Дефекти кам'яних і армокам'яних конструкцій
При обстеженні кам'яних і армокам'яних конструкцій, перш за все, виділяються найбільш відповідальні несучі конструкції. Особлива увага приділяється місцям обпирання перемичок, балок, плит перекриття і покриття, характеру сполучення стін між собою.
При оцінці технічного стану кам'яних конструкцій необхідно встановити:
відсоток зменшення перетину в місці пошкодження;
стрілу відхилення або випинання стін, стовпів і кілець;
ступінь розвитку тріщин і інших деформацій в пошкодженій зоні конструкцій;
якість кладки, ширину і глибину швів;
стан вологості цегельних зовнішніх стін;
фізико-механічні властивості кладки, каменю і розчину.
Основними зовнішніми ознаками відхилення або випинання стін є зміщення або вихід з гнізд в кам'яних стінах кінців балок міжповерхових перекриттів, крокв, даху, а також наявність вертикальних тріщин, відшарування зовнішніх стін від внутрішніх поперечних в місцях взаємного примикання. Відхилення стін, навіть найнезначніші, можна виявити за наявністю тріщин в штукатурці стель близько карнизів уздовж обстежуваних стін. Протяжність таких тріщин в рівні того чи іншого поверху показує наявність відхилень стіни в межах тієї чи іншої ділянки її довжини уздовж будівлі.
Встановлення величини відхилення, викривлення або випинання стіни проводиться шляхом безпосереднього виміру ширини тріщин в штукатурці стель або величини зміщення балок щодо гнізд в стінах або виміром тріщин в приляганнях відхилилися зовнішніх стін до поперечних, або шляхом провешивания таких стін звичайним вагомому на шнурі або на тонкій дроті . В особливо відповідальних випадках або при значній труднощі провешивания відхилення стін від вертикалі може бути встановлено рулетки або іншими геодезичними інструментами.
При впливі на кам'яні конструкції техногенних і природних факторів (хвилі, вибуху, землетрусу) обстеження і виміру підлягають всі видимі на око тріщини, включаючи волосяні, як по ширині, глибині, так і по довжині, зображенню і розташуванню їх на поверхні стін, колон і стовпів. Розташування тріщин наноситься на схемах або кресленнях конструкцій.
Особливо ретельно слід оглядати кам'яні неоштукатурені стіни, так як тріщини в них з поверхні малопомітні.
При наявності штукатурки тріщини виявити легше, але необхідно мати на увазі, що не завжди ширина і довжина тріщини в штукатурці відповідає розмірам тріщини в самій кладці. Щоб встановити дійсні розміри тріщин в кладці штукатурку слід попередньо відбити.
При визначенні якості кладки відзначаються вид і сорт цегли (червоний, силікатний, пустотілі, пористі і т.п.), його якість (залізняк, нормальний, червоний, недожог і т.п.), а також вид розчину і в'яжучого (цементний, складний, вапняний і т.п.).
Фактична товщина горизонтальних швів кладки встановлюється виміром висоти 5-10 рядів кладки і відповідним підрахунком середніх значень. Якщо в середньому товщина горизонтальних швів перевищує 12 мм, то кладка вважається зниженою міцності, і необхідно вводити до допускаються напруженням по нормам коефіцієнт зниження. Міцність цегли визначається по ГОСТ 24332-80. Визначення міцності розчину проводиться за вказівками ГОСТ 5802-86.
При пошкодженні цегли під опорними ділянками перемичок і повороту кінця перемички від згинального моменту, що виникає внаслідок великого місцевого стиснення, можуть утворюватися наскрізні похилі тріщини цегляної кладки простінка, які утворюються, як правило, паралельно напрямку дії сил від прикладених навантажень.
При обстеженні армокам'яних конструкцій слід особливу увагу приділити стану арматури і захисного шару цементного розчину для конструкцій з розташуванням арматури з зовнішньої сторони кладки.
