Лабораторные инструментальные методы исследования неорганических строительных материалов. Отбор проб на месте пожара

На исследование могут отбираться пробы бетона и железобетона как заводского производства, так и изготовленные методом литья в опалубку непосредственно на стройке; в том числе стен из бетонных блоков с различными наполнителями; пробы силикатного (белого) кирпича, пробы штукатурки, сухой штукатурки (гипсовые плиты).

Если стена сложена из красного кирпича, на исследование отбирают пробы цементного камня из кладочного раствора, скрепляющего кирпичи. Точно так же можно отобрать пробы цементного или гипсового раствора на стене, облицованной кафельной плиткой.

Отбор проб необходимо осуществлять по горизонтальному уровню расположенному параллельно полу, чтобы места отбора проб находились на одной высоте, поскольку разновысотные пробы могут различаться по степени прогрева из-за влияния конвективного прогрева.

Пробы отбираются путем скалывания молотком из поверхностного слоя (менее 3-5 мм.), очищенного от остатков краски, мусора, копоти. Масса отбираемой пробы должна составлять 1-10 грамм (в зависимости от последующего метода анализа).

Можно и нужно отбирать пробы в наиболее разрушенных зонах, в том числе по периферии зон отслоения защитного слоя бетона, где ультразвуковые исследования невозможно произвести.

В лаборатории пробы для всех видов анализа измельчают, сушат и исследуют. Основными методами лабораторного исследования проб неорганических строительных материалов являются:

1) термический анализ;

2)рентгеноструктурный анализ (РСА);

3) инфракрасная спектроскопия (ИКС).

В отличие от ультразвукового метода они позволяют исследовать всю гамму материалов на основе цемента, извести, гипса. Ценно то, что на бетонных и железобетонных конструкциях пробы на исследование можно отбирать, в том числе, и в зонах сильных разрушений, где применение ультразвукового метода неприемлемо.

Термический анализ используют в двух вариантах: простейшем – тигельно-весовом и в варианте дифференциального термического анализа.

В тигельном анализе растертые пробы засыпают в тигли и нагревают в муфельной печи при температуре 800 ^оС в течение 1-1,5 час. После нагрева и охлаждения пробы повторно взвешивают, определяя величину убыли массы пробы (% масс.) Эта величина (L,% масс.) может быть использована в качестве критерия степени термического поражения материала на пожаре; чем она меньше, тем выше степень термического поражения.

Более сложным вариантом рассмотренного термического анализа является дифференциальный термический и термогравиметрический анализ (ДТА, ДТГА) на специальном приборе – дериватографе. В этом приборе осуществляется постепенный прогрев образцов с заданной скоростью подъема температуры и автоматической записью исследуемых характеристик.

Переходы компонентов исследуемых материалов из одной гидратированной формы в другую или из одной кристаллической модификации в другую сопровождается выделением или поглощением тепла. Соответствующие экзо- или эндоэффекты фиксируются дифференциальной термопарой и записываются при определенных температурах. По наличию или отсутствию этих эффектов судят о первоначальном состоянии испытуемого образца. В варианте ДТГА можно, помимо фиксации экзо- и эндоэффектов, прослеживать динамику потери массы образца в зависимости от температуры его прогрева, аналогично тигельному методу.

Полученные методами РСА и ИКС данные представляют собой расчетные спектральные или рентгеновские критерии, вычисляемые по соотношениям между отдельными полосами спектра. Эти данные наносят на план места пожара и по ним строят зоны термических поражений, как при исследовании ультразвуковым методом.

На гипсе изменения под воздействием температуры выражены гораздо более отчетливо, чем на материалах на основе цемента и извести, что облег чает их анализ.

Дата добавления: 2014-11-29