Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие

Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие

Тексты лекций

по дисциплине

«Диагностика и испытание строй конструкций»

1. Обследование построек

Техническое обследование построек проводят с целью получения беспристрастных данных о фактическом состоянии строй конструкций и инженерного оборудования с учётом конфигурации во времени.

При обследовании изучается проектная документация, уточняются конструкции отдельных узлов, определяется нрав армирования железобетонных частей, исследуется степень Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие поражения материала конструкций коррозией, анализируются предпосылки образования трещинок и механических повреждений.

Обследование проводится в 3 шага.

1-ый шаг – сбор и исследование технической документации, обобщение сведений по строительству и эксплуатации строения.

2-ой шаг – обследование несущих и ограждающих конструкций наземной части строения.

3-ий шаг – обследование фундаментов и грунтов основания.

При ознакомлении с техническими документами Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие изучаются исполнительные рабочие чертежи строения, акты на сокрытые работы, заключения комиссии по результатам ранее произведённых обследований, данные геологических изысканий. Повышенное внимание уделяется сведениям по технической эксплуатации строения: присутствию вибрационных технологических нагрузок, брутальных воздействиях, случаям промораживания грунта в основании фундаментов, подтоплениям подвальных помещений атмосферными, грунтовыми либо техническими водами и пр Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие.

Обследование наземной части строения, обычно, начинается с оценки соответствия объёмно-планировочных и конструктивных решений строения в натуре начальному проекту. При всем этом проверяются важные размеры конструктивной схемы: длина пролётов, размеры сечения несущих конструкций, высота этажей и пр. Диагностика состояния конструкций обычно делается с внедрением нескольких способов: зрительно Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, простейшими механическими инструментами, устройствами неразрушимого контроля, лабораторными и натурными испытаниями.

В задачку зрительного осмотра заходит оценка физического состояния отдельных конструктивных частей и строения в целом. Осмотру подлежат все несущие и ограждающие конструкции строения: кровля, стропила, перекрытия, стенки и фундаменты. Особо кропотливо обследуются узлы сопряжения частей, длина опирания и качество сварных соединений. По Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие результатам зрительного осмотра составляется карта изъянов и оценивается степень физического износа конструкций. Помогают в этом и особые таблицы, разработанные в Госгражданстрое [7].

В процессе зрительного осмотра выявляются конструктивные элементы, несущая способность которых вызывает опасение. К ним относятся: железобетонные конструкции с небезопасными нормальными и наклонными трещинками, следы коррозии арматуры: каменные конструкции Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие с трещинками и глубокими повреждениями кладки.

При осмотре стенок инсталлируются дефектные зоны, снижающие теплозащиту и крепкость стенового огораживания. В панельных зданиях особо кропотливо обследуются соединения стеновых панелей, из-за неудовлетворительной герметизации которых нередко происходит вымерзания стенок, также растет их водопроницаемость и продуваемость.

В кирпичных зданиях исследуется состояние кирпичной Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, определяются зоны механических и физико-химических разрушений.

К особо небезопасным повреждениям относятся трещинок, которые образуются в итоге неравномерной осадки фундаментов и перегрузки. Участки стенок с серьёзными повреждениями обследуются инструментально устройствами неразрушающего контроля, а по мере надобности отбираются пробы материала стенок для тесты в лабораторных критериях.

По результатам испытаний и Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие проверочных расчётов уточняются физический износ стенок и оцениваются их эксплуатационные свойства.

При осмотре колонн обращают свое внимание на состояние поверхности, выявляются участки механических повреждений мостовыми кранами, перемещаемым грузом и автотранспортом, фиксируются имеющиеся трещинкы и анализируются предпосылки их образования. Трещинкы могут свидетельствовать о коррозии арматуры в бетоне, потере местной стойкости сжатых Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие стержней (при редчайшем шаге поперечной арматуры), перегрузке колонн и т.п.

При осмотре перекрытий сначало оценивается общее состояние их частей (балок и настила), а потом – состояние полов. Те из частей, где обнаружены огромные прогибы, трещинкы либо следы коррозии материала, подвергаются более глубочайшему обследованию. Сразу уточняется длина Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие площадки опирания частей на поддерживающую конструкцию (консоли колонн, стенки, ригели) и корректируется расчётная схема.

При осмотре покрытия основное внимание обращается на состояние несущих конструкций: стропильных ферм, балок и плит настила. Не считая того, обследуются кровля и теплоизолятор. Обнаруженные следы протечек кровли, зоны переувлажнения теплоизолятора и разрыва гидроизоляционного ковра заносятся Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие на карту изъянов кровли.

Повышение нагрузки от водонасыщенного теплоизолятора учитываются в поверочном расчёте прочности покрытия, а понижение теплозащитных параметров теплоизолятора – в теплотехническом расчёте.

Целью инструментального обследования построек является получение количественных данных о состоянии несущих и ограждающих конструкций: деформациях, прочности, трещинообразовании и влажности.

Инструментальному обследованию подлежат конструкции с очевидно выраженными недостатками Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие и разрушениями, найденными при зрительном осмотре, или конструкции, определяемые выборочно по условию: более 10% и более трёх штук в температурном блоке, способы инструментального обследования и применяемая для этого аппаратура приводятся в таблице 1.

Таблица №1. Способы инструментального обследования

№ п/п Исследуемый параметр Способ тесты либо измерения Инструменты, приборы, оборудование
1. Объёмная деформация строения Нивелирование; теодолитная съёмка

Нивелиры: Н-3, Н-10, НА Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие-3 и др.

Теодолиты: Т-2, Т-15, ТаН и др.

Фотоаппараты, стереокомпаратор

2. Прогибы и перемещения

Нивелирование

Прогибомерами:

а) механического деяния

б) жидкостными на принципе сообщающихся сосудов

Нивелиры: Н-3, Н-10, НА-1 и др.

ПМ-2, ПМ-3, ПАО-5

П-1

3. Крепкость бетона

Способ пластических деформаций (ГОСТ 22690.0-88)

Ультразвуковой способ (ГОСТ 17624-87)

Способ отрыва со скалыванием

(ГОСТ 226900-88)

Способ сдавливания

Молоток Физделя, молоток Кашкарова, пружинистые Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие приборы: КМ, ПМ, ХПС и др. УКБ-2, Бетон-5, УК-14П, Бетон-12 и др.

ГПНВ-5, ГПНС-4

Динамометрические клещи

4. Крепкость раствора Способ пластической деформации Склерометр СД-2
5. Сокрытые недостатки материала конструкции

Ультразвуковой способ

Радиометрический способ

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

Приборы: РПП-1, РПП-2, РП6С

6. Глубина трещинок в бетоне и каменной кладке

Подсечка трещинок

Ультразвуковой способ

Молоток, зубило, линейка

УК-10ПМ, Бетон-12, УК Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие-14П, Бетон-5, Бетон-8УРЦ и др.

7. Ширина раскрытия трещинок Измерение железными щупами и пр. При помощи отсчётного микроскопа

Щуп, линейка, штангенциркуль

МИР-2

8. Толщина слоя защиты бетона Магнитометрический способ Приборы: ИЗС-2, МИ-1, ИСМ
9. Плотность бетона, камня и сыпучих материалов

Радиометрический способ

(ГОСТ 17623-87)

Источники излучения Сs -137, С0 -60

Выносной элемент типа ИП-3

Счётные устройства (радиометры): Б-3, Б-4, Бетон-8-УРЦ

10. Влажность Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие бетона и камня Нейтронный способ

Источник излучения Ra -Be , Датчик НВ-3

Счётные устройства: СЧ-3, СЧ-4, «Бамбук»

11. Воздухопроникаемость Пневматический способ ДСК-3-1, ИВС-2М
12. Теплозащитные свойства стенового огораживания Электронный способ Термощупы: ТМ, ЦЛЭМ, Теплометр ЛТИХП
13. Звукопроводность стенок и перекрытий Акустический способ

Генератор «белого» шума ГШН-1

Усилители: УМ-50, У-50

Шумомер Ш-60В

Спектометр 2112

14. Характеристики вибрации конструкции

Зрительный способ

Механический способ

Электрооптический способ

Вибромарка

Виброграф Гейгера, ручной виброграф ВР-1

Осциллографы: Н Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие-105, Н-700, ОТ-24-51, набор вибродатчиков

15. Осадка фундамента Нивелирование Нивелиры: Н-3, Н-10, НА-1 и др.

Повышенное внимание уделяется обследованию построек , испытавших воздействие пожара . При всем этом обследование условно делят на предварительное и детализированное .

В процессе подготовительного обследования собираются сведения о пожаре, устанавливается место нахождения очага пожара, время обнаружения и ликвидация пожара, наибольшая Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие температура, длительность насыщенного горения и средства тушения.

На базе имеющейся строительной документации и данных натурного обследования составляются планы этажей, где указываются места расположения аварийных помещений и конструкций. Результаты подготовительного обследования оформляют актом и в предстоящем применяются при разработке плана мероприятий детализированного обследования. К акту прилагается таблица результатов подготовительного обследования Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие по форме, обозначенной в таблице №2.


Таблица №2. Результаты подготовительного обследования построек после пожара

№ п/п Обследуемые части строения (оси, этажи) Стопроцентно разрушенные конструкции (указать нрав разрушения) Отчасти разрушенные конструкции (указать нрав разрушения) Вывод о необходимости подмены либо усиления конструкций, возможность нахождения людей на конструкциях либо под ними Вывод о способности нахождения людей в обследуемых помещениях
1 2 3 4 5 6

В Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие задачку детализированного обследования заходит определение структурных и физико-механических повреждений материала конструкций, вызванных действием больших температур и резким остыванием при тушении пожара.

В процессе детализированного обследования определяется температура нагрева поверхности конструкций, также оценивается крепкость бетона и арматуры.

