Μη Καταστροφικοί Έλεγχοι (ΜΚΕ) ή Μη Καταστροφικές Δοκιμές (ΜΚΔ) είναι οι έλεγχοι που αποσκοπούν στον προσδιορισμό ορισμένων ιδιοτήτων - χαρακτηριστικών του υλικού που συνδέονται έμμεσα με την αντοχή του, χωρίς την πρόκληση φθοράς ή καταστροφής του. Πρακτικά, εφαρμόζονται με μηδενική επέμβαση στην κατασκευή, είναι λιγότερο δαπανηρές από τους καταστροφικούς ή ημικαταστροφικούς ελέγχους, πιο εύκολες, πιο γρήγορες και περισσότερο επιθυμητές από τους ιδιοκτήτες.

Οι ΜΚΕ χρησιμοποιούνται σε ένα μεγάλο φάσμα εφαρμογών στον κατασκευαστικό τομέα, στην αεροπορική βιομηχανία, στην ενέργεια, στη ναυτιλία και αλλού. Όπως είναι φυσικό, η χρήση τους προτιμάται στην περίπτωση κατασκευών με μεγάλη ιστορική και αρχιτεκτονική αξία, προκειμένου να αποφευχθεί η διαταραχή της μορφής τους. Επιπλέον, παρέχουν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την ομοιογένεια των χαρακτηριστικών της κατασκευής και τον εντοπισμό περιοχών ασυνέχειας με ανώμαλη συμπεριφορά. Παρόλα αυτά, θα πρέπει να αναφερθεί ότι οι έμμεσες (μη καταστροφικές) μέθοδοι, έχουν μειωμένη αξιοπιστία και μπορούν να χρησιμεύσουν κυρίως για την προκαταρκτική διερεύνηση της κατάστασης μιας κατασκευής, καθώς τα αποτελέσματά τους είναι ποιοτικά μόνο αξιοποιήσιμα.

Ημι-Καταστροφικοί Έλεγχοι ή Ελάχιστα Καταστροφικές Δοκιμές είναι οι έλεγχοι εκείνοι  η εφαρμογή των οποίων απαιτεί την αποκοπή μικρών τεμαχίων από φέροντα στοιχεία της κατασκευής. Πρόκειται για σαφώς πιο αξιόπιστες μεθόδους, δεδομένου ότι αποσκοπούν στον κατ' ευθείαν προσδιορισμό της αντοχής του υλικού με θραύση δοκιμίων που έχουν ληφθεί από την κατασκευή. Επισημαίνεται ότι η χρήση τους είναι κατάλληλη ακόμη και σε μνημεία εξαιρετικής αξίας, υπό τον όρο βεβαίως να επιλέγεται αντιπροσωπευτική θέση στην οποία εκτελούνται οι δοκιμές, καθώς και να είναι αποδεκτές η έκταση της επεμβάσεως και η μέθοδος αποκαταστάσεως του τοπικού τραύματος.

Κρουσίμετρο αναπηδήσεως του Schmidt

Η μέθοδος του κρουσίμετρου αναπηδήσεως είναι μια μη καταστρεπτική μέθοδος εκτιμήσεως της αντοχής του σκυροδέματος, η οποία βασίζεται στη 

μέτρηση της επιφανειακής σκληρότητας (ή επιφανειακής ελαστικότητας) των δομικών στοιχείων που εξετάζονται. Με την μέθοδο αυτή εξετάζεται η ποιότητα του σκυροδέματος της εξωτερικής επιφάνειας των κατασκευών και σε βάθος έως 30mm. Η μέθοδος του κρουσίμετρου μπορεί να δώσει αξιόπιστα αποτελέσματα για την αντοχή ενός δομικού στοιχείου μόνο όταν συνδυαστεί και με άλλες μεθόδους. Στον ΚΑΝ.ΕΠΕ. προτείνεται ο συνδυασμός της μεθόδου του κρουσίμετρου με την ημικαταστροφική μέθοδο των πυρήνων, ώστε να συσχετισθεί η ένδειξη R του κρουσίμετρου με την αντοχή του σκυροδέματος. Είναι γενικά απλή δοκιμή και δεν απαιτεί ιδιαίτερη προετοιμασία της επιφάνειας δεδομένου ότι αρκεί "τρίψιμο" αυτής για αν επιτευχθεί η απαιτούμενη λείανση. Επιθυμητό είναι οι μετρήσεις να γίνονται (α) μακριά από τους οπλισμούς, (β) σε στοιχεία με πάχος > 10cm γιατί δημιουργείται ταλάντωση και (γ) σε αποστάσεις > 30 cm από ακμές. Η αρχή της μεθόδου φαίνεται στο σχήμα που ακολουθεί. Μια μεταλλική μάζα προσκρούει στην επιφάνεια του εξεταζόμενου υλικού. Το ύψος αναπηδήσεως αυτής της μάζας εξαρτάται από την ελαστικότητα του υλικού και, επομένως, από την αντοχή του. Επισημαίνεται ότι η εν λόγω μέθοδος πέραν της εφαρμογής της σε δομικά στοιχεία σκυροδέματος εφαρμόζεται και σε οπτοπλινθοδομή.

