35. Повреждения снижающие несущую способность железобетонных конструкций. Основные дефекты и повреждения железобетонных конструкций

6.5 Виды повреждений бетонных и железобетонных конструкций

•Разрушение защитного слоя бетона

•Интенсивное или систематическое увлажнение бетона

•Промерзание ограждающих конструкций

•Деформации формы конструкций (прогибы, выгибы, перекосы, кручение)

•Дефекты, связанные с огневым воздействием

•Разупрочнение стыков сборных ж.б. конструкций

Виды коррозии бетона и арматуры

•Химическая коррозия бетона

•1 вида – выщелачивание извести в цементе под действием мягкой воды

•2 вида – реакции замещения под действием кислот и сильных щелочей

•3 вида – кристаллизационное разрушение бетона солями и солевыми растворами

•Электрохимическая коррозия арматуры во влажной среде

•Физическая коррозия

•Морозная деструкция бетона из-запериодическогозамораживания-оттаивания

•Механические внешние воздействия (удары, вибрации)

•Воздействие производственных масел и эмульсий

Повреждения панелей при температурных деформациях в плоскости стены (перекос панелей, раскрытие швов, трещины в панелях)

1 – tн/tв=23°/23°; 2 -tн/tв=21°/20°; 3 -tн/tв=-9,5°/-1°;4 -tн/tв=-17°/7°.

Причины повреждения – большая протяженность фасадов, отсутствие температурных швов

Повреждения отдельных панелей в уровне первого этажа при температурных деформациях (температурные трещины, отслоение штукатурного слоя)

Причины повреждения - большая протяженность фасадов, отсутствие температурных швов

Разрушение изгибаемых элементов по наклонному сечению

а) от доминирующего действия изгибающего момента б) от доминирующего действия поперечной силы

в) по сжатой полосе между наклонными трещинами при перенапряжении бетона

Разрушение бетона в опорной зоне балки по наклонной полосе

Причины повреждения – перенапряжение бетона в зоне действия главных сжимающих напряжений по причине недостаточной прочности бетона

Силовая трещина в нормальном сечении балки

Причины повреждения – пластические деформации в арматуре при напряжениях близких к пределу текучести стали

Трещины в ж.б. балке по направлению расположения арматуры

Причины повреждения – выдавливание защитного слоя бетона продуктами коррозии арматуры

Разрушение бетонных стеновых блоков

Сколы защитного слоя бетона, коррозия арматуры и закладных

Следы интенсивного увлажнения межэтажного перекрытия

Причины повреждения – нарушение гидроизоляции полов, нарушение работы систем водопровода и канализации

studfiles.net

19. Характерные дефекты и повреждения перекрытий зданий

Основными дефектами и повреждениями ж/б перекрытий являются: недопустимые прогибы, промерзание у наружных стен, отслоение защитного слоя, коррозия материала бетона и арматуры, трещины на панелях перекрытий, высокая звукопроницаемость от воздушного и ударного шумов.

Материалы перекрытий чувствительны к попеременному изменению влажностного режима, что может привести к ускоренному разрушению бетона. Особенно при наличии трещин в бетоне, когда начинает коррозировать арматура и происходит отслоение защитного слоя.

В производственных помещениях возможно попадание на перекрытие масел и охлаждающих эмульсий, которые, воздействуя на бетон, приводят к снижению несущей способности плит перекрытий или монолитных перекрытий.

При осмотре перекрытий обращают внимание на провисание и зыбкость перекрытий, появление трещин, протечек и сырости.

При наличии в плитах перекрытий трещин определяют причину их возникновения, а также оценивают их состояние.

В деревянных перекрытиях характерно загнивание деревянного наката, балок, что является следствием неправильной их заделки в стенах, а также нарушения температурно-влажностного режима в помещениях, подполье, на чердаках, в результате чего появляется их увлажнение.

На чердаках загнивание деревянных конструктивных элементов перекрытия возникает в результате протекания кровли, промерзания перекрытий, неудовлетворительного температурно-влажностного режима, а также плохой вентиляции.

Возможным дефектом перекрытий является нарушение их звукоизоляционных свойств. Это происходит прежде всего вследствие появления трещин в элементах перекрытий, а также в местах примыкания перекрытий к стенам. Повышенная звукопроводность может возникнуть из-за отсутствия или износа звукоизоляционных прокладок под лагами или основанием пола, а также в местах сопряжения пола со стенами. Она же может быть следствием малой плотности перекрытия, наличия неплотностей в стыках перекрытий и местах пересечения их трубопроводами.

При эксплуатации перекрытий большое значение имеет их надежная гидроизоляция и защита от увлажнения. В ж/б перекрытиях обращают внимание на прогибы перекрытий, трещины в несущих элементах, отслоение штукатурки, оголение арматуры и звукопроницаемость перекрытий. В деревянных перекрытиях устанавливают наличие и состояние вентиляционных отверстий в полу и на концах балок, заделанных в наружные стены, засыпок и утепления стальных балок в чердачном помещении, проверяют места пересечения перекрытий трубопроводами водоснабжения и канализации.

Перекрытия над котельными, прачечными, углехранилищами, магазинами и другими производственными помещениями проверяют на влаго- и газопроницаемость не реже одного раза в год.

14. Коррозия металлических конструкций

Металлические конструкции и арматура в бетоне подвергаются значительной коррозии вследствие химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой

Коррозия металлов - разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия внешней среды, при этом металл переходит в окисленное (ионное) состояние и теряет присущие ему свойства.

По механизму коррозионного процесса различают два основных типа коррозии: химическую и электрохимическую.

Под химической коррозией подразумевают взаимодействие металлической поверхности с окружающей средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических (электродных) процессов на границе фаз.

Механизм химической коррозии сводится к реактивной диффузии атомов или ионов металла сквозь постепенно утолщающуюся пленку продуктов коррозии (например окалины) и встречной диффузии атомов или ионов кислорода. По современным воззрениям этот процесс имеет ионно-электронный механизм, аналогичный процессам электропроводности в ионных кристаллах. Примером химической коррозии является взаимодействие металла с жидкими неэлектролитами или сухими газами в условиях, когда влага на поверхности металла не конденсируется, а также воздействие на металл жидких металлических расплавов. Практически наиболее важным видом химической коррозии является взаимодействие металла при высоких температурах с кислородом и др. газообразными активными средами (H S, SO , галогены, водяные пары, CO и др.). Подобные процессы химической коррозии металлов при повышенных температурах носят также название газовой коррозии. Многие ответственные детали инженерных конструкций сильно разрушаются от газовой коррозии (лопатки газовых турбин, сопла ракетных двигателей, элементы электронагревателей, колосники, арматура печей и т.д.). Большие потери от газовой коррозии (угар металла) несет металлургическая промышленность. Стойкость против газовой коррозии повышается при введении в состав сплава различных добавок (хрома, алюминия, кремния и др.). Добавки алюминия, бериллия и магния к меди повышают ее сопротивление газовой коррозии в окислительных средах. Для защиты железных и стальных изделий от газовой коррозии поверхность изделия покрывают алюминием (алитирование).

Под электрохимической коррозией подразумевают процессы взаимодействия металлов с электролитами (в виде водных растворов, реже с неводными электролитами, например с некоторыми органическими электропроводными соединениями или безводными расплавами солей при повышенных температурах).

Процессы электрохимической коррозии протекают по законам электрохимической кинетики, когда общая реакция взаимодействия может быть разделена на следующие, в значительной степени самостоятельные, электродные процессы:

а) Анодный процесс - переход металла в раствор в виде ионов (в водных растворах, обычно гидратированных) с оставлением эквивалентного количества электронов в металле;

б) Катодный процесс - ассимиляция появившихся в металле избыточных электронов деполяризаторами.

Различают коррозию с водородной, кислородной или окислительной деполяризацией.

studfiles.net

6.5 Виды повреждений бетонных и железобетонных конструкций

•Разрушение защитного слоя бетона

•Интенсивное или систематическое увлажнение бетона

•Промерзание ограждающих конструкций

•Деформации формы конструкций (прогибы, выгибы, перекосы, кручение)

•Дефекты, связанные с огневым воздействием

•Разупрочнение стыков сборных ж.б. конструкций

Виды коррозии бетона и арматуры

•Химическая коррозия бетона

•1 вида – выщелачивание извести в цементе под действием мягкой воды

•2 вида – реакции замещения под действием кислот и сильных щелочей

•3 вида – кристаллизационное разрушение бетона солями и солевыми растворами

•Электрохимическая коррозия арматуры во влажной среде

•Физическая коррозия

•Морозная деструкция бетона из-запериодическогозамораживания-оттаивания

•Механические внешние воздействия (удары, вибрации)

•Воздействие производственных масел и эмульсий

1 – tн/tв=23°/23°; 2 -tн/tв=21°/20°; 3 -tн/tв=-9,5°/-1°;4 -tн/tв=-17°/7°.

Причины повреждения – большая протяженность фасадов, отсутствие температурных швов

Причины повреждения - большая протяженность фасадов, отсутствие температурных швов

Разрушение изгибаемых элементов по наклонному сечению

а) от доминирующего действия изгибающего момента б) от доминирующего действия поперечной силы

в) по сжатой полосе между наклонными трещинами при перенапряжении бетона

Разрушение бетона в опорной зоне балки по наклонной полосе

Силовая трещина в нормальном сечении балки

Трещины в ж.б. балке по направлению расположения арматуры

Причины повреждения – выдавливание защитного слоя бетона продуктами коррозии арматуры

Разрушение бетонных стеновых блоков

Сколы защитного слоя бетона, коррозия арматуры и закладных

Следы интенсивного увлажнения межэтажного перекрытия

Причины повреждения – нарушение гидроизоляции полов, нарушение работы систем водопровода и канализации

studfiles.net

Дефекты и повреждения строительных конструкций

Дефекты и повреждения строительных конструкций.

Одним из наиболее часто встречающихся видов дефектов и повреждений каменных, бетонных и железобетонных элементов зданий и сооружений являются трещины. Различают трещины, проявившиеся в железобетонных элементах в процессе изготовления, транспортировки и монтажа, и трещины от эксплуатационных нагрузок и воздействия окружающей среды.

