Технологические возможности
Для обеспечения структурных характеристик и долговечности железобетона расположение арматуры и глубина её залегания являются критическими переменными
Поэтому важно установить применяемый диапазон, характеристики измерительного устройства, процедуру измерения, а также необходимые меры предосторожности
При использовании локаторов арматуры в бетоне, которые реализуют метод электромагнитной индукции, глубина расположения арматурных стержней обычно не превышает 200 мм, а радарной – 100 мм. Высота и характер относительного расположения прутьев арматуры значения не имеют. Основные типоразмеры индукционных локаторов отечественного и зарубежного производства адаптированы к обнаружению стальных стержней диаметром 3…50 мм. Таковы, например, измерители толщины бетона ТС-100 или ПОИСК 2.6 отечественного производства, а также сканеры арматуры от Profoscope Proceq (Швейцария). Рынок локаторов, использующих радиоволновой метод, представляет аппаратура системы Ферроскан PS-200 или PS250 от фирмы Hilti. При меньшей допустимой глубине залегания арматуры (не более 120 мм), они обеспечивают повышенную точность результата (±3 мм).
Индукционные и радарные детекторы арматуры в бетоне перед применением требуют обязательной калибровки. В качестве эталона обычно применяют образцы разных размеров поперечного сечения (от 10 до 40 мм), размещаемых на глубине от 30 до 100 мм.
Принцип работы
Оценку размеров бетонного элемента или размещение арматурных стержней лучше всего выполнять с использованием двух технологий — импульсной магнитной индукции или электромагнитных волн. 3D-сканирование целесообразно использовать перед сверлением, распиловкой или забором керна из готового железобетона на глубинах до 300 мм.
Сочетание технологии магнитной индукции/радиолокации с трёхмерным сканированием позволяет обнаруживать пустоты, а также посторонние включения, среди которых:
- металлические и пластиковые трубы;
- стекловолоконные кабели;
- древесину.
По результатам тестирования производится проверка качества бетона, включающая в себя оценку кривизны элемента, равномерность плотности, глубину закладки арматуры. Приборы для сканирования могут выполнять также функции детектора проводки.
Внутренняя структура анализируется с использованием изображений.
Типовое устройство локатора арматуры в бетоне:
- Наземный проникающий радар, который использует радиолокационные импульсы для построения изображения.
- Приёмо-передающая антенна.
- Узел трансформации магнитных импульсов в стереоскопическое изображение.
- Источник питания.
- Экран для просмотра результатов сканирования.
Поток электромагнитного излучения используется для регистрации отражённых сигналов от внутренних структур, имеющих иные показатели плотности, чем основной материал. Радиолокационный метод использует эффект отражения волн, встречающих на своём пути препятствие в виде арматурных прутьев или скрытых труб.
Сверлим арматуру правильно
Сверление отверстия в железобетоне – операция, несущая в себе некоторые сложности. Структура бетона имеет высокий уровень плотности и потому нуждается в подборе специального инструмента. Также, трудности могут возникнуть из-за неопределенности прохождения арматуры внутри конструкции.
Выбранное сверло по бетону, при упоре в арматуру, может сломаться. Если же решили обойтись сверлом по металлу, то это приведет к износу заточенной части инструмента.
Выбор бура для сверления арматуры
Основной характеристикой, на которую нужно ссылаться при выборе инструмента – это диаметр входного отверстия и форма посадочного места.
Также, нужно придерживаться следующих правил:
- Для сверления отверстий в бетоне выбирайте дрели с ударным механизмом или перфоратор.
- Ограничитель глубины на перфораторе должен показывать число, превышающее глубину отверстия на 5-10 мм. В случае отсутствия вспомогательной шкалы, можно использовать цветной скотч или изоленту, намотав на сверло.
- Первичный запуск вращения бура устанавливается на минимальное значение. По достижению арматуры, производится замена на инструмент по металлу и продолжается сверление.
- После того, как отверстие будет подготовлено, рекомендуется провести чистку внутренней части, продув его вспомогательными инструментами.
