RSS

Применение томографии в контроле качества железобетонных конструкций

16:36 29.05.2019

Железобетон - строительный композиционный материал, состоящий из бетона и стали. Появлению популярному строительному материалу поспособствовал англичанин, Джеймс Паркер, который в 1796 установил, что смесь глины и извести после обжигания и измельчения дают цемент, на производство которого он и взял патент, назвав свой цемент - романским. В последующие годы были открыты новые рецепты получения цемента. Смешанный в определенных пропорциях с гравием, песком и водой цемент образовывал бетон, а уже к 1802 году бетон начали армировать металлическими стержнями, получив тем самым первые железобетонные конструкции. Строительство железобетонных конструкций в наши дни поражает своим масштабом, но к сожалению, высокие темпы строительства, периодически приводят к нарушению технологии. При этом внешние дефекты железобетонных поверхностей не всегда позволяют достоверно оценить качество конструкции. Например, щебенистая поверхность может появится на поверхности железобетонной конструкции, как от заливки смеси без использования вибратора для бетона, образовывая недоуплотненый участок на весь массив конструкции, так и от использования вибратора появляется немного жидкости (цементное молочко), при удалении которого остается щебенистая поверхность, однако дефект является поверхностным и не снижает несущей способности конструкции. Идеально ровная поверхность бетона не гарантирует внутреннюю однородность, так как заливка могла происходить в несколько этапов и с большим перерывом, в результате чего образовались отслоения (отсутствие сцепления между слоями). До недавнего времени для проверки сплошности материала необходимо было выбуривать керн из конструкции. Этот метод имеет высокую достоверность, но и огромный недостаток в конструкции остаются отверстия.

Специалистами ГБУ «ЦЭИИС» применятся прибор неразрушающего контроля - ультразвуковой томограф Mira A1040, который позволяет без вмешательства в конструкцию, не меняя ее свойств определять инородные включения, полости, непроливы в бетоне, расслоения, а также томограф используется для толщинометрии железобетонных конструкций. Прибор оснащен 48 датчиками которые по очереди испускают ультразвуковые сигналы и принимают их обратно. Основной принцип работы описан в инструкции по эксплуатации: «В приборе используется метод синтезированной фокусируемой апертуры с комбинационным зондированием (САФТ-К), при котором происходит фокусировка ультразвука в каждую точку полупространства. Массив данных формируется путем сбора информации со всех измерительных пар антенного устройства томографа. Принимаемые антенной решеткой сигналы обрабатываются на встроенном компьютере непосредственно в процессе работы. Затем полученные данные представляются на экране прибора и сохраняются в встроенной флеш-памяти. В результате получается наглядный образ сечения объекта контроля (В-тип), где разными цветами (в зависимости от выбранной цветовой схемы) закодирована отражающая способность каждой точки визуализируемого объема». Говоря простым языком в приборе запрограммированы законы отражения, то есть ультразвуковые волны излучаемые прибором изменяют свое направление на границе двух сред с разными свойствами, в котором волновой фронт возвращается в среду, из которой он пришёл. Далее происходит компьютерная обработка всех вернувшихся сигналов и результат отображается на экране в виде томограммы. Основной настраиваемой характеристикой в приборе является определение скорости (скорость прохождения ультразвуковых волн зависит от прочности бетона) и усиление сигнала (в зависимости от толщины конструкции).

Данный прибор активно применяется в монолитном домостроении, в обследовании стен

1ж.jpg

А также в обследовании фундаментных плит

2ж.jpg

Использование прибора Mira A1040 позволило специалистам ГБУ «ЦЭИИС» улучшить качество инспекционного контроля в монолитном строительстве.


Текст подготовил:

Ведущий инженер-эксперт Щербаков П,А.