Неразрушающий контроль в строительстве

Что такое неразрушающий контроль в строительстве и в чем его преимущество

Неразрушающие методы контроля широко применяются в процессе проведения технических экспертиз зданий и сооружений. Суть этих методов видна уже из самого названия: объект исследования не повреждается и остается пригодным к эксплуатации. В этом же заключается и главное преимущество неразрушающего контроля. Он позволяет специалистам инспектировать объект, не нарушая его целостности и работоспособности. Более того, эта процедура при необходимости может иметь непрерывный характер, что дает возможность вовремя выявить и устранить дефекты.

Немного истории

Обследование зданий и сооружений как строительная наука формировались на протяжении столетий. Инженеры прошлого стремились анализировать причины деформаций и разрушений объектов, экспериментировали над строительными материалами, доступными методами оценивая их прочность в различных условиях.

Научно-техническая революция конца XIX-начала XX вв. положила начало и методам неразрушающего контроля. В 1895 г. немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген открыл так называемое икс-излучение, названное позднее его именем. Это знаковое открытие дало мощный импульс развитию множества промышленных отраслей, в том числе и отрасли строительного контроля. Спустя всего несколько месяцев после открытия в печати уже был опубликован снимок сварного соединения, полученный с помощью рентгеновских лучей.

В 1928 г. преподаватель кафедры «Специальная радиотехника» Ленинградского электротехнического института (ЛЭТИ) С.Я. Соколов разработал способ и устройство для испытания материалов, на которые впоследствии был получен патент. Молодой ученый впервые предложил использовать ультразвуковые колебания изделий и получать таким образом информацию об их структуре и скрытых дефектах. Запатентованный Соколовым ультразвуковой метод в настоящее время является одним из лидеров среди остальных технологий неразрушающего контроля.

На протяжении последующих десятилетий в России успешно развивались все основные методы неразрушающего контроля. Современные специалисты продолжают совершенствовать средства и оборудование, применяя новейшие научные достижения и высокие технологии. Приборы, используемые в наше время для проведения  неразрушающего контроля, позволяют с высокой точностью исследовать целый ряд характеристик строительных конструкций.

Методы неразрушающего контроля

Разрушающие способы исследования строительных конструкций и сооружений, уже находящихся в процессе эксплуатации, не позволяют получить объективную оценку их состояния. Именно в таких случаях на помощь приходит неразрушающий контроль. Используя специальное оборудование, эксперты проводят все необходимые манипуляции, не повреждая объект и не нарушая его целостность.

При возведении любого современного здания применяются стальные, бетонные и железобетонные изделий. От их качества и прочностных характеристик зависит долговечность объекта. Однако даже качественные материалы с течением времени и под влиянием различных факторов меняют свои характеристики, могут появиться критические внутренние дефекты. Своевременное обнаружение повреждений позволяет предпринять меры по дополнительному усилению или реконструкции строений. Именно поэтому конструкционные элементы подвергаются испытаниям методом неразрушающего контроля как на этапе строительства, так и в процессе эксплуатации.

На сегодняшний день существует целый ряд методов неразрушающего контроля, направленных на решение определенной задачи. Самыми распространенными являются следующие способы:

• акустический или ультразвуковой;
• магнитный;
• радиационный или рентгеновский;
• тепловой;
• электрический.

Акустический или ультразвуковой контроль

Ультразвуковой контроль практически универсален, и применяется почти ко всем видам сварных соединений. Он заключается в установлении свойств исследуемого предмета с помощью регистрации скорости прохождения ультразвуковых волн. Это один из самых популярных методов в виду того, что ультразвук применим к большинству материалов, а оборудование  относительно просто в эксплуатации. С помощью ультразвукового исследования обнаруживаются поверхностные и глубинные дефекты спайки конструктивных элементов, трещины, раковины, расслоения в металлических и неметаллических материалах.

Магнитный метод

Это вид неразрушающего контроля, основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. При этом происходит регистрация магнитных полей рассеяния над дефектами или магнитных свойств контролируемого объекта. Представляет собой вид контроля, основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Его применяют для контроля объектов из ферромагнитных материалов, таких как железо, никель, кобальт и ряд сплавов на их основе. Исследуемый объект намагничивается и затем его параметры замеряются. При наличии пустот магнитная проницаемость снижается, магнитный силовой поток огибает дефект, создавая магнитные потоки рассеяния.

Для регистрации рассеянных потоков чаще всего используют магнитопорошковый метод, нанося на исследуемый объект магнитный порошок или магнитную суспензию. Частицы порошка, попавшие в зону действия магнитного поля рассеяния, притягиваются и оседают на поверхности вблизи мест расположения дефектов. Это явление позволяет зафиксировать различные внутренние повреждения объекта такие как трещины, волосовины, неметаллические вкрапления. Недостаток магнитного метода состоит в том, он регистрирует дефекты, находящиеся на небольшой глубине – не более 2-3 мм.

Радиационный или рентгеновский метод

Радиационный – один из самых распространенных и практически универсальных, так как основан на физике рентгеновских лучей, способных проникнуть через любое вещество. Излучение проникает через исследуемый объект и воздействует на светочувствительную рентгеновскую пленку, расположенную с другой стороны. Полученное изображение детально анализируется. В местах присутствия дефектов, изображение будет более ярким, так как поглощение лучей снижается за счет меньшей плотности исследуемого материала.

Тепловой контроль

Тепловой контроль основан на измерении, наблюдении и последующем анализе температуры контролируемых объектов. Этот метод контроля доступен, если в объекте присутствуют тепловые потоки. Тепловой неразрушающий контроль может быть двух видов — активным и пассивным. Активным методом исследуют объекты, которые сами не выделяют необходимое для проведения теплового контроля тепловое излучения. Для анализа его нагревают с помощью внешних источников. Пассивный же тепловой контроль фиксирует тепловое поле, выделяемое самим объектом в процессе его эксплуатации.

Температура контролируемого объекта изменяется относительно окружающей среды в результате выделения или поглощения тепла в объекте. Именно распределение температуры по поверхности позволяет специалистам получить информацию о внутренней структуре объекта и наличии скрытых дефектов.

В основе электрического метода неразрушающего контроля лежит регистрация и анализ параметров электрического поля, взаимодействующего с контролируемым объектом, либо возникающего в нём под внешним воздействием. В местах присутствия внутренних дефектов фиксируется определенное падение напряжения, которое измеряется при помощи электродов. На основании анализа измерений делаются выводы о характере и глубине залегания повреждений.

Неразрушающий контроль сегодня

Современная строительная экспертиза располагает большим арсеналом методов и средств неразрушающего контроля. Каждый из способов позволяет решить определенную задачу с максимальной точностью и эффективностью и своевременно обнаружить и предупредить возможные деформации строительных конструкций и, как следствие, возникновение аварий. Организации, проводящие процедуры контроля неразрушающими методами, снабжены высокотехнологичными лабораториями.

Одно из неоспоримых преимуществ неразрушающего контроля заключается в том, с его помощью можно проверять объект как полностью, так и частично, то есть только те участки, которые подвержены наибольшему риску и износу. Используя тот иной метод, эксперты получают исчерпывающую информацию о любых характеристиках объекта. И самое важное – все эти процессы осуществляются без разрушения и вывода объекта из эксплуатации.

На сегодняшний день каждый метод способен максимально адекватно решать все те задачи, которые перед ними ставит объективная реальность строительной отрасли. Учитывая современные темпы строительства, неразрушающий контроль все увереннее превращается в одно из важнейших условий безопасности строительных объектов, их надежной и долговечной эксплуатации.