Повышенное внимание при обследовании уделяют прочности материалов конструкций. Крепкость бетона определяется Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие как неразрушающими способами (ультразвук, пластическая деформация), так и с частичным разрушением тела конструкции (отрыв со скалыванием, извлечение кернов для лабораторных испытаний и пр.).

Следует выделить, что более достоверную информацию о прочности бетона даёт испытание кернов. Конкретно этот способ рекомендуется использовать при обследовании ответственных конструкций.

Характеристики прочности арматуры устанавливают испытанием Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие образцов, вырезанных из конструкций, в большей степени покоробленных пожаром.

Если отсутствуют экспериментальные данные, то величину понижения прочности бетона и арматуры определяют через понижающие коэффициенты, регламентируемые нормами.

Обследование грунтов основания и фундаментов создают при увеличении имеющихся нагрузок на фундаменты либо в связи с неравномерными деформациями основания, приведшими к образованию трещинок Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие в стенках используемого строения. При всем этом грунты исследуются при помощи разведочных скважин и шурфов.

Количество разведочных скважин устанавливается по результатам подготовительного исследования инженерно-геологической документации, данных натурного обследования конструкций и конфигурации строения.

В районах со сложным инженерно-геологическими критериями, характеризуемыми наличием просадочных либо набухающих грунтов, возможностью Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие оползней, количество разведочных скважин возрастает, а инженерные изыскания проводятся силами специализированных организаций.

Дополнительно к скважинам обследование грунтов основания делается при помощи шурфов.

Шурфы откапываются у стенок строения либо раздельно стоящих опор на 1,5 метра ниже отметки подошвы фундамента. Количество шурфов устанавливается зависимо от нрава повреждений строения, состояния несущих стенок и фундаментов Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие. Если повреждения не связаны с повышением нагрузок на основание и отсутствуют признаки неравномерной осадки фундаментов, количество шурфов принимается менее трёх на здание с застроечной площадью до 1000 м2 . Количество шурфов соответственно возрастает при сложных гидрогеологических критериях и просадочных грунтах. Шурфы закладываются в местах с большей деформации стенок и подвалов, на участках Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие с разрушенной отмосткой, в зонах локальных подтоплений из водопроводно-канализационной сети.

Из шурфов отбираются пробы грунта для определения физико-механических параметров: влажности, плотности, угла внутреннего трения, удельного сцепления и модуля деформаций. Количество проб, нужное для определения нормативных и расчётных черт, устанавливается зависимо от степени неоднородности грунта и класса Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие строения.

Результаты инженерно-геологических изысканий представляются в форме отчёта, где отражаются литологическое строение основания, гидрогеологическая черта, результаты определения физико-механических параметров грунта. К отчёту прилагаются геологические и гидрогеологические карты, также инженерно-геологические разрезы толщи грунта (колонки скважин).

Обследование фундаментов делается из числа тех же шурфов, из которых отбирались пробы грунта. При Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие всем этом устанавливается тип фундамента, его конфигурация и вид используемых материалов. Сразу определяется глубина заложения фундамента, а при помощи сверления либо подкопа с внедрением Г-образного щупа – и ширина подошвы. При обследовании свайных фундаментов замеряется сечение свай и интервал меж ними (на 1 п.м. длины фундамента).

Особо Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие кропотливо осматривают узлы сопряжения фундаментов с другими конструкциями: свай с ростверком, отдельных фундаментов с фундаментными опорами и колоннами, ленточных фундаментов со стенками. При обнаружении в конструкции фундаментов изъянов делается его дополнительное обследование физическими либо механическими способами. Для определения класса бетона обычно употребляются способы пластического деформирования, а для обнаружения укрытых Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие изъянов – ультразвук.

После выполнения работ по обследованию фундамента шурф послойно засыпается грунтом, утрамбовывается, а потом восстанавливается отмостка.

Результаты обследования фундаментов заканчиваются составлением технического заключения, где приводятся данные исследования архивных материалов: конструктивные конфигурации строения в период эксплуатации, даты экстремальных подтоплений грунтовыми технологическими водами, происшедшие деформации фундаментов, конфигурации технологических (эксплуатационных) нагрузок и пр Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие. Не считая того, представляются наброски конструкций фундаментов с указанием главных размеров и глубины заложения, также результаты исследования прочности материала фундамента.

2. Повреждения строй конструкций

Повреждения строй конструкций вызываются рядом обстоятельств, посреди которых – технические недоделки производства, низкое качество монтажа, неучтённые проектом силовые и температурные воздействия, нарушение критерий эксплуатации (рис Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие. 1).

Повреждения классифицируются по виду и значимости (рис. 2). К более соответствующим повреждениям, образующимися при эксплуатации построек, обычно относятся увлажнение, коррозия материала и трещинкы в конструкциях, также повреждения, вызванные высочайшей температурой и резким остыванием конструкций при пожарах.

Увлажнение конструкций

Завышенное влагосодержание типично для многих конструкций, контактирующих с водой в процессе производства и эксплуатации Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, при всем этом различается 5 видов увлажнения:

1) при изготовка конструкций (строительная влага);

2) атмосферными осадками;

3) утечками из водопроводно-канализационной сети;

4) конденсатом водяных паров воздуха;

5) капиллярным и электроосмотическим подсосом грунтовой воды.

Практика указывает, что завышенное влагосодержание негативно сказывается на эксплуатационных показателях несущих и ограждающих конструкций. С повышением влажности растет коэффициент Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие теплопроводимости материала, ухудшаются его теплотехнические характеристики. Не считая того, при изменении влажности меняется объём материала, а при неоднократном увлажнении расшатывается его структура и понижается долговечность. Неблагоприятно сказывается переувлажнение и на состоянии воздушной среды помещений, ухудшая её с гигиенической точки зрения.

Содержание строительной воды в конструкциях обосновано специфичностью их Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие производства и в исходный период не превосходит последующих величин: для бетонных и железобетонных конструкций – 6…9%, для каменных и армокаменных конструкций – 8…12%.

В предстоящем при неблагоприятных критериях эксплуатации влажность материала конструкции может значительно возрастать.

Увлажнение атмосферными осадками происходит при повреждениях кровли, неудовлетворительном состоянии водоотводящего оборудования строения (водосточных труб, желобов, водосливов), маленьких карнизах и носит в Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие большей степени сезонный нрав.

Для защиты стенок от увлажнения атмосферными осадками проводятся конструктивные мероприятия, направленные на удлинение маленьких карнизов, ремонт и восстановление желобов, водосточных труб и водосливов. Не считая того, поверхность стенок оштукатуривается либо облицовывается водостойкими материалами. Применяется также покраска стенок эмалевыми и лакокрасочными составами.

Увлажнение Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие утечками из водопроводно-канализационной сети обычно встречаются в зданиях с изношенным санитарно-техническим оборудованием при нарушении сроков проведения планово-предупредительных ремонтов (ППР). Утечки приводят к переувлажнению и резвому разрушению кладки стенок, в особенности из силикатного кирпича. Места увлажнения утечками просто обнаруживаются при обследовании стенок по соответствующим пятнам.

Увлажнение утечками устраняется оковём Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие ремонта санитарно-технического оборудования с следующим просушиванием конструкций тёплым воздухом.

Увлажнение ограждающих конструкций конденсатом водяных паров воздуха происходит при температуре точки росы, когда влажность воздуха у поверхности конструкции либо в порах её материала оказывается выше наибольшей упругости пара при данной температуре и излишек воды перебегает в водянистую фазу.

Механизм образования Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие конденсата снутри ограждающей конструкции довольно сложен и находится в зависимости от многих характеристик: разности парциального давления паров воздуха у обратных поверхностей конструкций, относительной влажности и температуры воздуха снутри и снаружи помещения, также плотности материала. Степень насыщения воздуха парами воды выражается через относительную влажность воздуха φ,%, определяемую по Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие формуле:

где E – наибольшая упругость паров воды при данной температуре;

e – действительная упругость паров воды.

Для средней полосы Рф при разности температуры внутреннего и внешнего воздуха в январе месяце 400 С , .

Значения относительной влажности воздуха и наибольшей упругости паров воды составляет соответственно:

,

,


Действительная упругость паров воды составляет:

;

.

Парциальное давление паров Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие на внутреннюю поверхность ограждающей конструкции (стенки):

Значимая величина парциального давления позволяет воздушному сгустку довольно свободно просачиваться через толщу внешней стенки. Увидено, что чем ниже термоизоляция внешней стенки и больше относительная влажность воздуха в помещении за этой стенкой, тем выше опасность ее переувлажнения водяными парами из помещения. Если же внешняя поверхность стенки покрыта Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие плотным паронепроницаемым материалом, то проникающий через стенку водяной пар имеет возможность конденсировать снутри стенки, переувлажняя её и увеличивая теплопроводимость.

Конденсационное увлажнение предотвращается методом оптимального конструирования стенок, основанного на выполнении требований норм и расчёте температурно-влажностного режима. Так, к примеру, в зданиях, эксплуатируемых в критериях умеренно-влажностного Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие и сухого климата, сопротивление внешних стенок миниатюризируется от внутренней поверхности к внешней, при всем этом пароизоляция размещается на внутренней поверхности стенки. В особенности это принципиально при защите от переувлажнения внешних стенок мокроватых и влажных помещений (бань, саун, прачечных и др.).

При выборе внешней отделки стенок следует держать в голове, что Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие небезопасны как ее паронепроницаемость, так и чрезмерная пористость. Если в первом случае может быть переувлажнение стенки конденсатом, то во 2-м – атмосферной влагой.

Увлажнение капиллярным и электроосмотическим подсосом грунтовой воды типично для стенок, у каких отсутствует горизонтальная гидроизоляция либо когда гидроизоляция размещена ниже отмостки.

