Статья "Использование методов неразрушающего контроля для испытания анкерных креплений"

Наш Испытательный центр в течение восьми лет аккредитован Федеральной службой по аккредитации (РОСАККРЕДИТАЦИЯ), более пяти лет мы руководствуемся в своей работе СТО-44416204–010–2010 «Крепления анкерные. Метод определения несущей способности по результатам натурных испытаний». За это время мы приобрели определённый опыт, которым хотелось бы поделиться, пользуясь предоставленной возможностью. В данной статье я хочу обратить ваше внимание на поиск участков с наименьшей прочностью, о котором говорится в пункте 4.3. СТО-44416204–010–2010.

4.3. До начала испытаний в стенах или других конструкциях (колоннах, перекрытиях и т.п.), на которые по проекту предусматривается крепить элементы навесной системы, выборочным обследованием, в том числе с применением неразрушающих методов, определяют участки с наименьшей прочностью, на которых в местах по указанию испытательной лаборатории устанавливают необходимое для испытаний число анкеров.
СТО-44416204–010–2010

Наш Испытательный центр, помимо испытаний крепёжных элементов, занимается обследованием зданий (сооружений), так что мы имеем большой опыт в поиске слабых мест в конструкциях. В данной статье мы не будем рассматривать способы, которые нам не подошли, остановимся только на самых эффективных.

Визуальное обследование — это первое, с чего начинается знакомство с объектом, в редких случаях вам предоставят исчерпывающую документацию или подскажут расположение мест, где промёрз бетон. Особое внимание обращайте на реновационные объекты, которые подвергались долговременным воздействиям, там много слабых мест, но наша задача провести испытание анкерных креплений, а не полное обследование здания — бюджет вряд ли позволит его сделать. При этом, ответственность за достоверность и воспроизводимость результатов лежит на исполнителе испытаний. Правильный выбор мест креплений определяет исходные требования к соответствующему крепежу, что в итоге отразится на надёжности конструкций креплений или на расходе как трудовых ресурсов, так и материальных. Например, химические анкеры в любых основаниях будут вести себя лучше анкеров другого типа. Однако, высокая цена, низкая скорость монтажа и определённые неудобства в установке могут свести их преимущества на нет.

Верный выбор мест креплений зависит и от определения участка испытания на поверхности конструкции. Здесь могут быть участки с пониженной прочностью или с повышенным влагосодержанием. Если эти участки неремонтнопригодны и велики, то испытания нужно проводить в наиболее слабых местах поверхности конструкции.

тепловизионное изображение кирпича

При поиске участков для проведения испытаний, неоднородных по влажности, наиболее «продвинутым» и быстрым способом является тепловизионное обследование. Тепловизор легко находит аномальные (дефектные) зоны. В нашем случае нас интересуют участки, видимые прибором, как участки с пониженной температурой, для которых в тёплое время года, как правило, характерна повышенная влажность, являющаяся признаком дефекта (неоднородности). Этот эффект иллюстрирует тепловизионное изображение кирпича (фото 1), предварительно наполовину погружённого в воду и имеющего примерно одинаковую температуру по своему объёму.

Повышенная температура на термограмме наружного фасада при отрицательных температурах атмосферного воздуха может указывать на дефект в конструкции. Такой дефект устраняют, а испытания проводят на основной однородной поверхности или в наиболее слабом её месте.

Для выявления слабой зоны обследуемой поверхности конструкции по прочностным показателям может быть использован и ультразвуковой метод по ГОСТ 17624–2012 (Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности). Данный метод более трудозатратен, чем тепловизионный. Он косвенный в определении класса бетона, но в нашем случае нам и не нужно определять прочность основания, нам достаточно найти слабый по прочности участок. Показания УЗК-прибора определят наименьшую прочность исследуемого материала по времени распространения звукового сигнала: чем больше времени затрачено на прохождение единичного отрезка в материале, тем слабее по прочности сам материал основания. На фасадах мы используем способ поверхностного прозвучивания, который позволяет найти неоднородности основания на глубине 70–80 мм, а этого вполне достаточно для местонахождения «слабой зоны».

разных местах кирпичной кладки одной стены здания

После того как мы определились со «слабой зоной», начинаем искать «слабую точку». Слабая точка в нашем случае — стандартные пустоты в кирпиче, швы в бетоне и все небольшие конструктивные неоднородности, которые могут отрицательно повлиять на нагрузочные характеристики анкерного крепления. Эти места находятся не на поверхности, но их поиск возможен с помощью ультразвука. Например, фотографии 2 и 3 иллюстрируют ситуации в разных местах кирпичной кладки одной стены здания. Цифры на фотографиях показывают соответствующее время прохождения ультразвука в мкс. Таким образом, ультразвуковой контроль выявил слабую точку (фото 3). На этих фотографиях также показан установленный прибор — адгезиметр ПСО-МГ4АД, используемый для испытания анкерных креплений по СТО 44416204–010–2010 с измерением перемещения анкера и построением зависимости «Нагрузка-перемещение» (см. график). Из графиков видна многократная разница в несущей способности анкерных креплений для разных точек в кирпичной кладке в одной и той же зоне стены.

Зависимость Нагрузка-перемещение

Таким образом, очевидно, что несущая способность анкерного крепления на конкретном объекте определяется в первую очередь правильным выбором мест испытания. Только в этом случае может быть обеспечена расчётная несущая способность анкерных креплений. Рекомендуем выбирать места испытаний, исходя из показаний приборов, а не на основании «опытного глаза» и «мощного пальца».

Вернуться к списку