Сверла из твердых сплавов подвержены сильному нагреву при бурении бетонных стен, но это нельзя назвать недостатком. Несмотря на это, изменение плотности материала во время сверления железобетонной стены приводит к быстрому износу бура.
Выбирая длину сверла, нужно отталкиваться от глубины отверстия, прибавив к исходным показателям еще 20-30 мм. Такое правило предотвратит возможный зажим сверла в полости бетонной стены.
5 видов приборов для осуществления поиска арматуры в бетоне
Чтобы определить наличие армирования используют детектор арматуры в бетоне. До создания современных приборов найти в железобетонном блоке укрепляющую конструкцию было тяжелой задачей. Для этой цели использовали мощные неодимовые магниты или вскрывали бетонный блок. Большинство инструментов, созданных с целью нахождения армирующей сети в стройматериале, работают используя магнитную методику.
Зачем искать арматуру?
Строители должны знать ход армирующих прутьев при проведении капитальных ремонтных работ разных объемов. Определяют наличие и диаметр, ход элементов укрепления. Это необходимо, так как сверля по арматуре можно сломать инструмент. Если задеть железную конструкцию буром это приведет к дальнейшей порче и коррозии всей металлической сети железобетонного блока.
Как определить нахождение?
По ГОСТу расположение арматуры проводится с помощью сверхчувствительных приборов. На практике возможно использование магнитов, однако, профессионалам обойтись без детектора арматурной сети нельзя. Для определения прохождения армосетки используют следующий алгоритм:
- С помощью спец. техники провести сканирование заданной поверхности.
- Проанализировать параметры о диаметре и прохождении прутьев, выданные сканером на радарограмме.
- Вычислить толщину бетонного слоя, недолив бетона.
- Сделать маркировку согласно полученным данным.
- Для контроля точности выданных результатов вскрыть 2—3 участка инспектируемой стены.
Виды приборов
Электронные детекторы, используемые для определения наличия арматуры в бетоне, работают по магнитному или геофизическому методу. Первая методика заключается в направлении электромагнитных волн и регистрации отклонения от металлических стержней. Геофизический способ менее точен, основан на изучении природных физических полей металла. Современные детекторы арматуры работают на магнитной методике.
Прибор NOVOTEST
Работу этого сканера обеспечивает аккумулятор. В комплект входит сенсорный блок и кабели, которыми крепится датчик. Поворачиваясь вокруг своей оси, он выполняет сканирование. На армоскопе установлено 3 функции. Прибор имеет стандартный сканер, который ищет армирующую сеть или вычислить величину бетонного слоя. Есть режим глубокого сканирования. Показатели отображаются на дисплее или линейном индикаторе. Предусмотрен звуковой сигнал, который создан для определения направления прутьев. Звук становится чаще, если металл поблизости.
Elcometer P100
Этот небольшой и относительно дешевый инструмент не имеет дисплея, поэтому не подходит для экспертной оценки. Однако, это простой и надежный помощник строителя. При помощи звукового сигнала блок предупреждает о пути армирующих элементов. Увеличение громкости обозначает приближение арматуры. Сканирование осуществляет поисковая головка.
Elcometer P120
Новое поколение армоскопов. Имеет звуковой сигнал и дисплей. Не искажает показатели при работе в непосредственной близости с крупными металлическими предметами. К этой модели подключают наушники. Мобильная поисковая головка, размер которой составляет 10 см, позволяет искать арматуру в вертикальной или горизонтальной плоскостях. При обнаружении металла подается звуковой сигнал. Для точной экспертной оценки датчик вести согласно усилению и ослаблению звука. Наиболее ослабленные звуковые сигналы показывают угол прутьев в 90 по отношению к головке датчика. Минимальный диаметр элементов в бетоне — 0,8 см. Инструментом определяют точную величину бетонной прослойки, размер которой не превышает 1,6 см.
