skip to Main Content

Всем известно, что дефекты строительных конструкций являются результатом ошибок, допущенных при строительстве или проектировании. Последствия таких дефектов приводят к многочисленным нарушениям в процессе эксплуатации, а в отдельных случаях имеют угрозу для жизни и здоровья людей.

В связи с этим, чрезвычайно важно уметь не только своевременно выявлять дефекты, классифицировать их, но и правильным образом устранять их. В данной статье рассмотрены основные методы обследования каменных конструкций и способы устранения их дефектов.

Виды дефектов каменных конструкций

  • дефекты, вызванные деформациями стен (прогибы, выпучивания и крены стен);
  • дефекты, вызванные сколами, раковинами, выбоинами и другими нарушениями сплошности стен;
  • дефекты, связанные с увлажнениями и возможными промерзаниями кладки стен;
  • дефекты защитных и отделочных слоев каменной кладки;
  • дефекты, вызванные нарушением основного материала стен в виде трещин в камне, расслоения кладки, выпадения отдельных элементов, структурных и химических изменений в камне и кладочном растворе.

Причины появления дефектов каменных конструкций

ошибки проектирования: неправильный учет действующих нагрузок (перегрузки в результате накапливания снега, наледи, производственной пыли и др.; неправильное конструктивное решение узлов сопряжения; неучтенный эксцентриситет приложения нагрузки; неполная информация по инженерно-геологической оценке грунтов основания; неправильный выбор материалов кладки; отсутствие гидроизоляции конструкций;; отсутствие анкеровки (крепления) стен из каменной кладки; неправильный расчёт и конструирование;

низкое качество материалов: отклонения в размерах сечения; искривление граней кирпича или камней; неудовлетворительные качество обжига кирпича; трещиноватость кирпича; низкая морозостойкость камней, кирпича и раствора; снижение марок кирпича, камней и раствора против проектных требований;

низкое качество выполнения работ: нарушение горизонтальности, несоблюдение толщины и правил перевязки швов; отклонение стен от вертикали; отсутствие связей слоев кладки или их недостаточное количество в многослойных стенах;

неудовлетворительные условия эксплуатации: попеременное замораживание и оттаивание при увлажнении, агрессивное воздействие окружающей среды;

неравномерные осадки оснований под фундаментами стен, в связи с недостаточным изучением инженерно-геологических изысканий, нарушением технологии производства земляных и строительных работ.

Дефекты каменных конструкций, появляющиеся в результате перерыва в строительстве объектов без надлежащей консервации. 

– разрушение поверхностных слоев кладки под воздействием попеременного замораживания и оттаивания (при значительном их увлажнении атмосферными осадками в отсутствие отделочных и защитных слоев, гидроизоляции);

– повреждение камней и раствора в швах каменной кладки за счет развития мхов, лишайников, трав, кустарников (биоповреждения);

– повреждение материалов каменной кладки при агрессивных воздействиях (солнечная радиация, морозное пучение, воздушные потоки, сейсмические волны и т.д.)

Возникновение силовых, температурных и усадочных трещин в кладке

Наиболее часто встречающееся силовое повреждение элементов из каменной кладки – повреждение, вызванное местной перегрузкой при опирании на них балок без устройства опорных железобетонных подушек, армирования кладки или стальных распределительных пластин.

Усадочные трещины, как правило, неопасны для сооружения, но портят его внешний вид. При усадке кладки происходит уменьшение ее объема, связанное с ее высыханием. Набухание кладки имеет обратный процесс и связано с увлажнением кладки. Средняя величина усадки кирпичной кладки из глиняного кирпича составляет 0,1 мм/м, для кладки из силикатного кирпича 0,3 мм/м.

Повреждения кладки от температурных перепадов наблюдаются в местах пересечений поперечных и продольных стен, обусловленные их температурными удлинениями. При повышении температуры на 10°С на каждые 10 м длины в конструкции будут удлинения: для кладки из керамического кирпича 0,6 мм, для кладки из силикатного кирпича 0,8 мм, для кладки из легкобетонных блоков 1 мм.

Развитые трещины в кладке, вызванные неравномерной осадкой фундаментов, температурными деформациями могут представлять опасность, так как они расчленяют пространственную конструкцию здания на отдельные части, которые могут потерять устойчивость и, кроме того, изменяют принятую расчётную схему сооружения.

