Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Тестовые задания для промежуточной аттестации по дисциплине «Обследование, испытания и реконструкция зданий». Учебно-методическое пособие
.pdf
3. ДЕФЕКТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Все строительные конструкции в основном подвержены одним
и тем же напряженно-деформированным состояниям. Это изгиб, внецентренное сжатие, растяжение (центральное и внецентренное), но могут быть и более сложные состояния, а также локальные воздействия.
Однако одинаковые по назначению конструкции, но выполненные из
различных материалов, могут в процессе эксплуатации приобрести
разные дефекты с различным влиянием на техническое состояние конструкции. Поэтому необходимо знать, какими свойствами обладают
исходные материалы, и как они реагируют на приложенные усилия.
3.1. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Железобетонные конструкции, работающие на изгиб, подвержены образованию трещин при небольших усилиях, при увеличении нагрузки трещины могут развиваться по ширине и по высоте. Трещины
в железобетонных конструкциях могут образовываться по различным
причинам, но будут классифицированы как дефект только при условии несоответствия нормативным требованиям.
Характер образования дефектов зависит от вида конструкции,
условий эксплуатации, назначения конструкции и особенностей напряженно-деформированного состояния. В ригелях, балках, прогонах
и плитах могут быть обнаружены сколы опорных зон, если величина опорной зоны не будет соответствовать проектному значению. Ребристые плиты перекрытия или покрытия подвержены образованию
трещин вдоль линии сопряжения продольного ребра и полки плиты.
В консолях колонн, особенно при воздействии нагрузок от мостовых
кранов, могут быть обнаружены нормальные трещины по грани с верхней частью колонны или наклонные трещины. Разумеется, невозможно перечислить все виды дефектов в железобетонных конструкциях,
но необходимо знать, где они чаще всего могут появиться, как они выглядят, какие причины способствуют их образованию.
Таким образом, появление дефектов связано в основном с работой конструкции под нагрузкой, но при условии несоблюдения нормальных эксплуатационных условий. На основе выявленных дефектов
можно сделать вывод о причинах их появления, определить категорию
технического состояния конструкций или всего здания [23].
11
3.2. КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Каменные конструкции состоят их камней, уложенных на растворе и воспринимающих в основном сжимающие усилия. Основные
каменные конструкции – это несущие наружные или внутренние стены, столбы, выполняющие функции колонн, и различные ограждения.
Возводятся здания, как правило, из искусственных камней: кирпича
силикатного, керамических камней и различных блоков: керамзитобетонных, ячеистых, шлакобетонных и т.д.
В каменных конструкциях чаще всего наблюдаются вертикальные
трещины, возникающие от растягивающих усилий. Однако в местах
опирания балок, ригелей, прогонов можно обнаружить и наклонные
трещины. Как правило, каменные конструкции имеют достаточно большой запас прочности, особенно в зданиях старой застройки,
поэтому наличие трещин, вертикальных и наклонных, может характеризовать отклонение от норматива эксплуатационных параметров:
замачивание грунтов, осадку основания, протечки различного вида,
отсутствие отмосток, неисправность водосточных труб [23].
Для увеличения несущей способности каменные конструкции
могут армироваться сетками, которые располагаются в швах кладки.
Армирование устанавливается по расчету и должно полностью соответствовать проектным данным. Наличие арматурных сеток можно
определить по выпускам арматурных стержней за пределы сечения,
по этим признакам легко замерять шаг и диаметр арматуры.
Необходимо обращать внимание на наличие дополнительных технологических отверстий в каменной кладке и в случае необходимости оценить возможные последствия в отношении уменьшения несущей способности конструкции и здания в целом. Особое значение для
каменных конструкций имеет наличие качественной вертикальной
и горизонтальной гидроизоляции.
3.3. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
Относительно металлических конструкций необходимо сразу
усвоить, что в основном металле и в сварных швах трещины не допускаются. Можно даже предположить, что и трещины в металле образоваться не могут, но это не так: все зависит от химического состава
и от условий эксплуатации. Трещины могут образоваться в некоторых
12
типах металлических конструкций от воздействия отрицательных
температур (хладоломкость) либо от избытка углерода или других
добавок, которые увеличивают упругие свойства металла, а следовательно, увеличивают хрупкость.
Металлические конструкции могут приобрести дефекты за счет
повреждений при монтаже (погнутости, вмятины) либо за счет неточности изготовления, особенно в элементах, стыкуемых с помощью
сварки или болтов и заклепок. Дефектами сварных швов считаются
подрезы основного металла, непровары по сечениям швов, появление шлаковых включений в отдельных участках шва. Эти категории
дефектов могут находиться в рамках допускаемых величин, но могут
и превышать их.
К недопустимым дефектам относятся переходы от основного к наплавляемому металлу, наплывы, потеки, сужения, кратеры и перерывы швов.
При соединениях на заклепках могут иметь место следующие
виды дефектов, регламентируемых в определенных пределах. К ним
относятся: зарубки головки, смещение головки от оси стержня, зарубка металла при обжиме, неплотность склеиваемого пакета. Перечисленные выше дефекты заклепок имеют некоторые допуски, но это не
означает, что их можно не считать дефектами. Такие дефекты, как трещиноватость или рябина головки, отсутствие заклепки или дрожание
головки, вообще не допускаются.
В определенных пределах могут допускаться: прогибы выше нормированной величины, выпучивание стенки, перекос полки, грибовидность и местные прогибы полок, отклонение нижнего пояса элемента конструкции от вертикали [20].
3.4. ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Деревянные конструкции могут подвергаться появлению таких
дефектов, как образование трещин в изгибаемых балках, прогонах,
настилах и т.п., погнутости, винтообразные искривления, сколы и срезы. Кроме этого, может быть использована низкосортная древесина
с большим количеством сучков на 1 м2, с высокой влажностью, и даже
может случиться замена вида древесины. Могут быть допущены технологические дефекты: неточное примыкание элементов врезки, завышенная глубина врубки, продуваемость стен и т.д.
13
4. КОРРОЗИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Коррозия – это утрата начальных прочностных свойств строительных материалов под воздействием агрессивных сред.
Агрессивная среда для материалов, применяемых в строительстве,
может иметь различную природу, характер воздействия и различные
последствия. Это может быть жидкость, имеющая непосредственное воздействие на конструкции, либо пары жидкости, либо твердое
вещество. Агрессивной средой для строительных конструкций является даже чистая (питьевая) вода.
Различают основные виды коррозии:
• физическую (физико-механическую);
• физико-химическую;
• химическую;
• электрохимическую;
• биологическую.
Физическая коррозия не сопровождается химическими превраще-
ниями (размораживание каменных и бетонных материалов).
Физико-химическая коррозия происходит с изменением состава ма-
териала (выщелачивание некоторых компонентов из бетона, раствора).
Химическая коррозия сопровождается необратимыми изменения-
ми материала конструкции в результате действия агрессивной среды.
Электрохимическая коррозия появляется в металлических кон-
струкциях при атмосферном воздействии или в подземных средах, где
всегда присутствуют электрические заряды и магнитное поле [20].
Вопросы коррозионной стойкости строительных конструкций, выпол-
ненных из различных материалов, требуют особого изучения и внимания
при обследовании, потому что признаки и виды коррозии у них различны.
4.1. КОРРОЗИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Хотя и существует мнение, что бетон и железобетон подвергаются
воздействию коррозии редко, но такие варианты наблюдаются. Чаще
всего это касается производственных зданий, поэтому необходимо
рассмотреть этот специфический вопрос отдельно.
В бетонных и железобетонных конструкциях наиболее распро-
странены такие виды коррозии: физико-химическая; физико-механическая и микробиологическая.
14
Физико-химическая коррозия I вида вызывается фильтрацией мяг-
кой воды сквозь бетон. Внешним признаком этого вида коррозии является белый налет на поверхности конструкции.
Коррозия II вида развивается под действием кислот, солей, кон-
центрированных щелочей, которые вступают в реакцию с цементом.
Наиболее агрессивны едкий натрий, едкий калий, аммиак.
Коррозии III вида способствуют сульфаты, находящиеся в грунто-
вых водах, за счет накопления в порах бетона кристаллов солей.
В чистом виде эти 3 вида коррозии проявляются редко, обычно
они переходят из одного вида в другой.
Так как железобетон состоит из бетона и арматуры, то коррозия одно-
го материала влияет и вызывает коррозию другого. Начальная коррозия
в бетоне способствует коррозии арматуры и ухудшает состояние бетона.
Коррозия арматуры чаще всего объясняется как электрохимиче-
ский процесс. Для железобетона, находящегося в постоянной сухой
среде, а также под водой, коррозионной опасности почти не существует, если обеспечена надежная защита арматуры слоем бетона.
Сквозная (точечная) коррозия в арматуре, вызывающая образо-
вание язв, которые выглядят как точечная коррозия, распространяющаяся вглубь стержня. На предварительно напряженную арматуру
существенное влияние оказывает коррозионное растрескивание. Оно
характерно для высокопрочной арматуры.
При нарушении защитного слоя бетона арматура коррозирует го-
раздо быстрее. Особая опасность грозит заглубленным конструкциям,
расположенным в труднодоступных зонах.
Микробиологическая коррозия может проявляться в болотных
водах. Бетон не является питательной средой для живых организмов;
биоорганизмы поселяются на поверхности бетона, расположенного
в воде и имеющего контакт с воздухом. Поселяясь на поверхности
бетона, в основном в порах, микроорганизмы выделяют продукты
жизнедеятельности, которые являются кислотами.
Защита от коррозии бетонных и железобетонных конструкций вы-
полняется различными способами в зависимости от характера воздействия. Методы защиты подразделяются на первичные и вторичные.
К первичным методам относятся:
• снижение агрессивности действия среды;
• отвод агрессивной среды от конструкций;
• удаление агрессивной среды из помещения.
15
Ко вторичным методам защиты конструкций от коррозии отно-
сятся: торкретирование, оштукатуривание, битумное покрытие и др.
4.2. КОРРОЗИЯ КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
По механизму протекания коррозии каменные конструкции
подвержены следующим видам:
• физическая коррозия;
• химическая коррозия;
• биологическая коррозия.
Физико-химические разрушения связаны с химическими процес-
сами, протекающими под действием агрессивных сред, а физико-механическим разрушениям способствуют в основном увлажнения и высыхания, изменения температуры (замораживания и оттаивания).
На величину коррозии влияют:
• вид кирпича (силикатный, глиняный полусухого прессования,
глиняный пластического прессования, керамические камни);
• вид раствора (цементный, известково-песчаный и др.);
• наличие цементной штукатурки.
Вид коррозионных процессов каменных материалов зависит от
местоположения конструктивного элемента и характера среды. Интенсивность коррозии каменных конструкций зависит от структуры
материала, степени и видов его увлажнения, от химического состава
водной среды, воздействующей на каменную кладку.
Силикатный кирпич и изделия из силиката являются продуктом
автоклавной обработки материала, получаемого в результате взаимодействия извести и кремнезема. Кирпич полусухого прессования имеет
сообщающуюся структуру пор, выходящую на поверхность, и ускоряется разрушение от размораживания. Кирпич пластического прессования имеет закрытые поры, которые насыщаются влагой медленнее.
Керамические изделия, имея высокую плотность, обладают меньшей
способностью к водонасыщению.
Каменные конструкции сильно разрушаются продуктами окис-
ления микроорганизмов: грибы, водоросли, лишайники воздействуют ростом биомассы микроорганизмов, внедряются в поры и трещины. Чем крупнее трещины и поры, тем больше они удерживают влаги
и органической пыли, создавая условия роста микроорганизмов и продолжения процесса биоповреждения каменных материалов.
16
4.3. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
На первый взгляд может показаться, что коррозия металлов доста-
точно однообразна, но это далеко не так. Чтобы не ошибиться в оценке при освидетельствовании или, еще хуже, не пропустить локальную
коррозию, необходимо иметь представление об основных возможных
видах коррозии металлов.
Коррозионные процессы в металле различают следующим образом:
• по взаимодействию металла с агрессивной средой;
• по виду коррозионной среды;
• по геометрическому расположению коррозионных разрушений
(на поверхности или в объеме металла).
Общая коррозия встречается чаще остальных, она охватывает всю
поверхность металла и является менее опасным видом коррозии, так
как с ней легче бороться и проще обнаружить. Общую или сплошную
коррозию делят на равномерную и неравномерную.
4.4. КОРРОЗИЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Древесина обладает высокой устойчивостью к воздействию
водных растворов кислот и щелочей и разрушается только при высокой концентрации этих веществ. Разрушение деревянных конструкций
происходит из-за химической коррозии: разложение целлюлозы – под
действием кислот; растворение лигнина – под действием щелочей.
Основными повреждениями древесины являются гниение и черво-
точины. Гниению способствует действие древесных грибов при условиях влажной среды (свыше 25 %) и температуре (18-20 оС) в непроветриваемых помещениях. Питательной средой для грибов является целлюлоза.
По внешним признакам различают два типа гнилей: коррозийную
и деструктивную. Грибы, вызывающие коррозионную гниль, разрушают главным образом лигнин, не затрагивая целлюлозу. Сначала
гнили имеют бледно-желтый цвет в виде отдельных пятен или полосок, затем пятна увеличиваются, в выцветающих местах древесина
становится мягкой.
Иной группой являются плесневелые грибы, которые окрашивают
древесину в сиреневатый цвет, развиваются они при влажности 50-100 %
и температуре 20-25 оС. После высыхания древесины действие грибов
прекращается.
