Діагностика та випробування будівельних конструкцій

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Тексти лекцій

з дисципліни

«Діагностика та випробування будівельних конструкцій»

1. Обстеження будівель

Технічне обстеження будівель проводять з метою отримання об'єктивних даних про фактичний стан будівельних конструкцій та інженерного обладнання з урахуванням зміни у часі.

При обстеженні вивчається проектна документація, уточнюються конструкції окремих вузлів, визначається характер армування залізобетонних елементів, досліджується ступінь ураження матеріалу конструкцій корозією, аналізуються причини утворення тріщин і механічних пошкоджень.

Обстеження проводиться в 3 етапи.

Перший етап - збирання та вивчення технічної документації, узагальнення відомостей з будівництва та експлуатації будівлі.

Другий етап - обстеження несучих і огороджувальних конструкцій наземної частини будівлі.

Третій етап - обстеження фундаментів і грунтів основи.

При ознайомленні з технічними документами вивчаються виконавчі робочі креслення будівлі, акти на приховані роботи, висновків комісії з результатами раніше проведених обстежень, дані геологічних вишукувань. Особливу увагу приділяється відомостями з технічної експлуатації будівлі: присутності вібраційних технологічних навантажень, агресивних діях, випадків проморожування грунту в основі фундаментів, підтоплень підвальних приміщень атмосферними, грунтовими або технічними водами і пр.

Обстеження наземної частини будівлі, як правило, починається з оцінки відповідності об'ємно-планувальних і конструктивних рішень будівлі в натурі початкового проекту. При цьому перевіряються найважливіші розміри конструктивної схеми: довжина прольотів, розміри перерізу несучих конструкцій, висота поверхів і пр. Діагностика стану конструкцій зазвичай проводиться з використанням декількох методів: візуально, найпростішими механічними інструментами, приладами незруйновного контролю, лабораторними і натурними випробуваннями.

У завдання візуального огляду входить оцінка фізичного стану окремих конструктивних елементів і будівлі в цілому. Огляду підлягають всі несучі та огороджувальні конструкції будівлі: покрівля, крокви, перекриття, стіни та фундаменти. Особливо ретельно обстежуються вузли сполучень елементів, довжина спирання та якість зварних з'єднань. За результатами візуального огляду складається карта дефектів і оцінюється ступінь фізичного зносу конструкцій. Допомагають у цьому і спеціальні таблиці, розроблені в Госгражданстрой [7].

У процесі візуального огляду виявляються конструктивні елементи, несуча здатність яких викликає побоювання. До них відносяться: залізобетонні конструкції з небезпечними нормальними і похилими тріщинами, сліди корозії арматури: кам'яні конструкції з тріщинами і глибокими пошкодженнями кладки.

При огляді стін встановлюються дефектні зони, що знижують теплозахист і міцність стінового огородження. У панельних будинках особливо ретельно обстежуються стики стінових панелей, через незадовільну герметизації яких часто відбувається промерзання стін, а також зростає їх водопроникність і продувність.

У цегляних будинках досліджується стан цегляної, визначаються зони механічних та фізико-хімічних руйнувань.

До особливо небезпечних пошкоджень відносяться тріщин, які утворюються в результаті нерівномірного осідання фундаментів і перевантаження. Ділянки стін з серйозними ушкодженнями обстежуються інструментально приладами неруйнівного контролю, а при необхідності відбираються проби матеріалу стін для випробування в лабораторних умовах.

За результатами випробувань і перевірочних розрахунків уточнюються фізичний знос стін та оцінюються їх експлуатаційні якості.

При огляді колон звертають увагу на стан поверхні, виявляються ділянки механічних пошкоджень мостовими кранами, що переміщуються вантажем і автотранспортом, фіксуються наявні тріщини і аналізуються причини їх утворення. Тріщини можуть свідчити про корозію арматури в бетоні, втрати місцевої стійкості стиснутих стержнів (при рідкісному кроці поперечної арматури), перевантаження колон і т.п.

При огляді перекриттів спочатку оцінюється загальний стан їх елементів (балок і настилу), а потім - стан полів. Ті з елементів, де виявлені великі прогини, тріщини або сліди корозії матеріалу, піддаються більш глибокому обстеженню. Одночасно уточнюється довжина площадки обпирання елементів на підтримуючу конструкцію (консолі колон, стіни, ригелі) і коригується розрахункова схема.

При огляді покриття основна увага звертається на стан несучих конструкцій: кроквяних ферм, балок і плит настилу. Крім того, обстежуються покрівля та утеплювач. Виявлені сліди протікання покрівлі, зони перезволоження утеплювача і розриву водоізоляційного килима заносяться на карту дефектів покрівлі.

Збільшення навантаження від водонасиченого утеплювача враховуються в перевірному розрахунку міцності покриття, а зниження теплозахисних властивостей утеплювача - в теплотехнічному розрахунку.

Метою інструментального обстеження будівель є отримання кількісних даних про стан несучих і огороджувальних конструкцій: деформаціях, міцності, тріщиноутворення і вологості.

Інструментальному обстеженню підлягають конструкції з явно вираженими дефектами і руйнуваннями, виявленими при візуальному огляді, або конструкції, що визначаються вибірково за умовою: не менше 10% і не менше трьох штук в температурному блоці, методи інструментального обстеження та використовується для цього апаратура наводяться в таблиці 1.

Таблиця № 1. Методи інструментального обстеження

п / п

Досліджуваний параметр

Метод випробування або вимірювання

Інструменти, прилади, обладнання

1.

Об'ємна деформація будівлі

Нівелювання; теодолитная зйомка

Нівеліри: Н-3, Н-10, НА-3 і ін

Теодоліти: Т-2, Т-15, Тан і ін

Фотоапарати, стереокомпаратор

2.

Прогини і переміщення

Нівелювання


Прогиномірами:

а) механічної дії

б) рідинними на принципі сполучених посудин

Нівеліри: Н-3, Н-10, НА-1 та ін


ПМ-2, ПМ-3, ПАТ-5


П-1

3.

Міцність бетону

Метод пластичних деформацій (ГОСТ 22690.0-88)


Ультразвуковий метод (ГОСТ 17624-87)

Метод відриву зі сколюванням

(ГОСТ 226900-88)

Метод здавлювання

Молоток Фізделя, молоток Кашкарова, пружинисті прилади: КМ, ПМ, ХПС та ін УКБ-2, Бетон-5, УК-14П, Бетон-12 і ін


ГПНВ-5, ГПНС-4

Динамометричні кліщі

4.

Міцність розчину

Метод пластичної деформації

Склерометр СД-2

5.

Приховані дефекти матеріалу конструкції

Ультразвуковий метод


Радіометричний метод

Прилади: УКБ-1, УВБ-2, Бетон-12, Бетон-5, УК-14П

Прилади: РПП-1, РПП-2, РП6С

6.

Глибина тріщин в бетоні і кам'яній кладці

Підсікання тріщин


Ультразвуковий метод

Молоток, зубило, лінійка

УК-10ПМ, Бетон-12, УК-14П, Бетон-5, Бетон-8УРЦ та ін

7.

Ширина розкриття тріщин

Вимірювання сталевими щупами тощо За допомогою відлікового мікроскопа

Щуп, лінійка, штангенциркуль


СВІТ-2

8.

Товщина захисного шару бетону

Магнітометричні метод

Прилади: ІЗС-2, МІ-1, ІСМ

9.

Щільність бетону, каменя і сипучих матеріалів

Радіометричний метод



(ГОСТ 17623-87)

Джерела випромінювання З s -137, С 0 -60

Виносний елемент типу ІП-3

Рахункові пристрої (радіометри): Б-3, Б-4, Бетон-8-НРЦ

10.

Вологість бетону і каменю

Нейтронний метод

Джерело випромінювання R a - B e, Датчик НВ-3

Рахункові пристрої: СЧ-3, СЧ-4, «Бамбук»

11.

Повітропроникність

Пневматичний метод

ДСК-3-1, ІТТ-2М

12.

Теплозахисні якості стінового огородження

Електричний метод

Термощуп: ТМ, ЦЛЕМ, теплометрія ЛТІХП

13.

Звукопровідність стін і перекриттів

Акустичний метод

Генератор «білого» шуму ГШН-1

Підсилювачі: УМ-50, У-50

Шумомір Ш-60В

Спектометр 2112

14.

Параметри вібрації конструкції

Візуальний метод

Механічний метод

Електрооптичний метод

Вібромарка

Вібрографи Гейгера, ручний вібрографи ВР-1

Осцилографи: Н-105, Н-700, ОТ-24-51, комплект вібродатчиків

15.

Осадка фундаменту

Нівелювання

Нівеліри: Н-3, Н-10, НА-1 та ін

Особлива увага приділяється обстеженню будівель, які зазнали вплив пожежі. При цьому обстеження умовно поділяють на попереднє і детальне.

У процесі попереднього обстеження збираються відомості про пожежу, встановлюється місце знаходження вогнища пожежі, час виявлення і ліквідація пожежі, максимальна температура, тривалість інтенсивного горіння та засоби гасіння.

На основі наявної будівельної документації та даних натурного обстеження складаються плани поверхів, де вказуються місця розташування аварійних приміщень і конструкцій. Результати попереднього обстеження оформляють актом і надалі використовуються при розробці плану заходів детального обстеження. До акта додається таблиця результатів попереднього обстеження за формою, зазначеною в таблиці № 2.

Таблиця № 2. Результати попереднього обстеження будівель після пожежі

п / п

Обстежувані частини будівлі (осі, поверхи)

Повністю зруйновані конструкції (вказати характер руйнування)

Частково зруйновані конструкції (вказати характер руйнування)

Висновок про необхідність заміни або посилення конструкцій, можливість знаходження людей на конструкціях або під ними

Висновок про можливість знаходження людей в обстежуваних приміщеннях

1

2

3

4

5

6







У завдання детального обстеження входить визначення структурних і фізико-механічних ушкоджень матеріалу конструкцій, викликаних дією високих температур і різким охолодженням при гасінні пожежі.

У процесі детального обстеження визначається температура нагріву поверхні конструкцій, а також оцінюється міцність бетону та арматури.

Особливу увагу при обстеженні приділяють міцності матеріалів конструкцій. Міцність бетону визначається як неруйнівними методами (ультразвук, пластична деформація), так і з частковим руйнуванням тіла конструкції (відрив зі сколюванням, витяг кернів для лабораторних випробувань та ін.)

Слід підкреслити, що найбільш достовірну інформацію про міцність бетону дає випробування кернів. Саме цей метод рекомендується використовувати при обстеженні відповідальних конструкцій.

Показники міцності арматури встановлюють випробуванням зразків, вирізаних з конструкцій, що найбільшою мірою пошкоджених пожежею.

Якщо відсутні експериментальні дані, то величину зниження міцності бетону та арматури визначають через понижуючі коефіцієнти, регламентовані нормами.

Обстеження грунтів основи і фундаментів роблять при збільшенні існуючих навантажень на фундаменти або у зв'язку з нерівномірними деформаціями основи, які призвели до утворення тріщин у стінах експлуатованого будівлі. При цьому грунти досліджуються за допомогою розвідувальних свердловин і шурфів.

Кількість розвідувальних свердловин встановлюється за результатами попереднього вивчення інженерно-геологічної документації, даних натурного обстеження конструкцій та конфігурації будівлі.

У районах із складним інженерно-геологічними умовами, що характеризується наявністю просадних або набухають грунтів, можливістю зсувів, кількість розвідувальних свердловин збільшується, а інженерні вишукування проводяться силами спеціалізованих організацій.

Додатково до свердловин обстеження грунтів основи проводиться за допомогою шурфів.

Шурфи відкопує біля стін будівлі або окремо розташованих опор на 1,5 метра нижче за позначку підошви фундаменту. Кількість шурфів встановлюється в залежності від характеру пошкоджень будівлі, стану несучих стін і фундаментів. Якщо пошкодження не пов'язані зі збільшенням навантажень на основу і відсутні ознаки нерівномірне осідання фундаментів, кількість шурфів приймається не більше трьох на будівлю з застроечной площею до 1000 м 2. Кількість шурфів відповідно збільшується при складних гідрогеологічних умовах і просідаючих грунтах. Шурфи закладаються в місцях з найбільшою деформації стін і підвалів, на ділянках зі зруйнованою вимощенням, в зонах локальних підтоплень з водопровідно-каналізаційної мережі.

З шурфів відбираються проби грунту для визначення фізико-механічних властивостей: вологості, щільності, кута внутрішнього тертя, питомого зчеплення і модуля деформацій. Кількість проб, необхідне для визначення нормативних та розрахункових характеристик, встановлюється в залежності від ступеня неоднорідності грунту і класу будинку.

Результати інженерно-геологічних вишукувань подаються у формі звіту, де відображаються літологічний будова підстави, гідрогеологічна характеристика, результати визначення фізико-механічних властивостей грунту. До звіту додаються геологічні та гідрогеологічні карти, а також інженерно-геологічні розрізи товщі грунту (колонки свердловин).

Обстеження фундаментів виробляється з тих же шурфів, з яких відбиралися проби грунту. При цьому встановлюється тип фундаменту, його конфігурація і вид застосовуваних матеріалів. Одночасно визначається глибина закладення фундаменту, а з допомогою свердління або підкопу з використанням Г-образного щупа - і ширина підошви. При обстеженні пальових фундаментів заміряється перетин паль і інтервал між ними (на 1 п.м. довжини фундаменту).

Особливо ретельно оглядають вузли сполучень фундаментів з іншими конструкціями: паль з ростверком, окремих фундаментів з фундаментними балками і колонами, стрічкових фундаментів зі стінами. При виявленні у конструкції фундаментів дефектів проводиться його додаткове обстеження фізичними або механічними методами. Для визначення класу бетону зазвичай використовуються методи пластичного деформування, а для виявлення прихованих дефектів - ультразвук.

Після виконання робіт з обстеження фундаменту шурф пошарово засипається грунтом, утрамбовується, а потім відновлюється вимощення.

Результати обстеження фундаментів завершуються складанням технічного висновку, де наводяться дані вивчення архівних матеріалів: конструктивні зміни будівлі в період експлуатації, дати екстремальних підтоплень грунтовими водами технологічними, що сталися деформації фундаментів, зміни технологічних (експлуатаційних) навантажень та ін Крім того, представляються ескізи конструкцій фундаментів з зазначенням основних розмірів і глибини залягання, а також результати дослідження міцності матеріалу фундаменту.

2. Пошкодження будівельних конструкцій

Пошкодження будівельних конструкцій викликаються низкою причин, серед яких - технічні недоробки виготовлення, низька якість монтажу, невраховані проектом силові і температурні дії, порушення умов експлуатації (рис. 1).

Пошкодження класифікуються по виду та значущості (рис. 2). До найбільш характерних пошкоджень, що утворюються при експлуатації будівель, зазвичай ставляться зволоження, корозія матеріалу і тріщини в конструкціях, а також пошкодження, спричинені високою температурою і різким охолодженням конструкцій при пожежах.

Зволоження конструкцій

Підвищений вміст вологи характерне для багатьох конструкцій, що контактують з водою в процесі виготовлення і експлуатації, при цьому розрізняється п'ять видів зволоження:

  1. при виготовлення конструкцій (будівельна волога);

  2. атмосферними опадами;

  3. витоками з водопровідно-каналізаційної мережі;

  4. конденсатом водяної пари повітря;

  5. капілярним і електроосмотичного підсмоктуванням грунтової води.

Практика показує, що підвищений вміст вологи негативно позначається на експлуатаційних показниках несучих і огороджувальних конструкцій. Зі збільшенням вологості зростає коефіцієнт теплопровідності матеріалу, погіршуються його теплотехнічні властивості. Крім того, при зміні вологості змінюється обсяг матеріалу, а при багаторазовому зволоженні розхитується його структура і знижується довговічність. Несприятливо позначається перезволоження і на стані повітряного середовища приміщень, погіршуючи її з гігієнічної точки зору.

Зміст будівельної вологи в конструкціях обумовлено специфікою їх виготовлення і в початковий період не перевищує таких величин: для бетонних і залізобетонних конструкцій - 6 ... 9%, для кам'яних і армокам'яних конструкцій - 8 ... 12%.

Надалі при несприятливих умовах експлуатації вологість матеріалу конструкції може істотно збільшуватися.

Зволоження атмосферними опадами відбувається при пошкодженнях покрівлі, незадовільному стані водовідвідного устаткування будівлі (водостічних труб, жолобів, водозливних), коротких карнизах і носить переважно сезонний характер.

Для захисту стін від зволоження атмосферними опадами проводяться конструктивні заходи, спрямовані на подовження коротких карнизів, ремонт та відновлення жолобів, водостічних труб і водозливів. Крім того, поверхня стін обштукатурюється або облицьовується водостійкими матеріалами. Застосовується також фарбування стін емалевими і лакофарбовими складами.

Зволоження витоками з водопровідно-каналізаційної мережі зазвичай зустрічаються в будинках з зношеним санітарно-технічним обладнанням при порушенні термінів проведення планово-попереджувальних ремонтів (ППР). Витоку призводять до перезволоження і швидкого руйнування кладки стін, особливо із силікатної цегли. Місця зволоження витоками легко виявляються при обстеженні стін по характерних плям.

Зволоження витоками усувається шляхом ремонту санітарно-технічного обладнання з подальшим просушуванням конструкцій теплим повітрям.

Зволоження огороджувальних конструкцій конденсатом водяної пари повітря відбувається при температурі точки роси, коли вологість повітря біля поверхні конструкції або в порах її матеріалу виявляється вище максимальної пружності пари при даній температурі і надлишок вологи переходить в рідку фазу.

Механізм утворення конденсату усередині конструкції конструкції досить складний і залежить від багатьох параметрів: різниці парціального тиску парів повітря біля протилежних поверхонь конструкцій, відносної вологості і температури повітря всередині і зовні приміщення, а також щільності матеріалу. Ступінь насичення повітря парами води виражається через відносну вологість повітря φ,%, визначається за формулою:

де E - максимальна пружність водяної пари при даній температурі;

e - дійсна пружність водяної пари.

Для середньої смуги Росії при різниці температури внутрішнього і зовнішнього повітря в січні місяці 40 0 С , .

Значення відносної вологості повітря і максимальної пружності парів води становить відповідно:

,

,

Дійсна пружність парів води становить:

;

.

Парціальний тиск пари на внутрішню поверхню огороджувальної конструкції (стіни):

Істотна величина парціального тиску дозволяє повітряному потоку досить вільно проникати крізь товщу зовнішньої стіни. Помічено, що чим нижче теплоізоляція зовнішньої стіни і більше відносна вологість повітря в приміщенні за цією стіною, тим більша небезпека її перезволоження водяними парами з приміщення. Якщо ж зовнішня поверхня стіни покрито щільним паронепроникним матеріалом, то проникає через стіну водяна пара має можливість конденсувати всередині стіни, переувлажнен її та збільшуючи теплопровідність.

Конденсаційне зволоження запобігається шляхом раціонального конструювання стін, заснованого на виконанні вимог норм та розрахунку температурно-вологісного режиму. Так, наприклад, в будівлях, що експлуатуються в умовах помірно-вологого і сухого клімату, опір зовнішніх стін зменшується від внутрішньої поверхні до зовнішньої, при цьому пароізоляція розташовується на внутрішній поверхні стіни. Особливо це важливо при захисті від перезволоження зовнішніх стін вологих і мокрих приміщень (лазень, саун, пралень та ін.)

При виборі зовнішньої обробки стін слід пам'ятати, що небезпечні як її паронепроникність, так і надмірна пористість. Якщо в першому випадку можливе перезволоження стіни конденсатом, то в другому - атмосферної вологою.

Зволоження капілярним і електроосмотичного підсмоктуванням грунтової вологи характерне для стін, у яких відсутній горизонтальна гідроізоляція або коли гідроізоляція розташована нижче вимощення.

