Глава VIII. Классификация дефектов и повреждений железобетонных и каменных конструкций зданий и сооружений

8.1. Классификация дефектов и повреждений железобетонных

конструкций

Под дефектом понимается любое отклонение от проекта или стандарта, превышающее нормированное допускаемое отклонение.

Дефектами являются: отклонения в качественных показателях бетона, толщины защитного слоя, геометрических размерах конструкций и узлов их сопряжений и т.п. Дефекты формируются при изготовлении и монтаже конструкций.

В процессе эксплуатации конструкций формируются повреждения – отклонения от исходного состояния, превышающие установленные допускаемые величины: появление трещин там, где они недопустимы или чрезмерное раскрытие трещин, чрезмерные прогибы, уменьшение по тем или иным причинам прочности бетона или размеров поперечных сечений и т.д.

Дефекты должны выявляться при изготовлении и монтаже конструкций. В составе зданий не должно быть дефектных конструкций и при обследовании должны выявляться повреждения.

Причинами появления дефектов могут быть: ошибки проектирования; дефекты материалов; технология изготовления и монтажа. К этому перечню можно добавить условия эксплуатации, так как для производственных зданий неправильная эксплуатация, включая нарушения, приводящие к коррозии бетона, арматуры и закладных деталей и перегрузу конструкций, является часто повторяющейся причиной возникновения дефектов.

Для производственных зданий, как, правило, используются типовые конструкции или конструкции, разрешенные к применению наряду с типовыми. Эти конструкции в процессе своего создания проходят тщательную экспериментальную проверку. Поэтому появление в них дефектов, вызванных ошибками проектирования, практически исключено, что касается экспериментальных конструкций, то они обычно находятся под наблюдением авторов проектов, и дефекты, вызванные недостатком проектирования, обычно своевременно выявляются.

К дефектам проектирования могут быть отнесены дефекты, появляющиеся в результате несоответствия фактической схемы работы конструкций в составе здания схеме, принятой при проектировании и экспериментальных исследованиях.

Использование материалов, не отвечающих предъявляемым к ним требованиям, привод к дефектам, не зависящим от вида конструкций. К числу таких дефектов и причин их появления могут быть отнесены трещины, возникающие в результате повышенной усадки бетона, пониженная прочность и стойкость бетона из-за низкого качества составляющих или неправильного подбора состава, повышенная хрупкость ( в том числе плохая свариваемость) и повышенная хладноломкость арматурных сталей, а также ее пониженная коррозионная стойкость.

Технологические дефекты очень разнообразны и зависят от значительного количества факторов и, прежде всего, от таких, как геометрическая форма и размеры конструкции, особенности армирования, для предварительно-напряженных конструкций – технологии натяжения и отпуска натяжения арматуры, конструкции опалубочных форм, способа укладки и уплотнения бетона, способа и режима тепловлажностной обработки, профессионального уровня изготовителей и качества их труда, способа транспортировки и монтажа. При изготовлении конструкций возможно образование различных видов трещин. Помимо технологических трещин при изготовлении могут возникнуть дефекты, не имеющие внешнего проявления, но которые при эксплуатации будут способствовать появлению дефектов, выявляемых визуально. Например, заниженная толщина защитного слоя может привести к коррозии арматуры и появлению трещин , направленных вдоль арматуры. К наиболее характерным дефектам сборных железобетонных ко6нструкций, выпускаемых заводами, следует отнести: несоответствие арматурных стержней проекту по диаметрам, количеству или классам стали; снижение классов бетона против проектных; пропуски закладных деталей; несоответствие проектному положению или отсутствие выпусков арматуры в стыковых узлах сопряжения элементов.

