Лабораторные исследование материалов конструкций
Профессиональное сопровождение под ключ
Лабораторные исследования материалов конструкций
Здания и сооружения, как правило, включают в состав своих конструкций несколько типов материалов. Наиболее распространенными являются металл, дерево, бетон, камень. Чтобы объекты прослужили как можно дольше, необходимо уделять внимание подбору стройматериалов, а затем и их состоянию в момент эксплуатации. Определять качество состояния материалов лучше всего в сопровождении специалистов.
Лабораторные исследования являются частью материаловедческой области изучения объектов (зданий и сооружений), которые выявляют физические, физико-механические, физико-химические характеристики. Помимо перечисленных характеристик самих материалов исследуются их повреждения, а также факторы, которые спровоцировали их возникновение.
Выделяются два основных этапа в проведении инженерного обследования:
- Предварительное обследование, т.н. визуальное. Входит в состав предварительных работ;
- Детальное обследование. Проводится в составе комплекса научных исследований.
Именно в ходе второго этапа реализуют работы, на основании которых составляется отчет об инженерно-техническом обследовании. В него входят описание состояния конструкций, диагностика материалов, наблюдения за температурно-влажностной средой, описание состояния экологии и пр.
Отдельным подвидом детального обследования является микробиологическое изыскание, которое также требует лабортаорных условий. Оно проводится, если в стройматериалах обнаружены биоповреждения, например: отверстия, темные пятна, деструкция поверхности, плесень, грибковые поражения. Целью исследования, как, в целом, для всех иных, проводимых в лабораторных условиях, является разработка мероприятий по избавлению от дефектов и воспрепятствованию появления биопоражений при дальнейшей эксплуатации.
К некоторым другим специфичным исследованиям можно отнести инженерно-экологическое исследование (конструкции, исторически сложившиеся территории, грунтовые массивы), исследования вибродинамических воздействий (колебания конструкций).
Кратко обозначим особенности исследований отдельных категорий материалов и конструктивных частей сооружений.
- Фундаменты и грунты требуют для своего обследования раскопки шурфов. Отбор пробы грунта зачастую производится из-под фундамента. ГОСТ 5180, ГОСТ 12248 являются действующими стандартами для проведения лабораторных испытаний грунтов. По результатам работ рассчитываются сопротивления грунтов основания, материалов фундамента.
- Камень и каменная кладка требуют для оценки своих прочностных характеристик преимущественно неразрушающие методы исследования. Проследить изменения показателей можно путем сравнения результатов, полученных неразрушающим контролем и лабораторными испытаниями не менее трех образцов (проводятся по ГОСТ 8462, ГОСТ 5802).
- Сложность отбора проб металла с конструкций объектов затрудняет определение его механических характеристик. Если взятие пробы все-таки возможно, то в дальнейшем определение их физико-механических характеристик происходит по ГОСТ 1497, а химического состава по ГОСТ 18895, ГОСТ 22536.0 и ГОСТ 27809. Чтобы определить степень коррозионного повреждения (ГОСТ 5272), элементы металоконструкций расчищаются локально с учетом максимальной уязвимости в местах контакта с кладкой.
- По наличию видимых повреждений, таких как разрушения, прогибы, трещины, а также поражений биологических, огневых, влажности (ГОСТ 16483.7), присутствию защитных пропиток на материале, определяется состояние деревянных конструкций. Например, при обнаружении на древесине буровой муки, ходов, изменении цвета материала, глухом звуке при постукивании, разрыхлении дерева можно сделать вывод о поражении именно биологическими вредителями. Из-за Ограниченного количества вскрытий при обследовании деревянных объектов допускается оценивать состояние объекта по внешним признакам и с помощью эндоскопа, а также выявлять биохимические повреждения через сверление и анализ полученной стружки.
- Прочностная характеристика бетона определяется неразрушающими механическими методами ( ГОСТ 22690), а также с помощью ультразвука (ГОСТ 17624). Отбор проб и лабораторных испытаний при необходимости проводится в соответствии с ГОСТ 28570. Так же, как и при исследовательских работах с камнем, проследить изменения показателей можно путем сравнения результатов, полученных неразрушающим контролем и лабораторными испытаниями (не менее трех образцов). Детальное обследование железобетонных конструкций помогает установить надежность антикорозионной защиты, степень коррозионного поражения арматуры, степень карбонизации бетона, а также показатели плотности, водопроницаемости, влажности и пр. (ГОСТ 12730.0).