Механізм капілярного зволоження заснований на дії сил тяжіння між молекулами твердого тіла і рідини (явище змочування). При відсутності в матеріалі стіни гідрофобних (водовідштовхувальних) речовин вода змочує стінки капілярів і піднімається по них. Висоту підняття води в капілярі h можна визначити за відомою формулою Д. Жюрена:

,

де - Радіус капіляра, см;

і - Відповідно щільність води і повітря, ;

- Прискорення вільного падіння, ;

- Поверхневий натяг води, .

У капілярно-пористих матеріалах, таких як щільний бетон, цементно-піщаний розчин або цегла, радіус капілярів знаходиться в межах: . Поверхневий натяг води при температурі складає . Якщо знехтувати щільністю повітря, то максимальна висота підйому води в капілярі за рахунок сил змочування складе приблизно 1,5 м.

При обстеженні будівель підйом грунтової вологи у стінах спостерігався на висоту до 5м, що істотно перевищує висоту капілярного підсосу. Мабуть, вирішальну роль у цьому відіграє дію електроосмотичного сил.

Під електроосмос розуміється спрямований рух рідини, від анода до катода, через капіляри або пористі діафрагми при накладенні електричного поля.

Слід зазначити, що слабкі електричні поля завжди присутні в стінах, які відчувають перепади температури по довжині або на протилежних поверхнях (термоелектричний ефект Зеєбека). При цьому позитивні заряди (аноди) групуються головним чином у підстави стіни в зоні контакту з грунтом, а негативні (катоди) - вгорі.

Розглядаючи стіни з капілярно-пористого матеріалу як своєрідну діафрагму, слід вважати, що грунтова вода за рахунок електроосмотичного сил піднімається вгору по стіні в бік катода. Так як потенціал електричного поля стіни змінюється під впливом зовнішніх факторів (перепаду температури, інтенсивної сонячної інсоляції, вологості повітря), то й величина електроосмотичного зволоження - змінна.

Викладені теоретичні передумови дають підставу до застосування електроосмосу для регулювання вологості і осушення стін.

Електроосмотичного осушення стін проводиться трьома способами:

а) коротким (за допомогою сталевих смуг) замиканням протилежних полюсів електричного поля стіни, включаючи фундамент (пасивне осушення). Для цього сталеві смуги на зовнішній поверхні стіни розташовуються з кроком 0,3-0,5 м. Довжина смуг приймається не менше висоти зволоження стіни;

б) накладеним струмом з напругою 40-60В і силою струму 3-5А. При цьому електричний струм подається від генератора постійного струму. Позитивний полюс генератора підключається до сталевої смузі, розташованій у верхній частині стіни, а негативний - до смуги, закріпленої на фундаменті. Тривалість сушіння накладеним струмом звичайно не перевищує двох-трьох тижнів [2]. В) гальванічними елементами (мідно-цинковими, вугільно-цинковими та ін.)

Активний елемент (протектор) встановлюється в грунті на рівні підошви фундаменту, а пасивний - на внутрішній поверхні осушуваної стіни. Відстань між електродами гальванічних пар визначається розрахунковим шляхом на підставі даних про гальванічної активності елементів, пористості стіни, радіусі капілярів, коефіцієнті електроосмосу і питомої електропровідності води.

Розрахункові формули наводяться в [8,1]. Електроосмотичного осушення стін гальванічними елементами поки не знайшло широкого застосування і знаходиться в стадії подальшої розробки та вдосконалення.

При реконструкції будинків, розрахованих на тривалу експлуатацію (50 і більше років), радикальними методами захисту стін від зволоження грунтовими водами вважаються водовідведення, а також відновлення або влаштування нової гідроізоляції стін.

Одним з ефективних способів відведення грунтових вод від стін підвальних приміщень і заглиблених споруд є дренаж.

При проектуванні дренажу необхідно враховувати, що водозниження, особливо в глинистих і пилуватих піщаних грунтах, тягне за собою ущільнення і осідання осушуваної товщі грунту, що може призвести до значних деформацій фундаментів. Додаткова осаду будівель на осушуваної території визначається з розрахунку, що кожний метр пониження рівня підземних вод відповідає збільшенню навантаження на грунт 9,8 кН / м. Для захисту підземних споруд від грунтових вод у комбінації з дренажем ефективно пристрій протифільтраційних завіс, виконуваних набиванням глини або нагнітанням бітуму.

До найбільш складним і трудомістким процесам або в ремонтних роботах відносяться відновлення або влаштування нової гідроізоляції стін будівлі. Значення гідроізоляції важко переоцінити, оскільки вона є єдиним надійним способом захисту стін від впливу і проникнення капілярної грунтової вологи, безнапірних і напірних грунтових вод. При цьому горизонтальна гідроізоляція перешкоджає капілярному і електроосмотичного підсосу вологи вгору по стіні, а вертикальна - поверхневому зволоженню і проникненню вологи в підвальні приміщення.

Проведення ремонтно-відновлювальних робіт з гідроізоляції будівлі передує ретельне обстеження його підземної частини, особливо стін підвальних приміщень, виконаних з бетонних блоків, бутовий або цегляної кладки і мають велику кількість швів. Обстеження проводиться при тимчасовому зниженні рівня грунтових вод шляхом їх відкачування з шурфів або голкофільтрами. Для запобігання вимивання грунту з підошви фундаментів шурфи і іглофільтри розміщуються поза підвальних приміщень.

Виявлені ділянки ушкоджень гідроізоляції видаляються вручну за допомогою металевих щіток і скребків або з використанням механічних способів. При незначних пошкодженнях гідроізоляція ремонтується із застосуванням, по можливості, тих же гідроізоляційних матеріалів. Якщо пошкодження перевищують 40%, то доцільна заміна гідроізоляції на більш ефективну. При виборі типу гідроізоляції враховуються гідрогеологічні умови експлуатації будівлі, категорія сухості приміщень і тріщиностійкість огороджувальної конструкції.

Ремонт і відновлення горизонтальної гідроізоляції стін може здійснюватися двома методами: ванням в кладку стін гідрофобних речовин, що перешкоджають капілярного підсосу вологи, і закладкою нового гідроізоляційного шару з рулонних матеріалів.

Ін'єкція проводиться розчинами кремнійорганічних сполук ГКЖ-10 і ГКЖ-11 через отвори в стінах, що розташовуються в один або два ряди. Відстань між рядами приймається 25см, а між отворами в ряду - 35 ... 40см. Отвори діаметром 30 ... 40мм свердляться на глибину, приблизно рівну 0,9 товщини стіни. Подача розчину проводиться одночасно через 10-12 ін'єкторів (сталеві трубки діаметром 25мм), вставлених в отвори в стіні, і зачеканенних клоччям.

Кількість розчину , Необхідне для гідроізоляції 1 п.м. стіни, визначається за формулою [9]:

,

де - Товщина стіни, м;

- Висота оброблюваної зони, м (≈ 0,6 м);

- Пористість матеріалу стіни,% (≈ 20%).

Гідроізоляцію нежитлових приміщень можна проводити за допомогою електросілікатізаціі за методом проф. Л.А. Цебертовіча. У цьому випадку через ін'єктори подаються послідовно розчини рідкого скла і хлористого кальцію. У результаті хімічної взаємодії утворюється гель кремнієвої кислоти, що заповнюється пори в матеріалі кладки і що перешкоджає капілярного підсосу вологи. Обробка цегляної кладки стін здійснюється в полі постійного струму з градієнтом потенціалу 0,7-1В / см [9].

Відновлення горизонтальної гідроізоляції стін рулонними матеріалами (руберойдом, гідроізол-пергаміном та ін) проводиться ділянками довжиною 1-1,5 м. Для цього за допомогою відбійного молотка або інших механізмів пробиваються наскрізні отвори в стіні на висоту двох рядів кладки, в які укладаються два шари рулонного матеріалу на бітумній мастиці. Потім отвору закладаються цеглою на звичайному цементно-піщаному розчині М75-100. Для включення в роботу відновленого ділянки стіни зазор між новою і старою кладкою ретельно зачеканівается розчином, приготованому на цементі, що розширюється.

Горизонтальна гідроізоляція рулонними матеріалами влаштовується приблизно на 30 см вище планувальної позначки (вимощення будинку) і на відстані не менше 5 см від нижньої площини перекриття підпілля. У будинках з підлогами по грунту, розташованими у рівні вимощення, горизонтальну гідроізоляцію стін доцільно відновлювати методом ін'єктування гідрофобних складів, розміщуючи ін'єктори на 5 см вище рівня вимощення.

Корозія залізобетонних конструкцій

Залізобетонні конструкції постійно піддаються впливу зовнішнього середовища, в результаті якого виникає корозія матеріалу. За характером впливів розрізняють хімічну, електрохімічну і механічну корозію. Слід зазначити, що межа між хімічною та електрохімічної корозією часто буває умовною і залежить від багатьох параметрів навколишнього середовища.

При хімічній корозії відбувається безпосереднє хімічну взаємодію між матеріалами конструкції і агресивним середовищем, що не супроводжується виникненням електричного струму. Хімічна корозія може бути газової і рідкої, однак в обох випадках відсутні електроліти.

При електрохімічної корозії корозійні процеси протікають у водних розчинах електролітів, у вологих газах, в розплавлених солях і лугах. Характерним є виникнення електричних струмів як результату корозійного процесу, при цьому в арматурі та закладних деталях одночасно протікають окисний і відбудовний процеси.

Механічна корозія (деструкція) має місце в матеріалах неорганічного походження (цементний камінь, розчинна складова бетону, заповнювач) і викликається напругами всередині матеріалу, що досягають межі його міцності на розтяг. Внутрішні напруження в пористій структурі матеріалу виникають внаслідок різних причин, серед яких кристалізація солей, відкладення продуктів корозії, тиск льоду при замерзанні води в порах і капілярах. У композиційних матеріалах, характерним представником яких є бетон, внутрішні напруження в зоні контакту заповнювач - цементний камінь виникає при різких змінах температур в результаті різних коефіцієнтів лінійно-температурного розширення.

