Обследование кирпичной кладки стен

Обновлено: 21.05.2024

Обследование кладки

Экспертиза качества кладки кирпича позволяет обнаружить ее явные и скрытые дефекты, образовавшиеся вследствие нарушения технологии или применения некачественных материалов, возникающие из-за разрушающего агрессивного воздействия окружающей среды, резких перепадов температур, деформаций и механических повреждений.

В процессе оценки технического состояния кладки эксперты определяют:

  • Наличие трещин, расслоений, отклонений от вертикали, пустот;
  • Глубину и ширину швов;
  • Прочность кладки.

Экспертиза кладки проводится в несколько этапов:

  • Подготовительный – изучается проектная документация на кладку и составляется программа ее обследования;
  • Непосредственно исследование кладки – визуальное и инструментальное обследование (неразрушающий контроль), вскрытие кладки, фотофиксация, проведение обмерных работ;
  • Лабораторный – исследование изъятых образцов с целью определения качества материалов кладки;
  • Камеральный – обработка полученных результатов, осуществление поверочных расчетов, составление дефектной ведомости, формирование заключения по итогам экспертизы, разработка соответствующих рекомендаций для устранения выявленных дефектов.

Экспертиза качества кладки газобетонных блоков включает в себя:

  • Внешний осмотр кладки, фото и видеофиксацию обнаруженных дефектов.
  • Обследование кладки с применением измерительного оборудования (рулеток, штангенциркулей, щупов) на соответствие ее ГОСТам и СНиПам.

Результатом экспертного обследования кладки пенобетонных блоков, является определение основных дефектов и нарушений технологий строительных работ и действующих строительных нормативов, фиксация в кладке газосиликата пустот и пор.

Качество укладки растворной смеси характеризуется:

  • Подвижностью, т.е. способностью растекаться по поверхности,
  • Расслаиваемостью, которая характеризует ее связность при механическом воздействии,
  • Водоудерживающей способностью, способствующей предохранению растворной смеси от потери определенного количества воды,
  • Средней плотностью – соотношением массы растворной смеси и ее объема.

В процессе проведения экспертизы выявляется наличие/отсутствие у растворной смеси способности укладываться тонким слоем на основание и заполнять его неровности без специального уплотнения.

Экспертные работы должны проводиться с использованием точнейшей аппаратуры и современных диагностических методик, позволяющих определить качество укладываемого слоя на соответствие требованиям ГОСТа.

Обследование каменных конструкций

В общем случае программа обследования каменных конструкций включает следующие виды работ:

  • осмотр и регистрацию выявленных повреждений и дефектов по их характерным признакам;
  • натурные обмерные работы по измерению фактических размеров в плане и по высоте, а также внешних признаков повреждений и дефектов;
  • инструментальное и лабораторное определение прочностных, теплотехнических и других характеристик каменных конструкций;
  • поверочные расчеты прочности и устойчивости;
  • испытание пробной нагрузкой (при необходимости).

Общий порядок проведения осмотра, обмерных работ и составления дефектной ведомости, а также уточнения расчетных схем, нагрузок и воздействий. При этом необходимо зафиксировать следующее:

  • фактические размеры конструкций в плане и по высоте;
  • осадки фундаментов, колон, стен, простенков, перекрытий и балок;
  • отклонения от вертикали стен, простенков, колонн и смещения опорных частей балок, плит и прогонов;
  • размеры сколов, вывалов, смещений рядов кладки, трещин;
  • величины прогибов плит, балок, перемычек.

При инструментальном обследовании каменных конструкций устанавливаются:

  • прочность каменной кладки, камней (кирпича) и раствора;
  • влажность материала;
  • морозостойкость и водопоглощение;
  • плотность материалов;
  • теплотехнические свойства ограждающих конструкций;
  • состояние арматуры к кладке.

Ширину раскрытия трещин измеряют с помощью градуированных луп и микроскопов, пластмассовых или бумажных трафаретов с нанесенными линиями толщиной 0,05-2,0 мм.
Глубину трещин определяют по следу на поверхности вырубленного из конструкции с помощью стальных комбинированных щупов, а также ультразвуковых приборов.
За раскрытием трещин наблюдают с помощью гипсовых или других маяков, а также с помощью луп и микроскопов.

Прочностные характеристики каменной кладки наиболее рационально определять косвенно, по установленным маркам кирпича и раствора, при этом прочность компонентов каменной кладки может быть определена как разрушающими, так и неразрушающими методами.
К неразрушающим относится метод пластического деформирования с использованием склерометров.
Для определения прочности компонентов каменной кладки разрушающим методом при испытании на прессе в лабораторных условиях отбирают образцы в количестве:

  • десять кирпичей из стен или столбов;
  • пять образцов камней размером не менее 5х10х20 см из стен и столбов;
  • образцы раствора в количестве, необходимом для склеивания с помощью гипсового раствора пяти образцов размером 7х7х7 см или 4х4х4 см.

Допускается определять прочность при сжатии камней на образцах-цилиндрах в количестве 5 шт. диаметром и высотой 5-10 см, вырубленных из каменной кладки специальной коронкой.

