Выявление дефектов в усиленных композиционными материалами конструкциях методом инфракрасной термографии

Целью исследования является разработка методики оценки качества усиления мостовых железобетонных конструкций композиционными материалами. Эффективным способом выявления дефектов строительных работ и повреждений, накопленных при эксплуатации усиленных конструкций, является применение метода инфракрасной термографии. Метод основан на регистрации температур поверхности, по разнице которых можно судить о ее состоянии. Исследованием установлено, что тепловизионное наблюдение в инфракрасном диапазоне позволяет точно определить положение, форму и размер (площадь) зон с неисправностями усиления (в частности - непроклеев и отслоений углепластиковых холстов от бетона). Натурными экспериментами показана простота и эффективность технологии контроля качества усиления с использованием инфракрасной термографии. Рассмотрены методы активной и пассивной термографии, показана возможность дистанционного обследования при любой температуре окружающей среды в пределах рабочего диапазона тепловизора. Разработанная методика может быть применена для оценки технического состояния железобетонных конструкций, в том числе пролетных строений мостов, усиленных композиционными материалами, и качества усиления. Преимуществами применения методики являются высокая точность и наглядность, объективность, безопасность, высокая скорость проведения осмотра, возможность обследовать большие площади с большого расстояния, получение результатов на месте при минимальных требованиях к техническим характеристикам измерительного оборудования (тепловизорам).

композиционные материалы, усиление, инфракрасная термография, дефект, оценка технического состояния, пролетные строения

1. Вавилов В.П. Инфракрасная термография и тепловой контроль. М., 2009. 544 с.

2. Вавилов В.П., Александров А.Н. Инфракрасная термографическая диагностика в строительстве и энергетике. М., 2003. 76 с.

3. Бокарев С.А., Смердов Д.Н. Экспериментальные исследования изгибаемых железобетонных элементов, усиленных КМ // Изв. вузов. Стр-во. 2010. № 2. С. 112-124.

4. ОДМ 218.3.027-2013. Рекомендации по ремонту и усилению железобетонных конструкций мостовых сооружений с использованием гибких лент и тканей на основе углеродных волокон / РосДорНИИ. М., 2012. 49 с.

5. Шилин А.А., Пшеничный В.А., Картузов Д.В. Внешнее армирование железобетонных конструкций композиционными материалами. М.: Стройиздат, 2007. 184 с.

6. Ekenel M., Myers J.J. Nondestructive Evaluation of RC structures strengthened with FRP laminates containing Near-Surface defects in the form of delaminations // Science and Engineering of Composite Materials. 2007. 14 (4). Р. 299-315.

7. Ekenel M., Myers J.J. Nondestructive testing of Dallas county bridge in Missouri, USA // Proceedings of the 16th World Conference on Nondestructive Testing, Montreal, Canada, August 2004. Vol. 8. Р. 100-170.

8. Nondestructive evaluation of FRP strengthening systems bonded on RC structures using pulsed stimulated infrared thermography / F. Taillade, M. Quiertant, K. Benzarti, J. Dumoulin, C. Aubagnac // Infrared Thermography, Dr. Raghu V Prakash (Ed.), InTech. 2012. Р. 193-208.

9. Review of thermal imaging systems in composite defect detection / I.J. Aldave, P.V. Bosom, L.V. Gonzalez, I.L. Santiago, B. Vollheim, L. Krausz, M. Georges // Infrared Physics & Technology. 2013. Vol. 61. P. 167-175.

10. Shirazi A., Karbhari V.M. Quantifying defect and progression of damage in FRP rehabilitation of concrete through IR thermography // Proceedings of the Asia-Pacific Conference on FRP in Structures (APFIS 2007). 2007. Р. 605-610.