Техническая эксплуатация зданий

При загрязнении почвенной  воды органическими веществами грунтовая  влага, поднимающаяся по стенам, образует на их поверхности налет азотно-калиевых соединений, так называемую «стенную селитру». Эти соединения белых растворимых солей весьма гигроскопичны, притягивают влагу из воздуха и поддерживают постоянную сырость в стене.

В грунтовых водах  могут также содержаться органическая, азотная и другие кислоты, которые, соединяясь с основными окислами в каменных породах материала фундамента, образуют растворимые соли. Степень агрессивности этих соединений зависит от растворимости их в воде: чем больше растворимость соли в воде, тем разрушительнее соль действует на материал фундамента.

Источником метеорологической  влаги являются атмосферные осадки. При сильном ливне за 1 мин по фасадной поверхности стены шириной 1 м и высотой в один этаж стекает  до 12 л воды. При неисправной или  неправильно выполненной отмостке  эта влага проникает в тело фундамента. Кроме того, проникновению атмосферной влаги может способствовать неисправность водоотводящих устройств.

Первой мерой защиты фундаментов и   оснований от увлажнения является наличие вокруг здания технически исправных отмосток и лотков. Отмостки должны иметь ширину не менее 0,7 м с уклоном 0,02...0,05. Тротуары должны быть покрыты асфальтом или бетоном. При водопроницаемых грунтах подготовка под тротуары выполняется по слою жирной глины.

При расположении грунтовых  вод выше отметки пола подвала для

понижения этого уровня устраивают дренажи. Дренажная система  состоит из закрытых каналов, проложенных  ниже необходимой отметки понижения  грунтовых вод на 0,3...0,5 м. Каналы прокладывают с продольным уклоном 0,001...0,01 к сборному каналу, который отводит всю воду в водостоки. Сечение каналов, конструкция дренажей и глубина их заложения определяются проектом.

Горизонтальная противокапиллярная гидроизоляция должна пересекать стену  и внутреннюю штукатурку на одном  уровне с подготовкой под пол первого этажа, но не менее чем на 15 см выше отмостки. Если подготовка

под пол по обе стороны  стены находится на разных уровнях, то гидроизоляцию устраивают на уровне пониженной подготовки.

Цоколи зданий с облицовками  находятся в особо неблагоприятных условиях, поэтому кладка цоколя выполняется на цементном растворе не ниже марки 50, с внутренней стороны поверхность кладки изолируют битумом.

 

Эксплуатационные  требования к фундаментам и подвальным помещениям.

Наиболее тщательно  должна выполняться гидроизоляция подвальных помещений панельных зданий. Наружную поверхность стеновой панели крупнопанельного здания с техническим подпольем, обсыпаемую грунтом, обмазывают два раза горячим битумом. Горизонтальную гидроизоляцию из двух слоев гидроизола укладывают между блоком фундамента и нижней гранью панели. Для изоляции от грунтовой влаги внутренней поверхности нижнего края панели по площади ее соприкосновения с грунтом пола горизонтальный слой загибается на внутреннюю поверхность панели. При выборе типа гидроизоляции следует учитывать возможность деформаций в фундаментах зданий, а также вес вышележащих стен. Применяемый иногда в качестве гидроизоляции слой цементного раствора не может служить надежной защитой вследствие его хрупкости.

При наличии подвалов всегда необходимо устраивать горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию. Здания, возведенные на глинистых грунтах, должны иметь гидроизоляцию с устройством замков в местах сопряжения изоляции пола с изоляцией стен.

При наличии грунтовых  вод выше уровня пола подвала и расчетном напоре до 0,8 м поверх гидроизоляции пола следует укладывать дополнительную нагрузку в виде слоя тощего бетона с наибольшей объемной массой.

Давление воды с расчетным  напором 0,8 м и более воспринимается специально устраиваемой железобетонной плитой.

При сильноагрессивных  водах, разрушающих даже специальные  цементы, необходимо применять сплошную гидроизоляцию в виде оболочки из битумных материалов.

 

Содержание  придомовых территорий

Техническая эксплуатация фундаментов и оснований предусматривает правильное содержание придомовых территорий. При этом территория двора должна иметь уклон от здания не менее 0,01 по направлению к водоотводным лоткам или водоприемникам ливневой канализации. Отмостки и тротуары вокруг зданий должны быть в исправном состоянии. Иногда происходит осадка засыпного грунта и между отмосткой и кладкой фундамента Образуются щели; такие щели следует заливать битумом или асфальтом. Фундаменты и стены подвалов, находящиеся рядом с неисправными трубопроводами водопровода, канализации и теплофикации в местах их пересечения со строительными конструкциями, должны быть защищены от увлажнения.

Производить земляные работы вблизи существующих зданий разрешается  только при наличии проектов, предусматривающих  защиту оснований и фундаментов от увлажнения, а также от деформаций, вызванных изменением или перераспределением нагрузок.

При появлении в стенах трещин из-за осадки грунта надо поставить  маяки и вызвать специализированную службу для инженерных исследований причин деформаций.

Необходимо следить за исправным состоянием приямков, стенки которых должны быть на один-два ряда кирпичной кладки выше уровня тротуара или отмостки. Образовавшиеся щели в местах примыкания элементов приямков к стенам подвала заделывают битумом или асфальтом. Имеющуюся вокруг здания дренажную систему регулярно промывают водой. Восстановление фильтрующей способности дренажа обеспечивается проведением планово-предупредительных текущих и капитальных ремонтов.

В подвальных помещениях необходимо поддерживать заданный температурно-влажностный режим. Продухи в цокольной части подвальных стен на, весенне-летний период следует открывать полностью для проветривания помещений. Особо тщательно рекомендуется осматривать состояние инженерных систем и коммуникаций, расположенных в подвалах, и принимать меры по своевременному устранению дефектов, чтобы предупредить перерастание их в отказы.

Необходимо ежегодно проверять состояние территорий домовладений, проектные уклоны и  застои воды. Все выявленные недостатки устраняются в ходе подготовки к весенне-летней эксплуатации зданий.

Ремонт дренажных систем, а также усиление и переустройство фундаментов, водопонижение или  строительство осушающих галерей  необходимо производить силами специализированных строительных или ремонтно-строительных организаций по утвержденным проектам.

 

Тема 2.2 Оценка технического состояния и эксплуатационных характеристик конструктивных элементов  здания

 

Техническая эксплуатация стен.

Стены выполняют различные  функции в зависимости от конструкции здания. Основное функциональное назначение стен заключается в защите помещений зданий от влияния климатических факторов, а также в передаче временных и постоянных нагрузок на фундаменты.

Задачей технической  эксплуатации стен зданий является сохранение их несущей способности и защитно-ограждающих свойств на протяжении всего срока службы. Потеря несущей способности может происходить при физико-механических изменениях структуры материала стен или увеличении нагрузок на стены выше допустимых проектом.

Наиболее распространенной причиной ускоренного физического износа стен является периодическое их увлажнение в сочетании с температурными знакопеременными колебаниями.

Большинство строительных материалов конструкции стен можно  рассматривать как трехфазную систему: твердое тело — вода — воздух.

Количественное соотношение между этими фазами обусловливает физические свойства материалов, их плотность и степень влажности. Различают массовую и объемную влажность. Массовая влажность со_в — это отношение массы влаги, содержащейся в материале, к массе материала в высушенном состоянии, % |

где Р — масса образца материала до высушивания, кг; Р₂__масса того же образца после высушивания, кг.

Объемная влажность  считается по формуле:

где V, —объем влаги» содержащейся в образце материала, м³ или см³; V — объем образца м³ или см³.

Если известны объемная масса материала и его массовая влажность юн, то объемная влажность может быть определена из выражения :

Находясь в конструкции в.виде пара, жидкости или льда, влага в толще материала перемещается. Перемещение пара происходит из-за разной упругости паров и давлений воздуха по обе стороны перемещения. В жидком состоянии перемещение обусловливается законами тяготения, капиллярными силами, изменением внутренних сил температурных напряжений материала. Перемещение влаги в твердом состоянии происходит из-за внешнего давления и температурных напряжений.

Проникание влаги в  материал может происходить в  результате:

поглощения влаги сорбцией, когда материал, находящийся на открытом воздухе, впитывает из него влагу; смачивания материала при соприкосновении его с жидкостью (капиллярное всасывание, капиллярная диффузия)проникания пара в материал из окружающего его воздуха (паропроницание) физико-химических процессов.

Строительные материалы  по сорбционной способности подразделяются на активносорбирующие влагу (пено- и  газобетон, фибролит, соломит, известь, гипс, шлакобетон и др.) и инертносорбирующие влагу (бетон, красный и силикатный кирпич, гранит, известняк, песчаник, камышит и др.). Следует отметить, что с понижением температуры материалов, их сорбционная способность возрастает. Стены из инертносорбирующих материалов незначительно влияют на влажностный режим помещений, но при длительном и избыточном выделении пара в помещении в поверхностном слое со стороны помещений может быстро возникнуть сырость.