Предел прочности при сжатии кирпича определяют на образцах, состоящих из двух его половинок, а предел прочности камней - на целом камне.
Допускается определять предел прочности при сжатии на половинках кирпича, полученных после испытания его на изгиб.
Предел прочности при изгибе керамического и силикатного кирпичей определяют на целом кирпиче.

Пробы для определения прочности кирпичной кладки отбирают равномерно в следующих местах:

Дефекты каменных конструкций

Дефекты каменных конструкций зданий и сооружений классифицируются по следующим основным видам:

  • деформации стен (прогибы, отклонения от вертикали);
  • сколы, раковины, выбоины и другие нарушения сплошности кладки;
  • увлажнение кладки стен, выветривание и вымывание раствора;
  • повреждение защитных и отделочных слоев;
  • разрушение несущего слоя стен и столбов.

Основными причинами возникновения дефектов каменных конструкций являются:

  • ошибки проектирования (неправильный учет нагрузок, неудачное решение узлов сопряжения, потеря устойчивости из-за недостаточного количества связей, неучтенный эксцентриситет, неполная информация по инженерно-геологической оценке грунтов основания);
  • низкое качество материала (искривление граней камней, отклонения в размерах, низкая прочность и морозостойкость);
  • низкое качество выполнения работ (нарушение горизонтальности, толщины и правил перевязки швов, отклонения несущих стен и столбов от вертикали, нарушение анкеровки);
  • неудовлетворительные условия эксплуатации (замачивание и увлажнение, агрессивное воздействие окружающей среды);
  • неравномерные осадки фундаментов стен и столбов при недооценке инженерно-геологических условий, нарушении правил производства земляных работ, авариях коммунальных сетей водопровода и канализации, нарушении водоотвода от зданий и сооружений;
  • отсутствие или нарушение гидроизоляции стен;
  • отсутствие или разрушение карнизов и водосточных труб.

Наиболее характерные признаки наличия дефектов каменных конструкций, места и причины их появления, а также возможные последствия приведены ниже.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Конструкции зданий и сооружений в процессе строительства и эксплуатации подвергаются различного рода воздействиям (климатическим, технологическим, географическим и т.п.), которые вызывают в конструкциях различного рода повреждения и деформации, снижающие их прочность, долговечность и эксплуатационные качества.

Несущая способность и эксплуатационная надежность конструкций зависит также от качества изготовления конструкций, ведения строительно-монтажных работ и проектной документации. Пониженная или недостаточная несущая способность конструкций вызывает необходимость их усиления при надстройке, реконструкции зданий и ремонтно-восстановительных работах.

Правильность и экономичность выбора того или иного способа усиления и восстановления конструкций зависит от результата технического обследования их состояния, фактической прочности и качества использованных материалов, величины деформаций, степени и причин повреждений.

На основании этих данных производится оценка технического состояния конструкций как по несущей способности, так и по пригодности к нормальной эксплуатации (деформациям, трещиностойкости, теплопроводности, звукопроводности, воздухопроницаемости, морозостойкости, водонепроницаемости и т.п.). Под оценкой технического состояния конструкций в рассматриваемом случае понимается степень соответствия данного признака состояния (прочность, деформативность, долговечность и т.п.) требованиям соответствующих норм (СНиП, ГОСТ и т.п.). Результаты обследования и оценки технического состояния конструкций являются основой для составления проекта восстановления реконструкции зданий и проекта производства работ.

В Рекомендациях приводятся как простые визуальные методы обследования, получившие широкое распространение и не требующие специальной подготовки персонала, так и инструментальные способы обследований, требующие использования специального оборудования и специалистов соответствующих квалификаций. Оценка технического состояния поврежденных конструкций производится в соответствии с требованиями действующих норм с учетом понижающих коэффициентов, учитывающих влияние дефектов изготовления, производства работ, трещинообразования, огневого воздействия, влажности и т.п.

Цель Рекомендаций ознакомить широкий круг специалистов с методами обследования, оценки технического состояния конструкций зданий, а также с характерными случаями и видами повреждений конструкций при различных нагрузках и воздействиях.

Рекомендации могут быть использованы в качестве практического руководства при обследовании конструкций зданий и сооружений.

Рекомендации разработаны ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР (канд. техн. наук А. А. Емельянов).

При разработке Рекомендаций использовался опыт проведения таких работ ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, АКХ им. К. Д. Панфилова, ЦНИИЭПжилища, ЦНИИпромзданий и другими организациями, а также литературные источники, список которых приводится в конце Рекомендаций.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Техническое обследование конструкций зданий и сооружений производится в целях получения фактических данных о размерах, прочности и повреждениях конструкций, которые необходимы при разработке проектов усиления, восстановления и реконструкции жилых, общественных и промышленных зданий, а также для выяснения причин повреждений и аварий строительных конструкций.

В процессе обследования должны быть получены исчерпывающие сведения для оценки состояния и несущей способности конструкций. По результатам технического обследования делаются выводы о состоянии конструкций, причинах их деформаций и повреждений, а также даются рекомендации по их усилению или замене и устранению причин повреждений.

1.2. Техническое обследование включает следующие этапы работ.

Предварительное (рекогносцировочное) обследование:

- сбор и анализ имеющейся технической документации (проектной, строительной, эксплуатационной);

- уточнение объемно-планировочного и конструктивного решения зданий и отдельных конструкций;

- выявление наиболее поврежденных и аварийных участков и конструкций;

- составление программы основных обследований.

