Неразрушающие испытания и контроль качества железобетонных изделий и конструкций
Повышение качества строительства, которое является одной из главных задач отрасли в предстоящей 10-й пятилетке, определяет -большое практическое значение работ в области неразрушающего контроля в производстве железобетонных изделий, а также при возведении и эксплуатации железобетонных конструкций зданий и сооружений.
Определенное значение для развития неразрушающего контроля имеют работы Киевского НИИ строительных конструкций, которые во многом способствовали разработке и исследованию методов и средств испытаний, их стандартизации, обеспечению промышленного выпуска приборов неразрушающего контроля.
В результате работ этого направления кишиневский завод «Электроточприбор» ежегодно выпускает 500—600 приборов типа УКБ-1М (разработан совместно с ВНИИНК); совместно с ВНИИжелезобетоном, НИИЖБ, ЛенЗНИИЭП и МИ- СИ разработан ГОСТ 17624—72 на ультразвуковой метод определения прочности бетона.
Развитием этих работ является создание группы новых ультразвуковых приборов типа УКБ-Ц с электронно-лучевой трубкой и цифровым отсчетом. На этой основе ВНИИНК и НИИСК разработали, а кишиневский завод освоил производство прибора типа УК-ЮП, который в ближайшие годы заменит прибор УКБ-1М. Новый прибор выгодно отличается от своего предшественника по всем основным техническим характеристикам (табл. 1). В 1974 г. прошел государственные испытания еще один новый ультразвуковой прибор типа УК-12П, разработанный во ВНИИНК при участии ВНИИжелезобетона и НИИСК. Ввиду исключения электронно-лучевой трубки он имеет небольшие габариты и вес; снабжен цифровым отсчетом и в отличие от других приборов такого типа имеет устройство, предотвращающее ложные срабатывания в определенных условиях. Все эти приборы выполнены на уровне изобретений и защищаются патентами за рубежом.
В течение ряда лет в НИИСК проводятся интенсивные исследования и по применению ультразвукового метода для контроля твердения бетона. Разработана п опробована в производстве аппаратура типа КАТБ для контроля твердения бетона изделий в пропарочных камерах.
В комплект входит автоматическое регистрирующее устройство (рис. 1). Совместно с ЦНИЛ Главкиевгорстроя начаты работы по применению этого метода для контроля твердения монолитного бетона при зимнем бетонировании.
В последние годы значительное внимание уделяется определению прочности «обезличенного» бетона в эксплуатируемых конструкциях, состав и свойства которого неизвестны. Донецким Пром- стройниипроектом и НИИСК проведены обширные исследования применения для этих целей, предложенного в 30-х годах И. В. Вольфом метода испытаний бетона путем отрыва со скалыванием. На основе полученных данных в 1974 г. совместно с НИИЖБ и ЦНИЛ Главкиевгорстроя разработан новый ГОСТ на применение этого метода, который предусматривает использование универсальной для тяжелых бетонов с прочностью от 100 до 1000 кгс/см2 и ряда легких конструктивных бетонов зависимости «сила отрыва — прочность бетона» и значений среднеквадратического отклонения этой зависимости. Этим впервые обеспечивается возможность статической оценки прочности бетона без предварительного испытания значительного количества его образцов.
В основном для тех же целей обследования эксплуатируемых конструкций предложен новый метод определения прочности бетона по усилию, необходимому для местного разрушения (скола) выступающего угла конструкции. Он удобен тем, что не требует выполнения под-
Рис. 1. Комплект аппаратуры для ультразвукового контроля нарастания прочности бетона /— акустический зонд; 2— предусилитель сигнала; 3— управляющее устройство; 4— ультразвуковой прибор типа УК-ЮП; 5 — коммутатор, обеспечивающий возможность одновременного использования до 10 зондов; 6— цифро-аналоговый преобразователь; — регистрирующий приоор типа Н-39 роль прочности бетона в «стволе жесткости» возводимого в Киеве 25-этаж- го Дома торговли, а также контроль однородности бетона в буронабивных сваях на строительстве КамАЗа. Экономический эффект от внедрения разработок института по неразрушающему контролю составил в 1974 г. более 1,5 млн. р.
