Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Nedestruktivní defektoskopické přístroje používané při provádění stavebně technických průzkumů historických dřevěných konstrukcí

Náš příspěvek si klade za úkol přiblížit možnosti používání čtyř nejpoužívanějších nedestruktivních defektoskopických přístrojů při stavebně technických průzkumech dřevěných stavebních konstrukcí, jako jsou krovy, stropy či celé roubené nebo hrázděné domy. Metodický materiál by měl objasnit možnost použití, principy a také výhody či nevýhody jednotlivých metod.

Základem jakékoliv analýzy tradičních dřevěných objektů je vizuální průzkum, který patří mezi nejjednodušší a nejstarší nedestruktivní metody používané při stavebně technických průzkumech. Umožňuje odhalit povrchové biotické a zároveň i viditelné mechanické poškození dřeva. Ovšem problém nastává ve chvíli, kdy je potřeba přesně definovat celkové poškození jednotlivých prvků konstrukce, tzn. identifikovat rozsah vnitřního poškození, lokalizovat přechod mezi zdravou a již poškozenou částí, eventuálně určit mechanické a fyzikální vlastnosti, které požadují projektanti jako podklad pro návrh sanačních opatření. Návrhy sanací a oprav historických dřevěných konstrukcí by měly vedle jejich funkční stabilizace a prodloužení životnosti sledovat cíl zachování co největšího objemu původního materiálu, který je nositelem celé řady cenných informací. Nicméně takové návrhy nelze obvykle provádět jen na základě vizuálního průzkumu, ale je nutné požadovat zapojení především nedestruktivních nebo semidestruktivních přístrojů, které dokáží jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci dvou i více zařízení poskytnout přesnou informaci o stavu posuzované památkové konstrukce (Kloiber, Bláha, 2005).


Obr. 1 Historická krovová konstrukce

Náš příspěvek si klade za úkol přiblížit možnosti používání čtyř nejpoužívanějších nedestruktivních defektoskopických přístrojů při stavebně technických průzkumech dřevěných stavebních konstrukcí, jako jsou krovy, stropy či celé roubené nebo hrázděné domy. Metodický materiál by měl objasnit možnost použití, principy a také výhody či nevýhody jednotlivých metod.

Ultrazvukové testování

Princip

Základem této metody je měření času průchodu ultrazvukové vlny materiálem. Budící frekvence mohou být různé, z intervalu 50 až 20 000 Hz. Z doby průchodu vlny a vzdálenosti sond lze stanovit rychlost průchodu vlny prvkem.

Pokud známe hustotu dřeva v místě zkoušky, můžeme vypočítat dynamický modul pružnosti.

Čas přechodu ultrazvukové vlny závisí na druhu dřeva a jeho hustotě. Vlna prochází zónami s vyšší hustotou dřeva. Při přítomnosti defektu se čas přechodu zvukové vlny prodlužuje. Lze detekovat biotické poškození, jako je dřevokazná hniloba a hmyz, i přirozené vady, jako jsou suky a trhliny.

Použití

Zjišťování stavu prvků pomocí ultrazvukového přístroje patří mezi nejpoužívanější diagnostické metody, a to především pro svou nedestruktivnost, jednoduchost měření a okamžité výsledky. Ultrazvuk nachází uplatnění především při stavebnětechnických průzkumech dřevěných konstrukcí, kde je potřeba v poměrně krátkém čase, za přijatelné finanční náklady, provést relativně přesné zjištění přechodu mezi poškozenou a zdravou částí, tak aby byl zachován co největší podíl původního materiálu. Nejčastěji používaný ultrazvukový přístroj "in situ" je Arborsonic Decay Detector - ADD (Obr. 2 a Obr. 3).


Obr. 2 Měření pomocí ADD
 
Obr. 3 Detail přístroje ADD

Faktory ovlivňující měření

Rychlost šíření je citlivá především na orientaci vláken, což je způsobeno anatomií dřeva. Ultrazvukové vlny jsou třikrát až pětkrát rychlejší ve směru podélném než v příčném. Přenosové rychlosti paralelně s vlákny jsou 3500 -5000 m/s a kolmo na vlákna 1000 - 1500 m/s. V příčné rovině je poměr šíření mezi radiálním a tangenciálním směrem 5 : 3,95, (Kloiber, Kotlínová, 2005).