Наиболее часто встречающимися случаями отступлений от технических условий монтажа конструкций являются:

- отклонение от вертикальности установленных колонн;

- несовпадение оголовков колонн в стыках;

- смещение колонн, ригелей, балок и ферм и т.п. с оси;

- недостаточные длины опирания элементов;

- непроектное расположение плит по маркам в различных зонах покрытий и перекрытий, их зазоров в стыках, отсутствие связывающих деталей;

- нарушение последовательности монтажа сборных элементов и в результате этого образование в них недопустимых по раскрытию трещин и прогибов, их смещения и подвижки;

- низкое качество монтажных соединений и последующей их заделки, некачественное выполнение сварных соединений;

- механические повреждения в виде трещин и сколов бетона и др.

К наиболее серьезным дефектам, возникающим при неправильной эксплуатации конструкций и от агрессивного воздействия производственной среды, относятся:

- потери поверхностными слоями бетона конструкций защитных свойств по отношению к арматуре;

- коррозия арматуры и отслаивание в связи с этим бетонных защитных слоев;

- образование в элементах конструкций различных трещин;

- растрескивание или шелушение растворной части, нарушение ее связи с крупным заполнителем бетона, снижение прочности бетона, появление на поверхности бетона высолов;

- потеря бетоном прочности в результате его пересушивания, длительного воздействия машинного масла и т.п.;

- расстройство стыков подкрановых балок и частичное разрушение их полок и ребер;

- нарушение температурных швов и элементов их конструкций;

- вибрация конструкций;

- биоповреждение конструкций;

- нарушение защитных покрытий;

- механические повреждения от нарушения правил эксплуатации – пробивка отверстий, приемов с обнажением и вырезкой арматуры и механическим повреждением бетона, обнажение арматуры для крепления оборудования, образование трещин и сколов бетона от ударов при перемещениях грузов и при работе оборудования.

Наиболее характерным нарушением условий эксплуатации производственных зданий является, протечка кровли, в результате чего происходит карбонизация бетона плит покрытия, потеря бетоном защитных свойств, коррозия арматуры и появление трещин, направленных вдоль арматурных стержней. Иногда при плоских и малоуклонных кровлях службы эксплуатации используют поваренную соль для уменьшения наледи, при плохом состоянии кровли это ведет к разрушению бетона плит.

Также к числу нарушений условий эксплуатации необходимо отнести перегрузку конструкций за счет увеличения статических и динамических технологических нагрузок или их приложения в местах, не предусмотренных проектом. Наиболее характерно превышение крановых (особенно горизонтальных) нагрузок, а также нагрузок на покрытие за счет технологической пыли.

К числу нарушений условий эксплуатации можно отнести также температурные воздействия высоких температур.

Без привязки к виду конструкций дефекты могут классифицироваться:

- по виду дефекта;

- по периоду работы конструкции, в которой появился дефект;

- по причине появления дефекта;

- по степени влияния (опасности) дефекта.

Дефекты могут появляться на различных этапах работы конструкций (при изготовлении, транспортировании и монтаже, эксплуатации), при этом возможна «цепная реакция»: дефекты, появляющиеся на начальной стадии работы, могут вызывать дефекты на последующих стадиях.

Редким, но очень опасным общим дефектом является обрыв преднапряженной арматуры при изготовлении. Общими являются также дефекты, связанные со свойствами арматурных сталей, хладноломкость, пониженная коррозионная стойкость и т.п., а так же дефекты, вызванные коррозией бетона.

В железобетонных конструкциях может иметь место значительное по характеру многообразие трещин. При этом трещины во многих случаях не только допустимы, но и свидетельствуют о нормальной работе конструкций. В целом же ряде случаев трещины являются признаком неблагополучного состояния конструкций, в результате изменения условий работы их элементов и сечений.

Необходимо различать трещины технологического происхождения, трещины, возникающие при транспортировании, складировании, монтаже, а также появляющиеся в процессе эксплуатации.

