Определение дефектов в ж/б и каменных конструкциях

Федеральное агентство  по образованию

 

Национальный исследовательский  университет

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

Реферат

по дисциплине: «Обследование и испытание зданий и сооружений»

 

 

Тема: «Определение дефектов в ж/б и каменных конструкциях».

 

 

 

 

Выполнил: Скачков С.В., ПГС уск.

Преподаватель: Сафина Л.Х.

 

 

 

 

г. Москва

2011

Содержание:

1. Введение
2. Определение дефектов каменных конструкций по внешним признакам.
3. Инструментальное обследование каменных конструкций.
4. Определение дефектов ж/б конструкций по внешним признакам.
5. Методы проникающих излучений для контроля строительных конструкций.
6. Магнитные и электромагнитные методы.
7. Акустические методы определения дефектов каменных и ж/б  конструкций.
8. Заключение.

Список используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Введение.

Дефект -  это  явление, которое приводит к снижению несущей способности и долговечности  конструкции ниже допустимых значений.

Дефекты каменных конструкций зданий и сооружений классифицируются по следующим основным видам:

• деформации стен (прогибы, отклонения от вертикали);
• сколы, раковины, выбоины и другие нарушения сплошности кладки;
• увлажнение кладки стен, выветривание и вымывание раствора;
• повреждение защитных и отделочных слоев;
• разрушение несущего слоя стен и столбов.

Основными причинами  возникновения дефектов каменных конструкций являются:

• ошибки проектирования (неправильный учет нагрузок, неудачное решение узлов сопряжения, потеря устойчивости из-за недостаточного количества связей, неучтенный эксцентриситет, неполная информация по инженерно-геологической оценке грунтов основания);
• низкое качество материала (искривление граней камней, отклонения в размерах, низкая прочность и морозостойкость);
• низкое качество выполнения работ (нарушение горизонтальности, толщины и правил перевязки швов, отклонения несущих стен и столбов от вертикали, нарушение анкеровки);
• неудовлетворительные условия эксплуатации (замачивание и увлажнение, агрессивное воздействие окружающей среды);
• неравномерные осадки фундаментов стен и столбов при недооценке инженерно-геологических условий, нарушении правил производства земляных работ, авариях коммунальных сетей водопровода и канализации, нарушении водоотвода от зданий и сооружений;
• отсутствие или нарушение гидроизоляции стен;
• отсутствие или разрушение карнизов и водосточных труб.

Дефекты железобетонных конструкций:

- искривленная  поверхность бетона;

- следы протечек  и коррозии арматуры;

- трещины;

- утрата защитного  слоя арматуры;

- сколы, раковины, выбоины и другие нарушения сплошности;

Основными причинами  возникновения дефектов железобетонных конструкций являются:

• ошибки проектирования;
• низкое качество материала;
• низкое качество выполнения работ;
• неудовлетворительные условия эксплуатации;
• неравномерные осадки фундаментов стен и столбов при недооценке инженерно-геологических условий, нарушении правил производства земляных работ, авариях коммунальных сетей водопровода и канализации, нарушении водоотвода от зданий и сооружений;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Определение дефектов каменных конструкций по внешним признакам.

При определении дефектов каменных конструкций необходимо установить:

-процент уменьшения сечения в месте повреждения;

-стрелу отклонения или выпучивания стен, столбов и колец;

-степень развития трещин и других деформаций в поврежденной зоне конструкций;

-качество кладки, ширину и глубину швов;

-влажностное состояние кирпичных наружных стен;

-физико-механические свойства кладки, камня и раствора.

 

Основными внешними признаками отклонения или выпучивания стен являются смещение или выход из гнезд в каменных стенах концов балок междуэтажных перекрытий, то же стропил, обрешетки фонарей, крыши и т.п., а также наличие вертикальных трещин, отслоение наружных стен от внутренних поперечных в местах взаимного примыкания. Отклонение стен, даже самые незначительные, можно обнаружить по наличию трещин в штукатурке потолков около карнизов вдоль обследуемых стен. Протяженность таких трещин в уровне того или иного этажа показывает наличие отклонений стены в пределах того или иного участка ее длины вдоль здания.

Установление  величины отклонения, искривления или  выпучивания стены производится путем непосредственного замера ширины трещин в штукатурке потолков или величины смещения балок в  отношении гнезд в стенах или замером трещин в примыканиях отклонившихся наружных стен к поперечным, или путем провешивания таких стен обычным веском на шнуре или на тонкой проволоке. В особо ответственных случаях или при значительной трудности провешивания отклонение стен от вертикали может быть установлено теодолитом или другими геодезическими инструментами.

При воздействии  на каменные конструкции техногенных  и природных факторов (волны, взрыва, землетрясения) обследованию и замеру подлежат все видимые на глаз трещины, включая волосяные, как по ширине, глубине, так и по длине, начертанию и расположению их на поверхности стен, колонн и столбов. Расположение трещин наносится на схемах или чертежах конструкций.

Особенно тщательно  следует осматривать каменные неоштукатуренные стены, так как трещины в них с поверхности малозаметны на глаз.

При наличии  штукатурки трещины обнаружить легче, но необходимо иметь в виду, что  не всегда ширина и длина трещины  в штукатурке соответствует размерам трещины в самой кладке. Чтобы  установить действительные размеры трещин в кладке штукатурку следует отбивать.

Ширину раскрытия  трещин измеряют с помощью градуированных луп и микроскопов, пластмассовых  или бумажных трафаретов с нанесенными  линиями толщиной 0,05-2,0 мм. 
Глубину трещин определяют по следу на поверхности вырубленного из конструкции с помощью стальных комбинированных щупов, а также ультразвуковых приборов. 
За раскрытием трещин наблюдают с помощью гипсовых или других маяков, а также с помощью луп и микроскопов.

При определении  качества кладки отмечаются вид и сорт кирпича (красный, силикатный, пустотелые, пористые и т.п.), его качество (железняк, нормальный, алый, недожог и т.п.), а также вид раствора и вяжущего (цементный, сложный, известковый и т.п.).

Фактическая толщина  горизонтальных швов кладки устанавливается замером высоты 5-10 рядов кладки и соответствующим подсчетом средних значений. Если в среднем толщина горизонтальных швов превышает 12 мм, то кладка считается пониженной прочности, и необходимо вводить к допускаемым напряжениям по нормам коэффициент снижения. Прочность кирпича определяется по ГОСТ 24332-80. Определение прочностных характеристик раствора производится по указаниям ГОСТ 5802-86.

При повреждении  кирпича под опорными участками  перемычек и поворота конца перемычки от изгибающего момента, возникающего вследствие большого местного сжатия, могут образовываться сквозные наклонные трещины кирпичной кладки простенка, которые образуются, как правило, параллельно направлению действия сил от приложенных нагрузок.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Инструментальное обследование каменных конструкций.

При инструментальном обследовании каменных конструкций устанавливаются:

• прочность каменной кладки, камней (кирпича) и раствора;
• влажность материала;
• морозостойкость и водопоглощение;
• плотность материалов;
• теплотехнические свойства ограждающих конструкций;
• состояние арматуры к кладке.

Прочностные характеристики каменной кладки наиболее рационально  определять косвенно, по установленным  маркам кирпича и раствора, при  этом прочность компонентов каменной кладки может быть определена как разрушающими, так и неразрушающими методами. 
К неразрушающим относится метод пластического деформирования с использованием склерометров. 
Для определения прочности компонентов каменной кладки разрушающим методом при испытании на прессе в лабораторных условиях отбирают образцы в количестве:

• десять кирпичей из стен или столбов;
• пять образцов камней размером не менее 5х10х20 см из стен и столбов;
• образцы раствора в количестве, необходимом для склеивания с помощью гипсового раствора пяти образцов размером 7х7х7 см или 4х4х4 см.

Допускается определять прочность при сжатии камней на образцах-цилиндрах  в количестве 5 шт. диаметром и  высотой 5-10 см, вырубленных из каменной кладки специальной коронкой.

Предел прочности  при сжатии кирпича определяют на образцах, состоящих из двух его половинок, а предел прочности камней - на целом камне. 
Допускается определять предел прочности при сжатии на половинках кирпича, полученных после испытания его на изгиб. 
Предел прочности при изгибе керамического и силикатного кирпичей определяют на целом кирпиче.

Пробы для определения  прочности кирпичной кладки отбирают равномерно в следующих местах:

• в расчетных сечениях стен и столбов;
• в местах повреждений и дефектов.

В местах отбора проб ослабленные сечения должны быть восстановлены.

4.Определение дефектов ж/б конструкций по внешним признакам

Оценка технического состояния конструкций по внешним  признакам производится на основе определения  следующих факторов:

• геометрических размеров конструкций и их сечений;
• наличия трещин, отколов и разрушений;
• состояния защитных покрытий (лакокрасочных, штукатурок, защитных экранов и др.);
• прогибов и деформаций конструкций;
• нарушения сцепления арматуры с бетоном;
• наличия разрыва арматуры;
• состояния анкеровки продольной и поперечной арматуры;
• степени коррозии бетона и арматуры.

Ширину раскрытия трещин рекомендуется измерять в первую очередь в местах максимального  их раскрытия и на уровне растянутой зоны элемента.

Степень раскрытия трещин сопоставляется с нормативными требованиями по предельным состояниям второй группы в зависимости от вида и условий работы конструкций.

Следует различать трещины, появление которых вызвано напряжениями, проявившимися в железобетонных конструкциях в процессе изготовления, транспортировки и монтажа, и трещины, обусловленные эксплуатационными нагрузками и воздействием окружающей среды.

К трещинам, появившимся  в доэксплуатационный период, относятся: технологические, усадочные трещины, вызванные быстрым высыханием поверхностного слоя бетона и сокращением объема, а также трещины от набухания бетона; трещины, вызванные неравномерным охлаждением бетона; трещины, возникшие в сборных железобетонных элементах в процессе складирования, транспортировки и монтажа, при которых конструкции подвергались силовым воздействиям от собственного веса по схемам, не предусмотренным проектом.

К трещинам, появившимся  в эксплуатационной период, относятся: трещины, возникшие в результате температурных деформаций из-за нарушений  требований устройства температурных  швов; трещины, вызванные неравномерностью осадок грунтового основания, что может быть связано с нарушением требований устройства осадочных деформационных швов, проведением земляных работ в непосредственной близости от фундаментов без обеспечения специальных мер; трещины, обусловленные силовыми воздействиями, превышающими несущую способность железобетонных элементов.

Трещины силового характера  необходимо анализировать с точки  зрения напряженно- деформированного состояния железобетонной конструкции.

В железобетонных конструкциях наиболее часто встречаются следующие виды трещин:

а) в изгибаемых элементах, работающих по балочной схеме (балки, прогоны), возникают трещины, перпендикулярные (нормальные) продольной оси, вследствие появления растягивающих напряжений в зоне действия максимальных изгибающих моментов и трещины, наклонные к продольной оси, вызванные главными растягивающими напряжениями в зоне действия существенных перерезывающих сил и изгибаемых моментов (рис. 6.1).

Нормальные трещины  имеют максимальную ширину раскрытия  в крайних растянутых волокнах сечения элемента. Наклонные трещины начинают раскрываться в средней части боковых граней элемента - в зоне действия максимальных касательных напряжений, а затем развиваются в сторону растянутой грани.

Образование наклонных  трещин на опорных концах балок и прогонов свидетельствует о недостаточной их несущей способности по наклонным сечениям.