Для определения прочности, твердости, влагостойкости, защитного слоя бетонной конструкции, насколько она в процессе эксплуатации способна противостоять внешним нагрузкам, используют специальные приборы. Благодаря их применению тем или иным способом можно узнать величину прочностных показателей материала.
С помощью устройств с условным обозначением «ПНК», предназначенных для проведения неразрушающего контроля, производят оперативную диагностику состояния материала, при этом не нарушая его целостности.
Неразрушающий метод контроля бетона должен проводиться в соответствии с нормативными актами, а также на основании технического задания заказчика. Как правило, исследование включает в себя проверку таких параметров, как: прочность конструкции, твердость материала, морозо- и влагостойкость, наличие внутренних пустот, глубины, качество заделки арматуры и пр.
Приборы неразрушающего контроля (ПНК) принято разделять на несколько групп:
Измерители прочности:
Механические измерители
Принцип их действия основан на способе упругого отскока. Для определения прочностных свойств бетона необходимо подобрать соответствующую модель. Например, есть приборы для измерения как тонкостенных (до 100мм) изделий из этого материала, с уменьшенной энергией удара, так и толстостенных (более 100мм). Механические измерители имеют погрешность до 15-20%.
Электронные измерители
- ПНК этой группы отличаются способностью получать данные с погрешностью менее чем 5%. Правда, высокая доля точности распространяется только на изделия со стенками до 100мм. Методы упругого отскока, где присутствует автоматический учет направления и угол наклона прибора являются основополагающими в работе электронных моделей. Кроме того, подобные устройства определяют степень карбонизации и выпускаются с возможностью подключения к компьютеру.
- Измерители электронного типа с выносными преобразователями определяют прочность тонкостенных бетонных поверхностей с небольшой погрешностью, колеблющейся в пределах 5%. Учитывая процессы карбонизации, прибор выводит их в виде графических гистограмм. Так же имеется возможность управление оборудованием через компьютерные устройства.
- Электронные измерители, основанные на методе ударного импульса, которые передают данные непосредственно на компьютер, работают с погрешностью 7-15%. Модели выпускаются в усовершенствованном виде, с более широким функционалом. Некоторые из них снабжены самовзводными склерометрами, совершающими удар с усиленной энергией и определяющими твердость бетона. Другие ПНК этой категории оснащены светодиодной индикацией и расширенным тепловым режимом.
- Электронные измерители, где присутствует метод отрыва со скалыванием, – это оснащенные опорами со встроенной электроникой двухцилиндровые гидравлические прессы.
- Двухпараметрические электронные измерители, в которых заложено сочетание методов как отскока, так и ударного импульса, позволяют получить данные с погрешностью 8%. Главное их отличие от других приборов этой группы – возможность оперативно корректировать показатели в процессе работы.
- Ультразвуковые измерители незаменимы для определения прочности бетонной глыбы. На основании времени, а также скорости прохождения ультразвуковых волн сквозь тело материала получают данные об однородности и внутренних дефектах конструкции. Все процессы осуществляются на фиксированной прозвучивающей базе. На выбор предлагаются модели, выпускающиеся в комплекте с выносными датчиками и их аналоги с возможностью подключения через специальные кабели к персональному компьютеру.
- Микроскоп, который специально предназначен для определения величины трещин.
Необходимо отметить, что приборы, с помощью которых осуществляются неразрушающие методы контроля прочности материала со временем изнашиваются, что, конечно же, не может не влиять на точность результатов измерений. Измерители с изношенными механизмами периодически проходят диагностическую проверку на калибровочной наковальне, снабженной специальной гильзой, она и обеспечивает правильное положение индентора прибора во время измерений.
Измерители твердости
Данное свойство, представляющее собой возможность сопротивления бетона, когда на его поверхность оказывается местное воздействие более твердого аналога либо он подвергается пластическому деформированию. Определяется путем применения таких видов портативных твердомеров, как динамические, цифровые и ультразвуковые.
Анализаторы влажности
Термин «влажность» подразумевает процентное отношение следующих показателей: массы влаги в исследуемом материале к его массе в сухом или влажном состоянии. Влагомеры в первую очередь используют для контроля за влажностью древесины. А, поскольку, первоначально настройки этих устройств ориентированы на показатели древесных пород, для осуществления контроля за бетонными поверхностями прилагаются инструкции с таблицами соответствия влажности бетона к влажности древесины.
Игольчатый влагомер
Измерение самой влажности не подразумевается при неразрушающем контроле, имеет значение исключительно связанный с ней параметр. Полученный результат «переводится» в показатель влажности.
Влагомеры бывают двух видов:
Измерители защитного слоя
Этот вид оборудования неразрушающего контроля можно смело причислить к приборам, предназначенным для поиска арматуры. Основанные на искажении электромагнитного сигнала измерители защитного слоя срабатывают, когда натыкаются на арматуру, расположенную в теле бетона, преобразуя в дальнейшем информацию о месторасположении металлического каркаса.
Перечень аппаратуры для измерения защитного слоя:
- Игольчатые – для замеров между погруженными в бетон контактными иглами электрического сопротивления, находящегося в прямой зависимости от показателя влажности;
- Бесконтактные, на основании затухания электромагнитных волн способные определить контролируемые величины.
-
Каждый из вышеперечисленных приборов отвечает за выполнение определенной функции. В целом с помощью ПНК можно создать вполне реальную картину, описывающую качество бетонного изделия или его конструкции. Основанные на одном из методов проверки современные измерители неразрушающего контроля позволяют получить данные для определения, насколько тот или иной объект надежный и прочный.
- локаторы арматуры, предназначенные как для обнаружения стальных стержней в теле бетона, так и определения параметров защитной прослойки;
- профометры для выявления мест расположения стержней, определения их диаметра и фактического отдаления от поверхности;
- измерители, позволяющие своевременно распознать положение и размеры арматуры, а также толщину защитного слоя из бетона.