Виды трещин в каменных конструкциях и основные причины их появления

Повреждения каменных конструкций зданий и сооружений вызываются развитием в них различных деформаций. Когда величина деформаций достигает некоторых критических значений, в материале стен появляются трещины. Из числа внешних силовых воздействий наиболее распространёнными причинами появления трещин в кирпичной кладке стен могут быть:

- несоответствие несущей способности на сжатие существующей кладки её фактической нагрузке;

- неравномерная осадка частей здания;

- динамические воздействия на здание от оборудования;

- температурные воздействия.

Пря несоответствий несу шей способности на сжатие существующей кладки её фактической нагрузке наблюдаются многочисленные, беспорядочно направленные трещины по всей площади стены, выпадение или разрушение отдельных камней, а иногда и выпучивание участков стены.

Такие трещины могут появляться при надстройке здания, устройстве штраб, пробивке проёмов, при замене перекрытий и других реконструктивных мероприятиях, влекущих за собой увеличение напряжения в кладке стены или на её отдельных участках.

В большинстве случаев стены деформируются в результате неравномерной осадки фундаментов, которая возникает вследствие:

• вымывания грунта из под фундаментов;

• водопровода, канализации, теплофикации или технологическими водами, проливающимися на пол производственных помещений и проникающими в грунт под фундамент из-за отсутствия или неисправности гидроизоляции;

• промерзания грунта основания ниже заложения подошвы фундамента;

• неоднородности грунта в основании.

Способы усиления и восстановления конструкций

Несущая способность существующих каменных конструкций (столбов, простенков, стен и др.) может оказаться недостаточной при реконструкции зданий, надстройках, а также при наличии дефектов в кладке. Одним из наиболее эффективных методов повышения несущей способности существующей каменной кладки является включение её в обойму.

Применяются три основных вида обойм: стальные, железобетонные и армированные растворные.

Основными факторами, влияющими на эффективность обойм, являются процент поперечного армирования обоймы (хомутами), марка бетона или штукатурного раствора и состояние кладки.

Стальная обойма состоит из вертикальных уголков, усиливаемых на растворе по углам усиливаемого элемента, и хомутов из полосовой стали или круглых стержней, приваренных к уголкам. Расстояние между хомутами должно быть не более меньшего размера сечения и не более 50 см. Стальная обойма должна быть защищена от коррозии слоем цементного раствора марки 75-100, толщиной 25-30 мм. Для надёжного сцепления раствора стальные уголки закрываются металлической сеткой ГОСТ 5336-80.

Усиление кирпичных колонн и простенков шириной до 1 м можно выполнять предварительно-напряжённым из уголков, в этом случае значительная часть вертикальной нагрузки воспринимается обоймой.

Железобетонная обойма выполняется из бетона марки не ниже 150 с армированием вертикальными стержнями и сварными хомутами. Расстояние между хомутами должно быть не более 15 см. толщина обойм назначается по расчёту и может быть от 4 до 12 см.

Армированная растворная обойма армируется аналогично железобетонной, но вместо бетона арматура покрывается слоем цементного раствора (штукатуркой) марки 75-100.

Когда одна из сторон элемента, например стена, имеет значительную протяжённость, то необходима постановка дополнительных поперечных, пропускаемых через кладку, связей, располагаемых друг от друга по длине стены на расстоянии не более 2d и не более 100 см, где d – толщина стены и по высоте не более 75 см. отверстия под эти связи выполняются сверлением.