Μέθοδος τασικών κυμάτων - Υπέρηχοι

Με την μέθοδο αυτή γίνεται μέτρηση του χρόνου διαδόσεως των υπερήχων δια μέσου τμήματος σκυροδέματος ή τοιχοποιίας γνωστού μήκους. Με βάση την ταχύτητα διαδόσεως γίνεται μέτρηση της σχετικής καταστάσεως του σκυροδέματος ή τοιχοποιίας και επιπλέον επιτυγχάνεται:

• Προσδιορισμός θλιπτικής αντοχής του δομικού στοιχείου
• Εντοπισμός κοιλοτήτων στο εσωτερικό των δομικών στοιχείων
• Εκτίμηση βάθους επιφανειακών ρωγμών
• Προσδιορισμός ομοιομορφίας
• Αποτίμηση βάθους στρώματος δομικού στοιχείου που έχει υποστεί φθορά

Η μέθοδος των υπερήχων, παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, γιατί είναι απλή, χρησιμοποιεί συσκευές φορητές και όχι υψηλού κόστους και βάρους, είναι ευαίσθητη, δεν επηρεάζει τις ιδιότητες των ελεγχομένων υλικών και το σημαντικότερο είναι μια πειραματική μέθοδος εντελώς ακίνδυνη ψα την υγεία του ανθρώπου. Εφαρμόζεται σε ευρύ φάσμα υλικών, όπως σκυρόδεμα, τοιχοποιία, ξύλο και άλλα. Σε μέταλλα χρησιμοποιείται μόνο για την ανίχνευση τυχόν εσωτερικών ατελειών (ρωγμές, πόροι). Σε περίπτωση που υπάρχει εσωτερική ατέλεια, αυτή δρα σαν επιφάνεια ανακλάσεως για τον κυματικό παλμό. Έτσι, ο παλμός ανακλά πάνω της και επιστρέφει πίσω. Μετρώντας τον χρόνο και γνωρίζοντας την ταχύτητα του υπερηχητικού παλμού εντός του υλικού, είναι δυνατός ο υπολογισμός της θέσης της ατέλειας.

Μέθοδος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων - Ανίχνευση οπλισμών

Πρόκειται για μέθοδο που χρησιμοποιείται στον εντοπισμό του σιδηρού οπλισμού. Είναι ταχύτατη και αξιόπιστη. Βασίζεται στην επαγωγή ηλεκτρικού ρεύματος σε αγώγιμα υλικά υπό την επίδραση εξωτερικού μαγνητικού πεδίου. Τυχούσες διακοπές στη ροή του ηλεκτρικού φορτίου που προέρχονται από "αλλαγές" στο υλικό επιδρούν στο μαγνητικό πεδίο. Αυτές οι "αλλαγές" υποδεικνύουν την ύπαρξη κάποιας άλλης ιδιότητας ή μορφολογίας (υγρασία, διάβρωση κ.λπ.) Κυρίως όμως χρησιμεύουν για τον εντοπισμό του οπλισμού.

Το ηλεκτρομαγνητόμετρο Profometer 5+ της Proceq, περιλαμβάνει πομποδέκτη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ο οποίος κινείται επί επίπεδης επιφάνειας σκυροδέματος και ενσωματωμένο Η/Υ. Με την μέθοδο των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων επιτυγχάνεται:

• Εντοπισμός της θέσης του οπλισμού. Ταυτόχρονα προσδιορίζεται η επικάλυψη και η διάμετρός του.
• Καταγραφή των κατακόρυφων και οριζόντιων ράβδων του υπό εξέταση δομικού στοιχείου (μέτρηση με πλέγμα)
• Καταγραφή - σάρωση όλων των "αλλαγών" που υπάρχουν στο υπό εξέταση δομικό στοιχείο ή υλικό, υπό μορφή τιμών επικαλύψεων.

