Вы слыхали, как поет кирпич? Как тестируют материалы для мостов Москвы
Строительная лаборатория ГБУ "Гормост" работает в самом сердце одного из объектов предприятия – Большого Устьинского моста. За неприметными серыми воротами скрывается просторное помещение, половину которого занимают четыре внушительных станка. Здесь специалисты городской службы уже больше 20 лет занимаются тестированием материалов, которые используются в Москве для ремонта и содержания мостовых сооружений.
"Мы проверяем качество арматуры, бетона, пустотелого кирпича, гранита, усиливающего углеволокна, все эти материалы используются в строительстве и ремонте московских мостов. Объем тестов, которые делает лаборатория, зависит от количества строящихся участков, объектов капремонта и заявок, которые нам передают сотрудники отдела технического надзора", – объясняет начальник строительной лаборатории отдела технадзора "Гормоста" Алексей Титов.
По словам Титова, специалисты лаборатории проверяют не только материал, поступающий на предприятие для строящихся или реконструируемых объектов, но и образцы, взятые с эксплуатирующихся объектов. Для проверки работающих мостов сотрудники "Гормоста" используют неразрушающие методы, например, ультразвук и георадар. С их помощью специалисты оценивают масштаб и глубину повреждений мостовых сооружений, если их невозможно оценить визуально.
"Скажем, за гранитной облицовкой невозможно полноценно увидеть, поврежден ли мост, но вместо того, чтобы демонтировать ее, мы используем ультразвук", – рассказывает Титов. "Нашу лабораторию, кстати, активно привлекали к работе по реставрации Большого Москворецкого моста. Из-за облицовки множество конструктивных элементов были недоступны, и после демонтажа мы помогали проектировщикам определять глубину и раскрытие повреждений, а также степень прочности материалов".
На первом станке специалисты лаборатории проверяют гранитные образцы на изгиб. Для этого из материала заготавливают небольшие брусочки, которые помещают под пресс. Отслеживая показатели образца на компьютере, давление пресса постепенно увеличивают и таким образом определяют прочность материала. Когда сила давления на гранит достигает 3,3 килоньютона, брусок ломается, словно спичка. Титов отмечает: показатель прочности в пределах нормы, а значит, материал прошел проверку на качество.
На втором прессе сотрудники лаборатории проводят сразу два тестирования: растяжение арматуры и определение прочности бетонных образцов. Хотя арматура в мостовых сооружениях Москвы скрыта под наслоением других строительных материалов и не подвергается внешнему воздействию напрямую, специалисты "Гормоста" регулярно отслеживают ее состояние на объектах, находящихся в оперативном управлении учреждения.
"Со временем арматура ржавеет, поэтому очень важно контролировать прочность материала", – говорит начальник лаборатории.
Для проверки на прочность кусок арматуры помещают в пресс на станке, который, повинуясь командам оператора, начинает растягивать материал. Невооруженным взглядом изменений в образце не увидеть: он не вытягивается и не истончается, кажется, что ничего не происходит. Но стоит оператору пресса выкрутить одну из ручек пресса, в лаборатории раздается оглушительный хлопок, похожий на взрыв, а точно посередине тестового образца появляется разрыв чуть меньше сантиметра. Как и в случае с гранитом, показатели арматуры остаются в пределах нормативных значений.
Основной причиной "болезни мостов", по словам Титова, становится попадание влаги в деформационные швы сооружения.
"Это такие порожки, которые очень "любят" автомобилисты, при переезде об них ощутимо стучат колеса. Швы нужны, чтобы компенсировать сужение и расширение металлических конструкций моста при минусовых и плюсовых температурах соответственно. Больше всего таких швов на Живописном мосту из-за его длины", - объясняет Титов.
Если вода попадает в деформационные швы моста, бетон постепенно разрушается, поэтому для мостовых сооружений необходимо использовать материал повышенной прочности, морозостойкости и влагоустойчивости. Бетонные образцы в лаборатории "Гормоста" также проходят проверку прессом.
Еще один материал в очереди на тестирование – пустотелый кирпич. Начальник лаборатории признается: из всех экспериментов, этот – любимчик сотрудников "Гормоста".
"Если бетон и арматура трескаются и разрываются в один момент, то кирпич очень долго и красиво плачет", – улыбается Титов.
И действительно – под давлением гидравлического пресса кирпичи начинают уютно потрескивать, как поленья в костре. Впрочем, поддаваться милым звукам и приближаться к материалу под прессом не стоит: от давления уже через пару минут от кирпича начинают отлетать острые куски. Чтобы избежать травм, на время теста сотрудники "Гормоста" закрывают образцы прозрачным защитным экраном.
На долю тестируемых материалов приходится и испытание холодом. Для этого образцы помещают в специальную климатическую камеру, способную держать температуру от +200 градусов по Цельсию до -70.
"Мы сравниваем, как ведут себя образцы в базовых условиях, затем испытываем несколько циклов на минус и определяем, сколько продержится материал. Также у нас стоит сушильный шкаф. При увлажнении и сушке материалы тоже подвержены разрушению, например, клеевой состав, и в нашей лаборатории возможно определить его границы прочности", – заключает Титов.