К появившимся в доэксплуатационный период относятся трещины.

усадочные, вызванные быстрым высыханием поверхностного слоя бетона и сокращением объема, а также трещины от набухания бетона.

возникшие из-за неравномерного охлаждения бетона.

вызванные большим гидратационным нагревом при твердении бетона в массивных конструкциях.

технологического происхождения, возникшие в сборных железобетонных элементах в процессе изготовления, доля которых в общем количестве дефектов в сборных железобетонных конструкциях достигает 60.

в сборных железобетонных элементах силового происхождения, вызванные нарушением правил складирования, транспортировки и монтажа, при которых конструкции подвергались силовым воздействиям от собственного веса по схемам, не предусмотренными проектом.

Трещины, появившиеся в эксплуатационный период, можно разделить на следующие виды.

возникшие в результате температурных деформаций из-за нарушений требований устройства температурных швов или ошибок расчета статически неопределимой системы на температурные воздействия.

вызванные неравномерностью осадок грунтового основания, что может быть связано с нарушением требований устройства осадочных деформационных швов, аварийным замачиванием грунтов, проведением земляных работ, в непосредственной близости от фундаментов без обеспечения специальных мер.

силовыми воздействиями, превышающими способность железобетонных элементов воспринимать растягивающие напряжения.

С точки зрения напряженно-деформированного состояния конструкции по влиянию на несущую способность различают трещины.

указывающие на аварийное состояние конструкции.

увеличивающие водопроницаемость бетона (в резервуарах, трубах, стенах подвала.

снижающие долговечность конструкции из-за интенсивной коррозии арматуры (бетона.

не вызывающие опасений в надежности конструкции.

Механизмы разрушения структуры бетона.

Разрушение бетона начинается с разрушения отдельных элементов его структуры, приводя впоследствии к разрушению более крупных структурных объемов.

Можно выделить два исходных механизма разрушения.

Отрыв и сдвиг могут происходить с разрывом зерен заполнителя. Внутризерновые и межзерновые механизмы являются основными в современной статистической теории прочности бетона. Однако под зернами в этом механизме понимают не зерна крупного заполнителя, а некоторые ячейки в структуре бетона, окруженные дефектами, которые могут и не содержать зерен крупного заполнителя. В чистом виде отрывной механизм разрушения реализуется при растяжении, при этом отдельные трещины отрыва, объединяясь в одну, образуют магистральную трещину разрушения.

Чисто сдвиговой механизм разрушения встречается редко, в основном при высоких уровнях трехосного сжатия. В остальных случаях преобладают различные смешанные отрывно-сдвиговые механизмы разрушения.

зигзаг трещины.

ветвления зигзага трещины с включениями клиновидных элементов.

в виде часто расположенных трещин отрыва пересекаемых трещиной сдвига.

тонкие части бетона между трещинами, которые могут разрушаться от потери устойчивости.

Возможны и другие механизмы разрушений.

Магистральная трещина может включать на своем пути различные локальные механизмы разрушения. Обычно чем сложнее и разнообразнее механизм разрушения, тем большими деформациями это разрушение сопровождается. Такие механизмы свойственны сжатию. Процесс разрушения бетона, таким образом, представляется как процесс прогрессирующего разрушения сплошности.

Основные причины появления трещин.

Наиболее характерными причинами, вызывающими появление трещин в железобетонных конструкциях, являются.

перегрузка конструкции, вызывающая перенапряжение сечений элементов или большие деформации.

местная перегрузка участков или сечений конструкций от сосредоточенных сил, передающихся на небольшую зону конструкции.

усадка материалов при высокой температуре и малой влажности, особенно в период изготовления.

нарушение сцепления арматуры с бетоном.

коррозия арматуры.

резкие перепады температуры, в том числе полив раскаленных конструкций водой.

низкая прочность материалов.

нарушения при армировании конструкций: большой шаг стержней, недостаточная анкеровка и т. д.

многократные намокания и промерзания конструкций. Попадание воды в каналы конструкций с последующим ее замерзанием, например, в многопустотные плиты перекрытий.

коррозионное растрескивание в агрессивной среде.

динамические воздействия, вибрация, колебания, удары, взрывы и т. д.

резкие перепады сечений в конструкциях, вырезы, отверстия.

механические повреждения.

биологические повреждения.

Основные характерные трещины в железобетонных элементах.

Исследуя характер распространения и раскрытия видимых трещин, в большинстве случаев можно определить причину их образования, а также оценить техническое состояние конструкции.

Необходимо отметить, что в зависимости от категории трещиностойкости, связанной с условиями эксплуатации, видом (классом) арматуры, напряженным состоянием сечений (растяжение, сжатие) и продолжительностью раскрытия, предельно допустимая ширина раскрытия трещин в условиях неагрессивной среды колеблется от acrc 0,1 до acrc 0,4 мм. Для некоторых типов конструкций образование трещин вообще не допускается.

Различают трещины, проявившиеся в железобетонных конструкциях в процессе изготовления, транспортировки и монтажа, и трещины от эксплуатационных нагрузок и воздействия окружающей среды.

Трещины от силового воздействия обычно располагаются перпендикулярно действию главных растягивающих напряжений.

Усадочные трещины в плоских конструкциях распределяются хаотично по объему, а в конструкциях сложной конфигурации концентрируются в местах элементов (узлы ферм, сопряжения полки и ребер в плитах, двутавровых балках и т. д.

Трещины от коррозии проходят вдоль коррозирующих арматурных стержней.

Характерными трещинами, возникающими в изгибаемых элементах балках, являются.

трещины, перпендикулярные (нормальные) к продольной оси.

трещины вследствие появления растягивающих напряжений в зоне действия максимальных изгибающих моментов.

наклонные к продольной оси, которые вызваны главными растягивающими напряжениями в зоне действия существенных перерезывающих сил и изгибающих моментов.

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.

Раздробление бетона сжатой зоны сечений изгибаемых элементов указывает на исчерпание несущей способности конструкции.

Трещины в балках с обычным армированием.

Характерным для балок является образование нормальных (вертикальных) и наклонных (косых) трещин на боковой поверхности. Причем нормальные трещины возникают в зоне действия наибольших изгибающих моментов, а наклонные наибольших касательных напряжений, вблизи опор.

Картина трещинообразования балок в основном зависит от расчетной схемы, вида поперечного сечения и напряженного состояния.

Нормальные трещины с шириной раскрытия более 0,5 мм обычно свидетельствуют о перегрузке балки или недостаточном ее армировании продольной рабочей арматурой.

Наклонные трещины, особенно в зоне анкеровки рабочей продольной арматуры, считаются наиболее опасными, т. к. могут привести к внезапному обрушению балки.

Трещины в сжатых элементах.

Появление продольных трещин вдоль арматуры в сжатых элементах свидетельствует о разрушениях, связанных с потерей устойчивости (выпучиванием) продольной сжатой арматуры из-за недостаточного количества поперечной (косвенной) арматуры.

Наиболее часто трещины и отслаивание бетона вдоль арматуры железобетонных элементов являются результатом коррозионного разрушения арматуры. В этих случаях происходит нарушение сцепления продольной и поперечной арматуры с бетоном.

Продольные трещины вдоль арматуры с нарушением сцепления ее с бетоном могут быть вызваны и температурными напряжениями при эксплуатации конструкций с систематическим нагревом свыше 300 C или после действия пожара.

Характер трещинообразования ствола железобетонной колонны главным образом зависит от эксцентриситета приложения нагрузки и ее характера. Кроме того, заметное влияние на картину трещинообразования в колоннах оказывают технологические параметры: прочность бетона на сжатие, качество армирования, условия твердения и др.

При больших эксцентриситетах в растянутой зоне сечения могут образовываться широко раскрытые трещины, свидетельствующие о перегрузке колонны или ее недостаточном армировании. При малых эксцентриситетах появляются вертикальные трещины, являющиеся следствием перегрузки колонны или низкого класса бетона. Появление вертикальных силовых трещин часто провоцируется усадочными трещинами, совпадающими с ними по направлению.

Трещины в стропильных фермах.

Трещинообразование в стропильных фермах обусловлено особенностью их статической работы как плоских стержневых конструкций. Соединение элементов фермы в узлах создает предпосылки для концентрации в них разнородных по знаку и характеру напряжений: сжимающих, растягивающих, касательных. В результате концентрации напряжений узлы подвержены наиболее интенсивному трещино.

образованию и требуют значительного расхода арматуры. Большие растягивающие усилия в нижнем поясе приводят к появлению сквозных вертикальных трещин, а сжимающие усилия в верхнем поясе к появлению несквозных горизонтальных трещин.

Причинами появления наклонных трещин опорного узла являются.

низкий класс бетона по прочности, недостаточное количество поперечной арматуры; большой шаг стержней, малый диаметр арматуры.

недостаточное преднапряжение продольной арматуры, проскальзывание ее в зоне заанкеривания, недостаточное количество поперечной арматуры.

нарушение анкеровки преднапряженной арматуры, низкий класс бетона по прочности, недостаточная прочность бетона на момент обжатия.

Лучеобразные вертикальные трещины образуются при недостаточном косвенном армировании от усилий обжатия преднапряженной арматуры.

Горизонтальные трещины свидетельствуют об отсутствии косвенного армирования (сетки, замкнутые хомуты) в зоне заанкеривания преднапряженной арматуры.

Продольные трещины являются следствием недостаточного косвенного армирования узла поперечными стержнями (сетками.

Причинами появления трещин, перпендикулярных оси элементов фермы, являются.

недостаточное заанкеривание рабочей арматуры растянутого элемента в узле фермы, слабое косвенное армирование узла.

недостаточное преднапряжение арматуры нижнего пояса, перегрузка фермы.

Продольные трещины в сжатых элементах образуются из-за низкого класса бетона по прочности, перегрузки фермы.

Монтажные трещины свидетельствуют об изгибе из плоскости фермы при монтаже, перевозке, складировании.

Нормальные трещины в растянутых элементах образуются от перегрузки фермы, смещения арматурного каркаса относительно продольной оси элемента; трещины свидетельствуют об отколе лещадок бетона.

Трещины опорного узла ферм по своей природе близки к трещинам на опорах балок. Появление горизонтальных трещин в нижнем напряженном поясе свидетельствует об отсутствии или недостаточности поперечного армирования в обжатом бетоне. Нормальные (перпендикулярные к продольной оси) трещины появляются в растянутых стержнях при необеспеченности трещиностойкости элементов. Причем следует обратить внимание на то обстоятельство, что снижение внешней нагрузки на ферму уменьшает растягивающие усилия в нижнем поясе и приводит к закрытию трещин, но при этом может вызвать увеличение раскрытия трещин. Появление повреждений в виде лещадок свидетельствуют об исчерпании прочности бетона на отдельных участках сжатого пояса или на опорах.

Трещины в плитах перекрытия и сборных панелях перекрытий.

Перекрытия промышленных предприятий работают в сложных условиях, испытывая технологические перегрузки, ударные и вибрационные воздействия, разрушающее влияние технических жидкостей и других агрессивных сред, что приводит к их быстрому износу, а следовательно, и появлению трещин. Для плит перекрытий с различным соотношением сторон характерно развитие трещин силового происхождения на нижней растянутой поверхности плит. При этом бетон сжатой зоны может быть не нарушен. Смятие бетона сжатой зоны указывает на опасность полного разрушения плиты.

Характер трещин, обусловленных силовым воздействием, зависит от статической схемы плиты перекрытия: характера действующей нагрузки, способа армирования и соотношения пролетов. При этом трещины располагаются перпендикулярно главным растягивающим напряжениям. Причинами широкого раскрытия силовых трещин обычно являются перегрузка плиты, недостаточное количество рабочей арматуры или неправильное ее размещение (смещение к нейтральной оси.

Одним из наиболее часто используемых железобетонных элементов являются плиты пустотного настила типа ПК.

Силовые трещины в многопустотных панелях свидетельствуют о недостаточной прочности по нормальному сечению.

Сборные ребристые плиты перекрытий (покрытий) типов П, 2 Т представляют собой пространственную конструкцию, объединяющую балки (ребра) и плиту. Для плит серий 1.865, 1.465 характерно наличие вутов на участках перехода продольных ребер в поперечные. Характер образования трещин в них практически не отличается от ранее рассмотренных балок и плит.

Однако следует заметить, что из-за сложности конструктивной формы плит, насыщенности арматуры в них при изготовлении часто встречаются и технологические дефекты в виде щеле-образных раковин и усадочных трещин. К ним относятся.

трещины, идущие вдоль арматурных стержней и возникающие от разрыва бетонной смеси при вибрировании.

продольные щелеобразные раковины под арматурными стержнями от зависания бетонной смеси.

трещины от температурной деформации формы при пропаривании.

усадочные трещины при жестком режиме тепловлажностной обработки, высоком расходе вяжущего, большом водоцементном отношении.

Трещины в железобетонных элементах, вызванные огневым воздействием.

Нагрев железобетонных конструкций при пожаре приводит к различным повреждениям. Трещины в стыке ребер плиты с полкой возникают от разности температурных напряжений в сечениях элементов. Широко раскрытые трещины, расположенные в пролете изгибаемых элементов, свидетельствуют о снижении прочности рабочей арматуры или потере предварительных напряжений в ней. Беспорядочные температурно-усадочные трещины возникают на поверхности бетона, поврежденного огнем.

Влияние неглубоких трещин на прочность элементов менее значительно, чем на их долговечность.

Глубокие трещины в сжатой зоне указывают на снижение прочности железобетонных элементов. Продольные сквозные трещины вблизи углов элементов являются признаком отслоения защитного слоя бетона, наиболее поврежденного двухмерным потоком тепла. При простукивании защитный слой бетона не имеет хорошего сцепления с ядром сечения, глухо звучит и отслаивается. Продольные несквозные трещины в середине стороны сечения пронизывают защитный слой и являются следствием поперечного температурного расширения арматурного стержня. Глубокие, иногда сквозные трещины на стыке двух частей колонн свидетельствуют о значительных температурных перемещениях элементов покрытия и об аварийном состоянии надкрановых частей колонн после пожара.

Наиболее чувствительны к силовому и огневому воздействию консоли колонн.

В коротких консолях железобетонных колонн причиной образования трещин является срез бетона. В некоторых случаях трещины образуются вследствие неправильного конструирования или непроектного приложения нагрузки. В процессе огневого воздействия рабочее сечение колонны уменьшается, из-за чего вылет консоли (плечо приложения нагрузки) увеличивается.

Короткие консоли жестких узлов каркаса после огневого воздействия крупного пожара характеризуются образованием сквозных трещин, отколом защитного слоя бетона, оголением рабочей арматуры и (реже) образованием трещин, вызванных срезом бетона.

По материалам книги Дефекты и повреждения строительных конструкций Александра Васильева, к.т.н, доцента (Белорусский государственный университет транспорта, Гомель), члена технического комитета по стандартизации в области архитектуры и строительства.