Механизм капиллярного увлажнения основан на Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие действии сил притяжения меж молекулами твердого тела и воды (явление смачивания). При отсутствии в материале стенки гидрофобных (водоотталкивающих) веществ вода смачивает стены капилляров и подымается по ним. Высоту поднятия воды в капилляре h можно найти по известной формуле Д.Жюрена:

,

где - радиус капилляра, см;

и - соответственно плотность воды и воздуха, ;

- ускорение Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие свободного падения, ;

- поверхностное натяжение воды, .

В капиллярно-пористых материалах, таких как плотный бетон, цементно-песчаный раствор либо кирпич, радиус капилляров находится в границах: . Поверхностное натяжение воды при температуре составляет . Если пренебречь плотностью воздуха, то наибольшая высота подъёма воды в капилляре за счёт сил смачивания составит приблизительно 1,5м.

При обследовании построек Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие подъём грунтовой воды в стенках наблюдался на высоту до 5м, что значительно превосходит высоту капиллярного подсоса. По-видимому, решающую роль в этом играет действие электроосмотических сил.

Под электроосмосом понимается направленное движение воды, от анода к катоду, через капилляры либо пористые диафрагмы при наложении электронного поля.

Необходимо Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие подчеркнуть, что слабенькие электронные поля всегда находятся в стенках, испытывающих перепады температуры по длине либо на обратных поверхностях (термоэлектрический эффект Зеебека). При всем этом положительные заряды (аноды) группируются приемущественно у основания стенки в зоне контакта с грунтом, а отрицательные (катоды) – вверху.

Рассматривая стенки из капиллярно-пористого материала как своеобразную диафрагму, следует Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие считать, что грунтовая вода за счёт электроосмотических сил движется вверх по стенке в сторону катода. Потому что потенциал электронного поля стенки меняется под воздействием наружных причин (перепада температуры, насыщенной солнечной инсоляции, влажности воздуха), то и величина электроосмотического увлажнения – переменная.

Изложенные теоретические предпосылки дают основание к применению электроосмоса Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие для регулирования влажности и осушения стенок.

Электроосмотическое осушение стенок делается 3-мя методами:

а) маленьким (средством железных полос) замыканием обратных полюсов электронного поля стенки, включая фундамент (пассивное осушение). Для этого железные полосы на внешней поверхности стенки размещаются с шагом 0,3-0,5м. Длина полос принимается более высоты увлажнения стенки;

б) наложенным током с напряжением Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие 40-60В и силой тока 3-5А. При всем этом электронный ток подаётся от генератора неизменного тока. Положительный полюс генератора подключается к металлической полосе, расположенной в высшей части стенки, а отрицательный – к полосе, закреплённой на фундаменте. Длительность сушки наложенным током обычно не превосходит двух-трёх недель [2].в) гальваническими элементами (медно Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие-цинковыми, угольно-цинковыми и пр.).

Активный элемент (протектор) устанавливается в грунте на уровне подошвы фундамента, а пассивный – на внутренней поверхности осушаемой стенки. Расстояние меж электродами гальванических пар определяется расчётным оковём на основании данных о гальванической активности частей, пористости стенки, радиусе капилляров, коэффициенте электроосмоса и удельной электропроводности воды.

Расчётные формулы приводятся Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие в [8,1]. Электроосмотическое осушение стенок гальваническими элементами пока не отыскало широкого внедрения и находится в стадии предстоящей разработки и совершенствования.

При реконструкции построек, рассчитанных на долгосрочную эксплуатацию (50 и поболее лет), конструктивными способами защиты стенок от увлажнения грунтовыми водами числятся водоотведения, также восстановление либо устройство новейшей гидроизоляции стенок.

Одним из действенных Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие методов отведения грунтовых вод от стенок подвальных помещений и заглублённых сооружений является мелкие камешки.

При проектировании дренажа нужно учесть, что водопонижение, в особенности в глинистых и пылеватых песочных грунтах, влечёт за собой уплотнение и осадку осушаемой толщи грунта, что может привести к значимым деформациям фундаментов. Дополнительная осадка построек Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие на осушаемой местности определяется из расчёта, что каждый метр снижения уровня подземных вод соответствует повышению нагрузки на грунт 9,8 кН/м. Для защиты подземных сооружений от грунтовых вод в композиции с дренажом отлично устройство противофильтрационных завес, выполняемых набивкой глины либо нагнетанием битума.

К более сложным и трудоёмким процессам либо в ремонтных Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие работах относятся восстановление либо устройство новейшей гидроизоляции стенок строения . Значения гидроизоляции тяжело переоценить, так как она является единственным надёжным методом защиты стенок от воздействия и проникания капиллярной грунтовой воды, безнапорных и напорных грунтовых вод. При всем этом горизонтальная гидроизоляция препятствует капиллярному и электроосмотическому подсосу воды ввысь по стенке, а вертикальная Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие – поверхностному увлажнению и проникновению воды в подвальные помещения.

Проведению ремонтно-восстановительных работ по гидроизоляции строения предшествует тщательное обследование его подземной части, в особенности стенок подвальных помещений, выполненных из бетонных блоков, бутовой либо кирпичной кладки и имеющих огромное количество швов. Обследование проводится при временном снижении уровня грунтовых вод оковём их Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие откачивания из шурфов либо иглофильтрами. Для предотвращения вымывания грунта из подошвы фундаментов шурфы и иглофильтры располагаются вне подвальных помещений.

Выявленные участки повреждений гидроизоляции удаляются вручную при помощи железных щёток и скребков либо с внедрением механических методов. При малозначительных повреждениях гидроизоляция ремонтируется с применением, по способности, тех же Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие водоизоляционных материалов. Если повреждения превосходят 40%, то целесообразна подмена гидроизоляции на более эффективную. При выборе типа гидроизоляции учитываются гидрогеологические условия эксплуатации строения, категория сухости помещений и трещиностойкость ограждающей конструкции.

Ремонт и восстановление горизонтальной гидроизоляции стенок может выполняться 2-мя способами: инъецированием в кладку стенок гидрофобных веществ, препятствующих капиллярному подсосу воды, и Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие закладкой нового водоизоляционного слоя из рулонных материалов.

Инъецирование делается смесями кремнийорганических соединений ГКЖ-10 и ГКЖ-11 через отверстия в стенках, располагаемые в один либо два ряда. Расстояние меж рядами принимается 25см, а меж отверстиями в ряду – 35…40см. Отверстия поперечником 30…40мм сверлятся на глубину, приблизительно равную 0,9 толщины стенки. Подача раствора делается Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие сразу через 10-12 инъекторов (железные трубки поперечником 25мм), вставленных в отверстия в стенке, и зачеканенных паклей.

Количество раствора , нужное для гидроизоляции 1 п.м. стенки, определяется по формуле [9]:

,

где - толщина стенки, м;

- высота обрабатываемой зоны, м (≈0,6м);

- пористость материала стенки,% (≈20%).

Гидроизоляцию нежилых помещений можно создавать при помощи электросиликатизации по способу проф Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие. Л.А. Цебертовича. В данном случае через инъекторы подаются поочередно смеси водянистого стекла и хлористого кальция. В итоге хим взаимодействия появляется гель кремниевой кислоты, заполняемый поры в материале кладки и препятствующий капиллярному подсосу воды. Обработка кирпичной кладки стенок делается в поле неизменного тока с градиентом потенциала 0,7-1В/см [9].

Восстановление Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие горизонтальной гидроизоляции стенок рулонными материалами (рубероидом, гидроизол-пергамином и пр.) делается участками длиной 1-1,5м. Для этого при помощи отбойного молотка либо других устройств пробиваются сквозные отверстия в стенке на высоту 2-ух рядов кладки, в которые укладываются два слоя рулонного материала на битумной мастике. Потом отверстия заделываются кирпичом на Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие обыкновенном цементно-песчаном растворе М75-100. Для включения в работу восстановленного участка стенки зазор меж новейшей и старенькой кладкой кропотливо зачеканивается веществом, приготовленном на расширяющемся цементе.

Горизонтальная гидроизоляция рулонными материалами устраивается приблизительно на 30 см выше планировочной отметки (отмостки строения) и на расстоянии более 5 см от нижней плоскости перекрытия подполья. В зданиях с Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие полами по грунту, расположенными в уровне отмостки, горизонтальную гидроизоляцию стенок целенаправлено восстанавливать способом инъецирования гидрофобных составов, размещая инъекторы на 5 см выше уровня отмостки.

Коррозия железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции повсевременно подвергаются воздействию наружной среды, в итоге которого появляется коррозия материала. По нраву воздействий различают хим, химическую и механическую Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие коррозию. Необходимо подчеркнуть, что граница меж хим и химической коррозией нередко бывает условной и находится в зависимости от многих характеристик среды.

При хим коррозии происходит конкретное хим взаимодействие меж материалами конструкции и брутальной средой, не сопровождающееся появлением электронного тока. Хим коррозия может быть газовой и водянистой, но в обоих случаях отсутствуют Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие электролиты.

При химической коррозии коррозионные процессы протекают в аква смесях электролитов, во мокроватых газах, в расплавленных солях и щелочах. Соответствующим является появление электронных токов как результата коррозионного процесса, при всем этом в арматуре и закладных деталях сразу протекают окислительный и восстановительный процессы.

Механическая коррозия (деструкция) имеет место Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие в материалах неорганического происхождения (цементный камень, растворная составляющая бетона, заполнитель) и вызывается напряжениями снутри материала, достигающими предела его прочности на растяжение. Внутренние напряжения в пористой структуре материала появляются вследствие различных обстоятельств, посреди которых кристаллизация солей, отложение товаров коррозии, давление льда при замерзании воды в порах и капиллярах. В композиционных материалах Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, соответствующим представителем которых является бетон, внутренние напряжения в зоне контакта заполнитель – цементный камень появляется при резких сменах температур в итоге различных коэффициентов линейно-температурного расширения.

Из-за ограниченного объёма учебного пособия вопросы коррозии бетона и арматуры в железобетонных конструкциях рассматривается в тезисной форме. Для более углублённого исследования данного вопроса Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие следует использовать специальную литературу [10].

