Інструментальне забезпечення обстеження конструкцій

Використання інфрачервоної техніки для діагностики стану конструкцій побудовано на використанні інфрачервоного випромінювання, яке являє собою електромагнітне випромінювання, що займає спектральну область між червоним кінцем видимого спектра з довжиною хвилі λ = 0,74 мкм та короткохвильовим радіовипромінюванням із довжиною хвилі λ = 1...2 мм.

Інфрачервоне випромінювання використовується для знаходження непрозорих для видимого світла включень. Інфрачервоне зображення дефекту можна отримати в прохідному, віддзеркаленому і власному випромінюванні об’єкта.

Приймачі інфрачервоного випромінювання перетворюють його енергію в iншi, якi можуть бути зафіксовані й заміряні звичайним способом, наприклад в електричну, з підключенням та виведенням інформації на монітор ЕОМ. У теплових приймачах реєструється підвищення температури теплочутливого елемента. У фотоелектричних приймачах поглинання інфрачервоного випромінювання призводить до виникнення або зміни електричного струму (напруги). Фотоелектричні приймачі мають селективні властивості, тобто вони чутливі лише у визначеній області спектра. На спеціальних пластинках в інфрачервоному випромiненнi можуть бути отримані фотографії.

Ця властивість дає можливість дистанційно аналізувати якість огороджуючих конструкцій.

Для перетворення інфрачервоного випромiнення в таке, що видно, використовуються тепловiзори або термовiзори. В цих приладах різниця температур відтворюється на екрані телевізора візуально: бiльш світлі ділянки відповідають поверхням із бiльш високою температурою. Тепловiзори дозволяють оцінити якість швів огороджуючих конструкцій, а також їх теплофізичні характеристики.

Обстеження будівельних конструкцій будівель і споруд включає в себе визначення фiзико-механiчних та фiзико-хiмiчних властивостей матеріалів, геометричних розмірів, прогинів, ширини розкриття тріщин, дефектоскопію тощо. З цією метою використовуються рiзноманiтнi прилади й обладнання.

Прилади, якi використовуються для оцінювання технічного стану конструкцій, можна поділити на дві групи.

До першої належать прилади для визначення вiдповiдностi проектному положенню будівельних конструкцій, включаючи деформації всіх видів (для споруди в цілому та її елементів). Для досягнення цієї мети використовуються відомі геодезичні прилади і пристрої. Вимірювання горизонтальних та вертикальних кутів виконується теодолітом, положення точок по висоті й перевищення одних точок над іншими — нівеліром.

У практиці обстеження конструкцій найчастіше використовують теодоліти Т2, 2Т5К, якi належать до другої групи точності, а також нівеліри Н 1, Н 05, котрі мають першу групу точності. Однак не виключене використання нiвелiрiв інших типів, наприклад, „ Кон-007 “ (виробництва Німеччини).

Для проектування точок по вертикалі, а також при вимірюванні кренів та коливань будівель використовуються прилади вертикального проектування, такі, як оптичний центрувальний прилад ПЦ-2 i „Зенiт-ОПЦ“ або процезiйний „Зенiт-ЛОТ“ (PZL) фірми „Карл Цейс Єна“ (Німеччина). Використовуються також фототеодолiти різних марок з устаткуванням для обробки даних вимірювань типу універсальної вимірювальної та стереофотограмметричної камери, інженерних фотограмметрiв, стереокомпараторів тощо.

Для особливо точних геодезичних вимірювань можуть бути використані лазерні прилади. Вони, як правило, мають переваги над звичайними при виконанні робіт в умовах діючих виробництв.

Другу групу приладів становлять пристосування, призначені для визначення міцності та деформативних властивостей матеріалів конструкцій. Безперечно, що найбільш достовірними будуть дані, одержані шляхом прямих випробувань зразків матеріалів, узятих із споруди. Однак добування таких зразків із конструкції справа складна, а інколи i неможлива. Тому перевагу при обстеженні реальних конструкцій віддають неруйнуючим методам випробувань. Основні прилади для визначення міцності матеріалів у виробах i конструкціях неруйнуючими механічними й фізичними методами та їх класифікація наведені в таблиці 1.3.

