16.2 Фізичні неруйнуючі методи випробувань

До фізичних методів контролю якості будівельних матеріалів можна віднести: радіаційний, тепловий, оптичний, радіохвильовий та інші.

16.2.1 Радіаційний метод визначення міцності

Радіаційний метод заснований на проникненні через конструкції іонізуючих електромагнітних та корпускулярних випромінювань та їх реєстрації.

Під час радіаційного контролю використовуються різні випромінювання, які можуть бути одержані від різноманітних джерел: електронних, радіоізотопних, реакторів та інших.

Джерела випромінювання на базі електронних пристроїв можуть створювати рентгенівське, гамма- та бета-випромінювання, які, в свою чергу, взаємодіють з атомними ядрами та речовиною, що призводить до появи теплових, іонізаційних, електричних, люмінесцентних, фотохімічних та біологічних ефектів.

Радіоізотопні джерела створюють корпускулярне випромінювання (електрони, протони, нейтрони тощо) з різними енергіями частинок та гамма-випромінювання.

В радіоізотопних джерелах використовуються штучні ізотопи, такі як: ⁶⁰Со, ¹³²Ir, ⁵⁵Fe, ⁵⁴Mn, ¹³⁷Сs, ⁹⁰Sr, які поміщуються до герметичних ампул, які встановлюються до спеціальних контейнерів. Це робиться для додержання вимог техніки безпеки обслуговуючого персоналу.

Радіоізотопні джерела мають наступні переваги:

– невеликі габарити;

– невелику масу;

– не потребують додаткових джерел постачання;

– не вимагають спеціальної підготовки.

Однак ці джерела мають й недоліки:

– вимагають спеціальних сховищ;

– зменшують активність з часом.

Реєстрація результатів впливу іонізуючого випромінювання на контрольований об’єкт (будівельний матеріал або виріб) може здійснюватися за допомогою фотоплівки, ксерорадіотрофічних пластин, радіолюмінісцентних індикаторів, електронно-оптичних перетворювачів тощо. Найбільш універсальним та найчастіше використовуваним індикатором є чорно-біла або кольорова фотоплівка, в якій використовується фотохімічний ефект.

Для вирішення ряду специфічних задач використовуються й нетрадиційні методи неруйнуючого контролю якості. До них можна віднести нейтронний, протонний, метод авторадіографії, метод проникних радіоактивних газів, з використанням позитронів тощо.

16.2.2 Тепловий метод

Тепловий неруйнуючий контроль якості будівельного матеріалу або виробу заснований на реєстрації теплових полів, температури та перепаду теплових характеристик.

Методи теплового контролю поділяються на пасивні та активні.

Пасивний контроль використовує тепло самого матеріалу або виробу та дозволяє визначити тепловий режим та відхилення фізико-хімічних та геометричних параметрів. Активний контроль передбачає вплив на контрольований об’єкт теплової енергії від джерела та має більш широкі можливості. У порівнянні з пасивним, активний контроль, крім вже наведених, надає можливість реєструвати неоднорідності в матеріалі та частинах конструкцій, виявити дефекти у вигляді порушень суцільності, зміни в структурі, різних включень тощо.

Для одержання точних та об’єктивних результатів при використанні теплового контролю використовують наступні первісні вимірювальні прилади: термометри, термопари, терморезистори, напівпровідники, електронно-вакуумні прилади, піроелектричні елементи, апаратуру типу «Термопрофіль», термовізор, термоіндикатори тощо.

Теплові методи дозволяють проводити контроль контактним та безконтактним (до 100 м) методами. Їх можна використовувати для контролю товщини виробів, їх дефектів, фізичних параметрів, вивчення будови об‘єкта.

В будівництві тепловий метод використовують для контролю якості дорожніх покриттів, будівельних конструкцій, для виявлення порожнин, нещільностей гідро- та теплоізоляції тощо.

У зв’язку з певною складністю використання теплового контролю він застосовується там, де неможливо використати більш відпрацьовані методи ультразвукових, радіаційних або електромагнітних коливань.