Коррозия бетона

Бетон, как искусственный конгломерат, по составу начальных материалов довольно долговечен и не нуждается в особом уходе, если эксплуатируется в обычных температурно-влажностных критериях и отсутствии брутальной среды. В таких критериях работает относительно маленькой класс конструкций, расположенных снутри жилых и публичных построек либо же в Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие сооружениях, эксплуатируемых в тёплых и сухих погодных районах.

Различаются три вида физико-химической коррозии.

Коррозия I вида . Наружным ее признаком является налёт на поверхности бетона в месте испарения либо фильтрации свободной воды. Коррозия вызывается фильтрацией мягенькой воды через толщину бетона и вымыванием из него гидрата окиси кальция: Ca(OH Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие)2 (гашёная известь) и CaO (негашёная известь). В связи с этим происходит разрушение и других компонент цементного камня: гидросиликатов, гидроалюминатов, гидроферритов, потому что их размеренное существование может быть только в смесях Ca(OH)2 определённой концентрации. Описанный процесс именуется выщелачиванием цементного камня. По результатам исследовательских работ [2] выщелачивание из бетона 16% извести приводит к Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие понижению его прочности приблизительно на 20%, при 30%-ном выщелачивании крепкость понижается уже на 50%. Полное исчерпание прочности бетона наступает при 40-50%-ной потере извести.

Следует учесть, что если приток мягенькой воды малозначительный и она испаряется на поверхности бетона, то гидрат окиси кальция не вымывается, а остаётся в бетоне, уплотняет его, тем прекращая Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие его последующую фильтрацию. Этот процесс именуется самозалечиванием бетона.

Коррозии I вида особо подвержены бетоны на портландцементе. Стойкими оказываются бетоны на пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе с гидравлическими добавкими.

Коррозии II вида . Соответствующим для коррозии II вида является хим разрушение компонент бетона (цементного камня и наполнителей) под воздействием кислот и Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие щелочей.

Кислотная коррозия цементного камня обоснована хим взаимодействием гидрата окиси кальция с кислотами:

а) соляной: Ca(OH)2 +2HCl=CaCl2 +H2 O;

б) серной: Ca(OH)2 +H2 SO4 =CaSO4 +H2 O;

в) азотной: Ca(OH)2 +H2 NO3 =Ca(NO)3 +H2 O,

в итоге чего Ca(OH)2 разрушается.

При фильтрации кислотных Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие смесей через толщу бетона продукты разрушения вымываются, его структура делается пористой, и конструкция утрачивает несущую способность. Таким макаром, скорость коррозии увеличивается с повышением концентрации кислоты и скорости фильтрации.

Воздействия углекислоты на бетон разносторонне. При малой концентрации СO2 углекислота, взаимодействую с известью, карбонизует её, т.е.

Ca(OH)2 +H2 СO Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие3 =CaСO3 +2H2 O

Образующийся в итоге хим реакции карбонат кальция CaСO3 является плохорастворимым, потому концентрации его на поверхности защищает бетон от разрушения в зоне контакты с аква средой, наращивает его физическую долговечность.

При высочайшей концентрации СO2 углекислота реагирует с карбонатом, превращая его в легкорастворимый бикарбонат Ca(HСO3 )2 , который при фильтрации брутальной Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие воды вымывается из бетона, значительно снижая его крепкость.

Таким макаром, скорость разрушения бетона, с одной стороны, находится в зависимости от толщины карбонизированного слоя, а с другой – от притока раствора углекислоты.

В реальных конструкциях процесс коррозии бетона оценивается по результатам анализа товаров фильтрации: если в фильтрате находится бикарбонат Ca Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие(HСO3 )2 , то это свидетельствует о развитии коррозии. Неопасным для бетона считается раствор углекислоты с содержанием СO2 < 15 мг/л и скоростью фильтрации наименее 0,1 м/с.

Необходимо подчеркнуть, что при концентрации смесей кислот выше 0,0001N, фактически все цементные бетоны, кроме кислотоупорных, стремительно разрушаются. Но при всем этом более стойкими оказываются бетоны Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие плотной структуры на портландцементе.

Стойкость бетонов в кислотной среде зависит также от вида наполнителей. Наименее подвержены разрушению заполнители силикатных пород (гранит, сиенит, базальт, песчаник, кварцит).

Щелочная коррозия цементного камня происходит при высочайшей концентрации щелочей и положительной температуре среды. В этих критериях растворяются составляющие цементного клинкера (кремнезём и Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие полуторные окислы), что и вызывает разрушение бетона. Более стойкими к щелочной коррозии являются бетоны на портландцементе и заполнителях карбонатных пород.

К особо брутальным средам, вызывающим коррозию II вида, следует отнести:

а) свободные органические кислоты (к примеру, уксусная, молочная), растворяющие кальций;

б) сульфаты, содействующие образованию сульфоалюмината кальция либо гипса;

в) соли магния Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, снижающие крепкость соединений, содержащих известь;

г) соли аммония, разрушающе действующие на композиты, содержащие известь.

Кроме нареченных химикатов вредными для бетона являются растительные и животные жиры и масла, потому что они, превращая известь в мягенькие соли жирных кислот, разрушают цементный камень.

Коррозия III вида . Признаком кристаллизационной коррозии III вида Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие является разрушение структуры бетона продуктами кристаллообразования солей, накапливающихся в порах и капиллярах.

Кристаллизация солей может идти 2-мя способами:

а) хим взаимодействием брутальной среды с компонентами камня;

б) подсосом снаружи соляных смесей.

И в том и в другом случаях кристаллы соли выпадают в осадок, кальматирую (заполняя) пустоты в бетоне. На Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие исходном шаге это положительный процесс, ведущий к уплотнению бетона и увеличению его прочности. Но в следующем продукты кристаллизации так растут в объёме, что начинают рвать структурные связи, приводя к насыщенному трещинообразованию и бессчетным локальным разрушениям бетона.

Определяющим фактором кристаллизационной коррозии является наличие в аква смесях сульфатов кальция, магния Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, натрия, способных при содействии с трёхкальциевым гидроалюминатом цемента создавать кристаллы. Как следует, к более стойким к коррозии III вида следует относить такие бетоны, в каких применены цементы с низким содержанием трёхкальциевого алюмината, а конкретно: в портландцементе – до 5%, в пуццолановом и шлакопортландцементе – до 7%.

Физико-механическая деструкция (разрушение) бетона при повторяющемся замораживании Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие и оттаивании свойственна для многих конструкций, незащищённых от атмосферных воздействий (открытые эстакады, путепроводы, опоры ЛЭП и др.). Разрушающих причин при замораживании бетона в водонасыщенном состоянии несколько: кристаллизационное давление льда; гидравлическое давление воды, возникающее в капиллярах вследствие отжатия ее из зоны замерзания; различие в коэффициентах линейного расширения льда и Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие скелета материала и пр.

Постепенное разрушение бетона при замораживании происходит вследствие скопления изъянов, образующихся во время отдельных циклов. Скорость разрушения находится в зависимости от степени водонасыщения бетона, пористости цементного камня, вида заполнителя. Более морозоустойчивы бетоны плотной структуры с низким коэффициентом водопоглащения.

Воздействие производственных масел (нефтепродуктов) на крепкость бетона разносторонне. Разрушающе действуют на Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие бетон только те нефтепродукты, которые в значимом количестве содержат поверхностно-активные смолы [3]. К ним относятся все минеральные масла, дизельное горючее. В то же время бензин, керосин, вазелиновое масло фактически не понижают прочности бетона, но, как и другие нефтепродукты, уменьшают сцепление бетона с гладкой арматурой миниатюризируется приблизительно на Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие 50%.

Крепкость промасленного бетона при свободной фильтрации минерального масла можно найти по формуле [3]:

,


где – длительность пропитки маслом, г:

- начальная крепкость бетона, МПа.

Если время пропитки более 8 лет, крепкость бетона следует принимать равной 1/3 от начальной.

При повторяющемся попадании масел на конструкцию (1-2 раза в год) крепкость промасленного бетона следует подсчитывать по Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие формуле

.

Формула справедлива при воздействии масла в течение 25-30лет. В более поздние сроки крепкость бетона следует принимать равной 1/3 от начальной.

Способы защиты бетона эксплуатируемых конструкций при физико-химических и физико-механических брутальных воздействиях

Защита бетона эксплуатируемых конструкций осуществляется разными методами зависимо от нрава разрушительного воздействия. Систематизация способов защиты приведена Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие на рисунке 6.

Подготовка бетонной поверхности к проведению ремонтно-восстановительных работ состоит в кропотливой чистке разрушенных участков от сторонних включений и напластований. Чистка может быть проведена вручную при помощи зубила и железной щётки, механическим методом с применением крутящихся проволочных щёток либо при помощи пескоструйного аппарата. Приготовленная поверхность грунтуется особыми составами, владеющими высочайшими адгезионными Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие качествами. Для этого нередко употребляется растворная смесь из портландцемента и кварцевой муки, замешанная на воде с добавлением полимерных смол. Свежайшая грунтовка посыпается сухим кварцевым песком крупностью 0,2-0,7мм. В качестве грунта могут быть применены полимерные смолы в «чистом виде».

Наложение шпаклёвочной массы нужно создавать по несхватившейся поверхности грунтовки Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие. В шпаклёвку лучше добавить кварцевый песок крупностью 0,1-0,4мм.

Если поверхность ремонтируемого участка довольно большая (0,5м и поболее), то целенаправлено делать набрызг цементного раствора и торкретирование.

Торкретирование делается растворной консистенцией в соотношении цемент:песок=1:3. Смесь подаётся при помощи цемент-пушки под давлением 5-6 атм. Разбрызгивающее сопло размещается на расстоянии 0,5-1 м Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие от ремонтируемой поверхности. Торкретирование ведётся слоями, толщина каждого из которых менее 4 см. Все следующие слои можно наносить только после схватывания предшествующего.