Технологические трещины возникают при резком режиме прогрева, а также при неодинаковой температурной деформации металлической формы и свежего бетона, либо в свежем бетоне при раннем снятии конструкции с формы. Обычно они возникают в местах увеличения толщины конструкции либо в узлах пересечения ее элементов. Особенно опасны технологические трещины в зоне анкеровки предварительно-напряженной арматуры, что может привести к порете ее сцепления с бетоном.

Трещины и другие дефекты, вызванные неправильной транспортировкой, складированием и монтажом можно распознать, если они располагаются на тех участках конструкций, где они не могут образоваться под действием эксплуатационной нагрузки, например, поперечные трещины в сжатых элементах.

8.2.Классификация дефектов и повреждений каменных конструкций

Дефекты и повреждения каменных конструкций можно классифицировать по следующим признакам:

1. По происхождению дефектов и повреждений:

а) ошибки проектирования: неправильный учет действующих нагрузок (перегрузка в результате накапливания снега, наледи, производственной пыли и др.); неудачное конструктивное решение узлов сопряжения; потеря устойчивости из-за недостаточного количества связей; неучтенный эксцентриситет приложения нагрузки; неполная информация по инженерно-геологической оценке грунтов основания;

б) низкое качество материалов: искривление граней кирпича; некачественный обжиг кирпича, отклонения в размерах; трещиноватость кирпича, низкая морозостойкость кирпича и раствора; снижение марок кирпича и раствора против проектных требований;

в) низкое качество выполнения работ: нарушение горизонтальности, толщины швов и правил их перевязки; отклонение несущих стен и столбов от вертикали;

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

д) неравномерные осадки оснований под фундаментами стен и столбов, вызванные недостаточным изучением инженерно-геологических и гидрологических изысканий; нарушением технологии производства земляных и строительных работ, ошибками на стадии проектирования объектами, нарушением норм и правил технической эксплуатации здания.

2. По времени проявления:

- в период строительства;

- при длительном перерыве в строительстве без проведения надлежащей консервации конструкций и объекта в целом;

- в период плановой эксплуатации;

- после выработки сроков эксплуатации.

3. По способам обнаружения:

- явный дефект, обнаруженный при визуальном наблюдении конструкций;

- скрытый, предполагаемый дефект, выявляемый с применением известных методов, средств и правил, предусмотренных в нормативной и справочной литературы и апробированный в других аналогичных условиях;

- скрытый дефект, для выявления которого не предусмотрены соответствующие правила, методы и средства.

4. По степени повреждения:

- незначительная степень повреждения – несущая способность кладки снижена в пределах от 0 до 5%, проведение усилений не требуется;

- слабая степень повреждения – несущая способность снижена до 15%, усиление требуется при наличии трещин (при отсутствии трещин и других видимых повреждений усиление требуется, если величина действующей нагрузки превосходит несущую способность с учетом пониженной прочности материалов конструкции); при наличии трещин, сколов и других повреждений, снижающих несущую способность конструкции на 15% и более, усиление необходимо независимо от величины действующей нагрузки;

- средняя степень повреждения при снижении несущей способности до 25%, усиление обязательно;

- сильная степень повреждения - несущая способность снижена до 50% , усиление обязательно;

- аварийная степень повреждения – несущая способность снижена свыше 50%, необходимость усиления или разборки с заменой определяется технико-экономическим обоснованием.

5. По возможности устранения дефекта или повреждения:

- устранимые дефекты и повреждения, устранение которых технически возможно и экономически целесообразно;

- неустранимые дефекты и повреждения, устранение которых технически невозможно или экономически нецелесообразно.

6. По видам дефектов и повреждений:

- повреждения, вызванные деформациями стен;

- повреждения, вызванные отколами, раковинами, выбоинами и другими нарушениями сплошности;

- повреждения, вызванные увлажнениями и возможными обмерзаниями кладки стен;

- повреждения защитных и отделочных слоев каменной кладки;

- повреждения, вызванные нарушением основного материала стен в виде трещин в камне, расслоения кладки, структурных и химических изменений в камне и растворе.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: