Дефектоскопия при обследовании зданий

Моральный и физический износ неизбежен для любого здания. Происходящие в конструкциях разрушительные процессы приводят к возникновению прогибов, трещин, окисления и коррозии металлических элементов и других дефектов. Ряд повреждений без тщательного обследования обнаружить невозможно. Одним из этапов обследования конструкций сооружений и зданий является дефектоскопия, позволяющая получить оценку техсостояния объекта без нарушения целостности его конструктивных элементов.

Понятие дефектоскопии и ее роль в обследовании зданий

Дефектоскопия – комплекс исследовательских мероприятий по выявлению в строительных конструкциях скрытых дефектов. Проведение дефектоскопии необходимо для определения прочности и степени износа конструкций, выявления повреждений, установления технического состояния конструктивных элементов и зданий в целом. Весомое преимущество такого типа обследования состоит в том, что без повреждения конструкции можно не только обнаружить дефекты, но также определить их размеры.

Неразрушающий дефектоскопический контроль при минимальных временных затратах обеспечивает высокую точность обследования, позволяет выявить дефекты на ранних стадиях их появления, избежать ненужных затрат и предотвратить аварийные ситуации.

Какие элементы зданий обследуют дефектоскопией

В процессе обследования сооружений и зданий дефектоскопией объектами контроля выступают следующие конструктивные элементы:

• фундаменты, фундаментные балки, ростверки;
• стены, опорные столбы и колонны;
• перекрытия: прогоны, подстропильные и стропильные плиты, фермы, балки и другие элементы;
• кровельные системы;
• узлы сопряжения и стыки несущих конструкций;
• опорные площадки;
• армирующие элементы и каркасы.

В зависимости от вида и характеристик используемых при строительстве материалов неразрушающий контроль проводится разными дефектоскопическими методиками.

Методы дефектоскопии

Дефектология как разновидность технического обследования строительных объектов сочетает в себе различные методы неразрушающего контроля, утвержденных ГОСТ 56542-2019. К наиболее распространенным относят:

1. Визуальный. Метод подразумевает визуальный осмотр объектов. Позволяет выявлять поверхностные щели и трещины, очаги коррозии на металлических изделиях, сквозные отверстия и другие видимые дефекты. В процессе осмотра специалисты используют увеличительные стекла, эндоскопы, лазеры, бороскопы, миниатюрные видеокамеры, призматические трубки с миниосветителями и другие оптические приборы.
2. Ультразвуковой. Наиболее часто используемый метод. Обследование основано на обнаружении и измерении дефектов ультразвуковыми импульсами, регистрации скорости и формы прохождения ультразвуковых волн, которые по-разному распространяются в неоднородной среде. Метод универсален в использовании. Применяется для оценки пористости материалов, измерения глубины трещин, проверки качества всех видов сварных швов, диагностики металлоконструкций и трубопроводов, выявления глубинных раковин, пустот, отслоений и прочих изъянов в структуре металлических и неметаллических конструкций.
3. Магнитный. Исследования проводят магнитографическим или феррозондовым способом. В первом случае на поверхность объекта накладывается специальная магнитная пленка, которая на глубине до 2 мм обнаруживает трещины. Второй основан на изменении тока при прохождении сквозь дефектный участок осциллоскопом. Применяется для диагностики конструкций, выполненных из ферромагнитных материалов: кобальта, никеля, железа и их сплавов.
4. Рентгеновский или радиационный. Позволяет выявить внутренние скрытые дефекты: шлаковые включения, раковины, трещины, неоднородность структуры, расслоения, поры. Мониторинг происходит с помощью рентгеновских лучей, способных проникать сквозь любое вещество. Проходя сквозь подконтрольный объект, излучение воздействует на рентгеновскую светочувствительную пленку. В местах наличия дефектов изображение на пленке получается более ярким, поскольку в связи с меньшей плотностью материала снижается поглощение лучей. Данный вид дефектоскопии подходит для исследования материалов с небольшой толщиной: до 250 мм легких сплавов и до 80 мм стальных конструкций. Широко применяются данные методы на промышленных объектах.
5. Тепловизионный. Позволяет получать информацию о внутренней структуре конструкции и обнаруживать скрытые дефекты по построенной температурной карте объекта. Основан тепловой контроль на измерении температуры обследуемого объекта, на котором присутствуют тепловые потоки. Различают пассивный и активный контроль. Первый фиксирует выделяемое объектом тепловое поле, второй применяют для объектов, которые тепловое излучение не выделяют.
6. Электростатический. Такой способ неразрушающего контроля основан на анализе значений электростатического поля, в среде которого находится конструкция. Поверхность изделия с помощью распылителя покрывается тонким слоем мела. В дефектных местах скапливаются положительно заряженные частички, что указывает на неоднородность изделия на конкретном участке. В местах дефектов фиксируется понижение напряжения, по результатам измерений определяют глубину и характер повреждений.
7. Электроиндуктивный. В данном случае используется переменное магнитное поле. Изменение вихревых токов регистрирует датчик. Показания прибора во многом зависят от габаритов конструкции, ее магнитопроницаемости и электропроводности, неоднородности структуры.
8. Георадиолокационный. Сущность метода – излучение электромагнитных волн и регистрация отражаемых разными объектами сигналов. Георадар сканирует конструкцию, просвечивает ее по глубине, выдает четкое изображение, на котором видны скрытые дефекты. Метод отлично подходит для диагностики стен зданий, плит перекрытия и других больших элементов. Активно применяется для определения армирования и измерения защитного слоя бетона на железобетонных конструкциях.
9. Инфракрасный. Исследуемая конструкция нагревается, в местах присутствия дефектов изменяется тепловой поток. Все изменения регистрирует принимаемый теплочувствительный прибор.
10. Радиоволновый. С его помощью выявляют поверхностные дефекты на неметаллических элементах и материалах, определяют толщину диэлектрических и защитных покрытий, исследуют проволоки, металлические листы.

Каждый метод дает подробную информацию о состоянии строительных конструкций. В зависимости от типа объекта и целей обследования методы дефектоскопии могут использоваться как самостоятельные виды контроля, а также в сочетании друг с другом. Сочетание нескольких методов обеспечивает получение максимально точной информации об объекте и повышает надежность контроля.

Этапы проведения дефектоскопии

Дефектоскопия строительного объекта включает несколько последовательных этапов. Начинается диагностика с выбора подходящих для конкретных исследовательских мероприятий методов неразрушающего контроля. Дальнейшие работы производятся в такой последовательности:

1. Подготовка объекта. Дефектоскопист должен иметь свободный доступ к местам испытаний и измерений. Для этого поверхности предварительно очищаются от пыли и грязи, при потребности отдельные помещения опорожняются.
2. Проведение инструментальных исследований с помощью предварительно выбранных методов.
3. Составление отчета, протокола обследования и заключения о возможности или невозможности дальнейшей эксплуатации здания или сооружения.

В составе комплексного обследования первый раз дефектоскопия проводится не позже двух лет после введения объекта в эксплуатацию. Периодичность последующих плановых проверок – раз в течение 10 лет для эксплуатируемых в нормальных условиях зданий, и раз в пять лет для объектов, которые используются в сложных условиях. По мере необходимости производят внеплановый мониторинг техсостояния строительных конструкций.

Заключение

Дефектоскопия – важный этап в обследовании технического состояния зданий и сооружений. Используя разные методы и специализированные приборы, можно без разрушения целостности конструкций определить их техсостояние и получить информацию о физических свойствах материалов путем ультрафиолетовых, инфракрасных, рентгеновских, ультразвуковых и других воздействий. В условиях повышения темпов строительства неразрушающий контроль уверенно становится одним из лучших способов мониторинга строительных объектов на предмет их надежности, безопасности и долговечности.