Использование неразрушающих методов контроля свойств материалов для выяснения прочности конструкций в эксплуатируемых зданиях и сооружениях

Использование неразрушающих методов контроля свойств материалов для  выяснения прочности конструкций в эксплуатируемых зданиях и сооружениях

В практике эксплуатации зданий и сооружений для оценки состояния и несущей способности конструкций приходится прибегать к непосредственному испытанию, а между тем это очень сложно и часто практически невыполнимо. В связи с этим всегда представлялось заманчивым оценить в целом несущую способность сооружения, его части, отдельной конструкции или детали путем определения прочностных характеристик материалов, из которых они выполнены, не прибегая к натурному испытанию сооружения в целом.

В настоящее время для решения указанных задач предложено большое количество приборов, аппаратов и приспособлений. В последние годы намечается тенденция более широкого использования физических методов, таких как резонансные, ультразвуковые и т. п. Надо полагать, что эти методы, по мере их совершенствования и повышения точности, будут впоследствии применяться широко, а пока из-за недостатка на местах многих приборов, высокой цены, а иногда и несовершенной их работы — практически оказывается невозможным использование достижений науки и техники в этой области.

Ввиду этого предлагаются неразрушающие методы, в основе которых лежат механические и химические способы испытаний материалов в сооружениях. Предлагаемые неразрушающие методы применимы к четырем традиционным материалам — железобетону, камню, металлу и дереву.

Для определения марки бетона в эксплуатируемых железобетонных конструкциях был широко использован огнестрельный метод проф. Б. Г. Скрамтаева, основанный на стрельбе из револьвера «наган», позволивший решить вопросы, связанные с несущей способностью рабочей башни элеватора в Кременчуге, колонн строящегося корпуса завода «Коммунар» в Лубнах, ребристого перекрытия Дома культуры турбомеханического завода в Полтаве и др.

Определение марки арматурной стали можно производить по методу проф. Б. Г. Скрамтаева в любых полевых условиях, для чего один конец стержня защемляется, а на второй консольный конец подвешивается груз. Использование указанного метода в построечных условиях позволило определить марку стали при строительстве в Полтаве цехов на заводе мясного и молочного оборудования, на турбомеханическом заводе, на прядильной фабрике, при этом получены данные, которые хорошо согласуются с другими параллельно полученными данными.

Часто возникает потребность определить прочность кирпичной кладки в эксплуатируемых зданиях в связи с изменением технологии, величины нагрузок и пр. Такие задачи возникли при возведении пятиэтажного корпуса вальцевой мельницы в Зинькове, административного корпуса научно-исследовательского института свиноводства в Полтаве и др. В этих целях проводились механические испытания на сжатие и изгиб кирпичей, изъятых из кладки. Вместе с тем, определялась марка раствора путем обработки его соляной кислотой с выделением цемента в фильтр, или испытанием образцов раствора на сжатие по методу инженера Сенюты. Определение предела прочности кладки в целом производилось по известной эмпирической формуле проф. Л. И. Онищика.

Для определения марки стали металлических конструкций обычно испытываются нормальные образцы длиной 100 или 200 мм, диаметром 20 мм. Изъятие из эксплуатируемых конструкций образцов указанной длины зачастую оказывается невозможным без существенного ослабления элементов. Мы в наших исследованиях прибегали к изготовлению так называемых пропорциональных образцов произвольного диаметра 3, 4, 5, б мм длиной от 5,65 Y~YU Д° И>3 y/V Изъятие таких образцов, небольших размеров и потому незначительно ослабляющих элементы, позволило решить вопросы, связанные с несущей способ-ностью ферм покрытия зала детской спортивной школы в Полтаве, балок в цехе кирпичного завода в Пирятине, плавучего крана в Тахтаевском гранкарьере и др.

С целью выяснения качества сварных швов в фермах покрытия спортивного зала Полтавского сельскохозяйственного института и в покрытии цеха на заводе мясной и молочной промышленности в Полтаве был применен метод высверливания лунок и травление металла раствором двойной соли хлорной меди и аммония. Использование химического метода позволило по достоинству оценить качество, а следовательно и прочность сварных швов.

В оценке несущей способности деревянных конструкций, как известно, огромное значение имеет влажность древесины, определение которой производилось электровлагомером «ЦНИМО Д-2», недорогим и потому широко доступным в настоящее время.

Определение механических свойств древесины в полевых условиях можно производить через ударную твердость по методу проф. А. X. Певцова. Не менее доступным является огнестрельный метод кандидата технических наук К. П. Кашкарова, при котором   используется   малокалиберная   винтовка ТОЗ-8 или ТОЗ-9. Использование этого метода для оценки прочности древесины в фермах покрытия зала заседания в здании обкома КП Украины в Полтаве, в фермах покрытия актового зала педучилища в Лохвице и др. позволило получить данные, хорошо согласующиеся с визуальным осмотром этих конструкций.

Следует отметить, что изложенные выше косвенные методы оценки свойств материалов в конструкциях, без их разрушения, позволяют получить достоверные данные, которые хорошо согласуются с практикой эксплуатации зданий и сооружений. По этим соображениям неразрушающие методы контроля на современном этапе должны широко пропагандироваться и применяться.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.