67. Определение степени повреждения высокими температурами изгибаемых и сжатых железобетонных конструкций.
инструментальный осмотр
Различают предварительный и основной (детальный) осмотр здания, поврежденного пожаром. Во время предварительного осмотра здания определяют участки обрушения и аварийные конструкции и ограждают опасную зону. Основной осмотр участков здания подразделяется на визуальный и инструментальный. В процессе визуального осмотра участки повреждения строительных конструкций сохраняют без изменения, за исключением тех случаев, когда требуется обеспечить безопасность.
В процессе осмотра зданий, поврежденных пожаром, определяют состояние железобетонных конструкций, степень их прогрева, наличие скрытых дефектов, трещин.
определение глубины прогрева сечений ж/б конструкций
Глубину прогревасечений железобетонных элементов ориентировочно можно оценить по изменению звука и цвета бетона, непосредственным испытанием, путем откола бетона по сечению молотком, теплотехническим расчетом, если известны длительность и максимальные температуры огневого воздействия. При такой оценке следует учитывать вид обогрева и массивность элементов. У массивных элементов (например, колонн) часть бетона прогретая до температур 500 – 550 °С при двух- и трехстороннем обогреве, отваливается при ударе молотком. Односторонний обогрев тонкостенных железобетонных конструкций (например, плит) приводит к их относительно равномерному прогреву. В таком случае определить глубину прогрева сечения до температуры 500 – 600 оС непосредственно отколом бетона практически невозможно. При этом тонкостенные элементы находятся в сложном напряженном состоянии, а у бетона по всему сечению конструкции значительно снижаются прочностные и деформативные свойства. Из-за этого перекаленные огнем участки тонкостенных сечений разрушаются от действия собственных масс при демонтаже.
определение скрытых дефектов
Для определения скрытых дефектовконструкций: трещин, пустот раковин, рыхлого бетона применяют ультразвуковые приборы. Наиболее удобным является прибор УКБ-1М. Он измеряет скорость распространения акустического импульса, изменение его энергии и частотно-амплитудный спектр. Работа прибора основана на том что при прохождении ультразвука через бетон, имеющий неоднородные включения, акустические импульсы затухают интенсивнее, чем в неповрежденном бетоне. Точность измерения амплитуды импульсов зависит от надежности акустических контактов щупов прибора и бетона, поэтому при обследовании наряду с коэффициентом затухания определяют и характер реверберационного процесса в сечении элемента. При дефектоскопии массивных железобетонных конструкций на низких частотах (20 – 150 кГц) чувствительность приборов невелика. Однако некоторые специфические дефекты, вызванные некачественной укладкой бетона, воздействием огня, промерзанием или коррозионными разрушениями, обнаруживаются достаточно четко.
В процессе обследования зданий, поврежденных пожаром, выявляют конструкции, имеющие трещины в бетоне с шириной раскрытия более 0,3 мм. Такие трещины в ряде случаев являются внешними признаками повреждений, значительно влияющих на прочность и долговечность железобетонных конструкций. Так, широко раскрытые трещины 2, расположенные в пролете изгибаемых элементов, свидетельствуют о снижении прочности рабочей арматуры или потере предварительных напряжений в ней. Беспорядочные температурно-усадочные трещины 3 и 4 возникают на поверхности бетона, поврежденного огнем.
Характер образования трещин и повреждений в элементах железобетонных конструкций от огневого воздействия: а – в ребристых плитах покрытий и перекрытий (прогрев снизу со стороны ребер); б – в прогонах, балках, ригелях; в – в колоннах, стойках, элементах ферм
Влияние неглубоких трещин 3 на прочность конструкции менее значительно, чем на их долговечность. Глубокие трещины 4 в сжатой зоне указывают на снижение прочности железобетонных конструкций. Наличие сквозных рваных отверстий в тонкостенных элементах и обрушение (обкол) лещадок5 бетона площадью 0,001 – 0,03 м2 на глубину 10 – 15 мм с поверхности массивных элементов является следствием взрывообразного разрушения бетона. Эти повреждения характерны для участков непосредственного воздействия пламени на железобетонные конструкции над очагом пожара. Трещины / в стыке ребер плиты с ее полкой возникают от разности температурных напряжений в сечениях элементов.
Продольные сквозные трещины 6 вблизи углов конструкций являются признаком отслоения защитного слоя бетона, наиболее поврежденного двухмерным потоком тепла.