Скорость и масштабы современного строительства увеличиваются, подключаются различные новые строительные материалы, современные передовые технологии и технический прогресс. Поэтому на заводах и строительных площадках необходим надежный оперативный контроль качества строительных материалов. В настоящее время объем данных, полученных с помощью неразрушающего контроля физико-механическими электронными средствами, скорость статической обработки и оценки результатов не соответствует высоким требованиям верификации. При контроле качества строительных материалов используются компьютерные технологии, устаревшие методы измерения и методы обработки результатов несовместимы.
Номенклатура строительных материалов и изделий характеризуется огромным количеством видов и разновидностей. Основными признаками классификации являются: происхождение, состав, вид исходного сырья, назначение, степень готовности.
Для России наиболее универсальным строительным материалом являются бетон и железобетон. Эти материалы отличаются высокой долговечностью и стойкостью, хорошо противостоят огню и коррозии. Кирпич и натуральные известняки, могут использоваться для возведения стен и колонн в малоэтажном и частично многоэтажном строительстве. Металл, в частности сталь, в основном используется в несущих конструкциях для больших пролетов.
В массовом строительстве гражданских малоэтажных зданий и промышленном строительстве наблюдается тенденция к уменьшению объёма каменной кладки, минимизации время затрат и сокращению цепи производственных процессов. В связи с этим остро стоит вопрос о возведении зданий максимально быстро и при этом, сохранить прочность и безопасность конструктивной системы зданий.
Конструктивная система здания представляет собой набор взаимосвязанных несущих конструкций, которые обеспечивают прочность, пространственную жесткость и надежность здания в эксплуатации. Выбор конструктивной системы определяет статическую роль каждой конструкции. Материалы и технологии их возведения выбираются в зависимости от выбранной строительной системы.
По данным Росстата, в 2021 году в России преобладает монолитное строительство — доля таких домов составила 69,1 %. На втором месте панельное строительство (23,7 %), на третьем — кирпичное (5,8 %). Доля блочного строительства составила 1,4 %, а деревянного — 0,04 % (рис.1).
Рисунок 1. Структура жилищного строительства по конструктивным системам за 2021 год
Одним из важных аспектов строительной деятельности является проведение лабораторных испытаний строительных материалов с использованием современного оборудования и методик. Результаты испытаний фиксируются в протоколах и оцениваются с учетом установленных стандартов качества. В случае несоответствия материалов требованиям, установленным в ГОСТах, они не могут быть использованы в строительстве.
Для проведения расчетов испытаний согласно ГОСТам и нормам необходимо иметь подробное представление о требованиях, указанных в стандарте, и уметь применять соответствующие методы и формулы для их выполнения. На практике это может включать в себя расчеты на прочность, изгиб, сжатие, растяжение и другие виды испытаний в зависимости от типа продукции.
В процессе физико-механических испытаний строительных материалов производятся расчеты, позволяющие определить различные характеристики материалов. Например, для определения прочности материала используют формулы, основанные на законах механики деформируемого тела. Для оценки упругости материала используют методы математического моделирования деформаций и напряжений в материале. Для определения износостойкости материала проводят сравнительный анализ результатов испытаний при различных условиях нагрузки.
Оборудование для лабораторных исследований.
Для проведения таких испытаний используются универсальные испытательные машины, которое позволяют создавать различные условия и нагрузки на образцы материалов или изделий. Это могут быть машины для испытания на растяжение, сжатие, изгиб, удар и другие виды нагрузок.
В зависимости от целей и задач испытаний, может использоваться различное оборудование.
Например, для оценки прочности строительных конструкций по ГОСТ 22690, ГОСТ 8269.0–97, ГОСТ 13015-2012, и др. - применяется универсальная испытательная машина МИМ.1, а для проверки качества металлоконструкций и сварных соединений по ГОСТ 34278-2017, ГОСТ 34227-2017, ГОСТ 12004-81, ГОСТ 6996-66 и др. четырехколонная испытательная машина МИМ.4
При выборе оборудования для испытаний необходимо учитывать его точность, надёжность, безопасность и соответствие требованиям стандартов и норм. Важно также предусмотреть автоматизацию испытательного оборудования, что позволит сократить рутинные процессы и улучшить производительность. Компания «ГОСТ» предлагает программное обеспечение «ГОСТ-ТЕСТ», которое позволяет:
- минимизировать количество ошибок и улучшить показатели качества при проведении испытаний;
- повысить эргономику используемых инфраструктур;
- увеличить точность и скорость выборки;
- вводить, обрабатывать и выводить данные в унифицированной форме согласно ГОСТам;
- повышает конкурентоспособность компании.
Выводы, полученные в результате физико-механических испытаний строительных материалов и проведенных расчетов, являются основой для принятия решений о дальнейшем использовании материалов при строительстве. Точные и надежные данные, полученные в ходе испытаний и расчетов, позволяют обеспечить безопасность строительных конструкций и сохранность объектов долгое время.