Основное (техническое) обследование:

- уточнение размеров, схем опирания конструкций, нагрузок, качества и прочности материалов;

- выявление, измерение и зарисовка трещин, дефектов, повреждений конструкций;

- измерение деформаций (прогибов, наклонов, перекосов, сдвигов, осадок фундаментов и т.п.).

- уточнение результатов предварительных и основных обследований;

- длительные наблюдения и измерения деформаций конструкций, температурно-влажностного режима и т.п.;

- испытание конструкций пробной нагрузкой;

- уточнение данных инженерно-геологических и геодезических изысканий.

Составление заключения (отчета):

- о состоянии и несущей способности и деформациях конструкций на основе анализа данных обследований и инженерных расчетов с учетом фактической прочности материалов, нагрузок, расчетных схем;

- о причинах и степени опасности деформаций и повреждений конструкций и здания;

- выводы о пригодности конструкций к эксплуатации, рекомендации по их усилению или восстановлению.

1.3. Сбор и анализ технической документации включает изучение:

- проектной документации (рабочих чертежей зданий, конструкций, узлов сопряжения, расчетных схем, нагрузок, расчетов, материалов инженерно-геологических изысканий);

- строительной документации (паспорта, сертификаты на материалы, акты на скрытые работы, журналы работ, авторского и геодезического контроля, отступлений от проекта);

- изменений проектных решений в процессе эксплуатации зданий (перестройки, перепланировки, результаты обследований, испытаний материалов, вскрытий, усиления, ремонтов конструкций и т.п.).

1.4. Предварительное и основное обследование производится с применением, как простейших приборов (биноклей, отвесов, лент, рулеток, уровней и т.п.) не требующих специальной подготовки персонала, так и специальных приборов и оборудования (теодолитов, нивелиров, ультразвуковых и лазерных приборов и т.п.), требующих для выполнения работ специалистов соответствующей квалификации.

1.5. Результаты измерений размеров, дефектов, повреждений и деформаций конструкций наносятся на чертежи (планы, разрезы, развертки) в масштабе 1 : 50 - 1 : 200.

Планы и развертки должны иметь координатную сетку (прямоугольную, полярную и т.п.), которая привязывается к характерным осям или точкам (реперам) здания.

Дефекты и повреждения узлов сопряжения и отдельных участков конструкций (балок, плит) фотографируются или наносятся на чертежи (эскизы) крупного масштаба (1 : 5 - 1 : 20). На чертежах указываются очертания и размеры деформаций, дефектов и повреждения конструкций, направление, длина, ширина и глубина трещин. Запись результатов измерений на планах, развертках и в таблицах рекомендуется выполнять в целях сокращения объемов в закодированном виде.

1.6. Длительные наблюдения и измерения осадок фундаментов, колонн, прогибов балок, перекрытий, раскрытия стыков, швов, трещин и т.п., производятся в целях определения характера развития деформаций во времени (прогрессирующие, затухание, стабилизация). Измерения производятся периодически по специальной программе с интервалом от нескольких часов или дней (температурные деформации) до нескольких месяцев (осадки фундаментов).

1.7. Испытание конструкций пробной нагрузкой (балок, перекрытий, ферм и т.п.) производится в случаях, когда результаты основных и дополнительных обследований не позволяют уверенно судить о несущей способности и деформативности конструкций. Испытания проводятся по специальной программе, согласованной с проектной организацией.

2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ

2.1. Для измерений геометрических размеров и величин деформаций и перемещений конструкций (наклонов, выпучивания, перекосов, сдвигов) используются следующие измерительные приборы:

приборы для линейных измерений в плане, по ширине (толщине) и высоте конструкций

- стальные и деревянные линейки, складные метры;

- стальные и тесмянные ленты и рулетки длиной 5, 10, 20 м и более;

приборы для угловых измерений

- обыкновенные и прецизионные теодолиты с 20-40-кратным увеличением трубы и минимальным расстоянием визирования 1,5-2 м (ТБ-1, ТТ-5, ОТШ, ТОМ, ОТ-2 и др.);

приборы для определения вертикальных перемещений

- обыкновенные и прецизионные оптические нивелиры с 20-30-кратным увеличением трубы и минимальным расстоянием визирования 1,3-2 м (НЗ, НВ-1, НТ, НА-1);

- оптические теодолиты с накладным уровнем на трубе (ТТ-4; ТОМ; ОТШ);

- гидростатические нивелиры (уровни), основанные на принципе сообщающихся сосудов типа НШТ и др., применяются для нивелирования в тесных, захламленных и сложных в плане помещениях, подвалах, коммуникационных траншеях и т.п.; точность отсчетов невооруженным глазом - 0,5 мм, при использовании специальных поплавков - до 0,1 мм;

приборы для проверки вертикальности конструкций, зданий и сооружений

- проволочные и нитяные отвесы длиной до 20 м и весом до 5 кг;

- оптические приборы вертикального визирования с 30-кратным увеличением трубы (зенит- и надирприборы ОЦП, ПОВП);

- лазерные приборы (ПМЛ-1, ЛЗЦ-1, лазерный теодолит ЛТ-75).

