Индуктивные методы оценки коррозионного состояния опор
Высокая трудоемкость работ по откопке подземной части опор не
оправдывается качеством получаемой при этом информации. Визуальное
освидетельствование час-сто оказывается неэффективным из-за трудности
обнаружения дефектов, особенно в начальный период коррозионного
процесса. Небольшие размеры трещин, а порой и их отсутствие затрудняют
визуальную оценку, поэтому на практике стремятся выявить какие-то
сопутствующие признаки коррозии: наличие глухого звука при
простукивании, бурые пятна на поверхности бетона и т. п.
На Московской дороге в течение ряда лет проходил опытную эксплуатацию
индуктивный прибор ИДА-1 УО ВНИИЖТа [13], предназначенный для
количественного определения степени коррозионных повреждений при
откопках.
В комплект прибора входит три датчика: проходной, сегментный и
накладной. Проходной датчик представляет собой кольцо диаметром 46 см,
являющееся неразъемной катушкой индуктивности. Катушка состоит из
перемежающихся витков, расположенных в двух горизонтальных плоскостях на
расстоянии 10—12 см друг от друга и включенных встречно-последовательно.
Сегментный датчик — это полукольцо вогнутой формы, состоящее из рамки с
намотанной на ней катушкой индуктивности. Накладной датчик также имеет
катушку, но намотанную на ферритовом сердечнике.
При приближении любого из датчиков к поверхности опоры индуктивность
катушки изменяется в зависимости от сечения арматуры и расстояния до
нее. Если датчик прижат к опоре, то при неизменной толщине защитного
слоя, сопротивление его оказывается пропорциональным суммарной площади
сечения одной (накладной датчик), нескольких (сегментный) или всех
(проходной) прядей. Сигнал от датчика усиливается и формируется
фазочувствительным демодулятором. В приборе ИДА-1 используется
измерительный мост, получающий питание от генератора синусоидального
напряжения частотой 1500 Гц. Уровень выходного сигнала контролируется
микроамперметром.
Методика использования прибора предусматривает сравнение показаний в
сечении с неповрежденной арматурой (над уровнем земли) и в месте
предполагаемого коррозионного повреждения. Так как по длине опоры
заложена та же самая арматура, показания над поверхностью земли и в
месте откопки должны совпадать. В противном случае, разделив одно
показание на другое, судят об относительной потере сечения арматуры.
Масса прибора ИДА-1 в футляре составляет 7,2 кг. Он надежен и прост в
эксплуатации, его использование, как показал опыт, повышает качество
обследований при проведении откопок.
Недостатки прибора заключаются в сравнительно высокой погрешности (10%)
и возможности искажения показаний в случае непостоянства толщины
защитного слоя бетона и смещения арматурного каркаса. На повязания
прибора оказывает влияние наличие монтажных колец п спиральной арматуры.
Поиск дефектных опор можно осуществлять прибором ИЗС-2 по методике,
также предложенной УО ВНИИЖТа [14]. Кроме потерь металла, прибор ИЗС-2
определяет толщину защитного слоя бетона, используя, как и прибор ИДА-1,
индуктивный метод. Масса прибора ИЗС-2 составляет 5 кг. Он может быть
применен не только при откопках, но и для оценки качества новых опор
(определение толщины бетонной оболочки, наличия и расположения
арматуры).
Несмотря на отмеченные достоинства приборов ИДА-1 и ИЗС-2, они не
исключают откопок и по этой причине их применение нельзя признать
перспективным. На Московской дороге за последние годы испытан ряд новых
технических решений, позволяющих диагностировать коррозионное состояние
подземной части опор без откопки. К ним относятся вибрационный и
электрохимический методы, разработанные МИИТом, а также метод анодной
поляризации, разработанный лабораторией контактной сети Московской
дороги.