Новые способы контроля железобетона
Несмотря на длительный период использования, железобетон по-прежнему подвергается научным доработкам и исследованиям. Например, в виде нового метода анализа, разработанного математиками института Фраунгофера. Они используют вероятностные расчеты, чтобы проанализировать распределение всех волокон в бетонных образцах в считанные секунды. Руководитель проекта доктор Рональд Rösch и его команда экспертов использует рентгеновскую компьютерную томографию, не отличающуюся от КТ, используемой в медицине. «Разница лишь в том, что мы используем его для изучения образцов, взятые из готовой строительной конструкции, а не тела людей», поясняет д-р Rösch.
Ученые берут образец керна десяти сантиметров в длину от железобетонной конструкции, который необходимо исследовать. Затем образец просвечивается с помощью промышленного компьютерного томографа с разрешением около тысячи раз более тонкие, чем при использовании медицинских сканеров. Эта система показывает даже самые тонкие микронные структуры внутри материала, генерирует набор 3D данных с высоким разрешением для конкретного образца, который содержит информацию о восемь миллиард пикселей. Поистине огромный файл. Rösch и его команда затем используют свое новое программное обеспечение для анализа этих данных. Программное обеспечение производит обработку каждого пикселя в конкретной структуре в материала, будь то бетон, небольшой камень, захваченный пузырек воздуха или стальное волокно. По мере обработки, все слои постепенно становятся видимыми на изображении.
«Сама по себе эта картина не удобна для анализа человеческим глазом», объясняет Rösch. Это привело к экспертов в Кайзерслаутерн к идее разработки программного обеспечения, которое приводит полученные данные к удобному восприятию путем анализа системы в целом, а не оценки каждого отдельного слоя. Программа просто решает, является ли конкретный пиксель частью стального волокна, вычисляя ориентацию этого волокна.
Само собой разумеется, что Rösch осознает существующие ограничения системы. КТ сканер размером с небольшой стеной шкаф просто слишком большой для практического использования на стройплощадке. «Но это является препятствием, которое мы можем преодолеть», говорит он. «Наши коллеги из Центра развития Фраунгофера для рентгеновской техники EZRT в Эрлангене уже разработали машину размером с пивной ящик. «Прототипы для практического применения могут быть доступны в течение пяти лет», говорит Rösch.