Важливим етапом обстеження кам'яних конструкції є встановлення деформативність-міцності. Виявлені в несучих кам'яних конструкціях тріщини слід оцінювати з позиції роботи кладки над навантаженням при стисненні. позначивши F- зусилля в кладці; F crc - зусилля в кладці, при якому утворюються тріщини; F u - руйнівне зусилля, можна виділити чотири стадії роботи кладки при стисненні.
перша стадія роботи кам'яних конструкцій при зусиллі в кладці F менше зусиль F crc, При якому не утворюються тріщини, свідчить про нормальний стан конструкцій. друга стадія при F= F crc характеризує задовільний стан конструкцій; третя стадія при F crc< F< F uхарактеризує незадовільний стан конструкцій; четверта стадія при F= F u характеризує передаварійний або аварійний стан конструкцій ( F u - руйнівне зусилля).
Серед причин виникнення дефектів слід виділити: механічні, динамічні, температури та вологості впливу, а також дефекти, обумовлені нерівномірністю осідань основи. Останні, як правило, призводять до найбільш значних дефектів.
Залежно від характеру зміни осідання фундаментів внаслідок технічної експлуатації будівель і інших техногенних процесів можливий розвиток напруг, що розтягують в кладці, що призводять до утворення тріщин. Основні варіанти розвитку тріщин складаються:
1 - осаді середній частині будівлі за рахунок грунтах явищ в грунтах підстави. Вона викликає параболічні криві, утворені мережею тріщин, що розширюються донизу і нахилених до центральної осі будівлі;
2 - осаді крайніх частин будівлі, що викликає параболічні криві, утворені мережею тріщин, що розширюються догори і нахилених до країв будівлі;
3 - розломі будівлі внаслідок максимальних осад крайніх частин будівлі і мінімальної опади у центральній частині. Утворюється наскрізна вертикальна, розширюється догори тріщина. Причиною може служити місцева підпирають опора в грунті основи центральній частині будівлі;
4 - просідання частини будівлі, що приводить до утворення вертикальної звивистій тріщини однакової товщини розкриття.
Друга група впливів, що призводить до утворення тріщин цегляної кладки, відноситься до конструктивних деформацій і включає три стадії напружено-деформованого стану.
1-я стадія - початок утворення тріщин відбувається при навантаженнях, що становлять 40-60% руйнують, при кладці на слабких розчинах (менше 1 МПа), 50-70% - при кладках на розчинах середньої міцності (1-2,5 МПа), 70 -90% - на міцних розчинах (более5 МПа). Ця стадія включає появу тріщин, які розповсюджуються на висоту 2-3рядов кладки, співпадаючих з вертикальними швами кладки. Поява тріщин свідчить про перевищення навантаження несучої здатності кладки;
2-я стадія - при виникненні значних напружень в кладці. Вона характеризується появою вертикальних тріщин в декількох рядах кладки;
3-тя стадія утворення тріщин відповідає аварійного стану.
Схему розподілу нормальних і дотичних напружень в цегляній кладці можна змоделювати у вигляді пластини з прямокутними отворами. При рівномірно розподіленим навантаженням максимальні нормальні напруження концентруються на кордоні отворів, а дотичні - в простінках. Приблизне співвідношення напруг наведено на епюрах за характерними перетинах.
Визначальний вплив на концентрацію напружень надає процес старіння кладки (вивітрювання і руйнування швів) в результаті влагомассопереноса і впливу циклічних процесів заморожування-відтавання. В результаті обтиску швів в певній частині кладки виникають напруги, що перевищують її несучу здатність.
Методом візуального спостереження легко встановлюється наявність тріщин, сколів. За характером їх розташування можна судити про причини виникнення дефектів. Так, при збільшенні навантаження вище розрахункової спостерігається утворення вертикальних тріщин різного ступеня розкриття. Недостатня довжина обпирання перемичок, неправильне виконання цегляної кладки над прорізами, пристрій перемичок над вітринами прорізами без пристрою порталу призводять до характерного утворення тріщин. Причиною утворення тріщин в простінках можуть служити: застосування матеріалів, що не відповідають проектним вимогам; неякісна перев'язка швів в кладці; неправильне виконання температурних і деформаційних швів; порушення технології виконання робіт в зимовий час; перевантаження в разі надбудови будинку і ін.
