Дефектоскопия и интроскопия бетонных и железобетонных конструкций ультразвуковым эхометодом (метод ультразвуковой эхо-томографии)
При производственном контроле качества и приемке монолитных и сборно-монолитных бетонных и железобетонных конструкций часто возникает необходимость в выполнении следующих видов работ:
— определении геометрических характеристик монолитных железобетонных фундаментных плит и ростверков, стен подземной части здания, подпорных стен, стен в грунте, в том числе, при одностороннем доступе к конструкциям (определение толщины);
— определении наличия/отсутствия холодных швов бетонирования (расслоения, косослой) монолитных железобетонных фундаментных плит и ростверков, стен подземной части здания, подпорных стен, стен в грунте, в том числе, при одностороннем доступе к конструкциям;
— определении наличия/отсутствия скрытых дефектов внутренней структуры бетона (трещин, полостей, каверн, участков неуплотненного бетона) монолитных железобетонных фундаментных плит и ростверков, стен, пилонов, колонн, плит перекрытий и покрытий, в том числе, при одностороннем доступе к конструкциям;
— определении положения элементов арматурного каркаса железобетонных конструкций (стержней вертикальной и горизонтальной рабочей арматуры пилонов и колонн, арматуры верхней и нижней сеток в плитах перекрытий и покрытий), определении параметров армирования (шаг, толщина защитного слоя, количество слоев армирования);
— техническая поддержка и содействие при приемке готовых монолитных бетонных и железобетонных конструкций в соответствии с требованиями рабочей документации (РД) и действующих нормативных документов;
— сведению к минимуму количества контрольных вскрытий защитного слоя бетона или участков отбора образцов-кернов при техническом обследовании бетонных и железобетонных конструкций и элементов зданий и сооружений для изучения их внутренней структуры.
МЕТОДИКА
Дефектоскопия и интроскопия бетонных и железобетонных конструкций при одностороннем доступе наиболее достоверна при томографическом представлении результатов контроля. Практически её реализуют ультразвуковым эхо-методом с синтезированием фокусируемой апертуры при комбинационном зондировании (САФТ-К). Для этого поверхность конструкции сканируют матричной решёткой УЗ преобразователей. Лучшие характеристики обеспечивает аппаратура с преобразователями с сухим точечным контактом и поперечными колебаниями протектора.
Результатами сканирования участка железобетонной поверхности, будет являться массив данных, позволяющий с помощью специального программного обеспечения получить трехмерный образ фрагмента железобетонной конструкции в пределах участка сканирования, позволяющий наглядно представить трехмерное изображение системы армирования железобетонной конструкции с возможностью получения сечений фрагмента в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.
Также, метод ультразвуковой эхо-томографии позволяет выявить дефекты внутренней структуры бетона на участке сканирования (Полости, участки расслоившегося бетона и т.д).
ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Использование низкочастотных ультразвуковых томографов (например, A1040 MIRA и A1040 MIRA 3D компании АКС), дефектоскопа A1220 Monolith, при определении параметров системы армирования железобетонных конструкций (шаг арматуры, величина защитного слоя) и геометрических характеристик конструкции (в том числе, при одностороннем доступе), позволяет снизить объем выполняемых вскрытий или совсем обойтись без них.
Кроме того, в некоторых случаях вскрытие не позволяет установить все параметры армирования, а в каких-то невозможно.
Использование томографа A1040 MIRA, как дополнительного инструмента при выполнении контрольных вскрытий, позволяет выполнить проверку соответствия параметров армирования требованиям СП70.13330 при меньшем объеме вскрытий, то есть с минимальным объемом повреждений конструкций.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
Результатом работы по дефектоскопии и интроскопии бетонных и железобетонных конструкций ультразвуковым эхометодом (метод ультразвуковой эхо-томографии) является «Заключение (Отчет) по результатам дефектоскопии и интроскопии бетонных и железобетонных конструкций ультразвуковым эхометодом (метод ультразвуковой эхо-томографии)» с необходимыми выводами и рекомендациями.
Пример использования метода при
определении положения элементов арматурного каркаса и параметров армирования (кол-во слоев, шаг стержней, толщины защитных слоев) плиты покрытия
Возможности метода ультразвуковой эхо-томографии, рассмотрим на примере определения положения элементов арматурного каркаса и параметров армирования (кол-во слоев, шаг стержней, толщины защитных слоев) плиты покрытия, толщиной 400 мм при одностороннем сканировании с верхней грани плиты.
На фотографиях ниже изображена плита покрытия стилобатной части объекта незавершенного строительства, толщиной 400 мм с рабочим армированием в 4 слоя (2 слоя у верхней грани, 2 слоя у нижней грани). Шаг арматуры у верхней грани 200 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Шаг арматуры у нижней грани 100 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Величина защитного слоя сверху, составляет 50 мм. Проектный класс бетона плиты перекрытия по прочности на сжатие В30.
По результатам сканирования в данной зоне участка плиты покрытия 1000×1000мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях получены трехмерные изображения фрагмента конструкции плиты покрытия на участке сканирования, а также характерные сечения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.
На фотографиях изображены трехмерные образы фрагмента плиты покрытия на участке сканирования.
На сечениях, регистрируется донный сигнал на глубине 400 мм, что подтверждает толщину конструкции, и определяются образы 1 и 2-го слоев армирования у верхней грани плиты с возможностью определения шага армирования и величины защитного слоя бетона.
На фотографиях ниже изображены сечения фрагмента железобетонной конструкции (В-томограммы).
На фотографиях ни изображены сечения у верхней грани фрагмента железобетонной конструкции (С-томограммы).Выявляются образы 1 и 2-го слоев армирования у верхней грани плиты в двух взаимно перпендикулярных направлениях с возможностью определения шага армирования и величины защитного слоя бетона.
На фотографиях ниже, изображены сечения у нижней грани фрагмента железобетонной конструкции (С-развертки).
Слои армирования (3 и 4) регистрируются в виде отдельных образов, что позволяет определить шаг армирования у нижней грани плиты и толщину защитного слоя снизу. При сканировании данного участка со стороны нижней грани плиты покрытия будут получены В-томограммы участка с четкими образами стержней арматуры 3 и 4-го слоев, позволяющие определить шаг стержней нижнего армирования в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Таким образом, использование метода ультразвуковой эхо-томографии, позволяет определить расположение арматурных стержней и фактические параметры армирования на участке без выполнения контрольных вскрытий.
Примеры использования метода при ультразвуковой дефектоскопии и интроскопии железобетонных конструкций)
В следующих практических примерах использования ультразвукового эхометода (ультразвуковая эхо-томография), попробуем проверить возможность определения наличия искусственных дефектов внутренней структуры:
— цилиндрический отражатель (пластиковая трубка) диаметром 15 мм на глубине 73 мм в пилоне, толщиной 250 мм из монолитного железобетона;
— фрагмент, толщиной 400 мм, выбуренный из тела фундаментной плиты с выполненными в нем моделями возможных дефектов (полостей). Модели представляют собой шпуры диаметром 16 мм (4шт.), глубиной 800 мм, на расстоянии около 160-170мм, 230-240мм от верхней грани. Отверстия располагаются, как в створе, так и между арматурными стержнями верхней сетки армирования. Армирование по верхней грани плиты выполнено в 2 слоя d25AIII с шагом 200.
Ниже представлены фотографии участка пилона с выбуренным образцом-керном с включением цилиндрического отражателя (пластиковая трубка) диаметром 15 мм на глубине 73 мм. Измерения выполнены прямым методом через отверстие.
Ниже представлены две B-томограммы участка обследования томографом ультразвуковым низкочастотным A1040Mira с различных граней пилона.
На томограммах выявляются четкие образы вертикальных стержней арматурного каркаса (шаг 200 мм, толщина защитного слоя 70-80мм), донное отражение на глубине 250 мм., образ цилиндрического отражателя (пластиковой трубки d15) с центром на глубине около 80 мм.
Ниже представлены фотографии фрагмента, толщиной 400 мм, выбуренного из тела фундаментной плиты с выполненными в нем моделями возможных дефектов (полостей). Модели представляют собой шпуры диаметром 16 мм (4шт.), глубиной 800 мм, на расстоянии около 160-170мм, 230-240мм от верхней грани. Отверстия располагаются, как в створе, так и между арматурными стержнями верхней сетки армирования. Армирование по верхней грани плиты выполнено в 2 слоя d25AIII с шагом 200.
Ниже на рисунках представлены B-томограммы участка обследования фрагмента фундаментной плиты томографом ультразвуковым низкочастотным A1040Mira с различных граней пилона.
На томограммах выявляются образы стержней d25AIII (4шт.) арматурной сетки в верхней зоне плиты, шаг 200-210мм, сигнал отражения от нижней грани фрагмента плиты на глубине 400 мм (донный сигнал), в красных рамках образы шпуров d16 на глубине 230-240мм, № 1,2, в красных рамках образы шпуров d16 на глубине 160-170мм, № 3,4.
Оставить заявку на ультразвуковую эхо-томографию бетонных и железобетонных конструкций в Москве и Московской области, а также связаться с нами и задать вопрос по вашей проблеме, Вы можете заполнив форму, представленную ниже, позвонив или написав нам в мессенджерах. При необходимости, возможен выезд в любой регион России!Мы постараемся помочь Вам!