Испытания строительных материалов и конструкций следует проводить на всех стадиях работ и даже после их завершения. Проведение данных исследований позволяет вносить необходимые корректировки в строительный процесс, улучшать его и в итоге получить проект, соответствующий строительным нормам и изначально поставленным перед командой задачам. Контроль качества строительных материалов и конструкций после завершения строительных работ проводится для выявления недостатков и принятия решения о возможности вводить в эксплуатацию данный объект или необходимости его доработать. Проведение контрольных испытаний регулируется законодательством — это позволяет применять единые методики проверки материалов, работ и сооружений.
Контроль качества строительных материалов может осуществляться с применением различных методик.
- Методы разрушающего контроля — исследования, которые проверяют предельный уровень устойчивости отдельных элементов конструкции и материалов для строительства, воздействие происходит до разрушения фрагмента материала или конструкции. Метод объективный и действенный, но не всегда оправданный и целесообразный, так как в процессе его проведения разрушается поверхность, конструкция, то есть наносится существенный урон зданию или сооружению. По крайней мере, во многих случаях метод разрушающего контроля применять невыгодно. Однако бывают ситуации, когда некоторые характеристики здания и сооружения, а также небольшие части конструкций все же исследуются таким способом.
- Методы неразрушающего контроля — испытания, которые проводятся без разрушающего материалы и конструкции воздействия, то есть они дают информацию об объекте без силового вмешательства, без нарушения функционирования строительного материала, элементов конструкции или целого здания или сооружения. Такие испытания, как правило, проводятся с помощью специальных профессиональных приборов, которые измеряют параметры, плотности, влажности, ищут скрытые трещины, отверстия и другие дефекты.
Если сравнивать методы контроля качества в строительстве, то неразрушающие исследования используются значительно чаще в связи с сохранением целостности строительных объектов и минимальным воздействием на них при проведении процедур анализа. Существует большое количество разновидностей исследований методом неразрушающего контроля, их отличает принцип осуществления, приборы, которыми они проводятся, и способы оценки полученных данных.
Рассмотрим наиболее распространенные категории:
- методы проникающих сред — при помощи жидкостей или газообразных веществ проверяется возможность их проникновения сквозь сомнительные места на поверхности материала;
- методы исследования механическим способом — так исследуются небольшие разрушения, не имеющие большого значения для устойчивости конструкции;
- акустика — с помощью ультразвуковой нагрузки определяются параметры колебаний и регистрируется акустический эффект, что позволяет определить наличие дефекта строительного объекта;
- ударный импульс — с его применением исследуется прочность изделий из металла, бетона или керамики с целью нахождения дефектов и слабых мест;
- исследования с помощью магнитов — помогают узнать уровень намагниченности частей конструкции, размеры элементов из металла и других характеристик, применяется комплекс специализированных приборов;
- испытание при помощи радиации и радиоволны — исследования нацелены на поиск заряженных частиц, которые помогают проанализировать характеристики строительного сооружения;
- исследования посредством электрики и электрофизики — оценивается электрическое поле в материалах конструкций при помощи разности потенциалов и с применением высокочастотного метода оценки;
- геодезия — определяют, осаживается ли фундамент и с какой интенсивностью это происходит (соблюдаются ли первоначальные планы проекта).
Каждый из методов контроля качества в строительстве имеет особый механизм, преимущества и недостатки. Рассмотрим их подробнее.
Испытания с помощью проникающих сред
Популярный метод контроля качества строительных материалов и конструкций, который часто применяется для оценки эксплуатационных характеристик кровель. В роли проникающего элемента используются различные варианты жидкостей и газов. При проведении эксперимента их пропускают через сомнительные участки кровли и наблюдают, насколько масштабно повреждение. Как один из вариантов практикуется исследование дымовым методом: компрессор или вентилятор нагнетает дымовую массу внутрь помещения, соответственно, сквозь щели она будет выходить наружу, показывая те проблемы, которые необходимо устранить.
Одним из главных преимуществ метода является способность проверить одновременно большую площадь крыши. Если использовать другие методы, то можно потратить большое количество времени и усилий, чтобы найти самые небольшие дефекты. Недостатком исследования специалисты называют необходимость проделывать отверстие для накачки дыма, то есть делать искусственное повреждение поверхности.
Механические методы исследования
Данная группа состоит из трех методов контроля качества в строительстве, рассмотрим их особенности.
Пластическая деформация объекта
Это исследование предполагает воздействие на строительное сооружение или его отдельный элемент механическим способом, результатом служат замеры: до начала, в процессе и по окончании воздействия. Оборудованием, с помощью которого проводится оценка, чаще всего выступают шариковые и эталонные молотки.
Молоток Физделя — прибор, которым исследуется прочность бетона по отношению к сжатию. Для его применения требуются серьезные усилия — им наносятся удары по исследуемой поверхности, а затем дается оценка оставленным отпечаткам. Минусом такого исследования является неточность данных из-за нерегулируемой силы ударов.
Эталонный молоток дает более достоверные данные измерений. Суть исследования заключается в последовательном нанесении ударов молотком по поверхности и по арматурному стержню и в сравнении результатов. Точность соотношения показателей должна составлять примерно 0,1 мм. Вычисление происходит по математической формуле. Данный метод применяют, когда влажность материала составляет 2-6 %, иначе следует делать корректировку.
Скалывание фрагментов
Испытание строительных материалов и конструкций в формате скалывания фрагментов — более точный метод по сравнению с предыдущим. Для его осуществления необходимо оторвать кусочек материала, который нужно испытать, и сравнить с нормативами, которые приняты на государственном уровне. Так оценивается прочность бетонов и других строительных материалов. В качестве испытуемого материала выступает ребро или угол конструкции, для исследования не нужно бурить скважину и наносить масштабный вред сооружению.
Склерометр
Использование склерометра нужно для оценки прочности металлических поверхностей — с помощью специального пружинного молотка наносятся удары по металлу. Всего таких ударов делается 500, а затем анализируется полученный результат, в случае необходимости производится еще одна серия ударов. Этот метод еще называют методом упругого отскока. Важным моментом является оптимальное положение молотка — оно должно быть примерно одинаковым во время всех ударов, этому помогает использование наковальни, которая благодаря цилиндрической форме и наличию направляющей гильзы фиксирует молоток в одном положении.
Рассмотренные методы относятся к методам неразрушающего контроля. Они хотя и предполагают механическое воздействие, то есть наносят ущерб конструкции, однако его можно назвать незначительным — невозможно разрушение всей конструкции.
Акустические испытания
Метод ультразвуковой проверки — наиболее популярное испытание строительных материалов и конструкций, сущность которого составляет определение, с какой скоростью распространяется ультразвук внутри строительного объекта и впоследствии затухает. Основными показателями, которые учитываются при этом методе, выступают показатели длины и скорости перемещения волны ультразвука по отношению к объему помещения, которое измеряется.
Прочность строительных материалов, оцениваемая данным методом, измеряется точно относительно других методов, причем этот метод не так сложен в осуществлении. Главное — правильное применение графиков, формул и таблиц, то есть именно того вида строительного материала, для которого они разрабатывались. Иначе можно неправильно интерпретировать полученные результаты замера.
Контроль качества строительных материалов методом акустического испытания помогает найти ненадежные элементы и разнообразные недочеты, которые имеются внутри здания или сооружения. Посредством таких измерений находят параметры, местонахождения трещин и уменьшенных стен конструкций.
Ударный импульс
Специальный прибор позволяет провести испытание различных параметров материалов при строительстве зданий, причем как в отдельных элементах конструкции, так и в зданиях полностью.
Такие исследования позволяют выявить недостатки материалов и зданий, правда, для этого нужно получить результаты замеров: примерно от 10 до 15 — только после этого показатели обрабатываются и выдается результат. Посредством данных показателей с применением специальных формул прибор вычисляет отклонения от существующих строительных норм.
Использование дефектоскопов распространено не только в строительстве, но и в научно-испытательных центрах, на производстве и в промышленности. Причем достигается высокая точность результатов — показываются дефекты не только твердых материалов, но и их молекулярных основ.
Магнитное исследование
Магнитные исследования призваны исследовать способность бесперебойно функционировать газоанализаторов и другого оборудования, которое восприимчиво к изменению магнитного поля. Этот метод контроля качества строительных материалов и конструкций нашел свое применение в разных отраслях производства, например, в металлургической промышленности. В его основе — измерение сил отрыва магнитного объекта от той или иной поверхности, в составе которой есть металл. Таким образом измеряется, в том числе, толщина бетонных стен. К таким исследованиям относят применение толщиномера, который измеряет величину стен, примыкающих к металлическим элементам. Структуроскопы измеряют физические и механические характеристики отдельных элементов или целых зданий.
К магнитным исследованиям относятся также индукционные методы, которые выявляют потенциал, возникающий в ходе воздействия переменным током на испытуемый объект.
Радиоволновые исследования
Данный метод контроля качества строительных материалов позволяет найти соединения, в состав которых входит водород. Наиболее распространенным является применение для изменения влажности на кровле — то есть поиск негерметичных мест, в которые могут проникать осадки и разрушать крышную конструкцию. Испытания не проводят на кровлях, которые хотя бы частично состоят из углеводородов.
Специально разработанный прибор — радиоизотопный влагомер — определяет уровень влажности. Дело в том, что в молекулах воды всегда есть растворенные вещества, благодаря которым она хорошо отражает излучение. Эта способность помогает находить уязвимые места в кровле еще до того момента, когда она начнет протекать — в самом начале процесса разрушения.
Этот метод применяется редко за счет его негативного влияния на окружающую среду, однако ученые ведут работу по его усовершенствованию, чтобы он был и доступен, и безопасен.
Применение такого метода контроля существенно облегчило бы работу коммунальных служб, которые в процессе обследования кровель с помощью компактного портативного устройства могли бы находить небольшие места протечек и впоследствии их устранять. В то время как сейчас в основной массе течи обнаруживаются жильцами, когда из отверстий уже проникает вода.
Электрофизические методы исследования
Есть два метода оценки электроизоляционных величин водонепроницаемости крыш — их замер способен указать на места протечек и других дефектов кровельного материала. Рассмотрим эти методы подробнее.
Исследование разности потенциалов
Таким методом поверяются металлические или железобетонные кровли — с помощью низковольтного генератора импульсов оценивается разность потенциалов на разных участках. К основанию кровли крепится один вывод генератора, а другой к другому участку, и проводится сравнение результатов. Особенно эффективно это исследование на кровлях, в которых протечки имеют постоянный длительный характер.
Высоковольтный способ контроля
Этот метод похож на метод разности потенциалов, но имеет некоторые отличия. Главное — заряд, направленный на кровлю, безопасен. Метод исследования имеет большую результативность, позволяет за короткий промежуток времени исследовать большую площадь кровли. Минусом является невозможность проведения испытания (результаты могут быть сильно искажены и не показательны), если крыша утеплена или сильно загрязнена.
Эти методы исследования кровель часто используются в сферах строительства и жилищно-коммунального хозяйства.
Геодезический метод
Испытание основано на использовании приборов геодезии, которые предназначаются для определения качества строительных материалов и их возможных изменений со временем. Одним из важных направлений геодезических испытаний является исследование уровня осадки фундаментов сооружений — определяется возможное отклонение от существующих норм. Геодезические исследования проводятся на всех этапах строительства: на стадии разработки проекта, строительства здания, после его окончания, а также при подготовке проведения работ по капитальному ремонту строения.
Методы контроля качества материалов имеют большое значение во всех видах строительно-ремонтных работ и дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений. Их применение в том числе позволяет проверить соответствие применяемых материалов и технологий существующим нормам безопасности.
Есть два основных вида методов контроля: разрушающий и неразрушающий. Первый наиболее эффективен, однако применяется нечасто, ведь он предполагает разрушение элементов конструкции, второй же не наносит значительного ущерба объекту строительства, поэтому наиболее распространен и предпочтителен.