Поява похилих тріщин може мати різні причини. В першу чергу вони викликані нерівномірністю осад фундаменту через недоліки в підготовці підстави, зміщення осей, накладення додаткових навантажень від прибудованих будівель. Порушення експлуатаційного режиму будівлі відбувається в результаті підтоплення або вимивання основи атмосферними або технічними водами, зволоження грунту через протікання, зниження рівня ґрунтових вод під час виконання робіт поблизу зведеного будівлі і ін.
Деформації внутрішніх стін в місцях примикання до зовнішніх викликані більш високим навантаженням і відсутністю в цих місцях армування кладки.
В процесі обстеження дуже важливо знати динаміку розкриття тріщин в часі. Для цієї мети на тріщини встановлюють гіпсові, скляні або металеві маяки. Гіпсові і скляні маяки встановлюють на стіні, попередньо очищеної від штукатурки. Використовуються цементні або гіпсові розчини. Металеві маяки виготовляють з покрівельної сталі і кріплять до стіни клеєм або дюбелями. На маяках виставляються номер і дата установки. Динаміка розвитку деформацій реєструється в журналі спостережень. Глибину тріщин визначають за допомогою щупів і голок, а ширину розкриття - за допомогою мікроскопів МПБ-2, Мир-2. Межі вимірювань МПБ-2 складають до 6,5 мм, а Мир-2 - від 0,015 до 0,6 мм.
|
Характерні приклади утворення тріщин в цегляних стінах |
|
|
Важливим етапом обстежень є процес визначення фізико-механічних характеристик кладки. Цьому етапу передують якісна оцінка кладки і її відповідність технічним вимогам: товщина швів і перев'язка, дотримання горизонтальності рядів, вертикальність стін і ін. Для механічних випробувань матеріалу кам'яної кладки з малонавантажених елементів конструкцій витягуються зразки або вибурюють керни, які випробовуються з використанням стандартного устаткування.
При зондуванні відбирають проби матеріалу не менше ніж через кожну чверть товщини стіни. Число точок зондування приймають в залежності від розмірів будівлі і його поверховості.
Число точок зондування для різних будівель
Визначення міцності каменів проводиться відповідно до ГОСТ8462-85 , Розчину - ГОСТ 5802-86 .Морозостойкость матеріалів кам'яної кладки випробовують у відповідності з ГОСТ7025-91.
Умова, при якому пошкоджені кам'яні і армокам'яних конструкції підлягають підсиленню, має такий вигляд
До бп Р > NК ТР
де До бп - коефіцієнт безпеки ( До бп — 1,7 для неармованої кладки, 1,5 - для кладки з сітчастим армуванням); - несуча здатність конструкції без пошкоджень; До ТР — коефіцієнт, що враховує зниження несучої здатності при наявності пошкоджень.
значення коефіцієнта До ТР
зниження несучої здатності кладки в залежності від характеру ушкоджень
|
№ п.п |
Характер пошкодження кладки стін, стовпів і простінків |
До ТР |
|
|
неармованої |
армованої |
||
|
Тріщини в окремих цеглинах, що не перетинають шви розчинів |
|||
|
Волосяні тріщини, які перетинають не більше двох рядів кладки |
|||
|
Те ж, при перетині не більше 4 рядів при числі тріщин не більше 4 на 1 м ширини стіни, стовпи або простінка |
|||
|
Тріщини з розкриттям до 2 мм, що перетинають не більше 8 рядів кладки, при числі тріщин не більше 4 на 1 м ширини стіни, стовпи, простінка |
|||
|
Те ж, при перетині більше 8 рядів |
|||
При цьому для розрахунку конструкцій приймається середній межа міцності кладки, який при відомих марках цегли і розчину приймається рівним подвоєною величиною розрахункового опору кладки.
Для випробувань з різних ділянок кам'яної конструкції відбирають зразки. Межа міцності при стиску цегли визначається на зразках, що складаються з двох цеглин або з двох половинок, а межа міцності при стисненні каменів визначається на цілому камені.