На отремонтированные участки и окружающие бетонные поверхности наносится слой защиты покрытия, вид которого обоснован вероятными брутальными воздействиями.

Действенной защитой железобетонных конструкций от осадков может служить их гидрофобизация либо флюатирование . В первом Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие случае бетон пропитывается на глубину 2-10мм гидрофобными (водоотталкивающими) составами на базе кремнийорганических полимерных материалов: ГКЖ-94, ГКЖ-10. Составы наносятся кистью либо пульвелизатором на за ранее очищенную сухую поверхность конструкции.

Во 2-м случае делается обработка бетона 3-7%-ным веществом кремнийфтористоводородной кислоты. При всем этом кремнийфтористомагний MgSiF6 , реагирую с ионами Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие кальция, образует на стенах пор и капилляров цементного камня нерастворимый слой защиты из кристаллов фтористого кальция и кремнезёма.

Флюат наносится на поверхность бетона в 3-4 слоя. Интервал меж нанесением слоёв обычно составляет 4 часа.

Коррозия арматуры

Арматура в бетоне играет только важную роль, потому что принимает растягивающее напряжение от наружной нагрузки, обеспечивая Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие крепкость конструкции, потому коррозия арматуры недопустима.

Разглядим некие хим процессы, обусловливающие защитные и разрушительные причины, воздействующие на арматуру.

Под воздействием щелочной среды цементного бетона (pH=12,5-12,6) железная арматура пассивируется, т.е. защищается от окисления. Но щелочность слоя защиты бетона в итоге воздействия воды и содержащихся в воздухе двуокисей углерода CO Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие2 и серы SO2 равномерно понижается, и, если она оказывается ниже значений pH=9,5, в арматуре начинаются окислительные процессы.

Последовательность образования брутальной среды и депассивация арматуры происходит последующим образом:

образование и воздействие углекислоты

CO2 +H2 O=H2 CO3 ,

которая, реагирую с окисью кальция, содержащейся в бетоне, образует карбонат кальция и Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие остаточную воду

H2 CO3 CaO=CaCO3 +H2 O

(обозначенная реакция протекает в течение пары лет, понижаю величину pH в слое защиты бетона на 2,5-4 ед.);

образование и воздействие серной кислоты

SO2 +H2 O= H2 SO4 ,

которая, реагируя с окисью кальция, образует гипс и остаточную воду

H2 SO4 +CaO=CaSO4 +H2 O,

(в итоге этой реакции величина Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие pH дополнительно может понижаться на 1-3ед., достигая велицины pH=6(7).

Скорость депассивации арматуры зависит приемущественно от толщины слоя защиты бетона и степени злости среды. Нормы [4] регламентируют эти величины также с учётом показателя проницаемости бетона [4, табл. 1] и типа арматурной стали [4, табл. 10].

Виды коррозии арматуры

Коррозия арматуры может быть вызвана различными Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие неблагоприятными факторами, обусловливающими хим и химическое воздействие. К ним относятся смеси кислот, щелочей, солей, мокроватые газы, природные и промышленные воды, также блуждающие токи.

В кислотах, не владеющих окислительными качествами (соляная кислота), железная арматура очень корродирует в итоге образования растворимых в воде и кислоте товаров коррозии, причём с повышением концентрации Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие соляной кислоты скорость коррозии увеличивается.

В кислотах, владеющих окислительными качествами (азотная, серная и др.), при больших концентрациях скорость коррозии, напротив, миниатюризируется из-за пассивации поверхности арматуры.

Скорость коррозии арматуры в щелочных смесях при pH>10 резко понижается из-за образования нерастворимых гидратов закиси железа. Смеси едких щелочей и карбонаты щелочных металлов Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие фактически не разрушают арматуру, если их концентрация не превосходит 40%.

Солевая коррозия арматуры находится в зависимости от природы анионов и катионов, содержащихся в аква смесях солей.

В присутствии сульфатов, хлоридов и нитратов щелочных металлов, отлично растворимых в воде, солевая коррозия усиливается. И, напротив, присутствие карбонатов и фосфатов, образующих Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие нерастворимые продукты коррозии на анодных участках, содействует затуханию коррозии. На интенсивность солевой коррозии арматуры оказывает влияние кислород, который окисляет ионы двухвалентного железа и понижает перенапряжение водорода на катодных участках. С увеличением концентрации кислорода скорость коррозии возрастает.

Рассматривая воздействие газов , следует особо отметить злость окислов азота NO, NO2 , N Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие2 O и хлора Cl, которые в присутствии воды вызывают сильную коррозию арматуры.

Практика обследования железобетонных конструкций, соприкасающихся с грунтом, показывает на личные случаи разрушения арматуры блуждающими токами , которые возникают из-за утечек электроэнергии с рельсов электрифицированных стальных дорог, работающих на неизменном токе, либо других источников. В месте входа тока Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие в конструкцию появляется катодная зона, а в месте выхода – анодная, либо зона коррозии. Опыты демонстрируют, что блуждающие токи распространяются на 10-ки км в стороны от источника, фактически не утрачивая силы тока, которая может достигать сотки ампер. Расчёты с внедрением закона Фарадея демонстрируют, что ток силою всего в 1-2А, стекая с конструкции Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, в течение года может уносить до 10кг железа. Обычно скорость разрушения арматуры блуждающими токами приметно превосходит скорость разрушения от хим коррозии. Небезопасной для конструкции считается плотность тока При анализе брутальных воздействий на железобетонные конструкции учитываются причины, сопутствующие коррозии арматуры, и, не считая того, разрабатываются надлежащие защитные мероприятия.

Требования к армированию Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие конструкций, работающих в брутальной среде

В согласовании с советами [4] не допускается внедрение в предварительно-напряжённых конструкциях, эксплуатируемых в сильноагрессивных газообразных и водянистых средах, стержневой арматуры класса A-V и термически упрочнённой арматуры всех классов. Нельзя также использовать проволочную арматуру класс B-II, Bp-IIи стержневую классов A-V, Aт Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие-IV в конструкциях из бетона на пористых заполнителях, эксплуатируемых в брутальной среде, если не предусмотрены особые защитные покрытия.

Покрытыя цинком арматура рекомендуется к применению исключительно в тех случаях, когда нереально обеспечить требуемую плотность бетона и толщину слоя защиты.

Восстановление эксплуатационных свойств конструкции с корродированной арматурой

Образование товаров хим Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие коррозии на арматуре наращивает её объём, вследствие чего бетон слоя защиты механически разрушается. Это выражается в возникновении волосных трещинок по направлению арматурного стержня. С течением времени трещинкы раскрываются, бетон слоя защиты отслаивается, и корродированная арматура оголяется. Для восстановления эксплуатационных свойств нужно при помощи железной щётки либо пескоструйного Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие аппарата очистить арматуру от ржавчины и оценить степень её коррозии. Если коррозией повреждено более 50% площади сечения арматурного стержня, то повреждённый участок вырезается и делается его подмена на новый, равноценный по площади стержень, привариваемый электродуговой сваркой. При площади наименее 50% повреждённый участок не вырезается, а на него наваривается дополнительный стержень усиления, компенсируемый Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие разрушенное сечение.

На все оголённые участки арматуры наносится защитное покрытие из эпоксидки, обладающей неплохой адгезией к бетону и стали.

Неплохой защитой арматуры также является послойное нанесение торкретбетона шириной слоёв 1-1,5см, приготовленного на консистенции цемент: песок=1:2 (1:3) и наносимого на обрабатываемую поверхность с расстояния 1-1,2 м.

Свойства бетонного покрытия (плотность бетона, толщина слоя защиты Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие), независимо от метода нанесения покрытия, должны соответствовать показателям и требованиям, представленным в таблицах 3 и 4.


Таблица № 3. Требования к бетону конструкций, эксплуатируемых в брутальных средах

Плотность бетона Условное обозначение Характеристики, характеризующие плотность бетона
марка бетона по водонепроницаемости водопоглащение, %, по массе водоцементные дела, менее

Обычная

Завышенная

Особо высочайшая

Н

П

О

В-4

В-6

В-8

5,7-4,8

4,7-4,3

4,2 и наименее

0,6

0,55

0,45

Таблица № 4. Требования к плотности и толщине слоя защиты бетона

Степень Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие брутального воздействия Малая толщина слоя защиты бетона, мм, для конструкций, эксплуатируемых Плотность бетона конструкций, армированных сталью, классов
в газообразной среде в водянистой среде AI, АII, AIII, AIV, BpI ВП, ВРП, каналы AV, AVI, Aт-IVC, AтV, AтVI
ребристых плит, балок ферм, колонн
Слабенькая 15 20 25 Н П П
Средняя 15 20 30 П О О
Мощная 20 25 35 О О Не допускается

Трещинкы в железобетонных конструкциях

Трещинкы в железобетонных конструкциях эксплуатируемых построек встречаются довольно нередко Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, являясь следствием ряда обстоятельств. Они могут появляться как от силового воздействия на конструкции, так и в итоге температурных и усадочных напряжений в бетоне.

Ввиду огромного контраста, трещинкы обычно делятся по последующим признакам:

причине появления :

а) трещинкы от наружных силовых воздействий при эксплуатации конструкций Т;

б) трещинкы от силового Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие воздействия при неверном складировании, перевозке и монтаже конструкций Тм ;

в) трещинкы от силового воздействия при обжатии бетона предварительно-напряжённой арматурой То ;

г) трещинкы технологические (от усадки бетона, отвратительного уплотнения бетонной консистенции, неравномерного паропрогрева, жесткого режима тепловлажностной обработки бетона) Ту ;

д) трещинкы, образовавшиеся в итоге коррозии арматуры, Тк ;

значению :

а Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие) трещинкы, указывающие на аварийное состояние конструкции;

б) трещинкы, увеличивающие водопроницаемость бетона (в резервуарах, трубах, стенках подвала);

в) трещинкы, снижающие долговечность конструкции из-за насыщенной коррозии арматуры;

г) трещинкы «обычные», не вызывающие опасений в надёжности конструкции (ширина раскрытия «обычных» трещинок не должна превосходить величин, обозначенных в [5, табл. 21]).

