ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОСЛЕ ПОЖАРА ИСКУССТВЕННЫХ КАМЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

INSTRUMENTAL METHODS AND TOOLS USED FOR RESEARCH AFTER A FIRE OF ARTIFICIAL STONE BUILDING MATERIALS

Lilia Kizilova

student of the Institute of Correspondence and Distance Learning, Saint Petersburg University of the Ministry of Emergency Situations of Russia,

Russia, Saint Petersburg

АННОТАЦИЯ

В статье показаны инструментальные методы и средства, которые применяются для определения причин пожара от искусственных каменных материалов.

ABSTRACT

The article shows instrumental methods and tools that are used to determine the causes of fire from artificial stone materials.

Ключевые слова: инструментальные методы, методика, полевые методы, лабораторные методы, искусственный каменный материал.

Keywords: instrumental methods, methodology, field methods, laboratory methods, artificial stone material.

Инструментальные методы исследования искусственных каменных материалов методы делятся на полевые, используемые непосредственно на месте пожара и лабораторные, применяемые для исследования в лабораторных условиях отобранных на пожаре проб.

Полевые инструментальные методы исследования неорганических строительных материалов.

Разрыхление массы бетона, появление в нем микро- и макротрещин сопровождается изменением его акустических характеристик. Это явление используется в уже упомянутом способе простукивания бетона и определении при этом тона звука на слух. Существует, однако, и более объективный способ оценки акустических характеристик бетонных изделий посредством пропускания через поверхностный слой бетона ультразвуковой волны [1].

Ультразвуковой импульсный метод исследования бетонных и железобетонных конструкций основан на измерении скорости прохождения ультразвуковых волн в поверхностном слое бетона, которая последовательно снижается по мере разрушения бетона под действием температуры.

Прибор, который называется ультразвуковым дефектоскопом, имеет два выносных датчика. Первый датчик испускает ультразвуковые импульсы, другой принимает, при этом фиксируется время, за которое ультразвуковая волна проходит расстояние между двумя датчиками, и рассчитывается ее скорость.

Скорость поверхностной ультразвуковой волны в не нагретом бетоне составляет около 2000-2500 м/сек.

Скорость ультразвука является функцией как температуры, так и длительности нагрева конструкции [2]:

Сr = f (τ, t)

При увеличении и T, и t, Сr последовательно снижается. Это обстоятельство дает возможность, сравнивая скорость ультразвука на соседних участках стены, плиты, выявлять зоны термических поражений.

Аппаратура, используемая для ультразвуковой диагностики, представляет собой, так называемые, "ультразвуковые дефектоскопы", выпускаемые для исследования различных материалов – металлов и. сплавов, бетонных и железобетонных конструкций, а также для медицинских наблюдений.

При исследовании пожаров в настоящее время используются только дефектоскопы для бетонных и железобетонных конструкций, с устройством которых более подробно познакомимся на практических занятиях. Кроме самого прибора, в его комплект входят так называемые электроакустические преобразователи (далее - ЭАП), снабженные усилителями ультразвуковых волн, один из которых является источником ультразвуковых импульсов, другой - приемником.

На месте пожара ультразвуковое исследование проводится обычно в следующем порядке [3]:

• намечаются конструкции для обследования;
• составляется план конструкции (потолка, стены) в масштабе;
• на конструкции намечаются точки, в которых будет производиться исследование, обычно расстояние между точками, т.е. «шаг измерений», составляет 25-50-100 см. (в зависимости от размеров конструкции и конкретных обстоятельств).
• включается дефектоскоп, шаблон с преобразователями (датчиками) прижимается к конструкции в первой намеченной точке и производится измерение времени прохождения ультразвукового импульса от датчика к датчику (в микросекундах) или скорость импульса.

Измерение обычно производится в двух перпендикулярных направлениях и учитывается большее время (t, мкс) (или, соответственно, меньшая скорость). Делается это из-за того, что наличие в конструкции железной арматуры, если она расположена по направлению движения ультразвуковой волны, увеличивает скорость последней; проводя измерение в двух перпендикулярных направлениях и выбирая большее время прохождения импульса мы тем самым исключаем влияние арматуры на результат измерений.

Результаты измерений во всех намеченных точках – значения времени или относительной скорости прохождения ультразвуковых волн Cr/Co, рассчитанной как отношение скорости в данной точке (Cr) к скорости в зоне, не подвергшейся нагреву (Co), наносятся на план обследуемой конструкции. На плане выделяются зоны с Cr/Co в пределах 1,0-0,9; 0,9-0,8; 0,8-0,7 и т.д., либо зоны с различными значениями времени. Эти зоны и являются зонами термических поражений исследованной конструкции. Зона наибольших термических поражений будет соответствовать полю наибольших значений времени или наименьших значений Cr/Co.

Полученные данные по распределению зон термических поражений сопоставляется с распределением пожарной нагрузки. Данные используются в поисках очага пожара.

Рассмотренный ультразвуковой метод исследования после пожара бетонных и железобетонных конструкций имеет как свои явные положительные стороны, так и недостатки.

Список литературы:

1. ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.
2. Специальные инструментальные методы и средства обеспечения предварительного и экспертного исследования объектов пожарно-технической экспертизы: Пособие. - М.: ЭКЦ МВД России, 2005. - 112 с.
3. Методические рекомендации по оценке свойств бетона после пожара. - М.: НИИЖБ ИТБ. 1985.