№ з/п	Характеристика методу	Прилад	Розробник методу
	Механічні методи Методи пластичних деформацій: -основані на втис-ненні штампа в поверхню матеріа-лу	Дискові прилади ДПГ-4 і ДПГ-5; прилад ПМ; універсальний маятниковий прилад УПМ; прилади типу „Штамп НДІЗБ“; ОПР-9-300, ОПР-4-300; ОМР-2-250, РМП-5; прилад КМ (комплексний метод); прилад ДорНДІ; еталонний молоток К.П.Кашкарова; прилад Польді-Вайцмана; підпружинений молоток типу ХПС;	ВНДІГІМ Братськгесбуд — Мінпромбуд УРСР НДІЗБ НДІЗБ та ЦНДІБК НДІЗБ ЦНДІБК СоюздорНДІ НДІМосбуду ЧССР Німеччина
		Продовження таблиці 1.3
	-основані на стрільбі або вибухові (метод стрільби, забивання стержнів, вибуху) Методи випробувань на відрив зі сколюванням шляхом відриву шляхом сколювання ребра конструкції Методи пружного відскоку Фізичні методи Ультразвукові методи: -основані на вимірюванні швидкості поширення пружних хвиль (поздовжніх та поперечних ультразвукових)	пружинний молоток “Креміковець”; будівельно-монтажні пістолети СМП та ПЦ; прилад “Вінздор Проуб”; гідравлічні прес-насоси ГПНВ-5 і ГПНС-4; пневматична свердлильна машина ИП-1023; гідравлічний прес-насос ГПНВ-5 гідравлічний прес-насос ГПНВ-5 із допоміжним пристроєм УРС; прилад КМ (комплексний метод); склерометр Шмідта; Бетон-5; Бетон-8-УРЦ; УКБ-1; УКБ-1М; УК-10П; УФ-90Пц; УК-16П; УК-12П; Закінчення	Болгарія — США Донецький ПромбудНДІ-проект — ЦНДЛ Головкиїв- міськбуду Донецький ПромбудНДІ-проект ЦНДІБК Німеччина ВНДІзалізобе-тону таблиці 1.3
	-викликані імпульсним ударом (хвилі удару) Радіоізотопні методи, що базуються на оцінюванні густини матеріалу за зміною інтенсивності γ-випромінювання	прилади типу АМ; ПИК-6; МК-1; „Удар-1“ „Удар-2“ Бетон-8-УРЦ; РПП-1; РПП-2; ИПР-Ц; РПБС	СоюздорНДІ, ЛКВВІА ім.О.Ф.Можай-ського та ВНДІМК ВНДІзалізобе-тону, ВНДІГІМ; Оргенергобуд

При оцінюванні динамічних характеристик використовують прилади: вiбромарки, індикатори годинникового типу, амплiтудометри конструкції Ємельянова i Смотрова, частотомір Фрама, віброграф ВР-1 та ін.; електричні осцилографи (типу Н004М, Н008М, Н010М, Н030, Н041, Н023 і Н700), швидкодіючі самозаписуючі електричні прилади (типу Н-327-1, Н-338-4 тощо) й магнітографи (типу МП-2, Н036 та ін.). При цьому деформації безпосередньо вимірюються за допомогою тензорезисторiв і комплекту приладів типу К001.

Дефектоскопія будівельних конструкцій та матеріалів виконується шляхом використання приладів, призначених для оцінювання міцності бетону (див. табл. 1.3).

Для замірювання ширини розкриття тріщин використовуються мікроскопи МПБ-2, МПБ-3 і МИР-2. Наявність металевих виробів у масиві бетону, дерева й інших матеріалів можна визначити, користуючись металошукачем МИ-1. Діаметр, положення стержнів арматури та товщину захисного шару бетону вимірюють приладами типу ВИМ, ИЗС, ТЗС, ИСМ. Для вимірювання механічних напружень у металу, котрі виникають у результаті зварювання, а також для знаходження дефектів зварних швів може використовуватися прилад ИНТ-М2 в комплекті з виносними датчиками ВД-1 та ВД-2.

Фiзико-хiмiчнi параметри, що характеризують властивості матеріалів протидіяти хiмiчнiй агресії, температурним і воложистим впливам, визначаються з використанням спеціальних приладів та устаткування шляхом випробування зразків матеріалів, узятих із конструкцій. Ці роботи виконуються в умовах лабораторії.

У процесі обстеження може виникнути необхідність випробування існуючих конструкцій для встановлення їх міцності та жорсткiсних характеристик. Для цього використовують традиційну апаратуру й пристосування для статичних та динамічних випробувань будівельних конструкцій будівель i споруд. Для вимірювання зусиль, що передаються на конструкцію домкратами, талями, лебідками та ін., використовують пружинні i гiдравлiчнi динамометри переміщень (деформацій), прогиномiри типу ПМ-3 (конструкції Максимова), 6ПАО-ЛIСI (Аiстова), компаратори й індикатори годинникового типу, тензометри Гугенбергера, Аiстова. Широко використовуються електричні тензометри та реєструюча апаратура до них типу АИ, АИД, ЦТМ, ИДС, СИИТ тощо. Кути повороту при випробуваннях вимірюються клінометрами або геодезичними приладами.