Исследуя нрав распространения и Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие раскрытия видимых трещинок, почти всегда можно найти причину их образования, также оценить степень небезопасного состояния конструкции.

Трещинкы от силового воздействия обычно размещаются перпендикулярно действию основных растягивающих напряжений. Главные виды «силовых» трещинок представлены в табл. 5.

Усадочные трещинкы в плоских конструкциях распределяются беспорядочно по объёму, а в конструкциях сложной Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие конфигурации концентрируются в местах сопряжения частей (узлы ферм; сопряжение полки и ребёр в плитах, двутавровых опорах и т.д.). Трещинкы от коррозии проходят повдоль корродируемых арматурных стержней.


Таблица № 5

Трещинкы в железобетонных конструкциях

Вид трещинок Форма трещинок Элементы конструкций
Сквозная конусновидная Внецентренно растянутые элементы
Сквозная внахлёстку Внецентренно растянутый нижний пояс безраскосной фермы
Несквозная конусновидная Изгибаемые и внецентренно сжатые элементы
Сквозная Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие с параллельными стенами Центрально-растянутые элементы раскосных ферм
Замкнутая наклонная Приопорная зона изгибаемых частей
Несквозная продольная За ранее напряжённые элементы в зоне заанкеривания арматуры. Сжатые элементы.

Трещинкы в плитах перекрытий

Разглядим более распространенные случаи обнаружения трещинок в железобетонные перекрытиях промышленных построек, которые, обычно, работают в сложных критериях, испытывая технологические перегрузки, ударные и вибрационные воздействия, разрушающее Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие воздействие технических масел и других брутальных сред, что приводит к их резвому износу, а как следует, и возникновению трещинок. Как видно из рис.8, нрав трещинок, обусловленных силовым воздействием, находится в зависимости от статической схемы плиты перекрытия: вида и нрава действующей нагрузки, методов армирования и соотношения пролётов. При всем Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие этом трещинкы размещаются перпендикулярно основным растягивающим напряжениям.

Причинами широкого раскрытия «силовых» трещинок обычно является перегрузка плиты, недостающее количество рабочей арматуры либо неверное её размещение (сетка смещена к нейтральной оси). Если ширина раскрытия трещинок превосходит 0,3мм, плиты усиливаются способом наращивания с дополнительным армированием. В местах приложения огромных сосредоточенных сил усиливается зона, воспринимающая Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие нагрузку, зачем употребляются разные распределительные устройства (железные листы, балки, густоармированная набетонка и пр.

Трещинкы в опорах с обыденным армированием

Соответствующим для балок является образование обычных (вертикальных) и наклонных (косых) трещинок на боковой поверхности, причём обычные трещинкы появляются в зоне деяния больших изгибающих моментов, а наклонные – в зоне деяния больших касательных Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие напряжений, поблизости опор.

Картина трещинообразования балок в главном находится в зависимости от статической схемы, вида поперечного сечения и напряжённого состояния. На рис.2.9, а, б показаны «силовые» трещинкы в однопролётной и многопролётной опорах прямоугольного сечения. Типично, что обычные трещинкы имеют самую большую ширину раскрытия у растянутой грани Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, в то время как наклонные – поблизости центра масс сечения.

Обычные трещинкы с шириной раскрытия более 0,5мм обычно свидетельствуют о перегрузке балки либо недостающем её армировании продольной рабочей арматурой.

Наклонные трещинкы, в особенности в зоне заанкеривания рабочей продольной арматуры, числятся более небезопасными, потому что могут привести к неожиданному обрушению балки. Причинами образования и Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие раскрытия наклонных трещинок нередко служат маленький класс бетона, большой шаг поперечной арматуры, низкое качество сварки поперечных и продольных стержней.

Трещинкы в за ранее напряжённых опорах

Балки, армированные прочной арматурой классов A-V, A-VI, B-II, K-7, делаются за ранее напряжёнными с завышенными требованиями к трещиностойкости Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, потому возникновение в их обширно раскрытых трещинок всегда свидетельствует или о серьёзных технологических недоработках, или перегрузках. На рис.9, в показаны соответствующие трещинкы в за ранее напряжённой стропильной опоре, в табл.№6 представлены вероятные предпосылки образования чрезвычайно раскрытых трещинок.

При оценке эксплуатационной пригодности обследуемых балок принципиальным показателем является ширина раскрытия силовых трещинок Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие. Следует но отметить, что действующие нормы, регламентируя ширину трещинок с позиции долговечности конструкции, игнорируют тот факт, что она является, не считая того, и показателем напряжённого состояния сечения.

На кафедре строй конструкций ПГАСА разработан способ обследования балок, базирующийся на новых представлениях о параметрах трещинообразования, где ширина обычных трещинок, расстояние меж ними, а Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие так же прогиб балок играют определяющую роль. При всем этом обработка результатов обследования состоит из последующих шагов:

- по формуле определяется очень допустимая неопасная ширина раскрытия трещинок, которая сопоставляется с практически измеренной, . Если < , то перебегают к последующему шагу;

- по формуле находится средняя деформация арматуры на участке с Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие трещинками;

- по формуле рассчитывается кривизна элемента, как функция от прогиба;

- по формуле определяется относительная деформация сжатия бетона в сечении с трещинкой;

- по графикам расчётных диаграмм состояний бетона и арматуры определяются уровни соответственных напряжений и формулируется вывод о степени угрозы напряжённого состояния сечения в целом.


Таблица № 6. Трещинкы в опорах

Номера трещинок Вероятные предпосылки образования Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие трещинок
1

Недостающее напряжение балки:

малая величина натяжения арматуры, огромные утраты подготовительного напряжения.

Перегрузка балки по нормальному сечению

2

Брак при изготовлении: маленький класс бетона, большой шаг поперечной арматуры, нехорошее приваривание поперечных стержней к продольным.

Перегрузка балки по наклонному сечению

3

Маленький класс бетона.

Перегрузка балки по нормальному сечению

4 Нарушение анкеровки за ранее напряжённой арматуры: маленький класс Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие бетона, недостающая крепкость бетона на момент обжатия
5 и 6

Отсутствие косвенного армирования в зоне заанкеривания за ранее напряжённой арматуры.

Низкая крепкость бетона на момент обжатия

7

Недостающее косвенное армирование.

Соединение сваркой закладных деталей смежных балок в нарушение расчётной схемы

8

Перегрузка балки по нормальному сечению.

Недостающее количество рабочей арматуры

Для балок, армированных стержнями Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие из мягенькой стали с площадкой текучести, уровень достигнутых напряжений ≤0,85 считается не небезопасным, и балки могут эксплуатироваться с пониженной до расчётной величины нагрузкой без усиления. При уровне напряжений <0,85 требуется усиление обычного сечения.

Оценка напряжённого состояния балок по результатам натурного обследования является довольно многообещающей и при условии предстоящего скопления экспериментальных данных, включаяющих Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие долгие тесты, многорядное положение рабочих стержней, предварительное напряжение, может употребляться в поверочных расчётах.

Трещинкы в колоннах

Картина трещинок в колоннах приемущественно находится в зависимости от вида внецентренного сжатия и нрава действующих нагрузок. Не считая того, приметное воздействие оказывают технологические характеристики: крепкость бетона, качество армирования, условия твердения и пр. При огромных Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие эксцентриситетах приложения нагрузки в растянутой зоне могут создаваться широкораскрытые горизонтальные трещинкы поз.1, свидетельствующие о перегрузке колонны либо её недостающем армировании. При малых эксцентриситетах возникают трещинкы поз.2, являющиеся следствием перегрузки ствола колонны либо низкого класса бетона. Возникновение вертикальных «силовых» трещинок нередко провоцируется усадочными, совпадающими с ними по направлению.

Низкое качество Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие сварного соединения продольных и поперечных стержней либо очень большой шаг поперечной арматуры приводят к потере стойкости сжатых продольных стержней и возникновению трещинок поз. 3. Отсутствие косвенного армирования в зоне концентрации сжимающих напряжений у верха колонны вызывает образование вертикальных трещинок поз. 4. О недостающем армировании, либо очевидной перегрузке консоли, свидетельствуют трещинкы поз Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие. 5 и 6.

Ствол колонны с «силовыми» трещинками, обычно, усиливается железобетонной либо металлической обоймой, а консоль при помощи затяжек, конструкция которых приводится ниже.

Трещинкы в стропильных фермах

Трещинообразование в стропильных фермах обосновано особенностью их статической работы как пространственных конструкций. Соединение частей фермы в узлах создаёт предпосылки для концентрации в Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие их разнородных по знаку и нраву напряжений: сжимающих, растягивающих, касательных. В итоге концентрации напряжений узлы подвержены более насыщенному трещинообразованию и требуют значимого расхода арматуры. Огромные растягивающие усилия в нижнем поясе приводят к возникновению сквозных вертикальных трещинок, а сжимающие усилия в верхнем поясе – к возникновению несквозных горизонтальных трещинок.

Картина трещинообразования в раскосной стропильной Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие ферме сегментного очертания, черта трещинок дана в табл. №7

Таблица № 7. Трещинкы в стропильных фермах

Номера трещинок Вероятные предпосылки образования трещинок
1

Маленький класс бетона.

Недостающее количество поперечной арматуры:

большой шаг стержней, малый поперечник

2

Недостающее преднапряжение продольной арматуры, проскальзывание её в зоне заанкеривания.

Недостающее количество поперечной арматуры

3

Нарушение анкеровки преднапряжённой арматуры:

маленький класс бетона, недостающая Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие крепкость бетона на момент обжатия

4 Недостающее косвенное армирование от усилий обжатия преднапряжённой арматурой
5 и 6

Отсутствие косвенного армирования (сетки, замкнутые хомуты) в зоне заанкеривания преднапряжённой арматуры.

Низкая крепкость бетона на момент обжатия

7 Недостающее косвенное армирование узла поперечными стержнями (сетками)
8

Недостающее заанкеривание рабочей арматуры растянутого элемента в узле фермы.

Слабенькое косвенное армирование узла

9

Недостающее преднапряжение нижнего Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие пояса.

Перегрузка фермы

10

Маленький класс бетона.

Перегрузка фермы

11 Извив из плоскости фермы при монтаже, перевозке, складировании
12

Перегрузка фермы.

Смещение арматурного каркаса относительно продольной оси элемента

Трещинкы в сборных панелях перекрытий

Сборные ребристые панели перекрытий (покрытий) типа П, 2Т представляют собой пространственную конструкцию, объединяющую балки (рёбра) и плиту, потому нрав образования трещинок от эксплуатационной нагрузки Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие у их фактически не отличается от ранее рассмотренных конструкций – балок и плит. Это наглядно видно из картины трещинок в ребристой плите, представленной на рис.11, а. Но необходимо подчеркнуть, что из-за трудности конструктивной формы, плотного армирования при изготовлении панелей нередко образуются и технологические недостатки в виде щелеобразных раковин Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие и усадочных трещинок. К ним относятся трещинкы, идущие повдоль арматурных стержней и возникающие от разрыва уплотнённой бетонной консистенции при вибрировании; продольные щелеобразные раковины под арматурными стержнями от зависания бетонной консистенции; трещинкы от температурной деформации формы при пропаривании; усадочные трещинкы при жёстком режиме тепловлажностной обработки, высочайшем расходе вяжущего Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, большенном водоцементном соотношении.

Для многопустотных панелей перекрытий свойственны технологические трещинкы в рёбрах меж пустотами, образующиеся при вытягивании пуансонов, также продольные трещинкы в верхней полке повдоль пустот.

Панели перекрытий с технологическими трещинками шириной раскрытия более 0,2 мм ремонтируются либо отбраковываются.

Трещинкы в каменных конструкциях

Кирпичная кладка, как и бетон, отлично сопротивляются сжатию и Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие существенно ужаснее растяжению. В итоге этого на растянутой поверхности кладки за длительное время до разрушения возникают трещинкы. Имеются также и другие причины, содействующие образованию трещинок:

а) низкое качество кладки (несоблюдение перевязки, толстые растворные швы, забутовка кирпичным боем);

б) недостающая крепкость кирпича и раствора (трещиноватость и криволинейность кирпича, высочайшая подвижность раствора Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие и т.п.);

в) совместное применение в кладке разнородных по прочности и деформативности каменных материалов (к примеру, глиняного кирпича вместе с силикатным либо шлакоблоками);

г) внедрение каменных материалов не по предназначению (к примеру, силикатного кирпича в критериях завышенной влажности);

д) низкое качество работ, выполняемых в зимнее время Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие (внедрение не очищенного от наледи кирпича, применение смёрзшегося раствора);

е) отсутствие температурно-усадочных швов либо неприемлимо огромное расстояние меж ними;

ж) брутальные воздействия наружной среды (кислотное, щелочное и солевое воздействия, попеременное замораживание и оттаивание, увлажнение и высушивание);

з) неравномерная осадка фундаментов.

Анализируя картину трещинок в каменной кладке, следует держать Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие в голове, что возникновение отдельных трещинок в перевязочных камнях свидетельствует о перенапряжении.

Развитие трещинок, обычно, показывает на существенное перенапряжение кладки и необходимость её срочной разгрузки либо усиления.

Трещинкы в кирпичных внецентренно сжатых колоннах

Нрав трещинообразования в кирпичных колоннах, так же как и в железобетонных, находится в зависимости от величины эксцентриситета Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие приложенной силы.

При огромных эксцентриситетах в растянутой зоне колонн по неперевязанному шву образуются горизонтальные трещинкы. С повышением эксплуатационной нагрузки трещинкы раскрываются и удлиняются, в итоге может произойти утрата стойкости колонны либо разрушение её сжатой зоны.

При малых эксцентриситетах горизонтальных трещинок может не быть. Но, если имеет место перегрузка колонны, возникают Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие вертикальные продольные трещинкы.

Внецентренно сжатые кирпичные колонны, на поверхности которых имеются горизонтальные и вертикальные трещинкы шириной раскрытия более 0,5 мм, обычно требуют усиления.

Трещинкы в кирпичных стенках

Причинами образования трещинок в стенках могут быть как наружные силовые воздействия, так и внутренние усилия, обусловленные воздействием среды и физико Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие-химическими процессами, протекающими в материалах кладки. В зданиях с железобетонными перекрытиями, работающими вместе со стенками, предпосылкой возникновения трещинок может быть разница коэффициентов температурного расширения железобетона и каменной кладки.

Необходимо подчеркнуть, что образующиеся в стенках трещинкы имеют различную направленность и глубину проникания в кладку. Так, при центральном сжатии в зоне Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие перегрузки образуются вертикальные, параллельные направлению действующей силы, трещинкы, распространяющиеся на всю глубину стенки. При внецентренном сжатии может быть образование неглубоких горизонтальных трещинок, сопровождающихся выпучивание стенки. Если под концом железобетонной либо металлической балки отсутствует распределительная консрукция (армированный слой раствора либо железобетонная подушка), то в зоне опирания нередко образуются вертикальные неглубокие трещинкы, свидетельствующие Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие о лишних сжимающих напряжениях в кладке из кирпича.

Из наружных силовых воздействий, вызывающих насыщенное трещинообразование, особо небезопасными следует признать те, которые появляются при неравномерной осадке фундаментов под стенками. Так, в зданиях без подвалов предпосылкой неравномерной осадки может стать рытьё траншеи под водопроводно-канализационные сети ниже отметки фундаментов либо рытьё Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие котлована под новое здание в конкретной близости к существующему. Наращивает опасность образования трещинок и вибрация грунтового основания в итоге близкой забивки свай.

Картина трещинок анализируется, сразу выявляются особо небезопасные для несущей возможности стенок повреждения. Вероятные предпосылки образования трещинок указываются в табл. 8.


Таблица 8. Предпосылки образования трещинок в стенках

Номер трещинкы Вероятные предпосылки Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие образования трещинок
1 Неравномерная осадка фундаментов: изменение влажности грунта, пучение грунта при замораживании, выдавливание грунта при копание глубочайших траншей поблизости строения
2

Перегрузка простенка.

Низкая крепкость каменной кладки

3 Неприемлимо большая длина температурного блока (отсутствие температурно-усадочного шва)
4

Низкая крепкость каменной кладки.

Недостающая площадь опирания перемычки.

Огромные температурные деформации перемычки

5

Температурные деформации расширения железного (железобетонного Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие) прогона.

Отсутствие зазора меж торцом прогона и каменной кладкой стенки

6

Переувлажнение кладки.

Низкая крепкость камня и раствора

Методы залечивания трещинок

Залечивание трещинок в конструкциях делается различными способами, одним из которых является инъецирование, т.е. нагнетание в трещинкы смесей. Зависимо от вида конструкции, формы и размеров изъянов инъецирование осуществляется разными видами смесей, по наименованию Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие которых даются определения: силикатизация, битумизация, смолизация и цементация.

Силикатизация состоит из 2-ух шагов. На первом – через пробуренные в конструкции отверстия нагнетается жидкое стекло, которое, проникая через трещинкы в тело конструкции, заполняет их; на втором – нагнетается раствор хлористого кальция, который, реагируя с водянистым стеклом, образует труднорастворимый гидросиликат Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие кальция CaOSiO2 ·2,5H2 O и нерастворимый гель кремнезёма SiO2 ·nH2 O. Силикатизация употребляется для залечивания трещинок в конструкциях, работающих в брутальных и слабоагрессивных средах.

Битумизация заключается в нагнетании в конструкцию нагретого до 200-3000 С битума марки III, причём конструкция обязана иметь низкую влажность, чтоб не было парообразования. Битумизация не наращивает Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие прочности конструкции, но она является надежным средством увеличения её водонепроницаемости и коррозийной стойкости.

Смолизация состоит в нагнетании в трещинкы и пустоты компаундов эпоксидных смол, что является надёжным методом увеличения коррозийной стойкости и существенного роста прочности конструкции.

Цементация трещинок представляет собой более распространённый метод залечивания конструкций, при котором употребляется цементная Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие смесь различных составов зависимо от ширины раскрытия трещинок. Виды цементных составов даны в табл. 9 Цементная смесь готовится на портландцементе либо тампонажном цементе марок 400 и 500, засыпаемых в воду с следующим насыщенным смешиванием в течение 2-3 мин. Готовая смесь процеживается через сито с ячейками 0,5-1 мм. Смесь должна быть применена в течение 30 мин.

Инъецирование Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие трещинок, т.е. процесс нагнетания консистенции в залечиваемую конструкцию, состоит из трёх операций:

- подготовка скважин;

- установка и омоноличивание инъекционных трубок;

- нагнетание консистенции.

Таблица № 9. Черта цементных составов

Ширина раскрытия трещинок, мм Цементно-водное соотношение (Ц/В) Плотность консистенции, т/м3
1-3 0,7 1,366
3-5 1 1,7
5-8 1,5 1,58
8-10 2 1,62

Подготовка заключается в расчистке и расширении участка конструкции с трещинками, где Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие подразумевается установить трубки, при всем этом удаляются грязь, наплывы раствора и посторонние включения. Количество подготавливаемых скважин определяется рабочей схемой из расчёта более 2-ух трубок на одну трещинку. Глубина скважин должна составлять 50-70 мм, поперечник – 18-25 мм. Скважины лучше делать под углом 60-800 к вертикальной поверхности, обеспечивая не плохое стекание консистенции в дефектный участок.