17
Следует остановиться еще на одном виде коррозионного воздей-
ствия на древесину – это червоточины, которые являются результатом
деятельности древоточцев, обитающих, как правило, под корой древесины или вне нее. Эти живые существа наносят вред древесине, превращая ее в труху и очень быстро углубляясь к сердцевине деревянного элемента. Древоточцы перемещаются вглубь методом «буравчика»,
вкручиваясь в древесину и поражая ее структуру.
Защитой от биологических повреждений деревянных конструкций
служит создание необходимого температурно-влажностного режима.
Кроме этого, необходима химическая обработка древесины, которая
должна производиться еще при строительстве или во время ремонтов,
когда к конструкциям обеспечен свободный доступ. Профилактическими мероприятиями против загнивания древесины являются проветривание и предупреждение попадания сырости.
При массовых поражениях древесины коррозией вырезают по-
врежденный участок с захватом (40-50) см здоровой части элемента.
Выполнение специальных мер по ликвидации жуков-точильщиков
и различных грибов в древесине производят в летнее время года. Именно весной и летом личинки жуков выходят на поверхность древесины,
а осенью и зимой они уходят глубоко в древесину и становятся недоступны для обработки.
Применение антисептика не должно понижать прочность древеси-
ны, не должно вызывать коррозии металла соединительных деталей, не
выделять неприятных запахов. Защитные покрытия могут наноситься
на поверхность деревянных конструкций следующими способами:
• обмазкой кистями;
• опрыскиванием из краскопультов;
• погружением деталей в антисептик (метод пропитки) [27].
18
5. ОБСЛЕДОВАНИЕ
СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Обследование представляет собой целый комплекс мероприя-
тий, направленных на выявление имеющихся дефектов в строительных конструкциях, определение фактической прочности материалов
конструкций, сопоставление проектной и фактической несущей способности конструкций, и на основе полученных данных определяется
категория технического состояния. В соответствии с категорией технического состояния определяется пригодность объекта к дальнейшей
эксплуатации, необходимость мероприятий по восстановлению проектных показателей или усилению конструкций [26].
До начала обследования необходимо собрать основную информа-
цию об этом объекте, которая должна состоять из следующих видов
технической документации:
• проектная документация на объект;
• акты приемки скрытых работ;
• акты приемки здания или сооружения в эксплуатацию;
• документы на согласование допущенных отклонений от про-
екта;
• документы, подтверждающие контроль качества сварных швов;
• акты на ремонтные работы;
• данные о грунтах и допустимых нагрузках на грунт;
• расчетные схемы с указанием мест приложения нагрузок;
• данные о методах расчета конструкций;
• монтажные схемы колонн и ригелей, стропильных конструкций,
перекрытий и других конструктивных элементов.
Обследование подразделяется на три этапа:
• подготовительный этап;
• предварительное (визуальное) обследование;
• детальное (инструментальное или комплексное) обследование.
Обследование начинается с разработки технического задания,
в котором определяется, какие этапы должны быть выполнены и в каком объеме. Если заказчик необоснованно сокращает объем обследования, то он сам несет ответственность за низкую достоверность результатов обследования [2].
19
5.1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ
ЭТАП ОБСЛЕДОВАНИЯ
Подготовительный этап состоит из следующих позиций:
• ознакомление с объектом обследования, его объемно-планировочным и конструктивным решением, материалами инженерно-геологических изысканий;
• анализ проектно-сметной документации;
• выявление участков с наибольшей степенью дефектности конструкций;
• определение безопасного способа доступа к конструкциям;
• уточнение особых условий к договору;
• составление программы работ на основе технического задания.
Техническое задание разрабатывается и утверждается заказчиком,
согласовывается с исполнителем, в некоторых случаях – с проектной
организацией.
5.2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ (ВИЗУАЛЬНЫЙ)
ЭТАП ОБСЛЕДОВАНИЯ
Предварительное (визуальное) обследование проводят в целях
предварительной оценки технического состояния строительных конструкций по внешним признакам и определения необходимости в проведении детального (инструментального) обследования.
В составе предварительного этапа проводят сплошное визуальное
обследование конструкций, здания в целом и выявление дефектов и
повреждений по внешним признакам с необходимыми замерами и их
фиксацией.
Результатами проведения предварительного (визуального) обследования являются:
• схемы и ведомости дефектов с фиксацией их мест и характера;
• описания и фотографии дефектных мест;
• определение характерных деформаций здания (прогибы, крены,
выгибы, перекосы и т.п.);
• установление аварийных участков (при наличии);
• предварительная оценка технического состояния строительных конструкций, инженерного оборудования (при необходимости).
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]