PROFOSCOPE
Этот прибор имеет несколько положительных качеств, которые выделяют его среди конкурентов:
- возможность удерживать блок одной рукой;
- сохранение данных о предыдущих сканированиях;
- разные параметры для хранения результатов;
- работа в режиме реального времени;
- есть возможность работать с видео и звуковым сигналом;
- встроенный датчик и дисплей уменьшает вес прибора;
- высокая чувствительность для прутьев — от 0,5 см.
«Поиск-2.51»
Аппарат отечественного производителя, работающий по геофизическому методу. Предусмотрена возможность сохранения показателей и определения марки стали. Встроенная функция автоматического калибрования и 6 режимов работы. Кроме глубинного поиска, существуют дополнительные параметры: для установления толщины элементов укрепляющей сети, определение при известных и неопределенных данных о бетонном покрытии. Небольшой дисплей показывает полученные цифры на линейном индикаторе. Поиск арматуры облегчает малый вес инструмента, наличие стержней в датчике.
Приборы для поиска
Принцип действия таких приборов — регистрация перемен электромагнитного поля при столкновении с металлическими предметами.
Elcometer P120
Elcometer P120 Детектор арматуры в бетоне. Один из самых легких и быстрых в использовании приборов. Он устанавливает местонахождения прутьев, направление, а также толщину защитного бетонного слоя. Размер поисковой головки прибора 10 см. Он уведомляет о результатах поиска при помощи громкого звукового сигнала, а также данными на шкале. Данные не искажаются при работе возле больших металлических объектов.
Чувствительность Elcometer P120 дает возможность быстро и точно установить вертикальное и горизонтальное направление армопрутьев. После обнаружения арматуры необходимо вести прибор по направлению прута для определения максимального минимального уровня сигнала. Минимальный сигнал означает, что арматура проходит под углом 900 к ручке прибора. Также предусмотрен разъем для наушников, что позволяет работать в людных и шумных местах.
Характеристики:
- определяемый диаметр арматуры 0,8-3,2 см;
- измеряемый бетонный слой 1,2 – 1,6 см.
Elcometer P100
Несмотря на небольшую цену, этот прибор легкий, надежный и точно определяет необходимые параметры (армопрутья, трубы, стяжки из нержавеющей стали и т. д.). Размер поисковой головки 10 см. О результатах сканирования уведомляет при помощи громкого звукового сигнала. Elcometer P100 позволяет установить направление арматуры.
PROFOSCOPE
При помощи PROFOSCOPE проводят оперативный контроль защитного слоя в бетоне и местонахождение стержней арматуры. Он дает возможность сохранения данных измерений, в том числе автоматически. В нем запрограммированы несколько режимов хранения, что позволяет выбрать более удобный для использования, и экономит время на записи результатов вручную. Датчик встроен в корпус прибора, что обеспечивает небольшой размер.
О результатах исследования он уведомляет звуковыми сигналами и видеоданными. Его датчики могут показывать прутья в реальном времени, их диаметр, направления и положение, а также толщину защитного бетонного слоя. PROFOSCOPE может установить, где конкретно находится прибор относительно стержней (между ними или над каким-то из них). Благодаря этому, на выполнение всей работы уходит значительно меньше времени и средств, точность результатов не искажается.
Характеристики:
- определяемый диаметр армопрутьев 0,5–5,7 см;
- измеряемый бетонный слой 0,5-18 см;
- рабочая температура -100С — 600С.
Поиск-2.51
Прибор устанавливает толщину бетона и диаметр армопрутьев за 2 измерения, автоматически и вручную определяет марку стали, а также имеет функцию сохранять данные. При помощи Поиск-2.51 находят зоны, в которых нет арматуры, чтоб на этих участках проверять прочность бетонного сооружения соответственными методами. Он соответствует всем требованиям ГОСТ. Обладает 3 режимами запоминания.
Плюсы эксплуатации:
- линейный индикатор, цифровые данные и звуковой сигнал для поиска армопрутьев;
- точность в установлении толщины бетонного слоя;
- маленький размер;
- защитные стержни датчика легко скользят по проверяемой плоскости;
- встроенный аккумулятор с зарядным устройством.