Инъекционные Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие трубки заделываются в конструкцию цементным веществом состава 1:3 с осадкой конуса 2-3 см. При огромных размерах трещинок вокруг трубки укладывается пропитанная смолой либо водянистым стеклом пакля, которая плотно зачеканивается. Конец трубки должен выступать над поверхностью конструкции на 50-80 мм для крепления к ней шланга.

На каждом обработанном участке устанавливается более 2-ух трубок Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие: в одну нагнетается смесь, а другая служит для контроля. Смесь нагнетается особыми ручными насосами (НИИ Мосстроя либо С-402А), а нагнетания маленьких объёмов консистенции употребляются разные шприцы.

Рабочее давление при инъецировании раствора составляет 1-4 атм., но может повышаться в отдельных случаях до 10-20 атм. Длительность инъекции цементным веществом на один инъектор Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие должна быть менее 10 мин. Инъекционные трубки извлекаются из конструкции через 6 часов после окончания инъекции.

Повреждения конструкций при пожарах

Повреждения конструкций при пожарах происходят в итоге воздействия больших температур. При всем этом ухудшаются эксплуатационные свойства конструкций, понижается крепкость материала, сила сцепления арматуры с бетоном, уменьшаются размеры рабочего сечения. Из-за Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие неравномерного температурного нагрева может изменяться расчётная схема частей, работающих в составе неразрезных систем.

При пожарах большой интенсивности и продолжительности древесные и железные конструкции обычно приходят в негодность, в то время как железобетонные и каменные конструкции отчасти сохраняют эксплуатационные свойства.

Разглядим более тщательно поведение железобетонных конструкций при пожарах Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие.

Бетон является несгораемым и довольно огнестойким материалом. Но под воздействием больших температур понижаются его крепкость и защитные характеристики по отношению к заключённой в нём арматуре. Не считая того, при длительном пожаре очень греется сама арматура, в какой возникают значимые пластические деформации. В итоге этого изгибаемые элементы получают недопустимые прогибы Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие и чрезвычайно раскрытые трещинкы, а внецентренно сжатые элементы теряют устойчивость.

По неким данным [6] при температуре пожара 1000-11000 C в течение 1-го часа арматура, расположенная в бетоне, на глубине 2,5 см может греться до температуры 5500 С, при всем этом модуль упругости понижается на 40…60%.

В согласовании с «Рекомендациями по оценке состояния и усилению строй конструкций построек Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие и сооружений» [6] степень повреждения железобетонных конструкций после пожара характеризуется показателями, приведёнными в табл. №10.

По итогам анализа повреждений принимаются решения о ремонте либо усилении конструкций. Так, к примеру, консрукции, имеющие слабенькую степень повреждений, подвергают косметическому ремонту, при средней степени повреждений конструкции чинят оковём инъецирования трещинок либо наращиванием Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие сечения бетона, при сильной степени повреждений конструкции усиливают введением дополнительных опор, наращиванием сечения бетона и арматуры либо другими способами, обеспечивающими крепкость, жёсткость и долговечность конструкции. При полной степени повреждений состояние конструкций считается аварийным и восстановление их нецелесообразно. Конструкции в данном случае требуют полной либо частичной подмены.

Таблица № 10. Повреждения конструкций после Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие пожара

Степень

повреждения

Черта повреждений

Слабенькая

Средняя

Мощная

Повреждения, не снижающие несущей возможности конструкций: наличие следов сажи и копоти; шелушение отдельных слоёв поверхности бетона; малозначительные сколы бетона

Повреждения, снижающие несущую способность конструкций: изменение сероватого цвета бетона до розового и буро-жёлтого; элементы, вполне покрытые сажей и копотью; наличие сколов бетона по углам; обнажение арматурной сетки на плоских элементах Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие площадью около 10%; обнажение угловой арматуры в границах прямоугольной формы; отделение внешних слоёв бетона без их обрушения; трещинкы шириной до 0,5 мм.

Повреждения, существенно снижающие несущую способность конструкции: цвет бетона – жёлтый, сколы бетона – до 30% сечения элемента; обнажение арматурной сетки в плоских элементах на площади более 10%; оголено более 50% рабочей арматуры Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие прямоугольных частей; выпучен один стержень арматуры элемента; отвалились поверхностные слои бетона; трещинкы шириной до 1 мм.

Повреждения, свидетельствующие о критичном состоянии конструкции: цвет бетона – жёлтый; сколы бетона – от 30 до 50% площади сечения элемента; оголено до 90% арматуры; выпячилось более 1-го стержня арматуры; нарушена анкеровка, сцепление арматуры с бетоном; нагрев арматуры выше 3000 C; отрыв закладных Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие и опорных деталей; зыбкость конструкции; прогибы выше 1/50 пролёта; трещинкы шириной более 1 мм.

В процессе проектирования усиления определяется температура нагрева поверхности конструкций, также оценивается крепкость бетона и арматуры. При всем этом температура нагрева бетона зависимо от его цвета и других соответствующих признаков определяется по показателям, приведённым в табл. 11, либо опытным оковём Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие, на основании физико-химических исследовательских работ проб бетона массой 100-200 г, изъятых с поверхностей слоёв конструкций, по методике [12]. Температуру нагрева арматуры, обычно, принимают равной температуре нагрева бетона в исследуемой зоне.


Таблица № 11. Определение температуры нагрева бетона по цвету и другим соответствующим признакам [11]

Цвет бетона Наибольшая температура нагрева,0 C Вероятные дополнительные Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие эффекты
Обычный 300 Нет
Розовый до красноватого 300-600 Начиная с 3000 С – поверхностные трещинкы, с 5000 С – глубочайшие трещинкы, с 5720 С – раскол либо выкал наполнителей, содержащих кварц
Серовато-черноватый до тёмно-жёлтого 600-950 700-8000 С – отколы бетона, обнажающие в ряде всевозможных случаев арматуру, 9000 С – диссоциированный известняковый заполнитель и цементный дегидратированный камень сыплются, крошатся
Тёмно-жёлтый Более 950 Много трещинок, отделение большого заполнителя от растворной части

Таблица № 12. Определение Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие величины понижения прочности бетона после пожара [11]

Вид и условия твердения Понижение прочности, %, при наибольшей температуре нагрева, 0 С
60 120 150 200 300 400 500
Тяжёлый с гранитным заполнителем, естественное 30 30 30 30 40 60 70
То же, тепловлажностная обработка 15 20 20 20 20 30 45
То же, с известняковым заполнителем 15 20 20 25 25 40 60
Лёгкий с керамзитовым заполнителем, тепловлажностная обработка 10 10 10 10 10 15 20

Примечание: 1. После нагрева до температуры выше 5000 С значения прочности бетона принимаются равными нулю. 2. Промежные значения прочности бетона Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие инсталлируются линейной интерполяцией.

Таблица № 13. Определение величины понижения прочности арматуры после пожара [11]

Положение арматуры в конструкции, наличие подготовительного напряжения Класс арматуры Понижение прочности,%, при наибольшей температуре нагрева, 0 C
300 400 500
За пределами зоны анкеровки независимо от преднапряжения A-I, A-II, A-III нет нет нет
A-IV, A-V, A-VI то же 5 10
AТ -IV, AТ -V, AТ -VI -„- 10 20
B-II, Bp Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие-II, K-7 -„- 30 60

В зоне анкеровки арматуры,

ненапрягаемой

A-II, A-III, A-IV -„- 20 40
A-V, AТ -III, AТ -IV -„- 20 40
AТ -V -„- 20 40
То же, за ранее напрягаемой A-IV, AT -IV -„- 25 50
A-V, AТ -V -„- 30 60
A-VI, AТ -VI -„- 35 70
Bp-II, K-7 -„- 45 90
B-II -„- 60 -

Повышенное внимание при исследовательских работах уделяют показателям прочности бетона и арматуры, которые определяют при помощи Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие инструментов и устройств приведённых в табл. 1, либо испытанием образцов, вырезанных из тела конструкций.

При отсутствии экспериментальных данных величину понижения прочности бетона и арматуры находят через понижающие коэффициенты , и , либо в процентном выражении по данным табл. 12 и 13.

Литература

1. И.С. Гучкин. Диагностика повреждений и восстановление эксплуатационных свойств конструкций. – М Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие.: Издательство Ассоциации строй вузов, 2001.

2. Бойко М.Д. Диагностика повреждений и способы восстановления эксплуатационных свойств построек. – Л.: Стройиздат, 1975.

3. Васильев Н.М. Воздействие нефтепродуктов на крепкость бетона //Бетон и железобетон. – 1981. - №3. – с. 36-37.

4. СНиП 2.03.11-85. Защита строй конструкций от коррозий. – М.: Стройиздат, 1986.

5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов без Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие подготовительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84). М.: ЦИТП, 1989.

6. Советы по оценке состояния и усилению строй конструкций промышленных построек и сооружений. – М.: Стройиздат, 1989.

7. Правила оценки физического износа жилых построек. ВСН 53-86 (р). – М.: Гражданстрой, 1988.

8. Фридман О.М. Электроомотическая сушка построек. – М.: Стройиздат, 1970.

9. Грачёв И.А. и др. Гидроизоляция подвалов и стенок Диагностика и испытание строительных конструкций - учебное пособие построек. – Л., 1970.

10. Балалаев Г.А. и др. Защита строй конструкций от коррозии. – М.: Стройиздат, 1966.

11. Советы по обследованию построек и сооружений, повреждённых пожаром/ НИИЖБ. – М.: Стройиздат, 1987.

12. Методические советы по оценке параметров бетона после пожара/НИИЖБ. – М.: Стройиздат, 1985.



diagnostika-socialno-kommunikativnoj-kompetentnosti.html
diagnostika-sostoyaniya-agressii.html
diagnostika-sportlandiya-kompleksnaya-programma-semicvetik-studii-razvivayushego-obucheniya-malishok-srok-realizacii-1-god.html