Přítomnost dřevokazné hniloby nebo hmyzu výrazně ovlivňuje čas přenosu, tedy rychlost šíření zvuku ve dřevě. Pro nejpoužívanější konstrukční dřeviny byla vytvořena hodnotící tabulka (Tab. 1), kde jsou naměřeným rychlostem ultrazvuku přiřazeny odhadované stupně poškození. Stupnice je čtyřstupňová, kde 1 znamená nejslabší a 4 nejsilnější napadení: 1 - slabě poškozený prvek, 2 - středně poškozený prvek, 3 - silně poškozený prvek, 4 - totální destrukce prvku.

Průměrná rychlost kolmo na vlákna [m/s]
Stupeň poškození Druh dřeva
smrk, jedle borovice dub
1 1260 - 1800 1160 - 1750 1640 - 2100
2 920 - 1260 840 - 1160 1180 - 1640
3 750 - 920 680 - 840 850 - 1180
4 500 - 750 500 - 680 600 - 850

Tab. 1 Odhad stupně poškození dřeva na základě průměrné rychlosti
šíření ultrazvukového vlnění napříč vláken (vlhkost 12-16%)

Rychlost šíření zvuku klesá se vzrůstající vlhkostí dřeva, protože voda vyplňuje kapiláry, ve kterých se předtím nacházel vzduch. V důsledku toho se zvyšuje odpor prostředí proti šíření ultrazvukové vlny.

Měření je v menší míře ovlivňováno teplotou a také ochrannými látkami. Nepřesnost měření se může zvětšovat za použití neadekvátního spojovacího média. Pojiva mezi snímači a materiálem nejčastěji obsahují vodu, oleje, mají podobu maziva či pasty. Kontakt snímačů s materiálem lze zlepšit vhodnou povrchovou úpravou dřeva. Může být použito hoblování, broušení a pod. V takovém případě však jde již o zásah semidestruktivního charakteru.

Výhody

  1. 100% nedestruktivnost a relativní jednoduchost defektoskopické metody.
  2. Globální hodnocení stavu prvku.
  3. Přístrojová metoda, která poskytuje okamžité výsledky, tzn. že lze ihned opakovat nebo operativně měnit místo měření.

Nevýhody

  • V případě větších profilů se snižuje přesnost.
  • Náročná interpretace výsledků, která závisí na mnoha faktorech, především variabilitě způsobené biologickým původem materiálu, tedy zejména na jeho nehomogenitě, anizotropii, a na rozmanité morfologii vad dřeva.
  • Vliv mikroklimatických podmínek, např. vlhkosti a teploty.
  • Výsledky je nutné doplňovat vizuálním hodnocením nebo korekcí s výsledky jiného přístroje, např. Resistographu.
  • Při výpočtu dynamického modulu pružnosti je nutné znát hustotu, kterou nelze zjišťovat zcela nedestruktivně.

Odporové zarážení trnu

Princip

Měření pomocí přístroje Pilodyn 6J Forest patří mezi semidestruktivní diagnostické metody, protože poškození testovaného materiálu je velmi malé a téměř zanedbatelné. Je to jednoduché mechanické zařízení umožňující měřit hloubku průniku trnu s průměrem 2,5 mm, vystřeleného do dřeva při konstantní zarážecí síle 6 J (Obr. 5). Hrot penetruje do povrchu materiálu, přičemž je měřena hloubka průniku. Maximální hloubka průniku trnu je konstrukcí přístroje omezena na 40 mm. Pomocí Pilodynu lze určovat hustotu dřeva, což je alternativa pro pomalejší a dražší jádrové vývrty, které jsou i více destruktivní. Na základě zhodnocení hloubky zaražení hrotu může být odhadnut stupeň rozkladu dřeva nebo jeho biotického poškození.

Použití

Pilodyn si díky své podstatě našel svoje uplatnění hlavně při stavebnětechnických průzkumech dřevěných konstrukcí, kde se často používá jako doplněk k ultrazvukovým přístrojům pro získání hodnot hustoty vypočtené z hloubky zaražení hrotu do dřeva, (Obr. 4 a Obr. 5).


Obr. 4 Kompletní vybavení Pilodynu
 
Obr. 5 Detail hrotu Pilodynu

Hloubka zaražení hrotu koreluje s moduly pružnosti materiálu. Pro určení modulů pružností Turrini a Piazza (1983) navrhovali přijetí redukčního faktoru, který je založený na vizuálním hodnocení prvku: 80% pro prvky bez poškození a 50% pro prvky např.: se suky, točivostí vláken, z důvodu omezení zkreslení výsledků. Pilodyn je také možné použít pro měření tvrdosti materiálu, který byl ošetřen různými chemikáliemi.

Faktory ovlivňující měření

Při použití Pilodynu je nutné dodržení penetrace v čistě radiálním směru, a to z důvodu pravidelného střídání jarních a letních částí letokruhů. Pokud se Pilodyn používá v tangenciálním směru, dochází často k zaražení trnu jenom do jedné časti letokruhu,. Potom jsou výsledky měření značně zkreslené. Při měření v radiálním směru a odklonu v rozmezí menším než 30°, se variabilita mění méně než o 10%.

V případě poškození hmyzem nebo rozkladem způsobeným hnilobou, bude hrot pronikat výrazně hlouběji. Tato metoda nám ale poskytuje nový způsob měření míry poškození povrchu napadeného měkkou hnilobou, která napadá především povrchové části dřeva. Stejně je tomu i u poškození dřeva hmyzem, např. tesaříkem krovovým, který způsobuje největší poškození právě v povrchových vrstvách.

Výhody

  1. Mezi hlavní výhody je možné zařadit jednoduché lehké provedení a malou semidestruktivní povahu.
  2. V praxi lze měření tvrdosti doplnit jinou diagnostickou metodou globálnějšího charakteru, jako je např. měření ultrazvukem.
  3. Odporové zarážení trnu je vhodné při poškození měkkou hnilobou, které se projevuje zvláště na povrchu prvku.

Nevýhody

  1. V průběhu zarážení trnu dochází pouze k povrchové penetraci do materiálu a známe tedy jenom povrchovou informaci o stavu konstrukčního prvku.
  2. Metoda umožňuje jenom lokální hodnocení, proto je na získaní relevantních výsledků potřebné velké množství měření pro jeden prvek, čímž narůstá časová náročnost použití, celkové náklady průzkumu a zvyšuje se destruktivita.
  3. Měření jsou ovlivňována především obsahem vlhkosti. S vyšším vlhkostním obsahem Pilodyn snadno penetruje do dřeva. Proto je nutné dělat korekci obsahu vlhkosti pro každé měření.

Odporové vrtání

Princip

Odporové vrtání je založené na měření odporu vůči prostupu vrtáku malého průměru zkoumaným materiálem. Používaný přístroj Resistograph (Obr. 6 a Obr. 7) nabízí přehled o vnitřním stavu prvku. Vzhledem k minimálnímu poškozování materiálu patří mezi semidestruktivní způsoby zjišťování stavu dřevěných konstrukcí.


Obr. 6 Kompletní vybavení Resistographu
 
Obr. 7 Detail vrtáku Resistographu

Odporová mikrovrtačka Resistograph měří energii, která je potřebná k udržení konstantní rychlosti vrtáku při vrtání skrz materiál. Zařízení obsahuje dva motory: jeden pro konstantní posun a druhý, který zabezpečuje že otáčky zůstávají neměnné. Odporová mikrovrtačka má elektrický motor poháněný dobíjecími bateriemi, což je využitelné v terénu. Váha vlastní odporové mikrovrtačky je přibližně 3 kg. Vrtáky jsou flexibilní, wolframové s ocelovým zakončením hrotu, který má specifickou symetrii a úhlovou geometrii. Délka se mění podle typu a výrobce. Vrták přístroje má průměr dříku 1,5 mm a špičky 3,0 mm. Odpor vrtáku se soustředí ve špičce, jejíž šíře je dvojnásobně větší než dříku, což umožňuje snížit tření vrtáku v řezné spáře v hlubších vrstvách prvku. Vřeteno vrtáku je neustále stabilizováno uvnitř vrtajícího zařízení speciálním teleskopem (Rinn, 1994).

Princip měření spočívá v zaznamenávaní energie při vrtání (RD, Nm.s/rad) (Horáček, 2007). Menší vrtný odpor, který je spojený s menší hustotou, stejně jako s dutinami, poškozením, rozštípnutím a trhlinami, vyžaduje menší točivý moment motoru. Výstupem Resistographu je grafický záznam (hustotní profil, dendrogram), který odpovídá spotřebované energii potřebné na udržení konstantní vrtné rychlosti na ose y. Na ose x je znázorněná šířka trámu (Obr. 8, Obr. 9 a Obr. 10). Vrcholy v grafickém záznamu odpovídají vyšší energii, tedy vyššímu odporu i vyšší hustotě, zatímco nižší body jsou spojené s nižší energii, nižším odporem a hustotou. Záznam může být uchován na papírové pásce, ve speciálním záznamníku nebo uložen v počítači v elektronické podobě. Příklady dendrogramu jsou uvedeny na Obr. 9 pro listnaté dřevo a na Obr. 10 pro jehličnaté dřevo. Rozdílný průběh pro listnaté a jehličnaté dřeviny vyplývá z anatomické stavby dřeva, která je u nich rozdílná.


Obr. 8 Příklad dendrogramu z Resistographu pro listnatou dřevinu


Obr. 9 Příklad dendrogramu z Resistographu pro jehličnatou dřevinu

Použití

V nynější době je odporové vrtání pomocí Resistographu jednou z nejvíce používaných přístrojových metod při stavebně technických průzkumech. Odporové vrtání může být použito na určování mechanických vlastností prvku založené na kvantifikaci poškození nebo jako podklad pro ověření, jestli prvek ještě plní svou statickou funkci. Pomocí Resistographu lze měřit příčný průřez (tam, kde není možné přímo změřit rozměry), zbytkový příčný řez (shnilé dřevo z venku neviditelné), rozložení letokruhů, přítomnost přirozených vad a nebo poškození dřeva. Tato metoda hodnocení poskytuje také informaci o možnosti zachování konstrukčních prvků a (nepřímo) i o jejich konstrukční únosnosti, jako například při poškození jehličnatého dřeva tesaříkem, který napadá jenom bělovou zónu dřeva. Přestože je dřevo napadeno, zůstává prvek často i nadále funkční a neohrožuje bezpečnost konstrukce.

Každý typ dřeva poskytuje svůj specifický průběh grafického záznamu, na kterém je možné odhalit přítomné heterogenity. Je možné vyčíst jednak typ biotického poškození, tedy jestli je dřevo poškozeno dřevokaznými houbami nebo hmyzem. Resistograph může vhodně doplňovat výsledky získané pomocí globálnějších defektoskopických metod, jako je třeba ultrazvuk.

Faktory ovlivňující měření

Metoda odporového vrtání je vhodná pouze pro radiální směr, protože při jiném než čistě radiálním směru se vrták stáčí do zóny měkčího jarního dřeva. Toto způsobuje odchylku ve vrtací dráze a nepřesnosti v profilech, obzvlášť když odchylku od přepokládaného směru není možné přesně zjistit. Nepříznivě ovlivněny mohou být v takovém případě i celkové výsledky měření, měkčí dřevo totiž vykazuje nižší odporové hodnoty a tím i horší vlastnosti, než jaké jsou ve skutečnosti.


Obr. 10 Dendrogram odpovídá poškození ve vnitřních zónách dřeva

Poškozený materiál ukazuje odpor, který je výrazně nižší než u zdravého dřeva. Z grafického výstupu lze jednoduše zjistit přítomnost defektů a biotického anebo abiotického poškození. Při absolutní degradaci dřeva hnilobou nevzniká žádny odpor proti vrtání. Rovněž v případě poškození hmyzem mají grafy odporového vrtání specifický charakter. Graf takového vrtání ukazuje opakované vrcholy v odporu, jak vrták střídavě přechází přes zdravé dřevo a dřevo poškozené hmyzem.

Vyhodnocení stavu celého příčného průřezu prvku je pro lokalizaci a identifikaci rozsahu vnitřního poškození velmi vhodné, ale vyžaduje mnohonásobné, časově náročné vrtání, které je u pohledově se uplatňujících či ozdobně upravených prvků nežádoucí.

Výhody

  1. Okamžitá interpretace výsledků na základě grafického výstupu přímo v terénu.
  2. Jednoduché ukládání naměřených digitálních dat, se kterými lze následně pracovat v laboratoři.
  3. Relativně velmi přesné určení vnitřního stavu prvku.

Nevýhody

  • Vrták musí procházet prvkem v čistě radiálním směru, což je obtížně kontrolovatelné. V jiných případech dochází k výraznému ovlivnění výsledků.
  • Invazivní povaha vrtáku v případě několikanásobného vrtání v jednom prvku.
  • Ve srovnání s jinými metodami jde o poměrně zdlouhavé měření.
  • Metoda odporového vrtání vyžaduje volný prostor okolo místa měření, což je dáno konstrukcí přístroje (např. zhlaví vazných trámů a krokví v krovech jsou většinou neměřitelná).

Zkoušení radiálních vývrtů

Princip

Zkoušení radiálních vývrtů patří mezi semidestruktivní metody, protože samotné poškození je minimální. Vzorky jsou zkoušeny destruktivně v laboratoři, kde jsou ve speciálním zkušebním zařízení zatěžovány tlakem ve směru vláken až do okamžiku porušení. Pro vlastní zkoušku dřevěných radiálních vývrtů se používají čelisti s vyfrézovanými drážkami, které umožňují zatěžovaní tlakem kolmo na osu vývrtu a ve směru vláken dřeva. Mezera mezi čelistmi se pomalu zmenšuje a deformuje vzorky (Obr. 11). Dva lineárně proměnné snímače (LVDT) jsou použity na monitorování vzdálenosti mezi čelistmi a k měření deformace vývrtu (Obr. 12).


Obr. 11 Zatěžovací zkouška radiálního vývrtu
 
Obr. 12 Detail zatěžovacího přípravku

Tlakovou pevnost a deformační charakteristiky můžeme odvodit ze zkoušky radiálních vývrtů, jejímž výsledkem je napěťovo-deformační diagram, (Drdácky a kol., 2004). Modul pružnosti nemůže být určen přímo z deformačního zatížení z důvodu víceosového zatížení, pro povrchová omezení a geometrii vývrtů. Odklon deformace při zatížení odpovídá přímo modulu pružnosti. Tlaková pevnost se vypočítá podle rovnice:

Tato rovnice označuje základní mechanický vztah, kde se napětí rovná síle dělené plochou. fc je tlaková pevnost [MPa], Fmax je maximální pevnost [N], l a dc jsou délka a průměr vývrtu [mm]. Maximální pevnost Fmax získáme jako zlomový bod na napěťovo-deformační křivce.

Použití

Radiální vývrty lze použít na zjištění fyzikálních, mechanických a pevnostních charakteristik dřeva. Pro získání modulů pružnosti je potřeba v průběhu zkoušky radiální vývrt částečně odtížit, aby došlo plnému kontaktu vývrtu s čelistmi zatěžovací hlavy. V opačném případě jsou hodnoty modulů pružnosti nadhodnoceny přibližně o 10 %. Radiální vývrty jsou vhodné rovněž pro určování hustoty. To je důležité zvláště u památkově cenných dřevěných prvků, kde záleží na každém kousku odebrané hmoty. Hustota určená z radiálních vývrtů je získaná semidestruktivně, tedy s malým zásahem do původní konstrukce, a je možné ji použít např. pro výpočet dynamického modulu pružnosti při použití ultrazvukové metody. Variabilita získaných hodnot je porovnatelná s normovými zkouškami. Radiální vývrty je však nutné odebírat jenom z nepoškozených míst. Otvory po vrtání můžou být zazátkovány z důvodu prevence proti vnikání vlhkosti, napadení hmyzem, snížení pravděpodobnosti vzniku hniloby a v případě cennějších konstrukcí hlavně z estetických důvodů.

Faktory ovlivňující měření

Vzorek pro zkoušku je odebírán speciálním vrtákem, který je upnutý do elektrické nebo ruční vrtačky (Obr. 13). Vnější průměr vrtáku je 9,5 mm. V průběhu vrtání je sledována rychlost, tak aby nedošlo k poškození vzorků. Ze stejného důvodu musí být hrot vrtáku udržován stále ostrý a čistý. Tupé anebo špinavé hroty můžou způsobovat, že vzorky vypadají jako poškozené anebo shnilé, nebo mohou být zatlačeny vně hrotu a dochází k zkreslení výsledků. Odběr vývrtu by měl probíhat z nepoškozených míst prvku a zároveň v čistě radiálním směru, protože orientace letokruhů je základním předpokladem pro správné provedení zatěžovací zkoušky. Třecí síly, které můžou být v průběhu vrtání velmi vysoké, zhoršují podmínky odběru vzorků, proto se vnitřní průměr vrtáku snižuje směrem k hrotu. Z důvodu možného bočního pohybu vrtáku v průběhu vrtání je vrták uložený ve speciálním přípravku, který zajišťuje pevné ukotvení k prvku a konstantní rychlost posuvu směrem do materiálu.


Obr. 13 Vrtačka s příslušenstvím pro odběr radiálních vývrtů
 
Obr. 14 Detail vrtáku s radiálním vývrtem

Průměr vývrtů (Obr. 14) je 5 mm, délka by měla být minimálně 20 mm, hlavně kvůli střídání jarní a letní části letokruhu, které ovlivňuje hustotu. Takovéto vzorky odpovídají i evropským normám pro zkušební tělíska testovaná na tlak. Radiální vývrty mohou být využity současně pro zjišťování více vlastností dřeva, jako např. hustoty, vlhkosti, pevnosti, modulu pružnosti, a zároveň umožňují spolehlivé určení druhu dřeva, mikroskopické analýzy či vizuální hodnocení degradace. Vzorky s dostatečným počtem letokruhů lze použít i k dendrochronologickému datování. Radiální vývrt musí být přenesen do laboratoře v bezpečné schránce, která brání jeho poškození a změně vlhkosti. Schránka by měla být označena číslem, místem a datem odběru, resp. dalšími důležitými informacemi o původu vzorků.

Samotná zkouška v laboratoři předpokládá náležité urovnání vývrtu v testovacím zařízení, které je rozhodující pro správné určení pevnosti a modulu pružnosti. Dřevo má největší pevnost podél vláken a vývrty v čelistech špatně vycentrované způsobují větší variabilitu měření.

Výhody

  1. Semidestruktivní charakter, otvory po odběrech nemají vliv na statiku konstrukcí.
  2. Radiální vývrty lze použít ke stanovení fyzikálních a mechanických vlastností s poměrně velkou přesností.
  3. Na vývrtech je možné dále provádět mikroskopii, dendrochronologii, vizuální hodnocení a měření penetrace ochranných látek.

Nevýhody

  1. Nutnost zachování čistého radiálního směru při vrtání.
  2. Vývrty poskytují informace jenom o lokálních charakteristikách v místě odběru, proto je pro získání relevantních výsledků a dosažení žádoucího stupně spolehlivosti nutné odebrat vyšší počet vzorků.
  3. Normové vývrty pro zkoušky je možné odebírat jenom v zdravých částech prvků, čímž se ale výsledky zkreslují, jelikož neodpovídají skutečnému poškození.
  4. Přístup k prvku v radiálním směru může být "in situ" často velmi omezený.

Další přístroje

Mimo výše uvedené přístroje, které se řadí k těm nejčastěji používaným, se při stavebně technických průzkumech dřevěných konstrukcí používají i další moderní prostředky. Jsou to např. vlhkoměry, jejichž hlavní funkcí je lokalizace zvýšené vlhkosti, která je prvotní podmínkou pro rozvoj biotického poškození dřeva. Významnou pomůckou při zjišťování stavu nepřístupných míst, např. trámových stropů opatřených podhledy, jsou videoskopy umožňující sledovat obraz přenášený z miniaturní kamery na displej ovládacího panelu. Z pozorovaného obrazu lze vyhodnotit stav dřevěných prvků. Znázornění vnitřního poškození dřevěných prvků se využívá hlavně pro odhalování různých neviditelných detailů. Mezi používané přístroje patří rentgen, gama zářiče, neutronový rentgenogram a magnetická tomografie. Posledně jmenována metoda se používá především pro menší umělecké předměty, protože je nutné zajistit přístup ze všech stran. Je rovněž vhodná na získaní 3D snímků kvůli detekci přítomnosti jiných materiálů v zkoumaném objektu a na analýzy hustoty a rozkladu. Obdobné výsledky, ale v 2D provedení poskytuje rentgen. Gama záření a neutronová rentgenografie jsou použitelné na rozbory vlhkostních změn. Pomocí termografie můžeme měřit distribuci teploty v materiálu. Termokamera umožňuje výstup v podobě mapy teplotních rozdílů sestavené na základě okolních teplot, relativní vlhkosti, vzdálenosti a zářivosti cílových povrchů. Vady dřeva, jako jsou např. suky, se na termografu znázorní jako chladnější místa, na rozdíl od trhlin, které se budou jevit jako teplejší. K největšímu přínosu tomografie však patří lokalizace dřevěných nebo smíšených nosných konstrukcí a prvků v objektech, což lze využít např. u průzkumů hrázděných konstrukcí.

Nedestruktivní přístroje lze při stavebně technických průzkumech dřevěných konstrukcí aplikovat mnoha různými způsoby a jejich vzájemnými kombinacemi. Tak lze získat velmi přesné informace o stavu, ve kterém se zkoumaná konstrukce nachází. Pochopitelně vždy nakonec rozhoduje časová a zejména pak celková finanční náročnost průzkumu. Dostatečné zkušenosti průzkumníka, který s přístroji pracuje, se v této souvislosti projeví i na jeho schopnosti minimalizovat zásahy do konstrukcí na míru nezbytnou pro důkladné poznání věci. Odbornou pomoc při řešení mimořádně komplikovaných situací u nás nabízejí specializovaná vědeckovýzkumná pracoviště jako je Ústav teoretické a aplikované mechaniky (ÚTAM) AV ČR, v.v.i. v Praze nebo ústav nauky o dřevě (ÚNoD) Lesnické a dřevařské fakulty Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně.

Poděkování

Tento příspěvek vznikl za finanční podpory výzkumných záměrů MSM 6215648902 a AV0Z20710524, grantového projektu IG470451/2102/443 a díky nadačnímu příspěvku č. 05/2007 poskytnuté Nadací dřevo pro život.

Literatura

Drdácký, M., Jirovský, I., Lesák, J., Pospíšil, S., Slížková, Z., Valach J., Vavřík D.: Experimentální metody studia historických konstrukcí. 2004, In: Experiment 04, CERM, s.r.o., Brno, ISBN 80-7204-354-4, pp. 73-81
Horáček, P.: Zjišťování změn vlastností zabudovaného dřeva v čase. In: Historické a současné dřevěné konstrukce, 2007, národní konference Kostelec nad Černými lesy, Czech Republic. ISBN: 978-80-213-1641-6, pp. 67-74.
Kloiber, M., Bláha, J.: Nedestruktivní identifikace poškození dřevěných nosných konstrukcí u památkově chráněných objektů. In: Drevoznehodnocujúce huby 2005, Mezinárodní konference Zvolen-Kováčová, Slovensko. ISBN: 80-228-1535-7, pp. 69-75.
Kloiber, M., Kotlínová, M.: Vliv orientace a šířky letokruhů na šíření ultrazvuku ve struktuře dřeva. In: Non-destructive Testing in Engineering Praktice (Workshop NDT 2005 30. 11. 2005) Brno. ISBN 80-7204-420-6. pp. 53 - 59
Rinn, F.: Catalogue of relative density profiles of trees, poles and timber derived from Resistograph# microdrillings. In: 9th International Symposium on Non-destructive Testing. Madison, USA, 1994, pp. 61-67.
Turrini, G., Piazza, M.: Recupero statico dei solai in legno - Esperienze e realizzazioni. In:
Recuperare: Edilizia design impianti, Vol. 7. Italy. 1983. pp. 396-407.

English Synopsis
Non destructive defectoscopic devices used to carry out technical construction surveys in historic wooden structures

The basis of any sort of traditional analysis of wooden objects is a visual survey, which is among the simplest and oldest non destructive methods used in technical construction surveys. Allows to detect biotic surfaces as well as any visible mechanical damage of the wood. Of course, a problem occurs when it is necessary to accurately define the total damage to the individual elements of the construction, in other words, identify the extent of the internal damage, locate the limit between the healthy and already damaged parts, eventually, determine the mechanical and physical properties that designers require as a basis for projecting the remediation measures.

 
 
Reklama