Стены выполняют из гидрофильных —хорошо смачивающихся материалов, в которых при смачивавании происходит активное всасывание влаги, и гидрофобных несмачивающихся материалов, обладающих водоотталкивающими свойствами.

Стены, имеющие повышенную начальную влажность, всасывают  влагу интенсивнее, чем сухие. Наибольшей скоростью всасывания обладают гипс и пеносиликат. Высокой скоростью всасывания отличается красный кирпич; вдвое меньше, чем у красного кирпича, скорость всасывания силикатного кирпича.

Материалы с меньшей  скоростью капиллярного всасывания следует применять для стен с минимальной начальной влажностью, предохраненных от дальнейшего увлажнения специальной защитой. Особенно это относится к шлако- и пенобетону.

В ограждающих эксплуатируемых  конструкциях увлажнение происходит вследствие проникания влаги в конструкции путем впитывания атмосферной влаги, впитывания влаги при конденсациях на поверхностях стен, воздействия влаги хозяйственно-бытовых процессов.

По этим причинам отдельные  слои могут увлажняться весьма значительно, в результате чего в них возникнут большие давления, которые приведут к расслоению

материала стен.

Перемещение влаги в виде пара происходит вследствие диффузии пара, наполняющего поры материала, и вследствие инфильтрации (движение из области больших давлений в область меньших), при которой влага в виде паров перемещается воздухом. Оба вида перемещения называются паропроницанием.

Материалы в сухом  состоянии оказывают большее  сопротивление диффузионной паропроницаемости, чем эти же материалы во влажном  состоянии. В рыхлых, с открытыми  порами материалах происходит более  интенсивное диффузионное перемещение водяных паров, чем в плотных материалах.

Инфильтрационная паропроницаемость  происходит при механическом перемещении  водяных паров воздухом из области высоких барометрических давлений в область меньших давлений, т. е. при наличии воздушного напора, который может быть создан разностью температур (тепловое давление) или ветром (ветровое давление).

Полная паропроницаемость  стен может быть приближенно представлена как алгебраическая сумма диффузионной и инфильтрационной паропроницаемости.

Причинами возникновения влажности в стенах зданий могут быть различные химические процессы. Наличие в составе строительных материалов соединений оксида кальция СаО и хлористых соединений МgС1 СаСL, обладающих высокой степенью гигроскопичности, может вызвать увлажнение стен в результате поглощения водяных паров из воздуха.

Иногда причиной увлажнения материала стен является химическая реакция, происходящая в самом материале. Примером такого вида увлажнения может служить процесс твердения известкового теста. Гашеная известь постепенно поглощает из воздуха углекислоту, превращается в углекислый кальций, а выделяемая при атом вода испаряется и увеличивает влажность материала стены. Этот процесс происходит по следующей схеме:

Са(ОН)₂ + С0₂ -> СаСОз + Н₂0.   .

В условиях микроклимата помещения процесс твердения извести (карбонизация) продолжается очень долго. Для ускорения карбонизации прибегают к искусственному обогащению воздуха диоксидом углерода (например, сжигание топлива в закрытом помещении без отвода продуктов сгорания).

Наибольшей влагостойкостью отличаются красный кирпич из пластичных однородных глин, не содержащих растворимых солей, плотные бетоны, природные каменные материалы с плотной однородной структурой и силикатные материалы, увеличивающие стойкость против действия влаги вследствие кристаллизации. Поэтому эти материалы применяют в основном для наружных стен. Увеличение влагостойкости материалов достигается их гидрофобизацией: специальной обработкой, при которой на поверхности стен образуется слой из гидрофобных веществ и газов. Для гидрофобизации используют отходы нефтепродуктов (мылонафт, битумы и т. п.), каменноугольные продукты (деготь, пек), кремнийорганические соединения (силаны и силоксаны), различные синтетические лаки, клей и пластмассы.

Наибольшее распространение получила гидрофобизация поверхностей стен путем покрытия наружных плоскостей      кремнийорганическими     водоотталкивающими жидкостями типа ГКЖ, создающими тонкую невидимую пленку, верхний слой которой отталкивает молекулы воды. Являясь водонепроницаемой, пленка хорошо пропускает пар и воздух, т. е. она «дышит». Конструкции стен могут также увлажняться вследствие конденсации влаги на их внутренних поверхностях или в их толще (внутренняя конденсация). Внутренний конденсат наблюдается в местах, в которых температура оказывается ниже точки росы. Понижение температуры в толще стены зимой происходит по направлению от внутренней к наружной ее поверхности, при этом диффундирующий со стороны помещения поток пара может встретить внутри стены такую температуру, которая соответствует точке росы, и начнет конденсироваться.