Обмерные работы

2.2. Обмеры зданий и конструкции по длине, ширине и высоте выполняются с помощью стальных лент, рулеток, линеек, угольников, отвесов, штангенциркулей и т.п. Точность измерений сечения и длины бетонных и каменных конструкций - 1 см, стальных элементов и арматуры - 1 мм. Результаты измерений наносятся на заранее заготовленные планы, разрезы, схемы узлов и сечений конструкций. Размеры и положение конструкций и их узлов в плане и по высоте должны увязываться с общими размерами зданий и результатами геодезической съемки (вертикальной и горизонтальной).

Измерение отклонений конструкций от вертикали

2.3. Отклонение от вертикали и выпучивание конструкций зданий и сооружений большой высоты (трубы, башни и т.п.), а также в труднодоступных местах, определяются с помощью теодолитов методом сноса вертикали (проектирования ) на линейку с миллиметровыми делениями (рис. 1 ).

2.4. Отклонение от вертикали в пределах этажа стен, перегородок, столбов и колонн (наклоны, выпучивание, смещение по горизонтали и т.п.) определяются с помощью нитяных и проволочных отвесов диаметром от 0,2 мм до 1-2 мм, закрепленных на кронштейнах, стойках или вышележащих конструкциях. При использовании отвесов отклонения от вертикали стен, столбов и перегородок в характерных точках (рис. 2 , а) находятся как разность расстояний рассматриваемых точек ai до отвеса относительно низа рассматриваемого элемента (нулевой точки). Измерение удаления точек от отвеса выполняется с помощью линейки с миллиметровыми делениями при строго горизонтальном ее положении; точность измерений при отсчете на глаз ± 0,5 мм.


Рис. 1. Измерение горизонтального смешения, двух точек (1 и 2) стены здания методом сноса вертикали с помощью теодолита

1, 2 - точки; 3 - теодолит; 4 - переносная линейка с миллиметровыми делениями


Рис. 2. Определение соосности (б) и отклонений стен от вертикали (а) с помощью вертикального отвеса

1 - стеновые панели (перегородки); 2 - отвес; 3 - точки подвески отвеса; 4 - точки измерения; 5 - линейка; 6 - сосуд с водой; 7 - отверстие в перекрытии

2.5. Соосность стен (панелей) различных этажей и величина горизонтального смещения осей стен в уровне перекрытий определяются с помощью отвесов, пропущенных через швы или отверстия в перекрытиях (рис. 2 , б). Величина горизонтального смещения (эксцентриситет) осей стен (панелей) вышележащего и нижележащего этажей находится как разность расстояний от их поверхностей до отвеса (с учетом толщины стен).

Измерение отклонений положения конструкций в горизонтальной плоскости

2.6. Смещения от осей и выгибы стен, перегородок, столбов и колонн в горизонтальной плоскости определяются:

- с помощью горизонтальной натянутой нити (проволоки);

- с помощью геодезических инструментов (оптических теодолитов и нивелиров, лазерных нивелиров);

2.7. При измерении с помощью натянутой нити или проволоки отклонения конструкции от оси определяются измерением расстояния от рассматриваемой точки на поверхности конструкции до проволоки (рис. 3 ).

Измерения выполняются стальной линейкой с миллиметровыми делениями. Величина прогиба (выгиба) конструкции в точке i вычисляется по формуле

где ho , hn - расстояние (ордината) от нити до начальной (о) и конечной ( h ) точки;

hi , li - ордината и расстояние от начала координат (о) до точки i ;

l - длина конструкций.

2.8. Измерение отклонений положения конструкций в горизонтальной плоскости с использованием геодезических инструментов производится в случаях, когда применение способа натянутой нити вызывает затруднение или оказывается невозможным (большая длина, сложная планировка помещений, наличие технологического оборудования). При использовании геодезических инструментов отклонение положения конструкции от осей в горизонтальной плоскости находится измерением расстояния от линии визирования теодолита или луча лазера до рассматриваемых точек на поверхности конструкции. Положение линии визирования (луча лазера) в плане фиксируется с помощью визирных марок (вешек), перемещаемых по линии визирования.

2.9. Смешанный метод измерения отклонения положения конструкций в горизонтальной плоскости представляет собой комбинацию способа натянутой нити и геодезического метода. Применяется для протяженных зданий и помещений со сложной конфигурацией в плане и при наличии технологического оборудования, препятствующего измерениям одним из указанных способов.


Рис. 3. Определение прогибов перекрытий и выгибов стен с помощью горизонтальной нити

1 - перекрытие (стена); 2 - горизонтальная нить; 3 - точки закрепления нити; 4 - точки измерения

Измерение вертикальных перемещений (прогибов) конструкций

2.10. Осадки фундаментов, стен, перекрытий, ферм, подкрановых балок определяются с помощью оптических и гидростатических нивелиров и теодолитов с накладным уровнем. Нивелирование производится по осям колонн, стен, опор перекрытий и балок, а также в местах просадок фундаментов. Результаты нивелирования привязываются к неподвижным точкам (реперам) или к существующей геодезической сети. Нивелирование производится с помощью переставных или навесных реек или шкаловых марок. Навесные рейки и шкаловые марки навешиваются на металлические штыри с центрирующим устройством (шариком, призмой, отверстием), заделанные в тело конструкции, или на специальные передвижные кронштейны телескопических стоек (рис. 4 ). Стойки устанавливаются строго вертикально в распор между полом и измеряемой конструкцией. Схема измерения осадок и прогибов конструкций с помощью гидростатического нивелира (уровня) показана на рис. 5 .

