Способ выявления скрытых дефектов и повреждений в многослойной кровле и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации зданий, а именно к методам и средствам выявления внутренних дефектов и повреждений в многослойных рулонных и мастичных кровлях. Техническим результатом изобретения является усовершенствование способа выявления внутренних дефектов и повреждений в многослойных кровлях и устройства для его осуществления, обеспечивающее возможность неразрушающего контроля качества водоизоляционного ковра. Сущность: определяют местонахождение скопления воды в верхних слоях покрытия по изменению проводимости материалов водоизоляционного ковра. При этом местонахождение скопления воды определяют с помощью измерителя влажности, причем расстояние от поверхности кровли до скопления воды на каждом участке кровли определяют по результатам двух замеров, выполненных измерителем на разном удалении от ее поверхности. Также предложено устройство для осуществления способа, содержащее измеритель влажности с корпусом, на внешней поверхности которого прикреплен покрытый защитным слоем конденсатор с пластинами, жестко соединенными между собой. Внутри корпуса размещены источник питания и стрелочный прибор. На краях конденсатора расположен валик из упругоэластичного материала. При этом конденсатор измерителя покрыт окрасочным защитным слоем. Противоположные края конденсатора подвижно соединены с пластмассовыми направляющими коробчатого сечения с продольной прорезью, обеспечивающими плоскопараллельное перемещение измерителя при деформации расположенного в полости направляющих валика в направлении, перпендикулярном плоскости кровли, на расстояние 3-30 мм с временной фиксацией его в крайних положениях, в средней части устройства к корпусу прикреплена ручка длиной 40-160 мм. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации зданий, а именно к методам и средствам выявления внутренних дефектов и повреждений в многослойных рулонных и мастичных кровлях.

Известен способ выявления расслоений в многослойной кровле по изменению характера звука при простукивании ее поверхности, например, молотком (СНиП 3.04.01-87. Изоляционные и отделочные покрытия. М., 1988, с.15).

Известен способ выявления внутренних дефектов вскрытием кровли с помощью режущего квадратного или прямоугольного шаблона из листовой стали с последующим испытанием отобранных проб кровельных ковров в лабораторных условиях (Методика выявления дефектов и оценки эксплуатационных свойств кровель железобетонных крыш жилых зданий. /ЦНИИЭПжилища. - М.: Стройиздат, 1985, с.12).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ выявления дефектов в кровле по скоплениям воды и влаги в межслоевом подкровельном пространстве с помощью контактных и безконтактных термометров (Применение приборов НПА “ТЕХНО-АС” для контроля качества кровли и изоляции. //Труды 2-й конференции “Кровля и изоляция для строительных объектов и инженерных коммуникаций”. М, 2002, с.96).

Однако способ имеет следующие недостатки.

Способ не предназначен для определения эффективной толщины многослойной кровли, то есть расстояния от ее поверхности до ближайшей прослойки воды в расслоившемся водоизоляционном ковре или до границы с влажным материалом основания под кровлей. Применение способа невозможно в условиях эксплуатации здания, когда температура наружного и внутреннего воздуха примерно равны.

Наиболее близкое по технической сущности устройство для выявления скоплений воды - измеритель влажности строительных материалов - содержит корпус, на внешней поверхности которого прикреплены пластины конденсатора, развернутые в одной плоскости и покрытые защитным слоем, а также источник питания, генератор высокой частоты и стрелочный прибор, размещенные внутри корпуса, по периметру контактной поверхности пластин конденсатора расположен валик из упругопластичного материала, образующий герметизированную полость между контактной поверхностью пластин и исследуемым материалом, сообщенную с источником пониженного давления, расположенным вне корпуса (авторское свидетельство СССР №1260910, МПК G 01 N 27/02).

Однако возможно повреждение упругопластичного валика и защитного слоя конденсатора при контакте с абразивной поверхностью кровли с защитной посыпкой. При работе с влагомером не обеспечивается одинаковое расстояние между пластинами конденсатора и поверхностью кровли, что снижает точность измерения. Необходимо применение внешнего источника пониженного давления.

