В настоящее время информация о техническом состоянии конструкций может быть получена разными путями, с использованием различных испытательных методов. Методы обследования разделяют на визуальные, инструментальные, лабораторные, а также натурные испытания конструкций или сооружений. Визуальным методом определяют качество изготовления, монтажа и характеристики конструкций и сооружений без применения специальных приборов, кроме простейших для производства измерений и обнаружения дефектов. Указанным методом выявляют видимые дефекты и повреждения (трещины, раковины, крупные поры) обследуемых конструкций, отклонения их размеров от проектных, качество сопряжений, состояние и деформации конструкций, характеристики материалов, наличие коррозии и др.
Инструментальные методы используют для определения физико-механических характеристик материалов и обнаружения в них скрытых дефектов. Физико-механические характеристики материалов определяют разрушающими и неразрушающими методами. Для извлечения из конструкции образцов, предназначенных для лабораторных испытаний по стандартным методикам, применяют разрушающие методы. В зависимости от вида испытательной нагрузки различают два основных способа испытаний: статические и динамические. Статические испытания проводят статической нагрузкой, динамические — эксплуатационной динамической нагрузкой (ударной, вибрационной или вибродинамической). Испытание сооружений и конструкций производят или в специальных испытательных лабораториях (лабораторные испытания), или в полевых условиях (полевые испытания).
Лабораторные испытания дают более точные результаты, чем полевые, так как в этом случае используют точные испытательные приборы и можно создать благоприятные условия для испытания. Однако следует отметить, что в лабораториях не всегда можно создать условия работы конструкции, имитирующие реальные. Для испытания эксплуатируемых сооружений и конструкций часто используют передвижные лаборатории. По величине испытательной нагрузки различают два вида испытаний: на воздействие эксплуатационной нагрузки и на воздействие разрушающей нагрузки. Выбор той или иной нагрузки зависит от задачи испытания.Сопоставление результатов испытаний конструкций и сооружений, находящихся под эксплуатационной нагрузкой, с теоретически вычисленными данными дает возможность судить об их фактической работе. Испытание конструкций или сооружений разрушающей нагрузкой позволяет определить ее значение и установить предел эксплуатационной нагрузки.
В лабораторных условиях различают два вида испытаний: натурное испытание, когда испытываемый объект изготовлен в натуральную величину, и испытание модели. С точки зрения точности результатов предпочтение следует отдавать натурным испытаниям. В то же время испытание уменьшенной модели значительно снижает трудоемкость изготовления и расход материалов. Особое место занимают выборочные испытания, которые обычно выполняют при серийном изготовлении конструкций. При выборочных испытаниях образцы или конструкцию, как правило, доводят до разрушения.Результаты испытания отдельной конструкции принимают как характерные для всей партии, из которой она выбрана. : акустические, магнитные, капиллярные, оптические, радиационные, радиоволновые, тепловые, течеисканием, электрические, вихретоковые.
Акустические и ультразвуковые методы дефектоскопии основаны на свойствах упругих механических колебаний распространяться в однородной среде и отражаться на границе двух сред или на участке нарушения их сплошности. При этом используют пьезоэлектрические и электромагнитно-акустические ультразвуковые преобразователи. Разнообразие задач, решаемых при дефектоскопии строительных материалов и конструкций, обусловило разработку различных методов акустического контроля: импульсного эхо-метода, звуковой тени, резонансного, ударного, бегущей волны, свободных колебаний, акустической эмиссии. Акустические методы позволяют выявить внутренние дефекты в изделиях.
Магнитные методы контроля связаны с регистрацией рассеяния магнитных полей вокруг намагниченных изделий или с определением магнитных свойств последних. Среди магнитных методов наибольшее распространение получили магнитопорошковый, магнитографический, феррозондовый и индукционный. В исследованиях магнитопорошковым методом применяют ферромагнитный порошок или суспензию, которыми равномерно покрывают намагниченное изделие. Под действием магнитного поля мелкие частицы порошка концентрируются вблизи дефекта, что позволяет обнаружить его при визуальном наблюдении. Магнитографический метод основан на применении ферромагнитной пленки для регистрации дефектов. В феррозондовом и индукционном методах используют специальные индукторы, содержащие намагничивающие и приемные катушки и перемещаемые относительно контролируемой конструкции.
Капиллярные методы дефектоскопии связаны с прониканием индикаторной жидкости в полости поверхностных дефектов конструкции. Эти методы обладают высокой чувствительностью. Минимальные размеры обнаруживаемых трещин: ширина — 1 мкм, глубина — 10 мкм, длина — 100 мкм. Оптические методы контроля основаны на использовании электромагнитных колебаний оптического диапазона. Наличие поверхностных дефектов выявляют с помощью приборов светового или инфракрасного излучения. Возможности указанных методов расширяются по мере развития голографии. Радиационные методы дефектоскопии состоят в просвечивании контролируемых элементов проникающими излучениями (рентгеновскими гамма- и бета-излучениями, нейтронными и позитронными). Получаемые на фотопленке или телевизионном экране изображения соответствуют по форме имеющимся дефектам структуры материала. Рассматриваемые методы характеризуются большой разрешающей способностью. Однако применяемая аппаратура довольно сложна и громоздка, при работе с ней необходимо строго соблюдать требования техники безопасности.
Радиоволновые методы дефектоскопии основаны на регистрации изменения характеристик электромагнитных волн высокочастотного диапазона, прошедших через изделия милой толщины, выполненные из диэлектрических материалов (пластмасс, древесины, бетона). Тепловые методы дефектоскопии базируются на изучении изменения характера тепловых полей при наличии в контролируемом элементе дефектов. Температурное поле фиксируется на экране оптико-электронной системы; способ измерения температуры поверхности конструкции бесконтактный. Указанный метод позволяет определить качество и толщину теплоизоляции, имеющиеся теплопроводные включения, трещины, пустоты и нарушения целостности теплоизоляционных слоев. Неразрушающий метод контроля состоит в выявлении утечек специальных жидкостей или газов через сквозные дефекты конструкций визуально, по падению давления в исследуемой емкости или по характеру прохождения звука в зоне утечки. Электрический метод контроля основан на регистрации параметров электростатического поля контролируемой конструкции, изготовленной из электропроводящих или диэлектрических материалов, путем измерения электрического сопротивления порошковым или электросиловым методом. Вихретоковый метод дефектоскопии применяют для элементов из токопроводящих материалов. Он связан с оценкой распределения в теле конструкции вихревых токов и используется для контроля химического состава, структуры материала и механических напряжений в нем.