Межа міцності при стисненні R сж (МПа) визначають по залежності
- площа поперечного перерізу, м 2.Межа міцності при вигині R виг
(МПа) визначають відповідно до схеми випробування
Тріщини виникають в сполученнях різнорідних матеріалів: в вузлах примикання віконних і дверних коробок і перегородок до стін. Тріщини пов'язані з усадкою оздоблювальних матеріалів, з температурними та іншими деформаціями. Наприклад, штукатурки на цементному в'язкому, нанесені на бетонну стіну або гіпсову перегородку, при схоплюванні дають усадку і покриваються сіткою дрібних тріщин. Появи таких тріщин можна уникнути, якщо використовувати безусадочние штукатурні та шпаклювальні суміші на гіпсовому або полімерному в'яжучому.
Якщо матеріал для штукатурки був обраний невдало, то штукатурку на цементному в'язкому можна перетерти. Це призведе до втрати часу і сил, але, в общем-то, не страшно. Інша справа, поява тріщин в приляганнях різнорідних матеріалів або в результаті усадки або зрушення будівлі. Такі тріщини спочатку ніяк себе не проявляють і з'являються після закінчення часу. В результаті їх появи на поверхні штукатурного шару можуть порватися шпалери або лопнути лицьовій фарбувальний шар. Зовнішній вигляд обробки буде зіпсований.
З такими тріщинами борються армуванням штукатурного і / або шпаклювального шару. Для армування використовуються стеклотканевие штукатурні та малярні сітки Строби і стеклохолст. Штукатурна армована сітка має розмір осередку 5? 5, а малярська 2? 2 мм. Відповідно до назви штукатурна сітка встановлюється в штукатурний оздоблювальний шар, а малярська в шар шпаклівки. Головне при армуванні шпаклювального або штукатурного шару не «ховати» сітку під товстим оздоблювальним шаром, чим ближче вона буде розташована до поверхні, тим краще. Тріщини це результат внутрішніх і зовнішніх напруг, що розтягують. Тріщина розкривається ширше біля поверхні, а не всередині штукатурного або шпаклювального шару. Завдання сітки перехопити розтягують напруги і не дати тріщину розкритися. Не слід покладати на сітку зайвих надій, це скловолокно, а не метал. Розтягування скловолокна складає всього 2-3% і воно добре утримує розкриття тріщин, але в тому випадку, якщо виникають тільки розтягують напруги. А якщо зрушення? Сітка його не втримає. Іншими словами, якщо в будинку відбуваються усадочні процеси, пов'язані з деформацією стін щодо перегородок, то сітка, армована кут стіни і перегородки, не втримає процес тріщиноутворення, а й відвалитися штукатурці не дасть. Швидше за все, штукатурка відшарується від основи і буде триматися на армуючої сітки.
