей неоднородностью, в том числе и в пределах данной строительной конструкции, которая подлежит освидетельствованию. Состав бетона, способ изготовления, возраст, характер армирования, условия эксплуатации и другие факторы оказывают влияние на результаты контроля. Практика применения различных неразрушающих методов для определения прочности бетона показывает, что среднеквадратическая погрешность методов измерения пластической деформации и упругого отскока достигает 20—25 %, метода оценки местных разрушений — 15—20% ,а для физических методов — до 25 %. Поэтому для уменьшения погрешности и повышения степени достоверности результатов освидетельствования железобетонных конструкций рекомендуется применять комплексные методы, используя для испытаний несколько приборов, принцип действия которых различен.

Совмещение разных неразрушающих методов должно соответствовать целям и задачам испытаний. Для оценки полученных результатов применяется аппарат корреляционяого анализа, разработанный для оценки результатов неравноточных измерений.

Контрольные вопросы для самопроверки.

1. Перечислите виды контрольных показателей качества продукции.

2. Приведите примеры определения качества материалов по контрольным образцам.

3. Перечислите методы дефектоскопии конструкций.

4. Сущность механических неразрушающих методов контроля прочности.

5. Физические неразрушающие методы испытаний материалов и конструкций.

6. Назначение и сущность комплексных методов неразрушающего контроля.

Раздел 3.

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЙ КОНСТРУКЦИЙ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ

ЛЕКЦИЯ 6. СПОСОБЫ НАГРУЖЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ СТАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ. ИСПЫТАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА МОДЕЛЯХ

6.1. Цель и задачи испытаний статической нагрузкой. Отбор конструкций для испытаний

Испытания строительных конструкций статической на­грузкой— ответственное, трудоемкое и дорогостоящее ин­женерное мероприятие. Проведение испытаний поручается сотрудникам специализированных лабораторий научно-исследовательских институтов, строительных трестов или кафедр вузов.

Перед испытаниями составляется техническое задание, в котором указываются их цель и задачи. Задачами стати­ческих испытаний, как правило, является определение прочности, жесткости и трещиностойкости.

Испытаниям предшествуют работы подготовительного периода: изготовление и отбор испытываемых конструкций, освидетельствование, разработка рабочей программы и методики испытаний, подготовка технической докумен­тации.

К работам заключительного периода относятся: инструк­таж по технике безопасности, установка конструкции, на­грузочных приспособлений и измерительных приборов, загружение и снятие отсчетов по приборам, разгрузка конструкции, осмотр конструкции, обработка результатов испытаний, оценка результатов испытаний.

Конструкции, изготовленные для испытаний, называют опытными. Натурные испытания опытных конструкций слу­жат для проверки качества проектирования. Они позволяют установить степень соответствия действительной работы конструкции расчетным предпосылкам с учетом особенно­стей технологии изготовления. Количество испытываемых конструкций зависит от того, преследуют испытания исследовательские или практические цели, и от полученных результатов.

При изготовлении опытных конструкций заранее преду­сматривают размещение необходимых приспособлений для крепления измерительных приборов, производят отбор об­разцов материалов для определения их физико-механиче­ских характеристик. Добиваются точного соответствия кон­струкции проекту. Тщательно контролируют все технологи­ческие операции.

Для текущего контроля качества серийно выпускаемых конструкций из партии отбираются образцы, предназначен­ные для испытания нагружением. Под партией понимают продукцию, выпускаемую по единой технологии без дли­тельного перерыва.

Испытания сборных железобетонных конструкций про­изводятся на основании ГОСТ 8829. Перед тем, как приступить к массовому изготовлению, испытывается не менее двух изделий из партии. В дальнейшем при изме­нении конструкции, материалов или технологии изготовле­ния от каждой партии испытывается 1 % изделий (но не менее двух образцов).

Отобранные образцы маркируются, комплектуется тех­ническая документация, характеризующая использованные материалы и указывающая соответствие конструкции про­екту, соблюдение принятой технологии изготовления.

Выбору испытываемой конструкции предшествует из­учение проектов и конструкций в натуре с привлечением данных об особенностях их эксплуатации. На осно­вании анализа материалов обследования намечают объект испытания и методику, которая бы позволила наиболее пол­но реализовать намеченные цели и задачи.

Конструкции, изготовленные или выбранные для испы­таний, подлежат освидетельствованию.

Освидетельствование заключается в изучении докумен­тации, измерении размеров сечении отдельных элементов и сопоставлении их с проектными, тщательном осмотре по­верхности конструкции с целью обнаружения дефектов,, контроле качества материалов, узловых сопряжений и сты­ковых соединений.

К изучаемой документации относятся статический рас­чет и рабочие чертежи конструкции, акты на скрытые ра­боты, журналы работ, данные об эксплуатации и другие материалы. Контрольными замерами проверяется геометрическая схема конструкции, пролет, длина, высота, строи­тельный подъем, наличие искривлений и размеры сечений отдельных элементов. Возможные отклонения от геометри­ческой схемы проверяют по точкам, где намечается уста­новка прогибомеров, путем нивелирования или визирования с помощью теодолита. Наружный осмотр производится визуално и с помощью линз, микроскопов, ультразвуковой и другой аппаратуры. Цель осмотра — обнаружение трещин и дефектов, проверка состояния узловых сопряжений, сты­ков и швов, анкеровки закладных деталей, качества сварных соединений и клеевых швов и т. д. Фактические свойства материалов определяются путем отбора и последующего испытания образцов разрушающими или неразрушающими методами.

Расхождения между проектными решениями и фактиче­ским исполнением, а также выявленные дефекты указыва­ются в акте освидетельствования и в дефектной ведомости. Дефекты и трещины отмечаются на поверхности кон­струкции тушью или краской и фотографируются. В про­цессе испытаний за ними ведется наблюдение.

К дефектам бетонных и железобетонных конст­рукций относятся трещины, изъяны поверхности, отколы бетона, пустоты, недостаточная толщина защитного слоя, отступления от проектных размеров, промасливание и пропитка бетона производственными жидкостями, корро­зия бетона и арматуры. Сложнее обнаружить скрытые де­фекты, которые возникают вследствие нарушения техноло­гии изготовления, неверного размещения арматурных стер­жней, необоснованной замены арматуры, несоблюдения контролируемого напряжения арматуры в предварительно напряженных конструкциях.

К дефектам каменных и армокаменных конструкций от­носятся низкое качество кладки, продольные и поперечные трещины, расслоения и пластические деформации, отсутствие распределительных железобетонных подушек в мес­тах приложения сосредоточенных нагрузок, неудовлетвори­тельное сопряжение со смежными конструкциями, наличие скрытых дефектов, коррозионных, грибковых поражений и появление сырости.

При освидетельствовании металлических конструкций особое внимание обращают на качество сварных, клепаных и болтовых соединений. Дефекты сварных швов подразде­ляются на внешние и внутренние. К внешним относятся дефекты несоответствия формы и размеров сварных швов, подрезы, наплывы, поры и трещины, а также остаточные деформации и коробление изделий. К внутренним дефектам относятся непровары, внутренние трещины, поры и шлако­вые включения, низкие механические свойства наплавлен­ного металла. Для обнаружения дефектов сварных швов производят их рассверливание конической фрезой и приме­няют неразрушающие методы контроля (рентгеновские, радиозотопные, ультразвуковые и др.). Заклепочные соеди­нения проверяют простукиванием молотком. При этом выявляют подчеканенные, перекошенные и пережженные заклепки. Кроме этого, тщательно осматривают опорные узлы и связи, контролируют напряжение в предварительно напряженных элементах. Особое внимание обращают на наличие коррозионных повреждений.

К дефектам деревянных конструкций относятся есте­ственные пороки и повреждения, возникающие при эксплу­атации конструкций (трещины от усушки, разбухание, ко­робление, гниение и поражение насекомыми). В клееных деревянных конструкциях проверяют целостность клеевых швов и стыковых соединений, а также состояние опорных частей и узловых сопряжений.

Таким образом, освидетельствование дает возможность установить наиболее слабые узлы и элементы конструкции, отличить повреждения, имевшие место еще до приложения нагрузки, от тех, которые возникнут на определенном этапе загружения конструкции.