2.11. Вертикальные деформации (прогибы) горизонтальных конструкций (плит, балок, перекрытий, ферм и т.п.) определяются с помощью оптических и гидростатических нивелиров (рис. 5 ) или горизонтальной нити и линейки (см. рис. 3 ) и прогибомеров с ценой деления 0,1-0,01 мм (при испытаниях конструкций пробной нагрузкой).


Рис. 4. Вид телескопической штанги и шкаловой марки при определении прогибов потолков

1 - телескопическая штанга; 2 - репер с хомутиком для навески марки; 3 - навесная шкаловая марка; 4 - круглый уровень; 5 - фиксатор штанги


Рис. 5. Схема измерения прогибов перекрытий гидростатическим уровнем

1 - градуированная трубка; 2 - телескопическая стойка; 3 - сосуд; 4 - резиновый шланг; 5 - краник; 6 - точка измерения

Измерение раскрытия швов и стыков

2.12. Деформации швов и стыков конструкций (раскрытие, сдвиг) измеряются с помощью переносных индикаторов (мессур) с ценой деления 0,01 мм или штангенциркулем. Измерение производится между двумя стальными штырями диаметром 4-5 мм с центрирующим устройством на концах, заделанных в тело конструкций по обе стороны шва (стыка). Для непрерывной записи деформаций на ленту в течение суток и более используются механические (с часовым механизмом) и электронные самописцы. Схемы установки для автоматической записи раскрытия (а) и сдвига (б) вертикального шва панели показаны на рис. 6 .


Рис. 6. Измерение раскрытия (а) и сдвига (б) по шву сборных элементов с помощью самописцев

1 - шов; 2 - самописец; 3 - стальная нить 0,3 мм; 4 - штырь (болтик); 5 - блок; 8 - кронштейн

2.13. В труднодоступных и опасных для измерения местах деформации швов и стыков определяются с помощью дистанционных устройств, позволяющих производить измерения (отсчеты по шкале) на расстоянии с помощью теодолита или зрительной трубы на штативе без непосредственного контакта с исследуемой конструкцией. Схема дистанционного измерения раскрытия деформационного шва с помощью шкальных марок (1) и теодолита (3) показана на рис. 7 . Шкальная марка состоит из двух частей, заделанных по обе стороны шва: шкалы с миллиметровыми делениями и заостренного указателя.


Рис. 7. Схема измерений деформаций шва с помощью дистанционного прибора

1 - прибор, 2 - деформационный шов, 3 - зрительная труба, 4 - точка центрирования трубы

Наблюдения за трещинами

2.14. Наблюдения за развитием трещин в стенах во времени осуществляются с помощью гипсовых, стеклянных или пластинчатых маяков. Рекомендуемые размеры и схемы установки указанных маяков на трещинах показаны на рис. 8 .

2.15. Ширина раскрытия трещин измеряется с помощью:


Рис. 8. Маяки для наблюдения за раскрытием трещин, в стенах и перегородках

1 - трещина; 2 - маяк гипсовый или из стекла; 3 - металлическая пластинка; 4 - риски; 5 - гвоздь

- градуированных луп и микроскопов (МИР-2, МПБ-2) с 2,5-24-кратным увеличением;

- целлулоидных или бумажных трафаретов, с нанесенными на них линиями разной толщины от 0,05 до 2 мм, путем совмещения линий с краями трещины;

- масштабных линеек при раскрытии трещин более 2 мм (точность измерений ± 0,3 мм).

При длительных наблюдениях ширина раскрытия трещин за рассматриваемый период определяется с помощью переносных индикаторов с ценой деления 0,01 мм и штангенциркулей с ценой деления 0,1 мм. Величина раскрытия принимается равной разности двух измерений расстояния между штырями (реперами) с центрирующим устройством, заделанными в конструкцию по обе стороны трещины.

2.16. Глубина развития несквозных (слепых) трещин h тр определяется:

- по следу трещины на поверхности керна, высверленного из тела конструкции;

- с помощью стальных калиброванных щупов различной толщины по формуле

где d н - раскрытие трещины снаружи в мм (среднее из трех измерений);

d щ , h щ - толщина щупа и глубина погружения щупа в трещину в мм без усилия (среднее из трех измерений при смещении щупа по трещине на 1-2 см);

- с помощью ультразвуковых приборов (УКБ-1М; УК-10П; УЗП-62 и др.) в соответствии с указаниями РТУ УССР 92-62.

Глубина трещины определяется по разности времени прохождения ультразвуковых импульсов в МКС на длине базы а - с трещиной и без трещины по формуле

где t l , t a - время прохождения ультразвука соответственно на участке с трещиной и без трещины.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ

Прочность материалов

3.1. Прочность каменных, бетонных и железобетонных конструкций (стен, фундаментов, каркасов, перекрытий и т.п.) может определяться неразрушающими и разрушающими методами.

3.2. Неразрушающие методы позволяют определять прочность конструкций без ослабления сечения и снижения несущей способности при отборе образцов, кернов или проб материалов. К неразрушающим методам относятся механические (ударные, отрыва, скалывания) и ультразвуковые способы.

3.3. Ударно-механический способ используется для определения прочности материалов, обладающих пластическими свойствами (бетоны, растворы, силикатные материалы и т.п.).

Определение прочности производится по величине отпечатка шарика на поверхности конструкции при ударе с помощью приборов ударного действия (молотки Физделя, Кашкарова, пистолет ЦНИИСК, склерометры КМ и ПМ-2, Шмидта и др.) в соответствии с указаниями ГОСТ 22690.0-77; ГОСТ 22690.1-77; ГОСТ 22690.2-77 и по прочности отрыва и скалывания бетона ГОСТ 22690.3-77; ГОСТ 22690.4-77; ГОСТ 21243-75.

3.4. Ультразвуковой способ используется для определения прочности хрупких и нехрупких материалов в соответствии с требованиями ГОСТ 24732-80 (бетоны) и ГОСТ 17624-78 (силикатные камни). Оценка прочности конструкций производится по скорости распространения ультразвука в материале образца с помощью ультразвуковых приборов типа УКБ-1М, УК-10П, "Бетон-ЗМ" и др.

3.5. При разрушающих методах физико-механические свойства материалов (прочность, плотность, влажность и т.п.) стен, фундаментов и перекрытий определяется испытанием образцов и проб, взятых непосредственно из тела обследуемой конструкции или близлежащих участков, если имеются доказательства идентичности применяемых на этих участках материалов.

3.6. Отбор кирпича, камней и раствора из стен и фундаментов и образцов бетона из стеновых панелей и плит перекрытий производится из ненесущих (под окнами, в проемах) или слабо нагруженных элементов, или конструкций, подлежащих разборке и демонтажу.

3.7. Для оценки прочности кирпича, камней правильной формы и раствора из кладки стен и фундаментов отбираются целые, неповрежденные кирпичи или камни и пластинки раствора из горизонтальных швов.

3.8. Для определения прочности бетона и природных камней неправильной формы (бута) из фрагментов бетона или камней выпиливаются кубики с размером ребра 40-200 мм или высверливаются цилиндры (керны) диаметром 40-150 мм и длиной, превышающей диаметр на 10-20 мм.

3.9. Отбор проб и образцов (кернов) из несущих стен, столбов и простенков производится при условии, что ослабление сечения и несущей способности рассматриваемой конструкции не превысит при этом допустимой величины.

3.10. Отбор проб для определения влажности, плотности и физико-химических характеристик материалов производится ударным способом с помощью зубил, стальных шлямбуров с внутренним диаметром 10-20 мм или высверливанием кернов электродрелью со специальными полыми насадками.

3.11. Прочность (марка) полнотелого и пустотелого глиняного обыкновенного, силикатного и трепельного кирпича определяется разрушающим способом по ГОСТ 8462-85 как средний результат испытаний при сжатии пяти образцов "двоек" из двух целых или их половинок, умноженный на коэффициент 1,2, и пяти образцов на изгиб (всего 10 образцов). Для испытания на сжатие керамических, силикатных, бетонных и природных камней правильной формы опытные образцы изготавливаются из одного камня или одной его половинки.

3.12. Прочность (марка) природных камней правильной и неправильной формы, а также мелких и крупных блоков из тяжелого, силикатного, ячеистого бетонов и бетонов на пористых заполнителях допускается определять путем испытания на сжатие образцов-кубов или цилиндров, выпиленных или высверленных из камней, целых изделий или монолита. Предел прочности природных камней и мелких и крупных блоков из указанных бетонов вычисляется умножением результатов испытаний образцов-кубов или цилиндров на масштабные коэффициенты, указанные в табл. 1 .

Обследование технического состояния стен производственного здания в связи с наличием вертикальных трещин

Стены здания - кирпичные. Наружные продольные стены, толщиной 380мм, перевязаны с пилястрами. Поперечная стена по оси А/В-4, толщиной 380мм.

Наружное оформление (наличие штукатурки, облицовка плитками, кладка в пустошовку, кладка с расшивкой швов и пр.)

  • Кирпичная кладка с расшивкой швов.
  • Цоколь оштукатурен.

Материалы стен, столбцов, качество бетона, металла и т.п. (горизонтальность рядов кладки, толщина швов, полнота заполнения швов раствором. Тщательность перевязки рядов кладки, однородность бетона и отсутствие его сортировки, связь инертного заполнителя с цементным камнем и т.п.)

  • Кирпич керамический (цоколь, карниз)
  • Кирпич силикатный (стены)
  • Раствор ц/п.

Перемычки

Общее состояние стен по их наружному виду

В соответствии с СП 13-102-2003 техническое состояние пилястр, соответствует ограниченно - работоспособному состоянию.

Показатели прочности кирпичной кладки.

  • Прочность цементно-песчаного раствора – 5,3 МПа, что соответствует марке М50.
  • Прочность силикатного кирпича –7.2 МПа, что соответствует марке М50.
  • Расчётное сопротивление кладки из глиняного кирпича сжатию по СНиП II-22-81* равно 10кгс/см2.