Розглянемо найбільш ймовірні причини і місця утворення тріщин, на які бажано робити арміруемую штукатурку або шпаклівку:
Кути стін, де стикуються різнорідні матеріали, наприклад, цегляна стіна і гіпсова перегородка;
Бетонна стіна і цегляна або гіпсова перегородка;
Всі види стін і перегородки з гіпсокартону;
Кути зовнішніх і внутрішніх стін з однорідних матеріалів, але з різним навантаженням, наприклад, плити перекриття спираються на внутрішні стіни, а зовнішні стіни самонесучі або, навпаки, плити перекриття спираються на зовнішні стіни, а внутрішні самонесучі;
Монолітні стіни віком до 5 років. Тут в результаті усадки бетону можливо хаотичне розтріскування поверхні стіни. Армувати штукатурку по площині на таких стінах практично марно, але заармовані кути зовсім не завадить;
Оштукатурені стіни віком від 20 років. Коли штукатурка на таких стінах «бухтить», але тримається, то збивати її не обов'язково, але бажано армувати шпаклівку малярської сіткою;
При використанні усадочних штукатурних сумішей на цементному в'язкому, особливо саморобних, практично завжди веде до утворення тріщин, суцільне армування штукатурки допоможе, але перетирати штукатурку все одно доведеться;
Гіпсокартонні обшивки і перегородки найчастіше тріщать по швах стикування листів. Армування тільки стиків, як правило, ні до чого не призводить, нова тріщина з'являється там, де закінчується сітка. Потрібно робити або суцільне армування і шпаклювання стіни, або використовувати дуже дорогі і якісні шпаклівки. Також допомагає суцільне наклеювання скловолокна або наклеювання вінілових або стеклообоев;
Якщо поверхня стіни готується під високоякісне фарбування, то сіткою армують тільки кути, а площину після першого шпаклювання армують скловолокном і проводять друге шпаклювання. У панельних будинках армувати площину стін не потрібно, достатньо армувати шпаклівку сіткою в кутах стін;
Якщо стіни будуть обклеєні світлими вініловими шпалерами, армування штукатурного або шпаклювального шару можна не робити, вініл розтягується і тріщину в підставі не видно. Під темними вініловими шпалерами потрібно армувати кути стін, при розтягуванні вініл світлішає і ця смуга буде видно. Чим товщі вінілові шпалери, тим більшу тріщинку вони можуть приховати;
Під паперові шпалери штукатурку кутів краще армувати, під бамбукові можна ризикнути і не армувати, але краще армувати;
Під склошпалери армується тільки штукатурка кутів, площину будь-яких стін армувати не потрібно. Склошпалери самі є арматурою і при наступному ремонті можуть бути зашпакльовували в стіну;
Під декоративні штукатурки типу «венеціанської» основу обов'язково армувати двома шарами сітки;
Під обшивку стін панелями МДФ і ПВХ стіни не те, що армувати, але і штукатурити, а тим більше шпаклювати не обов'язково.
Технологія армування сіткою Строби
У шпаклювальні шарі. Готується основу і наноситься базовий шар шпаклювального складу (рис. 18). При суцільному армуванні сітка вертикальними смугами з перетином полотен не менше 100 мм вдавлюється в свіжу шпаклівку. Потім вона відразу закривається другим шпаклювальним шаром, який після висихання зашкурівают.
Після армування стін всі наступні роботи виконуються звичайним способом, тобто по штукатурці робляться шпаклювальні роботи, по армованому шару шпаклівки наноситься тонка фінішна шпаклівка. У місцях з найбільш ймовірними виходами тріщин армуються і штукатурний, і Шпаклювальний шар, особливо якщо поверхня готується під забарвлення.
Однією з головних проблем, які стосуються конструкційної цілісності підстави - це поява на фундаменті тріщин. У відповідності ми з даними статистики, поява тріщин зумовлено перепадами температур (90% кліматичні зміни), також тріщини можуть виникнути через інших причин. Саме про способи вирішення виниклої проблеми, а також і про тріщини іншого характеру буде вестися мова в даній статті. Інструкція по влаштуванню свайно-стрічкового фундаменту тут:.
Що робити?
Що робити, якщо на фундаменті була виявлена тріщина? Якщо розмір виникла тріщини незначний, то слід відмовитися від оперативної закладення. Це не означає, що справа буде пущено на самоплив. Чи не чіпати її необхідно з тієї причини, що потрібно буде відстежити будь-які зміни, які відбуватимуться з нею в майбутньому. Чи будуть вони, взагалі, відбуватися або все залишиться на місці. Також її «природність» повинна повідомити про першопричину її виникнення, а для цього необхідна сила-силенна часу.
Якщо власник будинку буде поспішати з закладенням тріщини, то незабаром вона з'явиться вже не тільки на підставі будинки, а й на його стінах. Також в майбутньому це може привести до заклинювання дверей в приміщеннях, до деформацій самої будови і як наслідок до руйнування.
Потрібно зробити ряд кроків, для того, щоб провести моніторинг утворення тріщин.
В першу чергу слід підготувати всі виявлені тріщини. Очистити їх від різної бруду і ретельно промити водою. Потім на тріщини ставлять маячок. Маячок - це цементна або гіпсова смужка розміром в 12-20 см. На кінцях маячка є потовщення, саме на них слід написати число установки. Третій крок - це ведення спостереження за змінами природи і структури тріщини.
Допустимими тріщинами у фундаменті вважають такі тріщини, що не продовжують рости з часом, тобто вони утворюються на зовнішній поверхні фундаменту.
причини
Спираючись на думки експертів і архітекторів проблема даного роду загострюється в демісезонний період (зима-весна). Навіть сама незначна відступ від норм укладання підстави в даний період часу може привести до великих деформацій, тому як в зимовий період під впливом сил морозного обдимання може виникнути нерівномірне опущення і підняття будови. Читайте, як зробити і якої марки цементу для цього потрібен.
У весняний період через різницю в відтаванні почвогрунта може виникнути нерівномірне осідання опори. Практика показує, що якісний фундамент витримує такого роду навантаження, але триває це певний період часу.
У тому випадку, якщо під час заливки підстави мали місце бути порушення, то вже через дванадцять місяців весь фундамент може бути усіяний тріщинами різної глибини.
Зараз розрізняють три основні причини виникнення тріщин:
- Експлуатаційні. Даний вид порушення пов'язаний з неправильною експлуатацією будівлі: збільшенням рівня навантаження на підстави (наприклад, зведення додаткового поверху), поганий дренаж на ділянці забудови, а також високий рівень вологості в підвалі і цоколі.
- Конструкційні. Ці причини пов'язані з калькуляційними підрахунками, а саме: з невірним розрахунком навантаження виробленої на підставу будівлі, від несучої здатності грунту в місці установки підстави. Також сюди можна додати і відмова від проведення аналізу грунту, і ряд інших проектно-архітектурних помилок.
- Технологічні. До такого роду причин відносять порушення, які відбувалися в процесі зведення фундаменту: неправильна установка опалубки, невірне армування підстави, невірний підхід до вибору марки будівельної суміші, а також монтаж фундаменту вище рівня протікання вод грунтового типу.
Види тріщин фундаменту
На даний момент всі тріщини, що виникають на фундаменті, підрозділяють на наступні види:
Тріщини у фундаменті будинку
Тріщини можуть виникнути на підставі будь-якої будівлі. Абсолютно не має ніякого значення, з чого буде виконано будова:
- тріщина у фундаменті дерев'яного будинку - явище досить-таки рідкісне, але все ж має місце бути. Виникає через тривалого часу експлуатації і збільшення навантаження на фундамент будівлі.
- тріщина у фундаменті цегляного будинку - зустрічається часто і вимагає серйозних дій. Тріщини на таких будинках розростаються швидко, тому як цегляна кладка не є монолітною конструкцією.
Ремонт тріщин у фундаменті
Буде правильніше говорити про ремонтні роботи та посилення підстав, які найчастіше зустрічаються на практиці:
- Стрічковий фундамент мелкозаглубленного типу;
- Свайне підставу;
- Фундамент бетонного типу.
На даний момент, для ремонту підстави з бетону можна застосовувати інноваційні технології ін'єкційного типу. Такий фундамент передбачає бурити в підставі поглиблення, які потім заповнюють смолами синтетичного характеру або бетоном.
Діаметр такого поглиблення дорівнює 0,3 см, а необхідну глибину можна розрахувати за формулою: 1/2 х ШФ (ширина підстави). Для усунення тріщини розчин вводять під великим тиском.
Для закладення тріщин у фундаменті стрічкового типу мелкозаглубленного характеру слід його більш заглибити. Виконується це за рахунок формування залізобетонної конструкції під самим фундаментом, що значно збільшує площу підстави будови.
А ось що стосується зміцнення пальового підстави, то його слід просто переробити в стрічкове. Площа фундаменту збільшиться, і навантаження знизиться. На практиці необхідно спиратися на зовнішні чинники.
Відео
Дивіться відео поради, які допоможуть вирішити, що робити, якщо фундамент дав тріщину:
