"Зондирующая кожа" для бетона: новая технология защиты материала

Известно, что найти более прочный, надежный строительный материал, чем бетон, достаточно сложно. Его высокая устойчивость и универсальность помогла ему получить более чем широкое распространение в современном строительстве, и сегодня ни один масштабный строительный проект, пожалуй, невозможно себе представить без использования бетона. Однако и бетон нельзя назвать идеальным строительным материалом. Точно так же, как и все остальные материалы, он, наряду с преимуществами и достоинствами, имеет и некоторые недостатки. К примеру, многим известна склонность бетона к образованию трещин и подобных им дефектов. Конечно, этот недостаток можно устранить, но как? Главное - это вовремя предупредить образование трещин, и сделать все возможное для того, чтобы выявить их наличие как можно раньше, приняв меры по их устранению.

До недавнего времени в качестве основного способа выявление дефектов в структуре бетона использовался осмотр конструкций из этого материала, преимущественно, визуальный осмотр. Однако в этом случае вероятность того, что достаточно мелкие и, на первый взгляд, незаметные трещины будут упущены из внимания, был очень высоким. Со временем не замеченные в процессе осмотра бетона трещины увеличивались в размерах, и уже после этого устранить их было крайне сложно. Позже специалисты разработали и представили сразу несколько новых методик, которые позволили сделать процесс диагностики материала полностью автоматизированным. К примеру, в обиход строителей вошел специальный датчик коррозии изделий из железобетона. Среди наиболее современных и эффективных способов обследования бетона на предмет выявления дефектов можно назвать уникальную систему гибких оболочек, которые, в процессе диагностики, накладываются прямо на поверхность конструкций из бетона. Этот материал получил название "зондирующая кожа". Его авторами являются сотрудники Массачусетского технологического института, которые совместно со своими коллегами из Германии разработали удобную и эффективную технологию диагностики бетона. Как действует "зондирующая кожа"? Ее части приклеиваются к поверхности бетонных конструкций на тех участках, которые особенно подвержены риску появления дефектов и трещин. После этого на "кожу" устанавливается определенное количество специальных емкостный патчей прямоугольной формы, которые располагаются на поверхности в соответствии с видом вероятного напряжения, которое может возникнуть в материале. Например, если установить патчи на поверхности конструкции по диагонали, то это позволит быстро и точно обнаружить те трещины, которые появляются после сдвига материала. Если патчи установить на поверхности по горизонтали, то это обеспечит возможность выявить участки провисания балок.

Каждый патч имеет определенную емкость, что является, по сути, максимальным значением энергии, которая может быть сохранена. Емкость может меняться в условиях любых движений в структуре исследуемого материала. Такие изменения регистрируются специальным компьютером, как правило, раз в день. Компьютер подключается прямо к самой "коже", установленной на поверхности элементов конструкции. Если были зарегистрированы достаточно резкие и существенные различия между показателями емкости патчей, в период между двумя следующими друг за другом измерениями, то компьютер моментально обнаружит то место, на котором установлен патч, после чего передаст информацию оператору. Такая возможность является выгодной и отличительной особенностью данной системы от аналогичных технологий, используемых в процессе выявления напряжений, которые, как правило, не позволяют оператору получить данные о координатах обнаружения дефекта.

В настоящее время "зондирующая кожа" проходит различные испытания и тесты, и ее первые варианты изготавливаются в размерах 20 на 10 сантиметров. Примечательно, что изначально специалисты в качестве такой "кожи" применяли особый эластичный материал, получаемый из кремния и электродов серебра, однако после выяснилось, что этот материал достаточно тонкий. Сегодня специалисты используют для изготовления "кожи" термопластный эластомер, который смешивается с диоксидом титана, что касается патчей, то они изготавливаются из углерода.