Не содержатся сведения о наличии крепления валика к пластинам конденсатора и возможности использования измерителя влажности для обнаружения дефектов и повреждений в кровле. Из-за близости ручек измерителя влажности к конденсатору увеличивается его емкость при касании их оператором, что снижает точность измерения. Неудобство работы с измерителем влажности из-за быстрой утомляемости оператора, связанной с необходимостью частых наклонов туловища при обследовании низкорасположенных поверхностей.

Задачей изобретения является усовершенствование способа выявления внутренних дефектов и повреждений в многослойных кровлях и устройства для его осуществления, обеспечивающее возможность неразрушающего контроля качества водоизоляционного ковра.

Предлагаемый для достижения технический результат: обеспечить возможность выявления по скоплениям воды, образующимся в верхних слоях покрытия, внутренних дефектов и повреждений в многослойной кровле с помощью устройства, способного определять месторасположение скоплений воды и расстояние до них от поверхности кровли без вскрытия водоизоляционного ковра. Конструкцией устройства должна быть предусмотрена защита быстроизнашивающихся деталей от абразивного воздействия материала защитного слоя кровли. Устройство должно быть удобно в эксплуатации, работать автономно и не требовать дополнительного оборудования.

Сущность изобретения заключается в том, что способ выявления скрытых дефектов и повреждений в многослойной кровле, при котором определяют местонахождение скопления воды в верхних слоях покрытия по изменению проводимости материалов водоизоляционного ковра, при этом местонахождение скопления воды определяют с помощью измерителя влажности, причем расстояние от поверхности кровли до скопления воды на каждом участке кровли определяют по результатам двух замеров, выполненных измерителем на разном удалении от ее поверхности. Сущность изобретения заключается также в том, что устройство для выявления скрытых дефектов и повреждений в многослойной кровле, содержащее измеритель влажности с корпусом, на внешней поверхности которого прикреплен покрытый защитным слоем конденсатор с пластинами, развернутыми в одной плоскости и жестко соединенными между собой, внутри корпуса размещены источник питания, генератор высокой частоты и стрелочный прибор, на краях конденсатора расположен валик из упругоэластичного материала, при этом конденсатор измерителя покрыт окрасочным защитным слоем, противоположные края конденсатора подвижно соединены с пластмассовыми направляющими коробчатого сечения с продольной прорезью, обеспечивающими плоскопараллельное перемещение измерителя при деформации расположенного в полости направляющих валика в направлении, перпендикулярном плоскости кровли, на расстояние 3-30 мм с временной фиксацией его в крайних положениях, в средней части устройства к корпусу прикреплена ручка длиной 40-160 мм.

Местонахождение скопления воды в верхних слоях покрытия определяют с помощью устройства, содержащего измеритель влажности. Этот способ прост и надежен в осуществлении, не требует вскрытия водоизоляционного ковра, может применяться при любой разности температур воздуха снаружи и внутри помещений.

Экспериментальным путем установлено, что значение показания измерителя влажности убывает по мере его удаления от скопления воды по закономерности, описываемой выражением

где Y - расстояние от измерителя влажности до скопления воды;

х - показания измерителя влажности;

m и k- коэффициенты, зависящие от конструктивных особенностей измерителя (соответственно от размеров конденсатора и чувствительности измерителя).

Поэтому расстояние от поверхности кровли до скопления воды (Н) на каждом участке кровли можно определить по результатам двух замеров, выполненных измерителем на разном удалении от ее поверхности, из выражения

где a₁ и а₂ - соответственно максимальное и минимальное расстояние от измерителя влажности до поверхности кровли;

x₁ и х₂ - показания измерителя влажности соответственно на максимальном и минимальном расстоянии до поверхности кровли.

Устройство для выявления скрытых дефектов и повреждений в многослойных кровлях состоит из измерителя влажности и направляющих.

Конденсатор измерителя влажности покрыт окрасочным защитным слоем, что позволяет упростить конструкцию дефектоскопа и снизить затраты на его изготовление.

Каждый из противоположных краев конденсатора вместе с упругим валиком вставлен через продольную прорезь в полость направляющей коробчатого сечения (с двумя полками и двумя стенками). Причем валик может располагаться как снизу конденсатора - на нижней полке направляющей, опирающейся на кровлю, так и сверху его - под верхней полкой направляющей. В любом случае полки и стенки направляющей предохраняют защитный слой конденсатора и валик от повреждения абразивной поверхностью кровли с песчаной или гравийной посыпкой.

На всем протяжении прорезь в одной из стенок направляющей имеет постоянную ширину, которая больше толщины конденсатора с защитным покрытием и достаточна для просовывания в полость направляющей края конденсатора с прижатым к нему валиком.

Располагаясь в полости направляющей вместе с краем конденсатора, валик постоянно пребывает в предварительно напряженном состоянии (слабо сдавленном при расположении снизу конденсатора или слабо растянутом при расположении сверху конденсатора), прижимая конденсатор к верхней границе прорези, то есть фиксируя его в максимально удаленном положении от плоскости контакта устройства с кровлей. Для обеспечения необходимого предварительного напряжения толщина валика в первом случае должна быть больше расстояния от конденсатора до нижней полки, а во втором - меньше расстояния от него до верхней полки с обязательным креплением валика одновременно к краю конденсатора и к верхней полке направляющей.

При надавливании на корпус измерителя влажности конденсатор из крайнего верхнего положения, деформируя валик, перемещается в сторону кровли на 3-30 мм - в крайнее нижнее положение и временно фиксируется в нем (до прекращения надавливания), упираясь в нижнюю границу прорези. Этим обеспечивается два взаимно параллельных положения конденсатора на разном удалении от кровли для повышения точности измерений. Интервал перемещения конденсатора должен быть увязан с чувствительностью измерителя влажности.

Направляющая изготовлена из пластмассы, то есть материала, отличающегося низкой диэлектрической проницаемостью. Применение другого материала, не обладающего этим свойством, может привести к замыканию смежных пластин конденсатора и снижению точности измерений.

Направляющая должна быть коробчатого сечения для того, чтобы обеспечить достаточную ее жесткость (при простоте изготовления) и свободу перемещения конденсатора только в направлении, перпендикулярном поверхности кровли (вдоль целой стенки направляющей).

Для удобства работы с устройством при обследовании кровли в средней его части к корпусу прикреплена ручка длиной 40-160 мм.

Обоснованием выбранных пределов является следующее.

Перемещение конденсатора из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение на расстояние менее 3 мм не обеспечивает необходимую точность измерений, особенно при обследовании кровель с криволинейной поверхностью или с гравийным защитным слоем.

При перемещении конденсатора на расстояние более 30 мм снижается точность измерения в крайнем верхнем положении.

При длине ручки менее 40 мм из-за необходимости часто наклоняться при работе с устройством снижается производительность труда и быстро наступает усталость оператора.

При длине ручки свыше 180 мм возникают трудности при переноске и транспортировке устройства.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для выявления скрытых дефектов и повреждений в многослойной кровле, а на фиг.2 и 3 - поперечное сечение направляющей с краем конденсатора соответственно в крайнем верхнем и крайнем нижнем положениях.

Устройство содержит корпус 1, прямоугольный конденсатор 2 с валиком 3, рамку из четырех направляющих 4, ручку 5, прикрепленную к корпусу в средней части устройства, с прикрепленными к конденсатору 2 медными пластинами 6 и размещенными в корпусе на верхней стороне конденсатора 2 генератором, аккумулятором и микровольтметром 7.

Конденсатор 2 изготовлен из прямоугольного листа стеклотекстолита размерами 3002003 мм, к которому на одной из сторон с помощью эпоксидного клея приклеены медные пластины 6 размером 300800,5 мм на расстоянии 40 мм друг от друга. Со всех сторон конденсатор покрыт слоем нитрокраски толщиной 0,2 мм. С верхней стороны к конденсатору приклеен с помощью эпоксидного клея пластмассовый корпус размерами 1207030 мм, в котором размещен высокочастотный генератор, аккумулятор напряжением 9 В и микровольметр 7. К нижней стороне конденсатора по его периметру приклеен на клее “Момент” валик 3 квадратного сечения 2222 мм из поролона. Края конденсатора 2 вместе с валиком 3 обрамлены четырьмя одинаковыми по поперечному сечению направляющими 4 из оргстекла, склеенными между собой на углах конденсатора с помощью дихлорэтана, образуя прямоугольную рамку.

Направляющая 4 имеет коробчатое сечение с высотой 30 мм и шириной 25 мм со стенками и полками толщиной 2 мм. В одной из стенок направляющей на расстоянии 10 мм от ее нижней полки имеется прорезь шириной 13,4 мм, в которую вставлен край конденсатора 2.

Между целой стенкой направляющей 4 и краем конденсатора 2 имеется зазор, равный 1 мм, для возможности плоскопараллельного перемещения пластины конденсатора в направлении, перпендикулярном плоскости контакта устройства с кровлей.

К корпусу устройства с помощью винта прикреплена ручка 5 длиной 900 мм из алюминиевой трубки.

Устройство работает следующим образом.

На поверхность участка четырехслойной рубероидной кровли с внутренним расслоением (между первым и вторым слоями кровли), в котором образовалось скопление воды, устанавливают предварительно включенное устройство для выявления дефектов и повреждений и снимают показания прибора. Затем, оставляя устройство на прежнем месте, надавливают на ручку 5 устройства и тем самым перемещают измеритель влажности на 10 мм в сторону кровли до упора (в крайнее нижнее положение) и повторно снимают показания.

После этого устройство переставляют на другой участок кровли или выключают.

Далее расчетным путем определяют эффективную толщину кровли (расстояние от поверхности кровли до скопления воды). Так, например, если показания измерителя соответствовали 3,1 и 5,4, то эффективная толщина кровли будет равна 8 мм, что примерно соответствует трем слоям рулонной кровли.

Перемещая включенное устройство по поверхности кровли, можно с достаточной точностью по показаниям измерителя влажности, реагирующего на приближение скоплений воды, определить местонахождение скрытых дефектов и повреждений.

Формула изобретения

1. Способ выявления скрытых дефектов и повреждений в многослойной кровле, при котором определяют местонахождение скопления воды в верхних слоях покрытия по изменению проводимости материалов водоизоляционного ковра, отличающийся тем, что местонахождение скопления воды определяют с помощью измерителя влажности, причем расстояние от поверхности кровли до скопления воды на каждом участке кровли определяют по результатам двух замеров, выполненных измерителем на разном удалении от ее поверхности.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее измеритель влажности с корпусом, на внешней поверхности которого прикреплен покрытый защитным слоем конденсатор с пластинами, развернутыми в одной плоскости и жестко соединенными между собой, внутри корпуса размещены источник питания, генератор высокой частоты и стрелочный прибор, на краях конденсатора расположен валик из упругоэластичного материала, отличающееся тем, что конденсатор измерителя покрыт окрасочным защитным слоем, противоположные края конденсатора подвижно соединены с пластмассовыми направляющими коробчатого сечения с продольной прорезью, обеспечивающими плоскопараллельное перемещение измерителя при деформации расположенного в полости направляющих валика в направлении, перпендикулярном плоскости кровли, на расстояние 3 - 30 мм с временной фиксацией его в крайних положениях, в средней части устройства к корпусу прикреплена ручка длиной 40 - 160 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3