Характер силовых повреждений элементов из кирпичной кладки

Рис. 1. Характер силовых повреждений элементов из каменной кладки:
а – центрально сжатых и внецентренно сжатых с малыми эксцентриситетами;
б – внецентренно сжатых с большими эксцентриситетами;
1 – продольные трещины;
2 – поперечные трещины

Биоповреждения каменных конструкций

Значительную роль в разрушении материалов каменных конструкций могут играть микроорганизмы и низшие растения, живущие на поверхности и в порах камня, разрушая их химически и механически.

Химическое разрушение камня возникает в результате действия на него неорганических и органических кислот и углекислого газа, образующихся в процессе роста микроорганизмов. Наиболее сильное разрушение каменных материалов производят азотная и серная кислоты.

Грибы, водоросли, лишайники разрушают каменные материалы не только химически, действием продуктов метаболизма, но, и непосредственно, механически. Рост биомассы микроорганизмов, внедрившихся в поры и микротрещины, способствует их расширению.

Методы обследования каменных конструкций

В процессе предварительного обследования каменных конструкций необходимо выявить: наличие трещин, места раздробления и расслоения кладки, разрывы связей, дефекты кладки под опорами балок, прогонов, перемычек, выпучиваний, отклонений от вертикали, нарушений сопряжений между отдельными элементами, поверхностных повреждений кирпича и раствора.

На основании результатов, полученных на этапе предварительного обследования, должны быть выполнены:

– оценка технического состояния каменных конструкций и, в случае необходимости, принято решение о первоочередных мероприятиях (страховочные, разгружения, временные крепления и пр.);

– решен вопрос о необходимости проведения детального обследования и намечены участки его выполнения;

– составлена программа детальных обследований, в которой устанавливаются необходимая степень детализации визуального обследования (фиксация и измерение трещин, измерение геометрических размеров), применяемые неразрушающие методы, участки и объем испытаний и вскрытий (определения прочности бетона, положения арматуры, дефектоскопия), а также определен состав и объем подготовительных работ для их проведения (изготовление подмостей, очистка конструкций, устройство дополнительного освещения, отрывка шурфов и котлованов и т.п.).

Образование трещин в кладке

Рис. 2. Образование трещин в кладке:
а – в пилястре под опорой сборной железо­бетонной стропильной фермы;
6, в, г – от температурных деформаций;
6 – в продольных стенах от смещения покрытия;
в – отрыв торцевой стены;
г – от удлинения перемычек;
1 – трещина;
2 – мелкие трещины в месте максимального момента;
3 – железобетонное покрытие;
4 – торцевая стена;
5 – простенок;
6 – перемычка над окном

В случае, если при обследовании характер дефектов будет свидетельствовать о перегрузках конструкций, а также в тех случаях, когда причиной обследования является реконструкция, в процессе визуального обследования необходимо установить фактически действующие нагрузки.

Применительно к каменным конструкциям зданий и сооружений задачами детального обследования являются:

– измерения общих деформаций и перемещений зданий и сооружений или их частей, осадки фундаментов, наклон стен, столбов и т. п.;
– измерения величины раскрытия трещин в конструкциях;
– измерения прогибов перекрытий, перемычек и т. п.;
– определения влажности материала ограждающих конструкций, грунта ит. п.;
– определения фактической прочности каменной кладки и ее материалов камня, кирпича и раствора;
– выявления арматуры в горизонтальных швах кладки и расстояния между сетками.

Наличие и количество арматуры в кладке определяют приборами-измерителями защитного слоя, применяемыми при обследовании железобетонных конструкций.

Методы устранения дефектов каменных конструкций

Методы устранения дефектов определяются, в зависимости от характера дефектов и повреждений и их объема, инженером по обследованию зданий и сооружений.

Восстановление, путем выполнения различных растворных инъекций (цементных или полимерных) в тело кладки, а также путем оштукатуривания;

Усиление, путем устройства бетонных, металлических и железобетонных обойм, шпонок. А также установкой скоб и стяжек, разгрузочных поясов.

Написать в WhatsApp
  • Whatsapp BERALL
  • Поиск