Μέθοδος σκληρομέτρησης

Πρόκειται για έμμεση μη καταστροφική μέθοδος σύμφωνα με την οποία μετριέται το αποτύπωμα που σχηματίζεται από την πτώση πρότυπου βάρους στην επιφάνεια ξύλου ή μετάλλου. Εφαρμόζεται ως εξής σε ξύλο ή χάλυβα:

Ξύλο: Βάρος πίπτει από συγκεκριμένο ύψος και μετριέται το αποτύπωμα. Λόγω μεγάλων αβεβαιοτήτων, συνιστάται να εφαρμόζεται κατόπιν βαθμονομήσεως.

Χάλυβας: Εφαρμόζεται σύμφωνα με τις πρότυπες δοκιμέςBrinell, Rockwell, Vickers

Μέτρηση πόλωσης μεταλλικών ηλεκτροδίων - Διάβρωση οπλισμού

Πρόκειται για μη καταστροφική μέθοδο που χρησιμοποιείται προκειμένου να ληφθούν πληροφορίες σχετικά με την ταχύτητα διάβρωσης και ως εκ τούτου να "ποσοτικοποιηθεί" η υφιστάμενη διάβρωση που εντοπίζεται στο υπό εξέταση δοκίμιο.

Προϋπόθεση εφαρμογής της μεθόδου είναι ο προσδιορισμός πρώτα του δυναμικού διαβρώσεως του χάλυβα. Εφαρμόζονται διάφορα δυναμικά στον χάλυβα και μετράται κάθε φορά το ρεύμα αποκρίσεως. Τα εφαρμοζόμενα δυναμικά είναι μερικές εκατοντάδες mV μεγαλύτερα και μικρότερα από το δυναμικό διαβρώσεως του χάλυβα. Με τις τιμές του δυναμικού Ε και της αντίστοιχης εντάσεως ρεύματος i, συντάσσεται το διάγραμμα δυναμικού ρεύματος. Το διάγραμμα αυτό, γνωστό και ως καμπύλη πολώσεως, έχει στον κατακόρυφο άξονα το δυναμικό και στον οριζόντιο τον λογάριθμο της απολύτου τιμής του μετρούμενου ηλεκτρικού ρεύματος. Παθητικότητα στον χάλυβα υπάρχει όταν η μεταβολή ΔΕ/Δi, είναι μεγάλη. Όταν η κλίση της καμπύλης γίνεται σχεδόν μηδενική (δηλαδή όταν για μικρή αύξηση στο δυναμικό, παρατηρούνται μεγάλες αυξήσεις στην ένταση ρεύματος), η σχετική περιοχή χαρακτηρίζεται ως μεταθετική περιοχή (μετά από κάποιο δυναμικό ΕΤΡ). Όταν συμβαίνει τοπική διάβρωση, η παθητικότητα στον χάλυβα χάνεται για μικρότερες τιμές του δυναμικού σε σχέση με το δυναμικό ΕΤΡ της γενικής διαβρώσεως του χάλυβα.

Μέθοδος πυρηνοληψίας

Πρόκειται για ημικαταστροφική μέθοδο η οποία βασίζεται στην διάτρηση και αποκοπή κυλινδρικού δοκιμίου. Μέσω της μεθόδου λήψης δοκιμίου δομικού στοιχείου επιτυγχάνεται ο προσδιορισμός των ακόλουθων χαρακτηριστικών:

• Αντοχή σε θλίψη,
• Αντοχή σε εφελκυσμό από διάρρηξη
• Αντοχή σε εφελκυσμό από κάμψη
• Μέτρο ελαστικότητας
• Λόγος Poisson
• Υγρασία δοκιμίου
• Υδατοαπορροφητικότητα
• Πορώδες
• Μάζα
• Φαινόμενο βάρους
• Αποτελεσματικότητα επεμβάσεων (πληρότητα ενέσεων κόλλας, ή ενεμάτων)

Πρόκειται για αρκετά αξιόπιστη μέθοδο. Απαιτείται προέλεγχος της θέσης των υφιστάμενων ράβδων του σκυροδέματος προκειμένου να αποφευχθεί κοπή τμήματος σιδηρού οπλισμού καθώς και αποκατάσταση της "ζημιάς" (οπής πυρήνα). Για το σκυρόδεμα, τα αποτελέσματα ανάγονται ώστε να υπολογισθεί η θλιπτική αντοχή του σκυροδέματος και κατά συνέπεια να προσδιοριστεί η ποιότητά του (C12/15, C16/20 κ.λπ.).

Μέθοδος εφελκυσμού χάλυβα

Η μέθοδος εφελκυσμού του χάλυβα είναι μια ημικαταστροφική μέθοδος η οποία βασίζεται στην αποκοπή τμήματος χάλυβα οπλισμού και στον εργαστηριακό εφελκυσμό του. Δειγματοληψία χάλυβα μπορεί να γίνει με προσοχή από θέσεις μειωμένης εντάσεως. Η περιοχή της δειγματοληψίας πρέπει να αποκαθίσταται εκτός αν η ανάλυση δείξει ότι αυτό δεν είναι απαραίτητο.

Αρχικά, πριν την διαδικασία του εφελκυσμού, διαπιστώνεται ο βαθμός διαβρώσεως του χάλυβα οπλισμού. Με τη δοκιμή του εργαστηριακού εφελκυσμού προσδιορίζεται:

• Το όριο διαρροής του χάλυβα
• Το όριο θραύσης του χάλυβα
• Η παραμόρφωση θραύσεως

Μέθοδος μέτρησης ενανθράκωσης

Ημικαταστροφική μέθοδος η οποία βασίζεται στην μεταβολή του PH του σκυροδέματος δομικού στοιχείου από την παρουσία διοξειδίου του άνθρακα (CO2). Μέθοδος η οποία εφαρμόζεται με ψεκασμό διαλείμματος φαινολοφθαλεΐνης σε φρεσκοθραυσμένες ή φρεσκοκομμένες επιφάνειες σκυροδέματος. Οι ράβδοι οπλισμού προστατεύονται από την διάβρωση μέσω ενός πολύ λεπτού επιφανειακού στρώματος ένυδρου οξειδίου του σιδήρου, που δημιουργείται λόγω της υψηλής αλκαλικότητας του σκυροδέματος που τις περιβάλλει. Η αλκαλικότητα αυτή χαρακτηρίζεται από μία τιμή του pH γύρω στο 12.5, που αντιστοιχεί στην υπό συνήθη θερμοκρασία συγκέντρωση ισορροπίας του υδροξειδίου του ασβεστίου Ca(OH)₂, στο νερό των πόρων. Το προστατευτικό στρώμα οξειδίου μπορεί να διατρηθεί τοπικά από ιόντα χλωρίου, αν η  συγκέντρωση των τελευταίων υπερβαίνει το 0.4 ÷ 0.6 % του βάρους του τσιμέντου, ή να διαλυθεί γενικά,  λόγω μείωσης της αλκαλικότητας του σκυροδέματος γύρω από την ράβδο, σε τιμές του pH κάτω από 9.0. Τότε λέμε ότι ο χάλυβας του οπλισμού αποπαθητικοποιήθηκε (δηλαδή δεν απολαμβάνει πλέον την παθητική προστασία που του προσέφερε η αλκαλικότητα του σκυροδέματος).

 

Οπτικός έλεγχος

Χρησιμοποιείται κατά κανόνα για τον προσδιορισμό των ρηγματώσεων, αποφλοιώσεων και άλλων επιφανειακών ατελειών. Ορισμένες φορές χρειάζεται μεγεθυντικός φακός ή ρωγμοσκόπιο. Η εφαρμογή του οπτικού ελέγχου, αν και απλή και χωρίς μεγάλο κόστος, είναι εξαιρετικά αποδοτική, ιδιαίτερα όταν συνδυασθεί με άλλη μέθοδο.

Κατά τον οπτικό έλεγχο εντοπίζονται και καταγράφονται οι φθορές - βλάβες που παρουσιάζει μία κατασκευή. 'Έτσι, ο έλεγχος συνίσταται στην καταγραφή, πάνω σε σχέδια ή σκαριφήματα, των εξής στοιχείων:

• ρωγμές (θέση και εύρος)
• διαβρωμένοι οπλισμοί
• προβλήματα υγρασίας, ανερχόμενης ή κατερχόμενης
• ανωμαλίες και φθορές σε σκυρόδεμα και χάλυβα, όπως : απόμιξη, φωλιές, αποθέσεις αλάτων, δημιουργία μικροσταλακτιτών, απολεπίσεις, αποφλοιώσεις, άτακτη ρηγμάτωση, απόσπαση τεμαχίων, εκτινάξεις, ίχνη - κηλίδες σκουριάς, χρωματικές αλλοιώσεις, απογυμνωμένοι οπλισμοί, θραυσμένοι οπλισμοί, κατάσταση τενόντων προεντάσεως (κώνοι αγκυρώσεως, σωλήνες και καλώδια προεντάσεως, κατάσταση τσιμεντενέματος).