"Теория и практика судебной строительно-технической экспертизы" (Бутырин А.Ю.) ("Городец", 2006)

Nikon NPL-352;
- лазерная сканирующая система 3D Laser Scanner MENSI-S200;
- нивелир Nikon АЕ-7С;
- программное обеспечение Autocad Land 2004 (обработка данных геодезических измерений);
- программное обеспечение Credo DAT 3.0 (обработка данных геодезических измерений);
- программное обеспечение Real Work Survey, версия 4.1 (обработка данных лазерного сканирования).
Применительно к зданиям и сооружениям, в которых осуществляется эксплуатация оборудования, оказывающего вибродинамические нагрузки на конструкции строительного объекта, следует проводить исследования, направленные на установление наличия (отсутствия) причинной связи между воздействиями такого рода и негативными последствиями.
Вибродинамические исследования начинаются с изучения проектной и эксплуатационной документации, в которой отражены схемы размещения основного технологического оборудования и его технические характеристики. Оно рассматривается экспертом в качестве потенциального источника вибраций. В ходе экспертного осмотра определяются работоспособность оборудования, принципы и режимы его эксплуатации, намечаются места установки виброизмерительной аппаратуры с учетом конструктивных особенностей исследуемого строительного объекта и характера произошедшего разрушения. Вибрации измеряют в различных режимах и сочетаниях нагрузок при эксплуатации оборудования с использованием следующих приборов:
- виброметр общей и локальной вибрации "Октава-101В";
- комплект вибропреобразователей АР98-100-01;
- вибропреобразователь АР-2038;
- программный комплекс "Октава-101" (программное обеспечение для передачи данных на персональный компьютер и дальнейшей их обработки).
На основании проведенных исследований и анализа полученных результатов экспертом определяются наличие и характер негативного влияния вибродинамических нагрузок на конструкции строительного объекта, устанавливается возможность их разрушительного воздействия.
На стадии натурного обследования строительного объекта может возникнуть необходимость в проведении исследований, связанных со спецификой события, конструктивными и функциональными особенностями здания (строения) или внешними по отношению к нему условиями (климат, грунтово-геологическая обстановка и пр.), а применительно к промышленным зданиям - с многообразием техногенных воздействий (температурно-влажностные - на объектах целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности; химические - на объектах нефтеперерабатывающих, горно-химических и др.; высокотемпературные - на всех объектах металлургической промышленности и т.д., блуждающие токи - в зданиях электролиза меди, цинка и пр.). Очевидно, что в таких случаях появится необходимость в проведении комплексных исследований с привлечением специалистов в таких научных направлениях, как тепло- и массообмен, климатология, физика твердого тела, геология и др. (245, с. 47).
Следующий этап производства экспертизы включает в себя систематизацию и анализ данных, полученных в ходе осмотра строительного объекта, изучения материалов дела и лабораторных исследований. В связи с этим представляется возможным выделить три подхода к оценке признаков, имеющих, с точки зрения эксперта, отношение к расследуемому событию:
- умозрительный, который основан на практическом опыте эксперта. Из-за значительной субъективности в оценке причин возникновения и развития деструктивных процессов и повреждений (разрушений) конструкций он часто приводит к противоречивым суждениям и неправильным выводам;
- расчетный, использующий существующие методы расчета строительных конструкций. Достаточно точно можно оценить влияние простых дефектов (снижение прочности бетона, изменение геометрических размеров конструкций и сечения арматуры и т.п.). В более сложных случаях данный подход достаточно часто приводит к неверным умозаключениям;
- экспериментально-теоретический, который основан на проведении целенаправленных исследований по изучению влияния дефектов и повреждений на прочность, жесткость, устойчивость конструкций.
Для определения влияния специфических видов дефектов и повреждений, изменяющих напряженное состояние конструкций и условия их работы, оценка состояния конструкций и строительного объекта в целом возможна только на базе последнего из указанных подходов (196, с. 108). Это и предполагает проведение лабораторных исследований образцов-проб, отобранных из конструкций разрушившегося объекта. Объем исследований и характер указанных конструкций определяется соотношением объема данных, которые необходимы эксперту для дачи заключения, и объема данных, полученных на предшествующих этапах исследования. Как правило, на этой стадии с использованием стационарного оборудования устанавливаются прочностные показатели образцов строительных конструкций и материалов, а на их основе, с учетом сведений, полученных в ходе натурных исследований, расчетным путем определяются функциональные характеристики (пределы способности воспринимать проектные нагрузки) несущих, ограждающих и иных конструкций разрушенного строительного объекта. Это касается, прежде всего, образцов цементного, бетонного и природного камня, а также древесины. Испытание образцов на сжатие проводится на прессах (П-2,5; П-50) для испытания строительных материалов; на изгиб - на приборе Михаэлиса, машине МИИ-100; твердость каменных строительных материалов оценивают по шкале Мооса, которая составлена из десяти минералов, расположенных по степени возрастания твердости. Бетонный камень испытывается на прочность при изгибе, растяжении и раскалывании; кирпич - на прочность при сжатии и изгибе.
Влажность древесины определяют стандартным методом, основанным на непосредственном определении содержания влаги в образцах древесины по потере ею массы при высушивании до постоянной массы, и методом определения влажности по электропроводности, основанным на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. О прочности древесины судят по ее пределу при статическом изгибе и при сжатии вдоль волокон, подвергая механическому воздействию образцы древесины соответственно перпендикулярно и параллельно волокнам; определяется также предел прочности древесины при смятии поперек волокон. В том случае, когда сжимающая сила направлена перпендикулярно волокнам древесины, происходит как бы смятие этих волокон, представляющих собой полые трубочки (сосуды, клетки). При этом древесина может уплотняться иногда до 1/3 - 1/4 начальной высоты образца без видимого разрушения. Твердость древесины определяют двумя методами: статическим и ударным. В обоих случаях твердость оценивается путем вдавливания сферического индентора в испытуемую древесину.
Поскольку при изготовлении железобетонных конструкций арматуру приходится загибать в холодном состоянии, а в самих конструкциях она работает на растяжение, то стержневую и проволочную арматуру испытывают: на растяжение для установления временного сопротивления разрыву, предела текучести и относительного удлинения при разрыве; на загиб в холодном состоянии; на перегиб (для проволоки диаметром до 8 мм).
Более сложные исследования проводят в отношении образцов металлоконструкций. Их следует рассмотреть подробнее.
После предварительного натурного исследования объект в установленном порядке направляется на лабораторное исследование. Если объект крупногабаритный, от него с учетом результатов осмотра отбираются фрагменты - представительные образцы. При отборе и транспортировке образцов необходимо соблюдать условия, гарантирующие сохранение имеющихся на объектах следов и возможность изъятия всех необходимых и достаточных фрагментов объекта по местам нарушения его целостности.
В лабораторных условиях осмотр ведется с применением оптической микроскопии, уточняются результаты исследования на месте происшествия, устанавливается полнота отбора образцов и проводится ряд исследований.
Фрактографическое исследование. Фрактография - изучение с помощью светового или электронного микроскопа на образцах или деталях поверхности излома после механического разрушения (268). Фрактографическое исследование проводится для установления причинно-следственных связей между выявленными при осмотре признаками повреждений, разрушений, дефектов и характером излома.
Характер излома описывается с помощью комплекса признаков:
- вязкий, хрупкий, по границам или по телу зерен, усталостный и др.;
- одномоментный, длительный, статический, динамический;
- образованный при изгибе, растяжении, сжатии, кручении и др.
Особое внимание эксперту следует уделять месту расположения очага и наличию в нем каких-либо повреждений, дефектов структуры и признаков ее неоднородности, в том числе старых трещин. По расположению очага (очагов), зоны долома, строению излома можно установить направление распространения разрушения, факт его остановки (отсутствия таковой), изменение характера разрушения (196; 272) и далее - соотносимость признаков дефектов, повреждений, разрушений исследуемого объекта, выявленных при внешнем осмотре, с характером излома, повреждениями и дефектами, местом расположения очага и направлением распространения разрушения. По результатам исследования устанавливаются: вид, характер, направление разрушающей нагрузки; повреждения и дефекты, ослабившие конструктивную прочность объекта.
Если какие-либо повреждения, дефекты металла по месту излома объекта, которые могли бы находиться в причинно-следственной связи с его разрушением, не обнаружены, а вид и характер разрушающей нагрузки соответствует эксплуатационной, следует сделать вывод о том, что разрушающая нагрузка имела эксплуатационный характер и превышала конструктивную прочность объекта <*>.
--------------------------------
<*> Под конструктивной (конструкционной) прочностью понимают свойство конструктивных элементов и изделий (например, сварных узлов, коленчатых валов, болтов, сосудов и др.) в определенных условиях, в том числе эксплуатационных, воспринимать, не разрушаясь, те или иные воздействия - механические, температурные, магнитные, электрические и др. (268).
Если же выявлены образовавшиеся ранее повреждения, разрушения, недопустимые дефекты либо утоньшения сечения за счет пластической деформации металла (при многократном действии разрушающей нагрузки), следует вывод о том, что конструктивная прочность объекта к моменту разрушения была снижена.
По итогам фрактографического исследования формулируются выводы, позволяющие судить:
- о месте возникновения трещины;
- виде, характере и относительной величине разрушающей нагрузки;
- виде повреждений, разрушений, дефектов, снизивших конструктивную прочность объекта;
- относительной длительности процесса разрушения - одномоментный или длительный (с остановками или без таковых);
- о характере разрушения металла - хрупкий, вязкий, коррозионный и пр.
Исследование химического состава металла, из которого изготовлен объект. Исследования проводятся экспертом-металловедом и экспертом-химиком. Перед ними ставится задача отобрать представительную пробу, выбрать метод исследования, гарантирующий достоверность полученного результата, и классифицировать материал объекта по признакам химического состава.
Несмотря на то что методы отбора проб и химического анализа металлов, сплавов и изделий из них регламентированы стандартами, объекты экспертного исследования имеют, как правило, следы эксплуатации, внешнего постороннего воздействия различных видов, технологических процессов, которые могут указывать на различие химических составов как по их сечению, так и по длине. Так, наличие следов покрытий, биметаллического строения, сварных, паяных и других видов соединений, термического воздействия, наслоений и загрязнений, отмечаемых при осмотре, требует соблюдения соответствующих правил при отборе проб: послойно - при наличии покрытия и биметаллического строения; металла сварного шва и припоя - в случае сварки и пайки; исключения участков со следами термического воздействия, с наслоениями и загрязнениями.
При исследовании очага разрушения, повреждений с наслоениями, слоев химико-термической обработки и ликваций по химическому составу, когда необходимо установить источник происхождения дефектов, следует применять локальные и неразрушающие методы химического анализа. При изучении химического состава объекта важная роль отводится сравнительному исследованию материала объекта: по месту его разрушения (повреждения) и месту, не подвергшемуся каким-либо изменениям, т.е. исходного состояния материала. Для этого необходимо отбирать пробы в разных местах.
Основываясь на результатах химического анализа, эксперт-металловед классифицирует материал объекта по признакам химического состава: выделяет основу, легирующие элементы и примеси, т.е. определяет вид металла (сплава), его принадлежность по химическому составу к той либо иной марке (группе марок) и назначение; устанавливает концентрации примесей, их влияние на свойства материала, а при превышении их предельно допустимых концентраций решает вопрос о наличии (отсутствии) причинно-следственных связей с разрушением. Превышение предельно допустимых концентраций примесей в материале часто является причиной его низких эксплуатационных качеств и разрушения. Это отражается, в частности, и в признаках морфологии изломов - хрупкое разрушение, особенно опасное по границам зерен, в том числе расслоение материала, появление коррозионных очагов, питтинга, выкрашивания и усталостного разрушения материала объекта (235; 267). Эксплуатационные свойства объекта зависят также и от природы фаз и структурных составляющих его материала, их распределения в его структуре, формы и размера, которые выявляются в процессе структурных исследований с использованием металлографических методов (272).
По завершении исследования химического состава эксперт-металловед переходит к исследованию структуры металла объекта.
Анализ структуры металла исследуемого объекта. Цель данного этапа экспертного исследования - установление и классификация структурных признаков металла объекта с последующей их оценкой с точки зрения соответствия его назначению и эксплуатационным требованиям.
На этом этапе, так же как при исследовании химического состава, необходимое условие сравнительного анализа - исследование исходной структуры и структуры по месту разрушения, повреждения. Для этого образцы вырезаются в месте отбора проб на химический анализ так, чтобы структура была исследована по всему поперечному сечению объекта. При этом поперечный разрез делается по центру очага разрушения.
Методы подготовки образцов, выявления структуры и оценки ее отдельных признаков, разработанные для исследования ряда металлов и сплавов, регламентированы стандартами и описаны в специальной литературе (271).
Отличительной особенностью экспертного исследования структуры металла, так же как и его химического состава, является, с одной