03.09.2017

actualremont.ru

35. Повреждения снижающие несущую способность железобетонных конструкций.

Волосные трещины вдоль арматуры, иногда со следами ржавчины на бет (причина – коррозия арматуры при потере бет защитных свойств) – снижение нес способности до 5%.

Трещины со следами коррозии (раскалывание бет при нарушении сцепления с арматурой). Сколы бет при расположении в сжатой зоне (мех воздействия). Промасливание бет (технологические протечки) – снижение несущей способности до 30%. Тещины вдоль арматуры с раскрыт до 3 мм с явными следами коррозии (развитие коррозии арматуры) – снижение несущей способности в зависимости от толщины слоя коррозии и раствора выключая из работы материала. Отслоение защитного слоя (развитие коррозии арматуры) – снижение нес способности до 20% за счет нарушения сцеплен бет с арматурой. Нормальная трещина в растянутой зоне изгиб элементов шириной раскрытия для гладкой арматуры > 0,5 мм, для профильной > 0.4 мм (перегрузка конструкций, смещение растянутой арматуры, малая вел натяжения преднапряженной арматуры). Повреждение закладных деталей надрезами или вырывами (коррозия и мех воздействия) – снижение нес способности пропорционально снижению сечения. Уменьшение площади опирания конструкций против проектных (ошибка монтажа). Нормальная трещина в растянутой зоне шириной раскрытия для гладкой арматуры >0.5 , для профильной>0,4 мм

Аварийное: наклонные трещины со смещением участков балки относительно друг друга (перегрузка или нарушения анкеровки), выпучиванием сжатой арматуры, продольные трещины в сжатой зоне, разрыв или смещение поп арматуры в зоне наклонных трещин (перегрузка), отрыв анкеров от пластин закладных деталей, расстройство стыков или деформационных соединительных элементов (воздействие не предусм проектом).

36. Повреждения кирпичных стен, вызванные нарушением оснований и фундаментов.

Здание – это система. Следует говорить о связи основание-фундамент-здание.

Основные разновидности деформации:

1.прогиб всего здания; 2.выгиб здания; 3.скручивание коробки здания; 4.перекос здания или отдельных стен; 5.крен здания или крен стен.

Причины таких деформаций:

1.неравномерность удельного давления на грунт; 2.естественная неоднородность грунта основания;

3.неодинаковая сжимаемость основания; 4.осадка здания, вызванная чрезмерными нагрузками;

5.внешние вибрационные силы; 6.влияние горных выработок; 7.нарушение целостности фундамента;

8.влияние котлованов или строек вблизи здания. 9.морозное пучение, которое или место при ошибочном заглублении фундамента.

При крене анализируют рельеф выпирания.

Прогиб – трещины раскрываются в нижней зоне.

Модуль упругости по торцам больше чем в середине.

Повреждения от температурных деформаций.

Возможные нарушения правил эксплуатации зданий можно объединить в две группы:

1-нарушение правил пользования и содержания зданий;

2-несвоевременный ремонт и неудовлетворительный здания.

Нарушения 1-ой группы: наиболее опасное – неправильное содержание оснований и фундаментов. Подтопление оснований, особенно лесовых грунтов, приводит к большим неравномерным осадкам фундаментов. Она может быть связана с нарушением планировки территории вблизи здания, земляными работами,неисправными подземными канализациями. Замачивание грунтов изнутри или вблизи зданий способствует промерзанию, пучению или снижению несущей способности оснований. Пучение оснований может быть вызвано перерывом в отоплении зданий, раскрытием их в зимнее время для ремонта, отсутствием защиты внутренних фундаментов от промерзания.

Строгое выполнение правил эксплуатации зданий является необходимым условием поддержания их технически исправном состоянии. Большое внимание при этом должно уделяться исправной работе санитарно-технических систем и технологического оборудования.

Многочисленные нарушения допускаются при уходе за мягкой кровлей, в частности при очистке её от снега. Неудовлетворительными в эксплуатации оказались совмещенные крыши: при уплотнении и увлажнении утеплителя на потолке возникает иней, а на кровле подтаивает снег, образуются наледи.

studfiles.net

Приложение 3 Рекомендуемое характерные дефекты и повреждения, встречающиеся в различных конструкциях мостов и труб, и способы их выявления

СОДЕРЖАНИЕ

I. Железобетонные, бетонные и каменные пролетные строения

1. В железобетонных конструкциях могут иметь место дефекты и повреждения, возникающие на стадиях изготовления, транспортирования и монтажа:

а) технологические трещины: усадочные, образующиеся в не затвердевшем бетоне вследствие усадочных деформаций бетона при плохом уходе за его поверхностью, а также осадочные, возникающие вследствие неравномерной осадки бетонной смеси при ее уплотнении или при деформации опалубки; эти трещины имеют рваные края, резко изменяющиеся по длине раскрытия;

б) температурно-усадочные повреждения, возникающие в затвердевшем бетоне вследствие плохой тепловлажностной его обработки и обычно проявляющиеся в виде трещин с раскрытием до 0,2 мм;

в) дефекты бетонирования: раковины и каверны; места с вытекшим цементным раствором; обнажение арматуры или недостаточная толщина защитного слоя;

г) другие повреждения: сколы бетона, силовые трещины из-за непредвиденных воздействий (возникают обычно в слабо армированных местах).

2. При действии на железобетонные конструкции нагрузок и воздействий могут возникать следующие виды трещин:

силовые трещины в бетоне: поперечные в растянутых элементах и растянутых зонах изгибаемых элементов, продольные в сжатых элементах и в сжатых зонах изгибаемых элементов, косые (наклонные) в стенках балок;
трещины от местного действия нагрузки в зонах установки анкеров напрягаемой арматуры, в местах опираний и в других подобных местах.

Образование и раскрытие этих трещин ограничивается расчетами по трещиностойкости, а в сжатой зоне бетона — также расчетами и по прочности.

3. Температурно-усадочные трещины, которые возникают в результате неравномерных по сечению деформаций от действия температуры окружающего воздуха и усадки бетона. Эти явления могут самостоятельно приводить к образованию сетки поверхностных трещин (см. п. 16 настоящего приложения) или, суммируясь с напряжениями от нагрузки, усугублять образование силовых трещин. Развитие последних в этом случае (например, в стенках балок) может происходить в течение 5—7 лет.

4. Продольные трещины вдоль арматуры, возникающие из-за стесненной арматурой усадки бетона, замерзания сырого инъекционного раствора в каналах или из-за коррозии арматуры в бетоне. Эти факторы могут ускорять появление продольных трещин от обжатия бетона.

5. Причинами развития коррозии арматуры могут быть недостаточная толщина защитного слоя бетона, низкая плотность бетона защитного слоя и как следствие - потеря бетоном пассивирующих свойств (например, в результате карбонизации), особенно опасная в условиях агрессивного воздействия среды (чаще всего хлористых солей).

Величины раскрытия трещин в этих случаях бывают равны примерно двойной толщине продуктов коррозии (ржавчины) на арматурном стержне или пучках стержней. В свою очередь толщина продуктов коррозии превышает толщину прокорродировавшего металла в 2,5—3 раза.

6. В конструкциях могут возникнуть коррозионные повреждения, связанные с попеременным замерзанием и оттаиванием бетона во влажной среде (размораживание). Такие повреждения проявляются в виде растрескивания поверхности бетона, разрыхления и последующего разрушения наружных слоев.

В случае попадания воды во внутренние полости и каверны могут наблюдаться сколы бетона, вызванные расширением замерзающей воды.

7. В конструкциях из-за неисправностей водоотвода и гидроизоляции наблюдаются протечки воды, сопровождающиеся высолами, т. е. появлением продуктов выщелачивания бетона на поверхностях элементов. Это явление связано с выносом водой растворяемых в ней солей (выщелачивание). Могут наблюдаться также выколы, образовавшиеся на стадии строительства до укладки гидроизоляции, омоноличивания стыков и заделки различных технологических отверстий.

8. В клееных стыках составных по длине конструкций могут иметь место следующие дефекты:

наличие щелей в стыке, вызванных отсутствием клея на части площади стыка, что может приводить к появлению трещин в бетоне вблизи стыка из-за концентрации напряжений;

пластичная консистенция клея или его неоднородность, вызванная плохим перемешиванием составляющих, что может снизить сопротивление стыка сдвигу.

СОДЕРЖАНИЕ

studfiles.net

Дефекты зданий и конструкций и их последствия,

ДЕФЕКТЫ ЗДАНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЯ

Износ зданий ускоряется при проявлении дефектов, допущенных в ходе изыскания и выбора участков для строительства, при проектировании и возведении зданий, а также из-за нарушения правил эксплуатации.Дефекты зданий в нормальных условиях являются следствием либо недостаточной квалификации изыскателей, проектировщиков, строителей и работников, принимающих здания в эксплуатацию, либо небрежности этих лиц. Дефекты могут возникнуть также в процессе проектирования и строительства зданий при осуществлении в них производства работ по новой технологии, возведении в малоизученных в строительном отношении районах и в других сложных условиях.Скрытые и явные дефекты встречаются в основаниях, фундаментах, стенах, покрытиях, отделке. Они бывают опасными и могут привести к разрушению отдельного элемента или всего сооружения; некоторые из них можно устранить во время ремонта. Встречаются также дефекты, которые весь срок службы сооружения приходится компенсировать эксплуатационными затратами, например усиленное отопление здания при завышенной плотности (объемной массе) материала наружных стен.Чтобы обеспечить высокое качество и надежность зданий, необходимо стремиться к предотвращению дефектов. Это тем более важно, поскольку устранение дефектов часто сопряжено со значительными потерями экономического характера; весьма велик и моральный ущерб - например, при промерзании и промокании стыков или отсутствии надлежащей звукоизоляции в жилом доме.Дефект - это несоответствие конструкции определенным параметрам, нормативным требованиям или проекту. Так, если завышена толщина швов кладки - это дефект, а обрушение ее - это повреждение вследствие дефекта швов. Или другой пример: провалы отмостки считают дефектом, в то время как это типичное повреждение, вызванное дефектами при ее устройстве.Наиболее опасны дефекты в основаниях и фундаментах, в стенах, т.е. в основных конструкциях, так как их проявление ведет к деформациям и разрушению всего здания. Менее опасны дефекты в перегородках и других ненесущих конструкциях, однако они существенно снижают эксплуатационные качества помещений или зданий в целом.Итак, дефект - это вероятная первопричина повреждения. Его можно и необходимо избежать, но многие дефекты сложно или совсем невозможно устранить. Такие дефекты ускоряют износ сооружения.

Классификация дефектов зданий. Дефекты зданий можно классифицировать по следующим признакам: по месту, причине и времени, характеру и значимости (рис.1).

Рис.1. Классификация дефектов зданий

Примерами дефектов по месту могут служить: неправильная ориентация здания на местности, неудачная "посадка" здания на участке, в застройке и т.п., вследствие чего здание плохо инсолируется, подтопляется водой и т.п.Дефектами изысканий и проектирования являются такие, которые допущены при выборе участка строительства и оценке грунтов, а также при выборе материалов, конструкций, определении нагрузок, сечений и т.п. Некоторые дефекты обнаруживаются уже во время строительства из-за неточности или неполноты чертежей, отсутствия в проектах необходимых указаний, в связи с чем, строителям приходится самим решать тот или иной вопрос, исходя лишь из имеющихся материалов и собственных возможностей.Дефектами строительства являются нарушения технических условий производства работ, небрежность в отборе материалов, неоправданная замена их в ходе строительства.По характеру дефекты подразделяются на скрытые, невидимые при внешнем осмотре, и явные. По значимости (опасности) они делятся на три группы: дефекты, которые могут привести к аварии. При обнаружении таких дефектов их надо немедленно устранять; дефекты, не угрожающие целостности зданий, но ослабляющие конструкции или снижающие эксплуатационные качества зданий; поэтому они также должны быть устранены. К этой группе относятся дефекты стыков деревянных щитовых и крупнопанельных зданий, промерзание стен и т.п.; дефекты, которые не приводят к разрушению зданий, но снижают их эксплуатационные качества и требуют дополнительных затрат на эксплуатацию.Изучение и классификация дефектов зданий дают возможность обоснованно прогнозировать их возможную опасность, своевременно принимать меры по локализации или устранению, а также способствуют предотвращению повторных ошибок при проектировании и строительстве.Основные (возможные) дефекты строительных материалов. Долговечность и надежность зданий в значительной мере зависят от того, из каких материалов они построены. Качество строительных материалов регламентировано стандартами, однако при их изготовлении и недостаточном контроле могут быть допущены нарушения в их составе, размерах и т.п.Дефекты железобетонных и каменных конструкций часто связаны с плохим качеством исходных материалов: бетона, кирпича, раствора, с недостатками конструктивного решения или с нарушением технологии производства работ.Причинами многих дефектов зданий являются использование при их возведении некачественных строительных материалов или нарушение технологии их изготовления. Под этим понимается, например, неправильно приготовленный раствор или бетон, использование малопрочного щебня и т.п.Обычно дефекты возникают в труднодоступных для работы и контроля местах: в стыках, в местах большого насыщения арматурой, а также при производстве работ в зимнее время.Нередки случаи, когда при перерывах в производстве работ для ускорения таяния льда на бетонных конструкциях их посыпают поваренной солью, что вызывает так называемую морозно-солевую коррозию. Соль впитывает влагу из воздуха, которая проникает в бетон и при замерзании разрушает его. Хлористая соль в материалах и конструкциях обнаруживается по выходу ее на поверхность - по высолам, а поваренная соль (при повышенной влажности воздуха) - по мокрым пятнам.Плохое качество бетона может объясняться недостатками его прогрева, нарушением режима тепловлажной обработки, ранним замораживанием, неудовлетворительным уходом за свежеприготовленным бетоном как в жаркое, так и в холодное время.В бетоне нередко образуются пучения и выколы, а в штукатурке - "дутики" и "взрывы" - следствие замерзания намокших комьев глины либо ила, а также попадания в бетон или раствор негашеной извести. "Взрывы" в штукатурке происходят даже через два-три года после сдачи сооружения в эксплуатацию, например, после ее замачивания при побелке.Существенным недостатком кирпича зачастую является низкая его морозостойкость, обусловленная неудовлетворительным составом и некачественным приготовлением глиняной массы, неправильным обжигом. Такой кирпич, уложенный в конструкцию и даже защищенный штукатуркой, под воздействием отрицательных температур расслаивается и разрушается.Дефекты железобетонных конструкций. В таких монолитных конструкциях при недостаточном контроле за качеством работ встречаются дефекты, которые могут вызвать потерю устойчивости и нарушение герметичности.Наиболее опасными дефектами для монолитных и сборных конструкций являются: недостаточное или неправильное армирование, заниженная прочность бетона, загрязненные заполнители, нарушения технологии укладки бетонной смеси и т.п.К распространенным дефектам железобетонных конструкций следует отнести мелкие (до 2-3 см) раковины и сквозные пустоты. Они возникают в труднодоступных для тщательного вибрирования местах, при использовании изношенной опалубки и т.п.

docs.cntd.ru