Характеристики:
- калибровка в приборе выполняется автоматически;
- графический дисплей с подсветкой;
- возможность поиска результатов, сохраненных ранее, по датам и номерам;
- 6 систем использования: поиск арматуры на большой глубине; установка проекций армопрутьев на проверяемую плоскость; измерение диаметра стержней при известном защитном слое из бетона; измерение защитного слоя бетона; измерение при неустановленных параметрах армирования.
NOVOTEST Арматуроскоп
Этим приборам свойственно три режима работы:
- основной – определение бетонного слоя при известном диаметре армопрутьев и наоборот;
- сканирование;
- глубинный поиск.
Для поиска арматуры плоскость сканируется прибором. Для этого датчик может поворачиваться вокруг оси, так происходит определение толщины бетонного слоя. На дисплее и линейном индикаторе отображается расстояние до армопрутьев. Также прибору свойственный звуковой поиск, что дает возможность определить направление прутьев, несмотря на дисплей (чем ближе арматура, тем чаще звуковой сигнал).
NOVOTEST Арматуроскоп устанавливает диаметр арматурных стержней при помощи диэлектрической прокладки. Прибор состоит из блока и датчика, который крепится при помощи кабелей. Работа обеспечивается обычными аккумуляторными батарейками.
Технологические возможности локаторов арматуры
Нужно понимать, что, для обеспечения структурных характеристик и долговечности железобетона, расположение арматуры и глубина её залегания являются критическими переменными
Поэтому, важно установить применяемый диапазон, характеристики измерительного устройства, процедуру измерения, а также необходимые меры предосторожности
При использовании локаторов арматуры в бетоне, которые реализуют метод электромагнитной индукции, глубина расположения арматурных стержней обычно не превышает 200 мм, а радарной – 100 мм.
Высота и характер относительного расположения прутьев арматуры значения не имеют. Основные типоразмеры индукционных локаторов различных производителей адаптированы к обнаружению стальных стержней диаметром 3…50 мм. Это, например, измерители толщины бетона ТС-100 или ПОИСК 2.6 российского производства, а также, сканеры арматуры от Profoscope Proceq (Швейцария).
Рынок локаторов, использующих радиоволновой метод, представляет аппаратура системы Ферроскан PS-200 или PS250 от фирмы Hilti. При меньшей допустимой глубине залегания арматуры (не более 120 мм), они обеспечивают повышенную точность результата (±3 мм).
Индукционные и радарные детекторы арматуры в бетоне перед применением требуют обязательной калибровки. В качестве эталона, обычно применяют образцы разных размеров поперечного сечения (от 10 до 40 мм), размещаемых на глубине от 30 до 100 мм.
Приборы для поиска
Принцип действия таких приборов – регистрация перемен электромагнитного поля при столкновении с металлическими предметами.
Elcometer P120
Elcometer P120 Детектор арматуры в бетоне.
Один из самых легких и быстрых в использовании приборов. Он устанавливает местонахождения прутьев, направление, а также толщину защитного бетонного слоя. Размер поисковой головки прибора 10 см. Он уведомляет о результатах поиска при помощи громкого звукового сигнала, а также данными на шкале. Данные не искажаются при работе возле больших металлических объектов.
Чувствительность Elcometer P120 дает возможность быстро и точно установить вертикальное и горизонтальное направление армопрутьев. После обнаружения арматуры необходимо вести прибор по направлению прута для определения максимального минимального уровня сигнала. Минимальный сигнал означает, что арматура проходит под углом 900 к ручке прибора. Также предусмотрен разъем для наушников, что позволяет работать в людных и шумных местах.
Характеристики:
- определяемый диаметр арматуры 0,8-3,2 см;
- измеряемый бетонный слой 1,2 – 1,6 см.
Elcometer P100
Несмотря на небольшую цену, этот прибор легкий, надежный и точно определяет необходимые параметры (армопрутья, трубы, стяжки из нержавеющей стали и т. д.). Размер поисковой головки 10 см. О результатах сканирования уведомляет при помощи громкого звукового сигнала. Elcometer P100 позволяет установить направление арматуры.
PROFOSCOPE
При помощи PROFOSCOPE проводят оперативный контроль защитного слоя в бетоне и местонахождение стержней арматуры. Он дает возможность сохранения данных измерений, в том числе автоматически. В нем запрограммированы несколько режимов хранения, что позволяет выбрать более удобный для использования, и экономит время на записи результатов вручную. Датчик встроен в корпус прибора, что обеспечивает небольшой размер.
О результатах исследования он уведомляет звуковыми сигналами и видеоданными. Его датчики могут показывать прутья в реальном времени, их диаметр, направления и положение, а также толщину защитного бетонного слоя. PROFOSCOPE может установить, где конкретно находится прибор относительно стержней (между ними или над каким-то из них). Благодаря этому, на выполнение всей работы уходит значительно меньше времени и средств, точность результатов не искажается.
Характеристики:
- определяемый диаметр армопрутьев 0,5–5,7 см;
- измеряемый бетонный слой 0,5-18 см;
- рабочая температура -100С – 600С.
Поиск-2.51
Прибор устанавливает толщину бетона и диаметр армопрутьев за 2 измерения, автоматически и вручную определяет марку стали, а также имеет функцию сохранять данные. При помощи Поиск-2.51 находят зоны, в которых нет арматуры, чтоб на этих участках проверять прочность бетонного сооружения соответственными методами. Он соответствует всем требованиям ГОСТ. Обладает 3 режимами запоминания.
Плюсы эксплуатации:
- линейный индикатор, цифровые данные и звуковой сигнал для поиска армопрутьев;
- точность в установлении толщины бетонного слоя;
- маленький размер;
- защитные стержни датчика легко скользят по проверяемой плоскости;
- встроенный аккумулятор с зарядным устройством.
Характеристики:
- калибровка в приборе выполняется автоматически;
- графический дисплей с подсветкой;
- возможность поиска результатов, сохраненных ранее, по датам и номерам;
- 6 систем использования: поиск арматуры на большой глубине; установка проекций армопрутьев на проверяемую плоскость; измерение диаметра стержней при известном защитном слое из бетона; измерение защитного слоя бетона; измерение при неустановленных параметрах армирования.
NOVOTEST Арматуроскоп
Этим приборам свойственно три режима работы:
- основной – определение бетонного слоя при известном диаметре армопрутьев и наоборот;
- сканирование;
- глубинный поиск.
Для поиска арматуры плоскость сканируется прибором. Для этого датчик может поворачиваться вокруг оси, так происходит определение толщины бетонного слоя. На дисплее и линейном индикаторе отображается расстояние до армопрутьев. Также прибору свойственный звуковой поиск, что дает возможность определить направление прутьев, несмотря на дисплей (чем ближе арматура, тем чаще звуковой сигнал).
NOVOTEST Арматуроскоп устанавливает диаметр арматурных стержней при помощи диэлектрической прокладки. Прибор состоит из блока и датчика, который крепится при помощи кабелей. Работа обеспечивается обычными аккумуляторными батарейками.
Схема армирования фундаментной плиты
Схема армирования плитного фундамента выбирается исходя из таких характеристик:
Толщина фундамента. Для фундаментной плиты толщиной 15 сантиметров и менее армирование выполняется одной сеткой, состоящей из продольной и поперечной арматуры. Для большей толщины армирование плиты фундамента выполняется в два слоя. При армировании нужно помнить о защитном слое бетона для арматуры, он защищает арматуру от коррозии. Согласно п. 10.3.2 и таблице 10.1 СП 63.13330.2018 толщина защитного слоя бетона должна составлять:
– На открытом воздухе без дополнительных защитных мероприятий не менее 3 см
– В грунте без дополнительных защитных мероприятий, в монолитных фундаментах при наличии бетонной подготовки не менее 4 см
– В монолитных фундаментах без бетонной подготовки (только для нижней рабочей арматуры) не менее 7 см. Бетонной подготовкой так же может являться щебеночная подушка, так как она не является капиллярным проводником влаги, при условии, что выполнен дренаж и подушка не стоит в воде.
