Определение характеристик материалов конструкций

Самыми перспективными методами определения прочности материалов конструкций становятся неразрушающие методы исследования. Места отбора проб для лабораторных испытаний и проведения испытаний непосредственно на элементе здания устанавливают с учетом действующих нагрузок и воздействий, напряженно-деформированных состояний обследуемых элементов.

Неразрушающие методы разделяют на два типа: механические и физические. Образцы для испытания либо вырезаются из тела конструкции, либо отрываются со скалыванием по определенной методике.

Как правило, берутся три образца для лабораторных испытаний. Нарушенные элементы сразу заделываются прочным материалом. Испытания подводятся по строгой методике с фиксацией всех изменений внешнего вида, появлением трещин и последующего разрушения образца.

Одним из популярных методов определения прочности бетонного тела является метод, основанный на измерении отскока подпружиненных молотков (склерометров) от бетонной поверхности. Однако проверка прочности бетонных изделий должна идти комплексно с применением нескольких методов. Результаты испытаний сравниваются между собой и принимается самое низкое значение прочности.

Испытания прочности кирпичной кладки любого вида, бетонных и природных камней, а также кладки стен из них проводятся с помощью испытуемой кладки. Испытания проводят ультразвуковым методом.

Испытания металлических конструкций и арматуры железобетонных изделий производят путем вырезки образцов из тела элемента. Марка металла проверяется путем статического растяжения образцов. Испытания образцов на ударную вязкость при температурах +20 и –20^оС проводятся на ударной установке. Металл подвергается химическому анализу (содержание углерода, кремния, марганца, серы, фосфора и других химических элементов). Очень важным испытанием считается выявление распространения сернистых включений способом отпечатков по методу Баумана. Образцы для испытания вырезаются из листовой стали – поперек направления прокатки; из фасонной стали – вдоль направления прокатки. При испытаниях методом Баумана все делается наоборот. Для химических испытаний берется стружка металла не менее 50 г. Для испытаний на ударную вязкость вырезают плоские образцы с V-образным надрезом. На месте взятых образцов привариваются прочные элементы.

Деревянные конструкции испытывают огнестрельным способом, а также ультразвуковым методом. Существует метод Певцова, когда шарик диаметром 25 мм падает на испытуемый элемент с высоты 50 см и оставляет отпечаток, который измеряется и сравнивается с градуировочной таблицей.

Установление степени коррозионного и температурного поражения конструктивных элементов здания производится методом физико-химического анализа проб бетона или металлических образцов. При этом определяют:

– глубину карбонизации и нейтрализации бетона агрессивными газами;

– вид и относительное количество продуктов коррозии;

– величину капиллярного водопоглощения;

– концентрацию водородных ионов в водной вытяжке из цементного камня.

Особое внимание при обследовании железобетонных и металлических конструкций надо уделять участкам, подвергающимся температурным нагрузкам, как высоким, так и низким. Свойства таких конструкций резко изменяются, происходит потеря сцепления арматуры и бетона, уменьшаются модули упругости бетона.

В ряде случаев необходимы испытания конструкций в их проектном положении или после их демонтажа. Естественно, что при испытаниях конструкции не доводят до разрушения, но нагружают контрольными нагрузками выше, чем проектные. При этом фиксируют прогибы, образования трещин, углы поворота различных элементов. На основании этих показателей делают расчеты и строят заключение о дальнейшей способности к эксплуатации.

Оценка состояния конструкций производится по степени их износа, на основании проведенных испытаний и выявленных деформаций и дефектов. Все эти сведения заносятся в дефектные ведомости. Систематизируя признаки повреждения конструкций, устанавливают определенную категорию технического состояния конструкций и делают вывод о пригодности к эксплуатации или необходимости проведения мероприятий по ее усилению.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: