II. Технология и организация выполнения работ

До начала проведения работ по контрольной прочности железобетонных плит методом ультразвуковых исследований должны быть выполнены действия, описанные ниже.

- Оборудование для диагностики, должно быть поверено в соответствии с Федеральным законом от 26 июня 2008 г. N 102-ФЗ "Об обеспечения единства измерений" (в актуализированной редакции).

- Перед тем как провести контроль прочности железобетонных конструкций здания и сооружения предварительно проводят его визуальный осмотр в целях определения мест воздействия факторов, возникших в результате ЧС и влияющих на изменение прочности железобетонных плит, а также выявляют дефекты и повреждения по внешним признакам с необходимыми измерениями и их фиксацией [2, 1].

- По результатам визуального осмотра разрабатывают схему обследуемого объекта и график организации выполнения работ. Согласно СП 13-102-2003 "Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений" (гл. 8) детальное инструментальное обследование в зависимости от характера и степени дефектов и повреждений может быть сплошным (полным) или выборочным. Полное обследование проводят, в том числе когда обнаружены дефекты конструкций, снижающие их несущую способность, а также произошли изменения условий эксплуатации под воздействием агрессивной среды или обстоятельств типа техногенных процессов [11].

- Необходимо зафиксировать места с имеющимися дефектами и повреждениями для железобетонных плит методом ультразвуковых исследований, а также места расположения аналогичных конструкций, не подвергшихся воздействию в результате ЧС.

- Метод разрушающего (по кернам) определения прочности железобетонной плиты состоит в измерении минимальных усилий, разрушающих специально изготовленные контрольные образцы железобетонной плиты при их статическом нагружении с постоянной скоростью нарастания нагрузки, и последующем вычислении напряжений при этих усилиях (ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам) [3].

- Форма и номинальные размеры образцов железобетонной плиты должны соответствовать форме и размерам образцов, испытываемых при определении прочности бетона на сжатие и на растяжение. При измерении прочности железобетонной плиты на сжатие образцы распалубливают не ранее чем через 24 ч и не позднее чем через 72 ч, прочности на растяжение - не ранее чем через 72 ч и не позднее чем через 96 ч.

- Прочность на сжатие железобетонной плиты можно сравнить с камнем - он намного лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению. Основной критерий прочности железобетонной плиты - это предел прочности на сжатие. Расчетный показатель прочности на сжатие определяет присвоение бетону класса. Прочность на сжатие представляет собой характеристику механических свойств материала, стойкости к нагрузкам и давлению. Это показатель границы сопротивления, которое оказывает застывший раствор механическому воздействию сжатия, отображенному в кгс/см². Наименьшей прочностью на сжатие обладает смесь М15, наибольшей - М800. Прочность на сжатие отображается и в марке, и в классе.

- Прочность на изгиб повышается по мере увеличения цифрового обозначения марки. Обычно показатели прочности на изгиб и растяжение меньше в сравнении с нагрузочной способностью бетона. Молодой бетон демонстрирует значение 1/20, старый - 1/8.

- Осевое растяжение - параметр, который важен для определения способности бетона не покрываться трещинами в случае резких перепадов температуры/влажности.

- Передаточная прочность это нормируемый показатель напряженных элементов при передаче на него напряжения от армирующих деталей. Прочность передаточная указывается в нормативных документах и ТУ для отдельного вида изделий. Обычно назначается минимум 70% проектной марки, напрямую зависит от свойств арматуры. Рекомендуемым значением считается минимум 15 - 20 МПа с учетом вида армирования. Если обозначать передаточную прочность, то это показатель, который демонстрирует уровень, при котором армировочные стержни не проскальзывают с кондукторов при снятии.

- При неразрушающем проведении работ по контрольной прочности железобетонных плит методом ультразвуковых исследований должны выполняться требования к нормам техники безопасности, действующих правил по охране труда и противопожарной безопасности.

- В соответствии с СП 13-102-2003 [11] (п. 8.3 "Определение характеристик материалов бетонных и железобетонных конструкций") в железобетонных плитах прочность определяют механическими методами неразрушающего контроля по ГОСТ 22690-2015 [9], ультразвуковым методом по ГОСТ 17624-2012 [10], а также методами определения прочности по образцам, отобранным из конструкций, по ГОСТ 28570-2019 [5] и приложению 10 ГОСТ 22690-2015 [9]. Количество измерений прочности железобетонных плит различными методами определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 28570-2019 "Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций" [9].

- При проведении работ по контрольной прочности железобетонных плит применяется метод ультразвуковых исследований и может использоваться следующее оборудование:

- Ультразвуковой прибор "УК-1401"

Рисунок 5 - "УК-1401"

Ультразвуковой тестер "УК-1401" предназначен для измерений времени и скорости распространения продольных ультразвуковых волн в твердых материалах при поверхностном прозвучивании на фиксированной базе с целью определения прочности и целостности материалов и конструкций. Оценка прочности основана на корреляции скорости распространения ультразвуковых волн в материале с его физикомеханическими характеристиками и физическим состоянием.

- Прибор для замера показателя прочности железобетонной плиты методом отрыва со скалыванием "Оникс-1ОС"

Рисунок 6 - "Оникс-1ОС"

- Прибор "Пульсар-1.2" для ультразвукового исследования

Рисунок 7 - "Пульсар-1.2"

Обнаружения пустот, трещин и дефектов, возникших в процессе производства и эксплуатации конструкций, при технологическом контроле и обследовании объектов.

Контроля прочности и однородности бетона (ГОСТ 17624-2012 [10], Методические рекомендации МДС 62-2.01), кирпича (ГОСТ 24332), строительных и композиционных материалов.

Определения плотности и модуля упругости углеграфитов, звукового индекса абразивов.

Измерения глубины трещин в изделиях и конструкциях.

- Проведение работ начинается с определения фактических свойств материалов в зонах, которые были подвержены воздействию при возникновении ЧС природного и техногенного характера, с учетом эксплуатационных нагрузок.

- Количество точек замера определяется в соответствии с учетом требований ГОСТ 18105-2018 "Бетоны. Правила контроля и оценки прочности" [4]. Съем показаний проводится не менее 3 раз в каждой точке замера.

- Далее производится определение фактических свойств материалов в аналогичных конструктивных элементах, которые не были подвержены воздействию при возникновении ЧС природного и техногенного характера.

- По полученным данным скорости прохождения ультразвука проводится расчет прочности бетона. Результаты заносятся в таблицу (пример в таблице N 1).

Таблица N 1. Результаты измерения прочности

- Проводится сравнение полученных прочностных характеристик конструктивных элементов мест, подвергшихся и не подвергшихся воздействию при возникновении ЧС. Уменьшение прочности ведет к уменьшению несущей способности и требует проведения поверочных расчетов для определения несущей способности конструктивных элементов или конструкции в целом и определения категории технического состояния. При проведении поверочных расчетов несущей способности конструктивных элементов или конструкции не требуется (при необходимости) при оперативном обследовании поверочный расчет конструкций зданий и сооружений. Поверочный расчет требуется при полном обследования здания.

Вывод:

прочность ж/б плит перекрытия имеет разброс средних значений 17,65 МПа, что соответствует классу бетона В12,5.

По требованиям норм прочность железобетонных конструкций принимается не менее 15 МПа, результаты обследования показывают, что прочность конструктивных элементов не выходит за пределы нормативных значений и соответствуют классу бетона В12,5 согласно СП 27.13330.2017 "Бетонные и железобетонные конструкции". Актуализированная редакция СНиП 2.03.04-84 [12].

Категория технического состояния здания при проведении обследования строительных конструкций определяется по нормативному документу СП 13-102-2003 "Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений" [11].