Классификация дефектов кирпичной кладки, выявленных при обследовании

1. В стенах здания зафиксированы деформационные трещины. По характеру распространения трещин установлено:

  • Трещины расположены в месте заделки железобетонных стропильных балок в кладку и металлических перемычек (рядовых и длинной более 2-х метров), имеют дугообразную форму в месте заделки перемычек и распространены в вертикальном и диагональном направлении над оконными проёмами. Длина трещин - более 60см. Причина появления трещин - температурные деформации. (рис 11 а)
  • Отдельные трещины в кладке, длиной 15-18см, возникающие вследствие перегрузки конструкций постоянными, временными и особыми (случайными) нагрузками (рис. 9 а)
  • Вертикальные трещины, длиной ½ высоты стены, с наибольшим раскрытием в верхней части, в месте пересечения продольных и поперечных несущих стен. Причина появления трещин - разная величина вертикальных перемещений стен из однородных материалов, в местах сопряжения разнонагруженных стен. Сквозные вертикальные осадочные трещины в продольных стенах с расположением по одной оси. Длина трещин по цоколю и, далее, на всю высоту здания. Трещины, в пересечении несущих стен и в продольных стенах, нарушают пространственную жёсткость, и разделяют здания на несколько отдельных объёмов.

Рис. 9. Степень повреждения вертикальными трещинами каменных и армокаменных конструкций

а - отдельные трещины, длиной 15-18 см; б - трещины через 25-30 см, длиной 30-35 см; в - трещины через 20-25 см, длиной 60-65 см; г - трещины через 15-20 см, длиной, более 65 см

Рис. 11. Напряженное состояние ( s у ) и повреждения кладки опор перемычек и балок при изгибе ( g ) и внецентренном сжатии (е)

а - при заделке в кладку; б - то же, при опирании

Рис. 12. Образование трещин сдвига (среза) d т в стенах

а - в местах сопряжения разнонагруженных (разнодеформируемых) стен; б - в местах нависания кладки (а); t - касательные; sу - нормальные напряжения

2. Вследствие наличия деформационных трещин от горизонтальных и вертикальных температурных и осадочных деформаций, несущая способность стен и пространственная жёсткость коробки здания снижена. Необходимо предусмотреть усиление стен стальными обоймами, а также проведением противоаварийных мероприятий, путём стягивания коробки здания в уровне перекрытий стальными тяжами (по обе стороны от стропильных балок), с заделкой в стены (см. Приложение №1)

3. В соответствии с СП 13-102-2003 техническое состояние стен соответствует - ограниченно-работоспособному состоянию.

Физический износ стен в соответствии с ВСН 53-86(р) соответствует 50%.

Физический износ перегородок в соответствии с ВСН 53-86(р) соответствует 40%.

Выписка из ВСН 53-86(р) «Правила оценки физического износа зданий»

Стены кирпичные

Таблица 10

Признаки износа

Количественная оценка

Физический износ, %

Примерный состав работ

Отдельные трещины и выбоины

Ширина трещины до 1 мм

0-10

Заделка трещин и выбоин

Глубокие трещины и отпадение штукатурки местами, выветривание швов

Ширина трещин до 2 мм, глубина до 1/3 толщины стены, разрушение швов на глубину до 1 см на площади до 10%

11-20

Ремонт штукатурки или расшивка швов, очистка фасадов

Отслоение и отпадение штукатурки стен, карнизов и перемычек, выветривание швов, ослабление кирпичной кладки, выпадение отдельных кирпичей, трещины в карнизах и перемычках, увлажнение поверхности стен

Глубина разрушения швов до 2 см на площади до 30%. Ширина трещины более 2 мм

21-30

Ремонт штукатурки и кирпичной кладки, подмазка швов, очистка фасада, ремонт карниза и перемычек

Массовое отпадение штукатурки, выветривание швов, ослабление кирпичной кладки стен, карниза, перемычек с выпадением отдельных кирпичей, высолы и следы увлажнения

Глубина разрушения швов до 4 см на площади до 50%

31-40

Ремонт поврежденных участков стен, карнизов, перемычек

Сквозные трещины в перемычках и под оконными проемами, выпадение кирпичей, незначительное отклонение от вертикали и выпучивание стен

Отклонение стены от вертикали в пределах помещения более 1/200 длины деформируемого участка

41-50

Крепление стен поясами, рандбалками, тяжами и т.п., усиление простенков

Массовое прогрессирующие сквозные трещины, ослабление и частичное разрушение кладки, заметное искривление стен

Выпучивание, с прогибом более 1/200 длины деформируемого участка

51-60

Перекладка до 50% объема стен, усиление и крепление остальных участков стен

Разрушение кладки местами

-

61-70

Полная перекладка стен

Перегородки кирпичные

Таблица 21

Признаки износа

Количественная оценка

Физический износ, %

Примерный состав работ

Трещины в местах сопряжений с потолками, редкие сколы

Трещины, шириной до 2 мм. Повреждение на площади до 10%

0-40

Заделка трещин и сколов

Трещины на поверхности, глубокие трещины в местах сопряжений со смежными конструкциями

Ширина трещин на поверхности до 2 мм, в сопряжениях ширина трещин - до 10 мм

41-60

Расчистка поверхности и расшивка трещин

Выпучивание и заметное отклонение от вертикали, сквозные трещины, выпадение кирпичей

Выпучивание более 1/100 длины деформированного участка. Отклонение от вертикали до 1/100 высоты помещения

61-80

Полная замена перегородок

Обследование колонн здания

Конструкция колонн

Кирпичные пилястры. В верхней части пилястр выполнена опорная часть из ж/б подушек. Стропильные балки заделаны в кирпичную кладку пилястр. Пилястры имеют размеры: 180мм выступ от поверхности стены на 524мм – ширина пилястры.