З-за обмеженого обсягу навчального посібника питання корозії бетону і арматури в залізобетонних конструкціях розглядається в тезисної формі. Для більш поглибленого вивчення даного питання слід використовувати спеціальну літературу [10].

Корозія бетону

Бетон, як штучний конгломерат, за складом вихідних матеріалів досить довговічний і не потребує спеціального догляду, якщо експлуатується в нормальних температурно-вологісних умовах і відсутності агресивного середовища. У таких умовах працює відносно невеликий клас конструкцій, розташованих усередині житлових і громадських будівель або ж у спорудах, що експлуатуються в теплих і сухих кліматичних районах.

Розрізняються три види фізико-хімічної корозії.

Корозія I виду. Зовнішнім її ознакою є наліт на поверхні бетону в місці випаровування або фільтрації вільної води. Корозія викликається фільтрацією м'якої води крізь товщину бетону і вимиванням з нього гідрату окису кальцію: Ca (OH) 2 (гашене вапно) і CaO (негашене вапно). У зв'язку з цим відбувається руйнування й інших компонентів цементного каменю: гідросилікатів, гидроалюмінатом, гідроферритами, так як їх стабільне існування можливе лише в розчинах Ca (OH) 2 певної концентрації. Описаний процес називається вилуговуванням цементного каменю. За результатами досліджень [2] вилуговування з бетону 16% вапна призводить до зниження його міцності приблизно на 20%, при 30%-ном вилуговуванні міцність знижується вже на 50%. Повне вичерпання міцності бетону настає при 40-50%-ної втрати вапна.

Слід враховувати, що якщо приплив м'якої води незначний і вона випаровується на поверхні бетону, то гідрат окису кальцію не вимивається, а залишається в бетоні, ущільнює його, тим самим припиняючи його подальшу фільтрацію. Цей процес називається самозалічування бетону.

Корозії I виду особливо піддані бетони на портландцементі. Стійкими виявляються бетони на пуцолановому портландцементі і шлакопортландцементі з гідравлічними добавками.

Корозії II виду. Характерним для корозії II виду є хімічне руйнування компонентів бетону (цементного каменю і заповнювачів) під впливом кислот і лугів.

Кислотна корозія цементного каменю обумовлена ​​хімічним взаємодією гідрату окису кальцію з кислотами:

а) соляної: Ca (OH) 2 +2 HCl = CaCl 2 + H 2 O;

б) сірчаної: Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + H 2 O;

в) азотної: Ca (OH) 2 + H 2 NO 3 = Ca (NO) 3 + H 2 O,

в результаті чого Ca (OH) 2 руйнується.

При фільтрації кислотних розчинів через товщу бетону продукти руйнування вимиваються, його структура робиться пористої, і конструкція втрачає несучу здатність. Таким чином, швидкість корозії зростає із збільшенням концентрації кислоти і швидкості фільтрації.

Впливу вуглекислоти на бетон неоднозначно. При малій концентрації С O 2 вуглекислота, взаємодію з вапном, карбонізует її, тобто

Ca (OH) 2 + H 2 O З 3 = Ca З O 3 +2 H 2 O

Утворюється в результаті хімічної реакції карбонат кальцію Ca З O 3 є малорозчинних, тому концентрації його на поверхні оберігає бетон від руйнування в зоні контакти з водним середовищем, збільшує його фізичну довговічність.

При високій концентрації С O 2 вуглекислота реагує з карбонатом, перетворюючи його в легкорозчинний бікарбонат Ca (H З O 3) 2, який при фільтрації агресивної води вимивається з бетону, істотно знижуючи його міцність.

Таким чином, швидкість руйнування бетону, з одного боку, залежить від товщини карбонизовані шару, а з іншого - від припливу розчину вуглекислоти.

У реальних конструкціях процес корозії бетону оцінюється за результатами аналізу продуктів фільтрації: якщо у фільтраті виявляється бікарбонат Ca (H З O 3) 2, то це свідчить про розвиток корозії. Безпечним для бетону вважається розчин вуглекислоти з вмістом З O 2 <15 мг / л і швидкістю фільтрації менше 0,1 м / с.

Слід зазначити, що при концентрації розчинів кислот вище 0,0001 N, практично всі цементні бетони, за винятком кислототривких, швидко руйнуються. Однак при цьому більш стійкими виявляються бетони щільної структури на портландцементі.

Стійкість бетонів в кислотному середовищі також залежить від виду заповнювачів. Менш схильні до руйнування заповнювачі силікатних порід (граніт, сієніт, базальт, піщаник, кварцит).

Лужна корозія цементного каменя відбувається при високій концентрації лугів і позитивній температурі середовища. У цих умовах розчиняються складові цементного клінкеру (кремнезем і полуторні оксиди), що і викликає руйнування бетону. Більш стійкими до лужної корозії є бетони на портландцементі та заповнювачах карбонатних порід.

До особливо агресивних середовищ, що викликає корозію II виду, слід віднести:

а) вільні органічні кислоти (наприклад, оцтова, молочна), що розчиняють кальцій;

б) сульфати, що сприяють утворенню сульфоалюміната кальцію або гіпсу;

в) солі магнію, знижують міцність з'єднань, що містять вапно;

г) солі амонію, руйнівно діють на композити, що містять вапно.

Крім названих хімікатів шкідливими для бетону є рослинні і тваринні жири та олії, оскільки вони, перетворюючи вапно в м'які солі жирних кислот, руйнують цементний камінь.

Корозія III виду. Ознакою кристалізаційної корозії III виду є руйнування структури бетону продуктами кристаллообразования солей, що накопичуються в порах і капілярах.

Кристалізація солей може йти двома шляхами:

а) хімічною взаємодією агресивного середовища з компонентами каменю;

б) підсмоктуванням ззовні соляних розчинів.

І в тому і в іншому випадках кристали солі випадають в осад, кальматірую (заповнюючи) порожнечі в бетоні. На початковому етапі це позитивний процес, що веде до ущільнення бетону та підвищення його міцності. Проте в подальшому продукти кристалізації настільки збільшуються в обсязі, що починають рвати структурні зв'язки, приводячи до інтенсивного утворення тріщин і численним локальним руйнуванням бетону.

Визначальним чинником кристалізаційної корозії є наявність у водних розчинах сульфатів кальцію, магнію, натрію, здатних при взаємодії з трьохкальцієвим гидроалюмінатом цементу утворювати кристали. Отже, до більш стійким до корозії III виду слід відносити такі бетони, в яких використані цементи з низьким вмістом трьохкальцієвого алюмінату, а саме: у портландцементі - до 5%, в пуцолановому і шлакопортландцементі - до 7%.

Фізико-механічна деструкція (руйнування) бетону при періодичному заморожуванні і відтаванні характерна для багатьох конструкцій, незахищених від атмосферних впливів (відкриті естакади, шляхопроводи, опори ЛЕП та ін.) Руйнуючих факторів при заморожуванні бетону у водонасиченому стані кілька: кристалізаційне тиск льоду; гідравлічний тиск води, що виникає в капілярах внаслідок віджимання її із зони замерзання; розходження в коефіцієнтах лінійного розширення льоду і скелета матеріалу тощо

Поступове руйнування бетону при заморожуванні відбувається внаслідок накопичення дефектів, що утворюються під час окремих циклів. Швидкість руйнування залежить від ступеня водонасичення бетону, пористості цементного каменю, виду заповнювача. Більш морозостійкі бетони щільної структури з низьким коефіцієнтом водопоглинання.

Вплив виробничих масел (нафтопродуктів) на міцність бетону неоднозначно. Руйнівно діють на бетон тільки ті нафтопродукти, які в значній кількості містять поверхнево-активні смоли [3]. До них відносяться всі мінеральні масла, дизельне паливо. У той же час бензин, гас, вазелінове масло практично не знижують міцності бетону, однак, як і інші нафтопродукти, зменшують зчеплення бетону з гладкою арматурою зменшується приблизно на 50%.

Міцність промасленого бетону при вільній фільтрації мінерального масла можна визначити за формулою [3]:

,

де - Тривалість просочення маслом, м:

- Початкова міцність бетону, МПа.

Якщо час просочення більше 8 років, міцність бетону слід приймати на рівні 1 / 3 від початкової.

При періодичному попаданні масел на конструкцію (1-2 рази на рік) міцність промасленого бетону слід підраховувати за формулою

.

Формула справедлива при дії олії протягом 25-30років. У більш пізні терміни міцність бетону слід приймати на рівні 1 / 3 від початкової.

Методи захисту бетону експлуатованих конструкцій при фізико-хімічних і фізико-механічних агресивних діях

Захист бетону експлуатованих конструкцій здійснюється різними способами залежно від характеру руйнівного впливу. Класифікація методів захисту наведена на малюнку 6.

Підготовка бетонної поверхні до проведення ремонтно-відновлювальних робіт полягає в ретельному очищенню зруйнованих ділянок від сторонніх включень і нашарувань. Очищення може бути проведена вручну за допомогою зубила та металевої щітки, механічним способом із застосуванням обертових дротяних щіток або за допомогою піскоструминного апарату. Підготовлена ​​поверхня грунтується спеціальними складами, що мають високі адгезійні властивості. Для цього часто використовується розчинна суміш з портландцементу і кварцової муки, замішана на воді з додаванням синтетичних смол. Свіжа грунтовка посипається сухим кварцовим піском крупністю 0,2-0,7 мм. В якості грунту можуть бути використані синтетичні смоли в «чистому вигляді».

Накладення шпаклювальної маси необхідно проводити за несхватівшейся поверхні грунтовки. У шпаклівку бажано додати кварцовий пісок крупністю 0,1-0,4 мм.

Якщо поверхня ремонтується ділянки досить велика (0,5 м і більше), то доцільно робити набризк цементного розчину і торкретування.

Торкретування проводиться сумішшю розчину у співвідношенні цемент: пісок = 1:3. Суміш подається за допомогою цемент-гармати під тиском 5-6 атм. Розбризкують сопло розташовується на відстані 0,5-1 м від ремонтованої поверхні. Торкретування ведеться шарами, товщина кожного з яких не більше 4 см. Усі наступні шари можна наносити тільки після схоплювання попереднього.

На відремонтовані ділянки і навколишні бетонні поверхні наноситься захисний шар покриття, вид якого обумовлений можливими агресивними діями.

Ефективним захистом залізобетонних конструкцій від атмосферних опадів може служити їх гідрофобізація або флюатированием. У першому випадку бетон просочується на глибину 2-10мм гідрофобними (водовідштовхувальними) розчинами на основі кремнійорганічних полімерних матеріалів: ГКЖ-94, ГКЖ-10. Склади наносяться кистю або пульвелізатором на попередньо очищену суху поверхню конструкції.

У другому випадку робиться обробка бетону 3-7%-ним розчином кремнійфторістоводородной кислоти. При цьому кремнійфторістомагній MgSiF 6, реагую з іонами кальцію, утворює на стінках пор і капілярів цементного каменю нерозчинний захисний шар з кристалів фтористого кальцію та кремнезему.

Флюат наноситься на поверхню бетону в 3-4 шари. Інтервал між нанесенням шарів звичайно становить 4 години.

Корозія арматури

Арматура в бетоні грає виключно важливу роль, так як сприймає розтягуюче напруга від зовнішнього навантаження, забезпечуючи міцність конструкції, тому корозія арматури неприпустима.

Розглянемо деякі хімічні процеси, що зумовлюють захисні і руйнівні фактори, що впливають на арматуру.

Під впливом лужного середовища цементного бетону (pH = 12,5-12,6) сталева арматура пасивується, тобто захищається від окислення. Однак лужність захисного шару бетону в результаті дії води і що містяться в повітрі двоокису вуглецю CO 2 і сірки SO 2 поступово знижується, і, якщо вона виявляється нижче значень pH = 9,5, в арматурі починаються окислювальні процеси.

Послідовність освіти агресивного середовища і депассівація арматури відбувається наступним чином:

освіта та вплив вуглекислоти

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3,

яка, реагую з окисом кальцію, міститься в бетоні, утворює карбонат кальцію і залишкову воду

H 2 CO 3 CaO = CaCO 3 + H 2 O

(Зазначена реакція протікає протягом декількох років, знижують величину pH в захисному шарі бетону на 2,5-4 од.);

освіта та вплив сірчаної кислоти

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 4,

яка, реагуючи з окисом кальцію, утворює гіпс і залишкову воду

H 2 SO 4 + CaO = CaSO 4 + H 2 O,

(В результаті цієї реакції величина pH додатково може знижуватися на 1-3ед., Досягаючи веліціни pH = 6 (7).

Швидкість депассіваціі арматури залежить головним чином від товщини захисного шару бетону і ступеня агресивності середовища. Норми [4] регламентують ці величини також з урахуванням показника проникності бетону [4, табл. 1] і типу арматурної сталі [4, табл. 10].

Види корозії арматури

Корозія арматури може бути викликана різними несприятливими факторами, що обумовлюють хімічне та електрохімічне вплив. До них відносяться розчини кислот, лугів, солей, вологі гази, природні і промислові води, а також блукаючі струми.

У кислотах, що не володіють окисними властивостями (соляна кислота), сталева арматура сильно кородує в результаті утворення розчинних у воді і кислоті продуктів корозії, причому зі збільшенням концентрації соляної кислоти швидкість корозії зростає.

У кислотах, що володіють окисними властивостями (азотна, сірчана тощо), при високих концентраціях швидкість корозії, навпаки, зменшується через пасивації поверхні арматури.

Швидкість корозії арматури в лужних розчинах при pH> 10 різко знижується через утворення нерозчинних гідратів закису заліза. Розчини їдких лугів і карбонати лужних металів практично не руйнують арматуру, якщо їх концентрація не перевищує 40%.

Сольова корозія арматури залежить від природи аніонів та катіонів, що містяться у водних розчинах солей.

У присутності сульфатів, хлоридів і нітратів лужних металів, добре розчинних у воді, сольова корозія посилюється. І, навпаки, присутність карбонатів і фосфатів, що утворюють нерозчинні продукти корозії на анодних ділянках, сприяє загасанню корозії. На інтенсивність сольовий корозії арматури впливає кисень, який окисляє іони двовалентного заліза і знижує перенапруження водню на катодних ділянках. З підвищенням концентрації кисню швидкість корозії збільшується.

Розглядаючи вплив газів, слід особливо відзначити агресивність окислів азоту NO, NO 2, N 2 O і хлору Cl, які в присутності вологи викликають сильну корозію арматури.

Практика обстеження залізобетонних конструкцій, що стикаються з грунтом, вказує на приватні випадки руйнування арматури блукаючими струмами, які з'являються з-за витоку електроенергії з рейок електрифікованих залізниць, що працюють на постійному струмі, або інших джерел. У місці входу струму в конструкцію утворюється катодна зона, а в місці виходу - анодна, або зона корозії. Досліди показують, що блукаючі струми поширюються на десятки кілометрів в сторони від джерела, практично не втрачаючи сили струму, яка може досягати сотні ампер. Розрахунки з використанням закону Фарадея показують, що струм силою всього в 1-2А, стікаючи з конструкції, протягом року може відносити до 10кг заліза. Зазвичай швидкість руйнування арматури блукаючими струмами помітно перевищує швидкість руйнування від хімічної корозії. Небезпечною для конструкції вважається щільність струму При аналізі агресивних впливів на залізобетонні конструкції враховуються фактори, супутні корозії арматури, і, крім того, розробляються відповідні захисні заходи.

Вимоги до армуванню конструкцій, що працюють в агресивному середовищі

Відповідно до рекомендацій [4] не допускається використання в попередньо-напружених конструкціях, експлуатованих в сільноагрессівних газоподібних і рідких середовищах, стержневої арматури класу A - V і термічно зміцненої арматури усіх класів. Не можна також застосовувати дротяну арматуру клас B - II, Bp - II і стрижневу класів A - V, A т-IV в конструкціях з бетону на пористих заповнювачах, які експлуатуються в агресивному середовищі, якщо не передбачені спеціальні захисні покриття.

Оцинкована арматура рекомендується до застосування тільки в тих випадках, коли неможливо забезпечити необхідну щільність бетону і товщину захисного шару.

Відновлення експлуатаційних якостей конструкції з корродированою арматурою

Освіта продуктів хімічної корозії на арматурі збільшує її обсяг, внаслідок чого бетон захисного шару механічно руйнується. Це виражається в появі волосяні тріщини по напрямку арматурного стрижня. З часом тріщини розкриваються, бетон захисного шару відшаровується, і корродированою арматура оголюється. Для відновлення експлуатаційних якостей необхідно за допомогою металевої щітки або піскоструминного апарату очистити арматуру від іржі і оцінити ступінь її корозії. Якщо корозією пошкоджено понад 50% площі перетину арматурного стрижня, то пошкоджену ділянку вирізається і проводиться його заміна на новий, рівноцінний за площею стрижень, що приварюється електродуговим зварюванням. При площі менше 50% пошкоджена ділянка не вирізається, а на нього наварюєш додатковий стрижень посилення, що компенсується зруйноване розтин.

На всі оголені ділянки арматури наноситься захисне покриття з епоксидної смоли, що володіє хорошою адгезією до бетону і сталі.

Доброю захистом арматури також є пошарове нанесення торкретбетону товщиною шарів 1-1,5 см, приготованого на суміші цемент: пісок = 1:2 (1:3) і наноситься на оброблювану поверхню з відстані 1-1,2 м.

Характеристики бетонного покриття (щільність бетону, товщина захисного шару), незалежно від способу нанесення покриття, повинні відповідати показникам і вимогам, представленим у таблицях 3 і 4.

Таблиця № 3. Вимоги до бетону конструкцій, що експлуатуються в агресивних середовищах

Щільність бетону

Умовне позначення

Показники, що характеризують щільність бетону



марка бетону по водонепроникності

водопоглинання,%, за масою

водо-цементне відношення, не більше

Нормальна

Підвищена

Особливо висока

Н

П

Про

В-4

В-6

В-8

5,7-4,8

4,7-4,3

4,2 і менше

0,6

0,55

0,45

Таблиця № 4. Вимоги до щільності і товщині захисного шару бетону

Ступінь агресивного впливу

Мінімальна товщина захисного шару бетону, мм, для конструкцій, що експлуатуються

Щільність бетону конструкцій, армованих сталлю, класів


в газоподібному середовищі

в рідкому середовищі

AI, АII, AIII, AIV, BpI

ВП, ВРП, канали

AV, AVI, Aт-IVC, AтV, AтVI


ребристих плит, балок

ферм, колон





Слабка

15

20

25

Н

П

П

Середня

15

20

30

П

Про

Про

Сильна

20

25

35

Про

Про

Не допускається

Тріщини в залізобетонних конструкціях

Тріщини в залізобетонних конструкціях експлуатованих будівель зустрічаються досить часто, будучи наслідком низки причин. Вони можуть виникати як від силового впливу на конструкції, так і в результаті температурних і усадочних напружень у бетоні.

Через велику різноманітність, тріщини зазвичай поділяються за такими ознаками:

причини виникнення:

а) тріщини від зовнішніх силових впливів при експлуатації конструкцій Т;

б) тріщини від силового впливу при неправильному складуванні, перевезення і монтажу конструкцій Т м;

в) тріщини від силового впливу при стисненні бетону попередньо-напруженої арматурою Т о;

г) тріщини технологічні (від усадки бетону, поганого ущільнення бетонної суміші, нерівномірного паропрогревом, жорсткого режиму обробки бетону) Т у;

д) тріщини, що утворилися в результаті корозії арматури, Т к;

значенням:

а) тріщини, що вказують на аварійний стан конструкції;

б) тріщини, що збільшують водопроникність бетону (у резервуарах, трубах, стінах підвалу);

в) тріщини, що знижують довговічність конструкції із-за інтенсивної корозії арматури;

г) тріщини «звичайні», що не викликають побоювань у надійності конструкції (ширина розкриття «звичайних» тріщин не повинна перевищувати величин, зазначених в [5, табл. 21]).

Досліджуючи характер поширення і розкриття видимих ​​тріщин, в більшості випадків можна визначити причину їх утворення, а також оцінити ступінь небезпечного стану конструкції.

Тріщини від силового впливу зазвичай розташовуються перпендикулярно дії головних розтягуючих напружень. Основні види «силових» тріщин представлені в табл. 5.

Усадкові тріщини в плоских конструкціях розподіляються хаотично за обсягом, а в конструкціях складної конфігурації концентруються в місцях сполучення елементів (вузли ферм; сполучення полиці та ребер в плитах, двотаврових балках і т.д.). Тріщини від корозії проходять уздовж корродіруемих арматурних стержнів.

Таблиця № 5

Тріщини в залізобетонних конструкціях

Вид тріщин

Форма тріщин

Елементи конструкцій

Наскрізна клиноподібна


Позацентрово розтягнуті елементи

Наскрізна внахлестку


Позацентрово розтягнутий нижній пояс безраскосной ферми

Ненаскрізна клиноподібна


Згинальні і відцентрово стиснуті елементи

Наскрізна з паралельними стінками


Центрально-розтягнуті елементи ферм розкосів

Замкнута похила


Приопорних зона згинальних елементів

Ненаскрізна поздовжня


Попередньо напружені елементи в зоні заанкерування арматури. Стиснуті елементи.


Тріщини в плитах перекриттів

Розглянемо найбільш часто зустрічаються випадки виявлення тріщин в залізобетонні перекриттях промислових будівель, які, як правило, працюють в складних умовах, відчуваючи технологічні перевантаження, ударні і вібраційні впливу, що руйнує вплив технічних масел та інших агресивних середовищ, що призводить до їх швидкого зношування, а отже , і появі тріщин. Як видно з рис.8, характер тріщин, обумовлених силовим впливом, залежить від статичної схеми плити перекриття: виду і характеру діючої навантаження, способів армування і співвідношення прольотів. При цьому тріщини розташовуються перпендикулярно головним розтягуючим напруженням.

Причинами широкого розкриття «силових» тріщин зазвичай є перевантаження плити, недостатня кількість робочої арматури або неправильне її розміщення (сітка зміщена до нейтральної осі). Якщо ширина розкриття тріщин перевищує 0,3 мм, плити посилюються методом нарощування з додатковим армуванням. В місцях додатку великих зосереджених сил посилюється зона, яка сприймає навантаження, для чого використовуються різні розподільні пристрої (сталеві листи, балки, густоармованих набетонки і пр.

Тріщини у балках з звичайним армуванням

Характерним для балок є утворення нормальних (вертикальних) і похилих (косих) тріщин на бічній поверхні, причому нормальні тріщини виникають в зоні дії найбільших згинальних моментів, а похилі - в зоні дії найбільших дотичних напружень, поблизу опор.

Картина тріщиноутворення балок в основному залежить від статичної схеми, виду поперечного перерізу і напруженого стану. На рис.2.9, а, б показані «силові» тріщини в однопрогоновою і багатопролітної балках прямокутного перерізу. Характерно, що нормальні тріщини мають найбільшу ширину розкриття у розтягнутої грані, у той час як похилі - поблизу центру ваги перерізу.

Нормальні тріщини з шириною розкриття більш 0,5 мм зазвичай свідчать про перевантаження балки або недостатню її армуванні поздовжньої робочої арматурою.

Похилі тріщини, особливо в зоні заанкерування робочої поздовжньої арматури, вважаються найбільш небезпечними, оскільки можуть призвести до раптового обвалу балки. Причинами утворення та розкриття похилих тріщин часто служать низький клас бетону, великий крок поперечної арматури, низька якість зварювання поперечних і поздовжніх стрижнів.

Тріщини в попередньо напружених балках

Балки, армовані високоміцної арматурою класів A - V, A - VI, B - II, K -7, виготовляються попередньо напруженими з підвищеними вимогами до тріщиностійкості, тому поява в них широко розкритих тріщин завжди свідчить або про серйозних технологічних недоробки, або перевантаженнях. На рис.9, в показані характерні тріщини в попередньо напруженої кроквяної балці, в табл. № 6 представлені можливі причини утворення надмірно розкритих тріщин.

При оцінці експлуатаційної придатності обстежуваних балок важливим показником є ширина розкриття силових тріщин. Однак слід зазначити, що діючі норми, регламентуючи ширину тріщин з позиції довговічності конструкції, ігнорують той факт, що вона є, крім того, і показником напруженого стану перетину.

На кафедрі будівельних конструкцій ПДАБА розроблено метод обстеження балок, що базується на нових уявленнях про параметри тріщиноутворення, де ширина нормальних тріщин, відстань між ними, а так само прогин балок відіграють визначальну роль. При цьому обробка результатів обстеження складається з наступних етапів:

- За формулою визначається максимально допустима безпечна ширина розкриття тріщин, яка зіставляється з фактично виміряної, . Якщо < , То переходять до наступного етапу;

- За формулою перебуває середня деформація арматури на ділянці з тріщинами;

- За формулою обчислюється кривизна елемента, як функція від прогину;

- За формулою визначається відносна деформація стиснення бетону в перетині з тріщиною;

- За графіками розрахункових діаграм станів бетону та арматури визначаються рівні відповідних напруг і формулюється висновок про ступінь небезпеки напруженого стану розтину в цілому.

Таблиця № 6. Тріщини в балках

Номери тріщин

Можливі причини утворення тріщин

1

Недостатнє напруга балки:

мала величина натягу арматури, великі втрати попереднього напруження.

Перевантаження балки по нормальному перерізу

2

Брак при виготовленні: низький клас бетону, великий крок поперечної арматури, погане приварювання поперечних стрижнів до поздовжніх.

Перевантаження балки по похилому перерізі

3

Низький клас бетону.

Перевантаження балки по нормальному перерізу

4

Порушення анкерування попередньо напруженої арматури: низький клас бетону, недостатня міцність бетону на момент обтиснення

5 і 6

Відсутність непрямого армування в зоні заанкерування попередньо напруженої арматури.

Низька міцність бетону на момент обтиснення

7

Недостатнє непряме армування.

З'єднання зварюванням закладних деталей суміжних балок у порушення розрахункової схеми

8

Перевантаження балки по нормальному перерізу.

Недостатня кількість робочої арматури

Для балок, армованих стержнями з м'якої сталі з майданчиком плинності, рівень досягнутих напруг ≤ 0,85 вважається не небезпечним, і балки можуть експлуатуватися з зниженою до розрахункової величини навантаженням без посилення. При рівні напруг <0,85 потрібне посилення нормального перетину.

Оцінка напруженого стану балок за результатами натурного обстеження є досить перспективною і за умови подальшого накопичення експериментальних даних, включаяющіх тривалі випробування, багаторядний положення робочих стержнів, попереднє напруження, може використовуватися в перевірних розрахунках.

Тріщини в колонах

Картина тріщин у колонах головним чином залежить від виду позацентрового стиснення і характеру діючих навантажень. Крім того, помітний вплив чинять технологічні параметри: міцність бетону, якість армування, умови тверднення і пр. При великих ексцентриситетах програми навантаження в розтягнутій зоні можуть утворюватися шірокораскритие горизонтальні тріщини поз.1, що свідчать про перевантаження колони або її недостатньому армуванні. При малих ексцентриситетах з'являються тріщини поз.2, що є наслідком перевантаження стовбура колони або низького класу бетону. Поява вертикальних «силових» тріщин часто провокується усадковими, що збігаються з ними за напрямком.

Низька якість зварного з'єднання поздовжніх і поперечних стержнів або занадто великий крок поперечної арматури призводять до втрати стійкості стиснутих поздовжніх стрижнів і появи тріщин поз. 3. Відсутність непрямого армування в зоні концентрації стискаючих напруг у верху колони викликає утворення вертикальних тріщин поз. 4. Про недостатньому армуванні, або явної перевантаження консолі, свідчать тріщини поз. 5 і 6.

Стовбур колони з «силовими» тріщинами, як правило, посилюється залізобетонної чи сталевий обоймою, а консоль за допомогою затяжок, конструкція яких наводиться нижче.

Тріщини в кроквяних фермах

Трещинообразование в кроквяних фермах зумовлено особливістю їхньої статичної роботи як просторових конструкцій. З'єднання елементів ферми у вузлах створює передумови для концентрації в них різнорідних за знаком і характером напруг: стискаючих, що розтягують, дотичних. У результаті концентрації напружень вузли схильні до найбільш інтенсивного утворення тріщин і вимагають значної витрати арматури. Великі розтягуючі зусилля в нижньому поясі призводять до появи наскрізних вертикальних тріщин, а стискаючі зусилля у верхньому поясі - до появи некрізних горизонтальних тріщин.

Картина тріщиноутворення в співпрацівники кроквяної фермі сегментного обриси, характеристика тріщин дана в табл. № 7

Таблиця № 7. Тріщини в кроквяних фермах

Номери тріщин

Можливі причини утворення тріщин

1

Низький клас бетону.

Недостатня кількість поперечної арматури:

великий крок стержнів, малий діаметр

2

Недостатнє напруження поздовжньої арматури, прослизання її в зоні заанкерування.

Недостатня кількість поперечної арматури

3

Порушення анкерування переднапруженого арматури:

низький клас бетону, недостатня міцність бетону на момент обтиснення

4

Недостатнє непряме армування від зусиль обтиснення переднапруженого арматурою

5 і 6

Відсутність непрямого армування (сітки, замкнуті хомути) в зоні заанкерування переднапруженого арматури.

Низька міцність бетону на момент обтиснення

7

Недостатнє непряме армування вузла поперечними стрижнями (сітками)

8

Недостатнє заанкерування робочої арматури розтягнутого елемента у вузлі ферми.

Слабке непряме армування вузла

9

Недостатнє напруження нижнього пояса.

Перевантаження ферми

10

Низький клас бетону.

Перевантаження ферми

11

Вигин з площини ферми при монтажі, перевезення, складуванні

12

Перевантаження ферми.

Зсув арматурного каркаса щодо поздовжньої осі елемента

Тріщини в збірних панелях перекриттів

Збірні ребристі панелі перекриттів (покриттів) типу П, 2Т представляють собою просторову конструкцію, що поєднує балки (ребра) і плиту, тому характер утворення тріщин від експлуатаційної навантаження у них практично не відрізняється від раніше розглянутих конструкцій - балок і плит. Це наочно видно з картини тріщин у ребристою плиті, представленої на мал.11, а. Однак слід зазначити, що через складність конструктивної форми, щільного армування при виготовленні панелей часто утворюються і технологічні дефекти у вигляді щелеобразних раковин і усадочних тріщин. До них відносяться тріщини, що йдуть уздовж арматурних стержнів і виникають від розриву ущільненої бетонної суміші при вібруванні; поздовжні щелеобразние раковини під арматурними стрижнями від зависання бетонної суміші; тріщини від температурної деформації форми при пропарюванні; усадочні тріщини при жорсткому режимі тепловологісної обробки, високому витраті терпкого, великому водоцементному співвідношенні.

Для багатопустотних панелей перекриттів характерні технологічні тріщини в ребрах між пустотами, які утворюються при витягуванні пуансонів, а також поздовжні тріщини у верхній полиці вздовж порожнеч.

Панелі перекриттів з технологічними тріщинами шириною розкриття більш 0,2 мм ремонтуються або відбраковуються.

Тріщини в кам'яних конструкціях

Цегляна кладка, як і бетон, добре чинять опір стисненню і значно гірше розтягуванню. У результаті цього на розтягнутої поверхні кладки задовго до руйнування з'являються тріщини. Є також і інші фактори, що сприяють утворенню тріщин:

а) низька якість кладки (недотримання перев'язки, товсті шви розчинів, забутовки цегляним боєм);

б) недостатня міцність цегли і розчину (тріщинуватість і криволінійність цегли, висока рухливість розчину тощо);

в) спільне застосування в кладці різнорідних по міцності і деформативності кам'яних матеріалів (наприклад, глиняної цегли спільно з силікатною або шлакоблоками);

г) використання кам'яних матеріалів не за призначенням (наприклад, силікатної цегли в умовах підвищеної вологості);

д) низька якість робіт, виконуваних у зимовий час (використання не очищеного від полою цегли, застосування замерзлого розчину);

е) відсутність температурно-усадочних швів або неприпустимо велику відстань між ними;

ж) агресивні дії зовнішнього середовища (кислотне, лужне і сольове впливу, поперемінне заморожування і відтавання, зволоження і висушування);

з) нерівномірне осідання фундаментів.

Аналізуючи картину тріщин у кам'яній кладці, слід пам'ятати, що поява окремих тріщин у перев'язувальних каменях свідчить про перенапруження.

Розвиток тріщин, як правило, вказує на значне перенапруження кладки і необхідність її термінового розвантаження або підсилення.

Тріщини в цегляних позацентрово стиснутих колонах

Характер тріщиноутворення в цегляних колонах, так само як і в залізобетонних, залежить від величини ексцентриситету прикладеної сили.

При великих ексцентриситетах в розтягнутій зоні колон по неперев'язаному шву утворюються горизонтальні тріщини. Зі збільшенням експлуатаційного навантаження тріщини розкриваються і подовжуються, в результаті може відбутися втрата стійкості колони або руйнування її стиснутої зони.

При малих ексцентриситетах горизонтальних тріщин може не бути. Однак, якщо має місце перевантаження колони, з'являються вертикальні поздовжні тріщини.

Позацентрово стислі цегляні колони, на поверхні яких є горизонтальні і вертикальні тріщини шириною розкриття більш 0,5 мм, зазвичай вимагають посилення.

Тріщини в цегляних стінах

Причинами утворення тріщин у стінах можуть бути як зовнішні силові впливи, так і внутрішні зусилля, обумовлені впливом навколишнього середовища і фізико-хімічними процесами, що протікають в матеріалах кладки. У будинках із залізобетонними перекриттями, що працюють спільно зі стінами, причиною появи тріщин може бути різниця коефіцієнтів температурного розширення залізобетону і кам'яної кладки.

Слід зазначити, що утворюються в стінах тріщини мають різну спрямованість і глибину проникнення в кладку. Так, при центральному стиску у зоні перевантаження утворюються вертикальні, паралельні напрямку діючої сили, тріщини, які поширюються на всю глибину стіни. При відцентровому стисканні можливе утворення неглибоких горизонтальних тріщин, що супроводжуються випинання стіни. Якщо під кінцем залізобетонної або сталевої балки відсутня розподільна консрукція (армований шар розчину або залізобетонна подушка), то в зоні спирання часто утворюються вертикальні неглибокі тріщини, які свідчать про надмірні стискаючих напругах в цегляній кладці.

Із зовнішніх силових впливів, що викликають інтенсивне утворення тріщин, особливо небезпечними слід визнати ті, які виникають при нерівномірному осіданні фундаментів під стінами. Так, у будинках без підвалів причиною нерівномірного осідання може стати риття траншеї під водопровідно-каналізаційні мережі нижче за позначку фундаментів або риття котловану під новий будинок в безпосередній близькості до існуючого. Збільшує небезпеку утворення тріщин і вібрація грунтової основи в результаті близькою забивання паль.

Картина тріщин аналізується, одночасно виявляються особливо небезпечні для несучої здатності стін ушкодження. Можливі причини утворення тріщин вказуються в табл. 8.

Таблиця 8. Причини утворення тріщин у стінах

Номер тріщини

Можливі причини утворення тріщин

1

Нерівномірне осідання фундаментів: зміна вологості грунту, пучение грунту при заморожуванні, видавлювання грунту при ритті глибоких траншей поблизу будівлі

2

Перевантаження простінки.

Низька міцність кам'яної кладки

3

Неприпустимо велика довжина температурного блоку (відсутність температурно-усадочного шва)

4

Низька міцність кам'яної кладки.

Недостатня площа обпирання перемички.

Великі температурні деформації перемички

5

Температурні деформації розширення сталевої (залізобетонного) прогону.

Відсутність зазору між торцем прогону та кам'яною кладкою стіни

6

Перезволоження кладки.

Низька міцність каменю та розчину

Способи заліковування тріщин

Заліковування тріщин в конструкціях проводиться різними методами, одним з яких є ін'єкція, тобто нагнітання в тріщини розчинів. Залежно від виду конструкції, форми і розмірів дефектів ін'єкція здійснюється різними видами розчинів, за назвою яких даються визначення: силікатизація, бітумізація, Смолізация і цементація.

Силікатизація складається з двох етапів. На першому - через пробурені в конструкції отвори нагнітається рідке скло, яке, проникаючи через тріщини в тіло конструкції, заповнює їх, на другому - нагнітається розчин хлористого кальцію, який, реагуючи з рідким склом, утворює важкорозчинний гідросилікат кальцію CaO SiO 2 · 2,5 H 2 O і нерозчинний гель кремнезему SiO 2 · nH 2 O. Силікатизація використовується для заліковування тріщин в конструкціях, що працюють в агресивних і слабоагресивних середовищах.

Бітумізація полягає в нагнітанні в конструкцію розігрітого до 200-300 0 С бітуму марки III, причому конструкція повинна мати низьку вологість, щоб не було пароутворення. Бітумізація не збільшує міцності конструкції, проте вона є хорошим засобом підвищення її водонепроникності і корозійної стійкості.

Смолізация полягає в нагнітанні в тріщини і пустоти компаундів епоксидних смол, що є надійним способом підвищення корозійної стійкості та істотного збільшення міцності конструкції.

Цементація тріщин являє собою найбільш поширений спосіб заліковування конструкцій, при якому використовується цементна суміш різних складів в залежності від ширини розкриття тріщин. Види цементних складів дані в табл. 9 Цементна суміш готується на портландцементі чи тампонажном цементі марок 400 і 500, що засипають у воду з наступним інтенсивним перемішуванням протягом 2-3 хв. Готова суміш проціджують через сито з осередками 0,5-1 мм. Суміш повинна бути використана протягом 30 хв.

Ін'єкція тріщин, тобто процес нагнітання суміші в заліковує конструкцію, складається з трьох операцій:

- Підготовка свердловин;

- Встановлення та замонолічення ін'єкційних трубок;

- Нагнітання суміші.

Таблиця № 9. Характеристика цементних складів

Ширина розкриття тріщин, мм

Цементно-водне співвідношення (Ц / В)

Щільність суміші, т / м 3

1-3

0,7

1,366

3-5

1

1,7

5-8

1,5

1,58

8-10

2

1,62

Підготовка полягає в розчищення та розширення ділянки конструкції з тріщинами, де передбачається встановити трубки, при цьому віддаляються бруд, напливи розчину і сторонні включення. Кількість підготовлених свердловин визначається робочою схемою з розрахунку не менше двох трубок на одну тріщину. Глибина свердловин повинна складати 50-70 мм, діаметр - 18-25 мм. Свердловини бажано робити під кутом 60-80 0 до вертикальної поверхні, забезпечуючи гарне стікання суміші в дефектний ділянку.

Ін'єкційні трубки закладаються в конструкцію цементним розчином складу 1:3 з осадкою конуса 2-3 см. При великих розмірах тріщин навколо трубки укладається просочений смолою або рідким склом клоччя, яка щільно зачеканівается. Кінець трубки повинен виступати над поверхнею конструкції на 50-80 мм для кріплення до неї шланга.

На кожному обробленому ділянці встановлюється не менше двох трубок: в одну нагнітається суміш, а інша служить для контролю. Суміш нагнітається спеціальними ручними насосами (НДІ Мосстроя або С-402А), а нагнітання невеликих обсягів суміші використовуються різні шприци.

Робочий тиск при ін'єктуванні розчину становить 1-4 атм., Але може підвищуватися в окремих випадках до 10-20 атм. Тривалість ін'єкції цементним розчином на один ін'єктор повинна бути не більше 10 хв. Ін'єкційні трубки витягуються з конструкції через 6 годин після закінчення ін'єкції.

Пошкодження конструкцій при пожежах

Пошкодження конструкцій при пожежах відбуваються в результаті впливу високих температур. При цьому погіршуються експлуатаційні якості конструкцій, знижується міцність матеріалу, сила зчеплення арматури з бетоном, зменшуються розміри робочого перерізу. З-за нерівномірного температурного нагрівання може змінюватися розрахункова схема елементів, що працюють у складі нерозрізних систем.

При пожежах великої інтенсивності і тривалості дерев'яні та металеві конструкції як правило приходять в непридатність, в той час як залізобетонні та кам'яні конструкції частково зберігають експлуатаційні якості.

Розглянемо більш детально поведінку залізобетонних конструкцій при пожежах.

Бетон є вогнетривкі і досить вогнестійким матеріалом. Однак під впливом високих температур знижуються його міцність і захисні властивості по відношенню до укладеної в ньому арматурі. Крім того, при тривалому пожежі сильно нагрівається сама арматура, в якій з'являються значні пластичні деформації. У результаті цього згинальні елементи отримують неприпустимі прогини і надмірно розкриті тріщини, а відцентрово стиснуті елементи втрачають стійкість.

За деякими даними [6] при температурі пожежі 1000-1100 0 C протягом однієї години арматура, яка знаходиться в бетоні, на глибині 2,5 см може нагріватися до температури 550 0 С, при цьому модуль пружності знижується на 40 ... 60%.

Відповідно до «Рекомендаціями з оцінки стану та підсилення будівельних конструкцій будівель і споруд» [6] ступінь пошкодження залізобетонних конструкцій після пожежі характеризується показниками, наведеними в табл. № 10.

За підсумками аналізу пошкоджень приймаються рішення про ремонт чи підсиленні конструкцій. Так, наприклад, консрукціі, що мають слабку ступінь ушкоджень, піддають косметичного ремонту, при середньому ступені ушкоджень конструкції ремонтують шляхом ін'єктування тріщин або нарощуванням перерізу бетону, при сильному ступені ушкоджень конструкції підсилюють введенням додаткових опор, нарощуванням перерізу бетону і арматури або іншими методами, що забезпечують міцність , жорсткість і довговічність конструкції. При повній мірі ушкоджень стан конструкцій вважається аварійним і відновлення їх недоцільно. Конструкції в цьому випадку вимагають повної або часткової заміни.

Таблиця № 10. Пошкодження конструкцій після пожежі

Ступінь

ушкодження

Характеристика пошкоджень

Слабка







Середня





Сильна

Пошкодження, які не знижують несучої здатності конструкцій: наявність слідів сажі і кіптяви; лущення окремих шарів поверхні бетону; незначні відколи бетону

Пошкодження, що знижують несучу здатність конструкцій: зміна сірого кольору бетону до рожевого і буро-жовтого; елементи, повністю покриті сажею і кіптявою, наявність сколів бетону по кутах; оголення арматурної сітки на плоских елементах площею близько 10%; оголення кутовий арматури в межах прямокутної форми ; відділення зовнішніх шарів бетону без їх обвалення, тріщини шириною до 0,5 мм.

Пошкодження, значно знижують несучу здатність конструкції: колір бетону - жовтий, відколи бетону - до 30% перерізу елемента; оголення арматурної сітки в плоских елементах на площі більше 10%; оголено понад 50% робочої арматури прямокутних елементів; вирячені один стержень арматури елемента; відвалилися поверхневі шари бетону, тріщини шириною до 1 мм.

Пошкодження, що свідчать про критичний стан конструкції: колір бетону - жовтий; відколи бетону - від 30 до 50% площі перерізу елемента; оголене до 90% арматури; витріщилися більше одного стрижня арматури; порушена анкерування, зчеплення арматури з бетоном; нагрів арматури понад 300 0 C; відрив заставних і опорних деталей; хиткість конструкції; прогини понад 1 / 50 прольоту, тріщини шириною більше 1 мм.

У процесі проектування підсилення визначається температура нагріву поверхні конструкцій, а також оцінюється міцність бетону та арматури. При цьому температура нагрівання бетону в залежності від його кольору та інших характерних ознак визначається за показниками, наведеними в табл. 11, або досвідченим шляхом, на підставі фізико-хімічних досліджень проб бетону масою 100-200 г, вилучених з поверхонь шарів конструкцій, за методикою [12]. Температуру нагрівання арматури, як правило, приймають рівною температурі нагріву бетону в досліджуваній зоні.

Таблиця № 11. Визначення температури нагрiвання бетону за кольором та іншим характерним ознаками [11]

Колір бетону

Максимальна температура нагріву, 0 C

Можливі додаткові ефекти

Нормальний

300

Ні

Рожевий до червоного

300-600

Починаючи з 300 0 С - поверхневі тріщини, з 500 0 С - глибокі тріщини, з 572 0 С - розкол чи викати заповнювачів, що містять кварц

Сірувато-чорнуватий до темно-жовтого

600-950

700-800 0 С - відколи бетону, оголюють в ряді випадків арматуру, 900 0 С - дисоційованому вапняковий заповнювач і цементний дегідратований камінь сиплються, кришаться

Темно-жовтий

Більше 950

Багато тріщин, відділення великого заповнювача від розчинної частини

Таблиця № 12. Визначення величини зниження міцності бетону після пожежі [11]

Вид і умови тверднення

Зниження міцності,%, при максимальній температурі нагріву, 0 С


60

120

150

200

300

400

500

Важкий з гранітним заповнювачем, природне

30

30

30

30

40

60

70

Те ж, Тепловологісна обробка

15

20

20

20

20

30

45

Те ж, з вапняковим заповнювачем

15

20

20

25

25

40

60

Легкий з керамзитовою заповнювачем, Тепловологісна обробка

10

10

10

10

10

15

20

Примітка: 1. Після нагрівання до температури вище 500 0 С значення міцності бетону приймаються рівними нулю. 2. Проміжні значення міцності бетону встановлюються лінійною інтерполяцією.

Таблиця № 13. Визначення величини зниження міцності арматури після пожежі [11]

Положення арматури в конструкції, наявність попередньої напруги

Клас арматури

Зниження міцності,%, при максимальній температурі нагріву, 0 C



300

400

500

За межами зони анкерування незалежно від попереднього напруження

AI, A-II, A-III

немає

немає

немає


A-IV, AV, A-VI

то ж

5

10


A Т - IV, A Т - V, A Т - VI

- "-

10

20


B-II, Bp-II, K-7

- "-

30

60

У зоні анкерування арматури,


ненапружуваною

A-II, A-III, A-IV

- "-

20

40


AV, A Т-III, A Т-IV

- "-

20

40


A Т-V

- "-

20

40

Те ж, попередньо напруженої

A-IV, A T-IV

- "-

25

50


AV, A Т-V

- "-

30

60


A-VI, A Т-VI

- "-

35

70


Bp-II, K-7

- "-

45

90


B-II

- "-

60

-

Особливу увагу при дослідженнях приділяють показниками міцності бетону та арматури, які визначають за допомогою інструментів і приладів наведених у табл. 1, або випробуванням зразків, вирізаних з тіла конструкцій.

За відсутності експериментальних даних величину зниження міцності бетону та арматури знаходять через понижуючі коефіцієнти , і , Або у відсотковому вираженні за даними табл. 12 і 13.

Література

  1. І.С. Гучкін. Діагностика ушкоджень і відновлення експлуатаційних якостей конструкцій. - М.: Видавництво Асоціації будівельних вузів, 2001.

  2. Бойко М.Д. Діагностика ушкоджень і методи відновлення експлуатаційних якостей будівель. - Л.: Стройиздат, 1975.

  3. Васильєв Н.М. Вплив нафтопродуктів на міцність бетону / / Бетон і залізобетон. - 1981. - № 3. - С. 36-37.

  4. СНиП 2.03.11-85. Захист будівельних конструкцій від корозії. - М.: Стройиздат, 1986.

  5. Посібник з проектування бетонних і залізобетонних конструкцій з важких і легких бетонів без попередньої напруги арматури (до СНиП 2.03.01-84). М.: ЦІТП, 1989.

  6. Рекомендації щодо оцінки стану і посилення будівельних конструкцій промислових будівель і споруд. - М.: Стройиздат, 1989.

  7. Правила оцінки фізичного зносу житлових будинків. ВСН 53-86 (р). - М.: Гражданстрой, 1988.

  8. Фрідман О.М. Електроомотіческая сушка будівель. - М.: Стройиздат, 1970.

  9. Грачов І.А. та ін Гідроізоляція підвалів і стін будівель. - Л., 1970.

  10. Балалаєв Г.А. та ін Захист будівельних конструкцій від корозії. - М.: Стройиздат, 1966.

  11. Рекомендації з обстеження будівель і споруд, пошкоджених пожежею / НИИЖБ. - М.: Стройиздат, 1987.

  12. Методичні рекомендації по оцінці властивостей бетону після пожежі / НИИЖБ. - М.: Стройиздат, 1985.

    Додати в блог або на сайт

    Цей текст може містити помилки.

    Будівництво та архітектура | Лекція
    301.8кб. | скачати


    Схожі роботи:
    Діагностика технічного стану будівельних конструкцій 5-поверхового 6-під`їзного 96-квартирного
    Випробування конструкцій динамічними навантаженнями
    Монтаж будівельних конструкцій
    Оптимізація будівельних конструкцій
    Обстеження технічного стану будівельних конструкцій
    Розрахунок вогнестійкості будівельних і залізобетонних конструкцій
    Поняття вогнестійкості будівельних конструкцій та методи її визначення
    Використання промислових відходів у виробництві будівельних конструкцій виробів та матеріалів
    Оцінка пожежної небезпеки будівельних матеріалів конструкцій та інженерного обладнання
© Усі права захищені
написати до нас