Нагрузка на фундамент. Необходимо посчитать общую массу дома, снеговые и ветровые нагрузки в вашем регионе. А также определить, в каких местах будет оказано большее давление на фундамент (несущие стены, колонны).
Несущая способность грунта. Необходимо произвести геологию, определить тип грунта и, используя таблицу из СНиП, выяснить несущую способность грунта.
Диаметр арматуры. Если сторона фундаментной плиты составляет 3 метра и меньше, тогда используют арматуру от 10мм. Если же длина превышает 3 метра, тогда применяют арматуру диаметром от 12мм и выше.
Шаг прутьев. В соответствии с п.10.3.8 — 10.3.10 СП 63.13330.2018 шаг арматуры в монолитной плите фундамента составляет 20-40 сантиметров. Не более 20 см при высоте поперечного сечения до 150 мм. Не более 40 см при высоте поперечного сечения более 150 мм. Максимальное расстояние между прутками арматуры не должно превышать толщину фундамента более чем в полтора раза. В местах, где на фундамент оказываются большие нагрузки (несущие стены и колонны), размер ячейки арматуры для плитного фундамента сокращается в 2 раза.
Детекторы арматуры
В строительстве и при ремонтных работах широко используются детекторы арматуры. По сути это металлодетекторы, обладающие специфическими свойствами, в данном случае – определять местоположение металлических предметов в толще бетона. Чаще всего это арматурные прутья, однако, в зависимости от модели, эти устройства способны выявлять проводку, трубы из различных металлов или силовые кабели и другие включения.
Детекторы арматуры чаще всего используются в строительстве и ремонте перед сверлением стен, потолков или полов. Они способны не просто обнаружить металлический каркас, но и определить глубину его залегания, направление (горизонтальное или вертикальное) и даже диаметр. Многие наиболее совершенные (и поэтому дорогостоящие) оснащены функцией обнаружения и дифференциации магнитных и немагнитных металлов, а также определения их локализации внутри немагнитной и непроводящей среды. Некоторые модели сохраняют полученные данные и отображают их на дисплее с возможностью дальнейшей их передачи на ПК для обработки.
О найденных металлических включениях прибор, состоящий из датчика, которым водят по исследуемой поверхности, и генератора, сообщает при помощи звукового и визуального сигнала. Для работы в сложных условиях некоторые приборы снабжены наушниками и подсветкой
При выборе также необходимо обратить внимание на чувствительность: например, не все модели детекторов арматуры способны дифференцировать две параллельно пролегающие трубы, многие могут идентифицировать их как одну большую. Однако производители предлагают и аппараты, определяющие глубину (чувствительны на протяжении 180 мм) и направление металлических прутьев или труб с их визуализацией в режиме реального времени (например, локатор арматуры Profoscope)
Ищем арматуру в бетоне: зачем?
Ремонтные работы, проводимые в зонах с арматурой, требуют четкого знания расположения армированных прутов. Для того, чтобы обнаружить арматуру в стене, используются современные приборы, определяющие точное местонахождение строительного материала в полости основания стены.
Без определения местонахождения арматуры, возможно появление некоторых проблем:
- При бурении или сверлении отверстия, инструмент натыкается на арматуру. В результате повреждается сверло или бур.
- При подготовке отверстия под подрозетник, арматура приносит неудобства. Во-первых, возникает сложность использования электрического провода вблизи металлических предметов, что увеличивает риск короткого замыкания. Во-вторых, при близком расположении арматуры к поверхности, возникнут трудности с установкой подрозетника – не хватит глубины посадочного места.
Чтобы найти арматуру в бетонной стене и определить толщину бетона, необходимо провести сканирование специальными приборами, работа которых основана на магнитно-резонансной диагностике. Отсканировав поверхность с арматурой, устройство выдаст точные результаты. Для уточнения расположения арматуры проводится вскрытие поверхностного защитного слоя.