НИИСК совместно с НИИЖБ и ВНИИФТРИ при участии ряда других организаций впервые провели сравнительные испытания и выявили метрологические характеристики трех групп наиболее распространенных приборов неразрушающего контроля: ультразвуковых для испытания бетона, механических и- резонансных для определения усилия натяжения арматуры и магнитных для определения толщины защитного слоя бетона. Одновременно проводились государственные испытания отдельных приборов. В результате подготовлены материалы для разработки новых ГОСТов по контролю натяжения арматуры, определению толщины защитного слоя бетона и на технические требования к ультразвуковым приборам, а также издана методика определения метрологических характеристик таких приборов.
Большое внимание уделяется разработке системы контроля несущих свойств (прочности, жесткости, трещиностойкости) железобетонных изделий по результатам неразрушающих испытаний. НИИСК участвует в переработке соответствующей части ГОСТ 8829—66. Разрабатываются и опробуются в производственных условиях (Броварской ЗСК, ЖБИ-5 Главкиевгорстроя) детальные методики оценки несущих свойств наиболее массовых изделий.
Значительная работа выполнена совместно с ЛенЗНИИЭП и Донецким Промстройниипроектом по анализу нормированной (установленной СНиП и ГОСТ) системы контроля качества железобетонных изделий и условий реализации ее на 15 предприятиях различной производительности в Ленинграде, Киеве и Донецке (табл. 2). В результате рекомендован ряд мероприятий по совершенствованию этой системы. В частности, планируется создать в 10-й пятилетке силами ведущих институтов систему стандартов «Неразрушающие испытания в строительстве». Она должна объединить и унифицировать пока разрозненные стандарты на методы испытаний, число которых все более увеличивается, включить в себя технические требования к средствам испытаний и их метрологическому обеспечению, а также регламентировать ряд организационных и технических вопросов, не имеющих пока решения.
По поручению Госстроя СССР НИИСК проводит межведомственную координацию исследований по неразрушающему контролю в строительстве, опираясь на секцию неразрушающих испытаний названного совета по координации, функционирующего при НИИЖБ.
На основании рекомендаций Постояи ной комиссии по приборам, средствам и системам разрушающего контроля качества материалов и изделий ГКНТ СССР, с учетом результатов изучения современного состояния работ и предложений отдельных организаций составлен координационный план работ до 1980 г. по решению научно-технической проблемы «Разработать и внедрить эффективные, в том числе неразрушающие методы контроля производства и качества железобетонных конструкций зданий и сооружений». План был рассмотрен и одобрен на пленарном заседании секции неразрушающих испытаний. Он включает ряд зданий, выполнение которых предусмотрено 16 исследовательскими, 8 комплексными и 12 учебными институтами, а также 11 производственными организациями различных министерств и ведомств. В первой части плана предусмотрено выполнение ряда научно-исследовательских работ по контролю качества готовых изделий и конструкций, применению неразрушающего контроля для управления производством сборного железобетона, разработке метрологического обеспечения и по технико-экономическим обоснованиям. Вторая часть включает задания по разработке и подготовке к серийному производству 10 ультразвуковых, 3 радиоизотопных и 6 электрических и другого типа приборов и устройств. Третья часть плана включает задания по стандартизации методов и средств испытаний, а также разработку руководств.
Анализ особенностей применения неразрушающего контроля, а также рекомендации Всесоюзной конференции, проведенной в 1973 г. в Вильнюсе, позволили сформулировать предложения, реализация которых необходима для расширения внедрения неразрушающего контроля в производство. Намечены мероприятия, относящиеся к подготовке кадров, обеспечению испытаний приборами, метрологическому обслуживанию их, и другие рекомендации, которые могут способствовать ускорению внедрения новых методов контроля.
НИИСК совместно с НИИЖБ представляют Советский Союз в Научно-техническом совете по проблеме «Неразрушающие испытания в строительстве», который является рабочим органом Постоянной комиссии СЭВ по строительству. Совет имеет целью координировать работы, проводимые в странах — членах СЭВ, и начал свою деятельность в 1974 г. с работ информационного характера.