Наружное оформление (наличие штукатурки, облицовка плитками, кладка в пустошовку, кладка с расшивкой швов и пр.)

Штукатурка. По штукатурке в/э и масляной краской в нижней части.

Материалы колонн. (горизонтальность рядов кладки, толщина швов, полнота заполнения швов раствором. Тщательность перевязки рядов кладки, однородность бетона и отсутствие его сортировки, связь инертного заполнителя с цементным камнем и т.п.)

  • Кирпич силикатный.
  • Раствор ц/п.
  • Горизонтальные и диагональные краевые трещины в пилястрах в верхней части пилястр.
  • Трещины в месте пересечения кладки пилястры и кладки стен.

Общее состояние колонн по их наружному виду

В соответствии с СП 13-102-2003 техническое состояние пилястр, соответствует – ограниченно - работоспособному состоянию.

Показатели прочности кирпичной кладки пилястр

  • Прочность цементно-песчаного раствора – 5,3 МПа, что соответствует марке М50.
  • Прочность силикатного кирпича – 7.2 МПа, что соответствует марке М50.
  • Расчётное сопротивление кладки из силикатного кирпича сжатию по СНиП II-22-81* равно 10кгс/см2.

Классификация дефектов, выявленных при обследовании

1. При проведении обследовании зафиксированы дефекты, снижающие несущую способность пилястр:

А) Вертикальные и диагональные трещины в верхней части пилястры на стыке с кладкой стен здания, длинной 30-50см.

Б) Краевые дугообразные трещины под опорной подушкой ж/б балок в верхней части колонн.

Дефекты являются следствием температурных деформаций балок и внецентренного сжатия кладки.

В соответствии с ПОСОБИем "ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ И ОЦЕНКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ И КАМЕННЫХ ЗДАНИЙ" несущая способности кладки пилястр снижена на 25%.


Извлечение п.4.4 п.4.10 и таблица II-2 ПОСОБИЯ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ И ОЦЕНКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ И КАМЕННЫХ ЗДАНИЙ:

- для стен, столбов, простенков при наличии вертикальных трещин, возникающих вследствии перегрузки конструкций постоянными, временными и особыми (случайными) нагрузками (рис. 9), исключая трещины, вызванные действием горизонтальных сил (температурой, усадкой, осадкой фундаментов и т.п.), принимается по табл. 5;

- для кладки опор ферм, балок, перемычек, плит, при наличии местных повреждений (трещин, сколов, раздробления, рис. 10), возникающих при действии вертикальных и горизонтальных сил, принимается по табл. 6;

- для стен, столбов, простенков из красного или силикатного кирпича при огневом воздействии, при пожаре принимается по табл. 7;

- для увлажненной и насыщенной водой кладки из красного и силикатного кирпича и камней - Ктс = 0,85, из природных камней правильной формы из известняка и песчаника - Ктс = 0,8.

Рис. 10. Характерные случаи повреждения опорных участков пилястр каменных стен, при опирании на них ферм и балок

1 - пилястра; 2 - краевое раздробление и сколы кладки под опорой; 3 - вертикальные трещины

- для кладки опор ферм, балок, перемычек, плит при наличии местных повреждений (трещин, сколов, раздробления, рис. 10), возникающих при действии вертикальных и горизонтальных сил, принимается по табл. 6;

4.4. При определении несущей способности стен и простенков, имеющих вертикальные трещины, возникшие в результате действия горизонтальных растягивающих сил (температурных, осадочных, усадке и т.п.), коэффициент Ктс в формуле ( 4), принимается равным единице. При этом следует учитывать ослабление трещинами расчетного сечения простенков и увеличения продольного изгиба отдельных элементов, выделенных вертикальными трещинами.

Таблица 6

Характер повреждения кладки опор

Ктс для кладки опор

не армированной

армированной

Местное (краевое) повреждение кладки на глубину до 2 см (трещины, сколы, раздробление) или образование вертикальных трещин по концам балок, ферм и перемычек или их опорных подушек, длиной до 15-18 см

0,75

0,9

То же, при длине трещин до 30-35 см

0,5

0,75

Краевое повреждение кладки на глубину, более 2 см, при образовании по концам балок, ферм и перемычек вертикальных и косых трещин длиной, более 35 см

0

0,5

4.10. Состояние, степень повреждения и необходимость конструктивного усиления каменных, крупноблочных и крупнопанельных конструкций определяются в зависимости от величины снижения (в процентах) несущей способности, при наличии дефектов, трещин и повреждений. Основные градации состояний, степень повреждений конструкций и рекомендации по их усилению приводятся в табл. 8.

Читайте также: