Ответы экспертиза. 26. Задача обследования. 100
 Скачать 3.5 Mb.
|
|
Защита деревянных конструкций от разрушений Не вызывает сомнения, что ни одно деревянное строение в конце концов не может избежать разрушения биологическими агентами. Но несмотря на это, всех интересует вопрос устойчивости строений во времени. Хорошая сохранность многих деревянных строений прошлого заставляет с уважением относиться к создавшим их строителям и архитекторам. Немногие современные специалисты могут запроектировать и построить деревянные объекты типа Преображенской церкви в музее «Кижи», способные служить в течение столетий. Конструкционно защитная оболочка постройки в целом, как показывает опыт и как следует из логики вещей, является основой устойчивости деревянных сооружений. Она выполняет функции ограждающей конструкции. Отнесем к ней элементы фундамента и цоколя, тесовые обшивки для бревенчатых стен, а также крыши. Указанные ограждающие конструкции можно рассматривать как систему защиты постройки или ее защитную оболочку. Такая оболочка может и не выполнять защитных функций или выполнять их недостаточно. Рассмотрим несколько подробнее требования к таким конструкциям. Если деревянное строение, например бревенчатое или брусчатое, опирается но какой-либо гидроизоляционной прокладке на каменный фундамент, плотно обшито тесом и покрыто крышей с достаточно широкими свесами и водоотводами, и если при этом его цокольные элементы не могут увлажняться со стороны грунта (подсыпки, от-мостки), то его основную конструкцию (сруб) можно рассматривать, как поставленную в футляр и таким образом, изъятую из «природы» и выведенную из сферы действия процессов биологического разрушения. Конечно, устойчивость и защищающая способность такого футляра не беспредельна. Фундаменты, если они даже каменные, могут не только проседать, выпучиваться, растрескиваться и т.д., но и не предотвращать капиллярного подъема влаги. Обшивки и особенно кровли загнивают. Разрушение защитной оболочки происходит, однако, с различной скоростью. Фундаменты и нижняя часть обшивок с большей интенсивностью разрушаются в местах попадания на них крышевых вод. Быстрее гниют пологие кровли, а так-же затененные кровли и обшивки. При разрушении оболочка перестает выполнять свою защитную роль. «Разгерметизированные» обшивки и особенно крыши являются даже ускорителями биологического разрушения, поскольку в этом случае места увлажнения несущих конструкций от проникания в них влаги просыхают именно с той замедленной скоростью, которая как раз благоприятствует развитию грибов. Таким образом, продолжительность службы строения тесно связана с продолжительностью службы его защитной оболочки. Если значение фундаментов и крыш для сохранности конструкций стало признаваться с давних времен, то роль тесовых обшивок бревенчатых стен, роль вентилирования подполья, значение протечек понимается не всегда правильно и сейчас. Именно поэтому преждевременно разрушилось много ценных музейных строений. В одних случаях причиной было снятие тесовой обшивки без компенсации химической защитой, в других — нарушение вентиляции при реставрации, в третьих — затяжка с ремонтом кровли. Полы отапливаемых зданий нижних этажей, несмотря на наибольшее количество проведенных исследований, остались уязвимым местом многих строений. Создано значительное число модификаций их конструкций, в частности с черным накатом или без него, с вентиляционными решетками или с щелевым плинтусом и т. д. Но некоторые вопросы, определяющие сохранность полов, остались не рассмотренными, например соотношение уровней грунта в подполье и вне дома, стерилизация грунта, его гидроизоляция и т. д. Конструкции, подлежащие химической защите Как известно, уязвимость конструкций неодинакова и поэтому если есть вероятность только биоразрушения, их защищают антисептиками, если есть опасность возникновения только пожара — антипиренами а там, где опасность создают оба фактора, должны использоваться комплексные биоогнезащитные препараты. Защита от биоразрушений требуется для сравнительно немногих конструкций и их деталей. Исходными данными для назначения биозащитной пропитки или обработки являются планируемые безремонтные сроки службы домов и вероятность возникновения в конструкциях данных типов тепловлажностного режима, благоприятного для развития биоразрушителей. Если конструкция в условиях эксплуатации остается сухой, биоразрушение ее исключено и, наоборот, если в конструкции образуется влага (сырость) — она загнивает. Однако сырые конструкции, например полы, стены, неблагоприятны для человека. Если они и после пропитки окажутся сырыми, условия жизни в доме будут неудовлетворительными: летом в нем будет влажно, а зимой холодно. С сыростью, безусловно, надо бороться конструкционными мерами. Химическая защита в этих случаях нужна лишь как страховая мера и то лишь тогда, когда некоторая доля сырости неустранима, например для отдельных цокольных элементов в тех зданиях где ремонт сильно осложнен (школы, детские дома, больницы, магазины, склады и т. п.). Защитные средства, их оценка и пути совершенствования. К защитным средствам относятся антисептики, аитипирены, огнебиозащитные препараты, а также препараты, способные выполнять и другие функции, например, гидрофобизировать или окрашивать древесину. Способы пропитки, их рационализация. Защитные оболочки. Наиболее широкое распространение получили автоклавные способы пропитки. Соответствующее оборудование в этом случае в результате длительной эволюции достигло высокого совершенства. Имеются эффективные режимы для пропитки водорастворимыми, органорастворимыми и маслянистыми препаратами древесины разной пропитываемости. Стали применять, вакуумный способ (вакуум—атмосферное давление — вакуум) с использованием в основном органорастворимых и преимущественно антисептических препаратов. Упрощенные способы глубокой пропитки. До настоящего времени к простым и распространенным способам пропитки или обработки древесины относились погружение детали в ванну с раствором или обработка их опрыскиванием. Биоповреждения стальных конструкций Вследствие протекания биокоррозийных процессов на поверхности металлов появляются небольшие углубления (блестящие или шероховатые) и неровности, обычно заполненные микроорганизмами и продуктами их жизнедеятельности. Бактерии провоцируют язвенный или питтинговый характер коррозии. Микроорганизмы используют металл как среду питания или выделяют продукты, которые его разрушают. В процессе жизнедеятельности создаются щелочи, минеральные и органические кислоты, пероксиды, повышающие агрессивность внешней коррозионной среды. Тут можно добавить определения из начала и взять из 7 и 8 вопросов для общей инфы, так как более ничего не нашли :( Влияние нефтепродуктов на прочность бетона. По механизму своего воздействия на растворы и бетоны углеводородные нефтяные среды являются адсорбционно-активными, большую роль в воздействии играют содержащиеся в них малые добавки поверхностно-активных веществ в виде высокомолекулярных полярных смол. Растворы и бетоны пропитываются адсорбционно-активными углеводородными нефтяными средами тем быстрее, чем меньше их влажность. Активность углеводородных сред по отношению к бетону характеризуется наличием в их составе полярных групп (высокомолекулярных полярных смол), вследствие чего бензин, не имея в своем составе полярных смол, является инактивной средой по отношению к бетону. Активность нефтяных сред по отношению к бетону возрастает по мере увеличения в их составе количества полярных смол (до определенного оптимального предела). По активности эти среды располагаются в следующем порядке: сернистый керосин, дизельное топливо, машинное масло. Длительное пребывание растворов и бетонов в адсорбционно-активной среде и высокая степень напряженного состояния материала приводят к адсорбционному понижению прочности бетона. Разупрочнение цементного камня и бетона под воздействием углеводородных нефтяных сред является необратимым процессом вследствие нарушения сплошности контактов в структуре. Скорость миграции нефтяных сред в бетоне зависит от его влажности. Легкие нефтепродукты (бензин и керосин) в течение первых 6 лет воздействия не снижают первоначальную прочность бетона. Дизельное топливо за это время уменьшает прочность бетона незначительно. Минеральные масла (за исключением вазелинового) снижают прочность бетона практически одинаково. Наиболее отрицательно минеральные масла влияют на контактную зону растворной части бетона с крупным заполнителем, а также на контактную зону цементного камня и мелкого заполнителя. Поэтому для изготовления бетона, на который в процессе эксплуатации возможно попадание минеральных масел, рекомендуется применять составы с повышенным содержанием цемента. Экстренно определять прочность промасленного бетона рекомендуется по формуле Rмt = R0(1–0,1 t), где t – продолжительность воздействия минеральных масел на бетон, годы; R0 – первоначальная прочность бетона, МПа; 0,1 – коэффициент, показывающий интенсивность снижения прочности во времени при обильном попадании масла на бетон. Формулу можно применять в течение 7–8 лет после начала пропитки бетона маслом. При более продолжительных сроках воздействия масла на бетон прочность его ориентировочно снижается на 1/3 от первоначальной. При периодическом попадании масел на конструкции (1–2 раза в год) прочность промасленного бетона определяется по формуле Rмt = R0(1 – 0,023 t). Формула справедлива при воздействии масел в течение 25–30 лет. При более продолжительных сроках воздействия прочность рекомендуется принимать равной 1/3 от первоначальной. При однократной пропитке бетона маслами или при очень редком попадании их на бетон (раз в 5–10 лет) можно считать, что прочность бетона практически не снижается. Все минеральные масла влияют на потерю сцепления бетона с арматурой периодического профиля практически одинаково. Сцепление в данном случае зависит от прочности промасленного бетона, а все масла снижают прочность бетона в одинаковой степени. Стабилизация сцепления наблюдается к 6–7 годам воздействия минеральных масел, а снижение сцепления достигает 60–70 %. Влияние длительного срока возведения объекта или перерыва в его строительства без консервации. Прекращение финансирования строительства приводит к остановке строительно-монтажных работ. При этом, как правило, не производятся про необходимой консервации конструкций строящихся объектов. В результате недостроенные здания и сооружения подвергаются многократному неблагоприятному воздействию среда, увлажнению замерзанию и оттаиванию нагреву и охлаждению. Конструкции, не рассчитанные на такие воздействия получают различные повреждения. Работы по строительству остановливаются при разной степени готовности здания или сооружения, от не дорытого котлована до полностью смонтированного здания без работающей системы отопления. В таком состоянии эти объекты находятся в течение нескольких лет. В аналогичных условиях оказались старые здания, в которых по каким-либо причинам прекращены работы по реконструкции. В них могут быть разобраны кровли перекрытия может отсутствовать заполнение оконных проемов. В таких зданиях атмосферным воздействием подвергаются стены, оставшиеся конструкции перекрытий, лестниц, грунты оснований. Старые здания с удаленными перекрытиями и перегородками лишены той пространственной жесткости которую они имели до начала реконструкции. Итак, при длительном сроке возведения (объекта) или перерыве в строительстве незащищенные строительные конструкции подвергаются климатическим воздействиям (осадки в виде дождя и снега, попеременное воздействие положительных и отрицательных температур). Для железобетонных конструкций, оставленных при перерывах в строительстве без консервации, характерны следующие повреждения: – коррозия открытых закладных деталей; – коррозия выходящих наружу из изделия выпусков арматуры в местах расположения стыков элементов и последующее распространение коррозии по арматурным стержням в глубь бетона; – коррозия арматуры в сетках и каркасах, расположенных у нижних граней элементов, вследствие просачивания воды сквозь толщу защитного слоя бетона до арматурных стержней при длительном замачивании верхней поверхности конструкций; – деструктивные процессы на поверхности, а потом и внутри бетона, обусловленные многократным замораживанием и оттаиванием увлажненного бетона; – коррозия бетона, которая проявляется в вымывании мягкой дождевой водой растворимой составляющей части цементного камня – гидрата окиси кальция и последующем снижении прочностных характеристик бетона (внешним признаком коррозии данного типа является появление белых хлопьев); – образование трещин в бетоне стенок каналов и технологических пустот при попадании в них и последующем замерзании там воды от дождя и таяния снега (например, разрушение многопустотных панелей); – биологическое повреждение бетона, возникающее при прорастании на увлажненной и загрязненной поверхности занесенных ветром семян различных грибков, мхов, трав и даже кустарников и древесных пород, с разрушением бетона их корневой системой; – повреждение бетона за счет воздействия на него агрессивной среды и кислотных осадков. Повреждения каменных конструкций, оставленных без консервации при длительном перерыве в строительстве, вызываются теми же причинами и факторами, что и повреждения железобетонных конструкций. При этом наиболее часто встречаются следующие повреждения: – разрушение поверхностных слоев кладки под воздействием попеременного замораживания и оттаивания при значительном увлажнении кладки осадками; – выветривание и разрушение кирпича и раствора в швах кладки; – развитие микрои макротрещин в материалах каменной кладки за счет температурных воздействий окружающей среды; – повреждение камней и раствора в швах каменной кладки за счет развития корневой системы низших и высших представителей флоры (мхи, лишайники, травы, кустарники); – повреждение материалов каменной кладки при воздействии окружающей агрессивной среды и кислотных осадков. Периодическое воздействие дождевых и талых вод на грунты основания повышает их влажность. При отсутствии дренажа, планировки территории и при малой водопроницаемости фунтов котлован может быть постоянно заполнен водой. Характерные уязвимые места и дефекты в наземных конструкциях.  – в крышах это места сопряжения кровли с трубами, слуховыми окнами, вентиляционными трубами, с воронками внутренних водостоков, карнизные участки крыши, ендовы, утеплитель в совмещенных кровлях, защитная покраска металлической кровли, кровля из асбофанерных листов; – в стенах это стыки панелей, закладные детали и связи, утеплитель в трехслойных панелях, состояние кирпичной кладки, простенки и перемычки, места прохождения водостоков, защитное покрытие, места сопряжения со стеной и отмосткой, облицовочный слой цоколя, горизонтальная гидроизоляция между кирпичными стенами и фундаментами; – в перекрытиях это середина пролета балок и плит перекрытия (проверяется наличие нормальных трещин в железобетонных конструкциях, наличие прогиба), швы между плитами перекрытия, зоны увлажнения опорных частей деревянных балок перекрытия, места прохождения труб; – в колоннах это узлы сопряжения ригелей с колоннами, состояние консолей колонн, вертикальные грани колонн; – в воротах, окнах, дверях – порталы и коробки, петли и запоры, нижние обвязки, защитное покрытие; – в фундаментах – места сопряжения с отмосткой, зона увлажнения и зона промерзания грунта; – в основаниях – зоны застоя или притока воды, уровень грунтовых вод, зоны промерзания и пучения основания; – в цоколях – места сопряжения со стеной и отмосткой, облицовочный защитный слой, горизонтальная изоляция. Характерные уязвимые места и дефекты в подземных конструкциях. Если несущими конструкциями сооружений являются арки, то необходимо осмотреть замковую часть арочной конструкции, опорную часть, участок арки в 1/4 пролета, гидроизоляцию. В торцовой стене проверяется отклонение стены под давлением обсыпки и под тяжестью ворот, разрыв гидроизоляции, заклинивание ворот в результате пучения грунтов под площадкой. Определяется дефект устройства горизонтальной и вертикальной гидроизоляций в местах их сопряжения. В полу проверяется проникновение воды в помещение при отсутствии или повреждении гидроизоляции. В железобетонных прогонах осматриваются средние и опорные участки на предмет раскрытия нормальных и наклонных трещин. В обсыпке проверяется уплотнение, наличие дренирующего слоя, из каких грунтов выполнен дренирующий слой, отклонение защитной стенки и разрыв гидроизоляции оседающей обсыпкой. В местах ввода коммуникаций выявляются дефекты устройства и старение герметиков. В основаниях и фундаментах исследуется увлажнение и вымывание основания, деформация основания. В дренаже проверяется нет ли засорения дрен через смотровые колодцы, просадка дрен и коллекторов, заиление дрен.  Классификация дефектов и повреждений строительных конструкций зданий и сооружений. Под дефектом понимается любое отклонение от проекта или стандарта, превышающее нормированное допускаемое отклонение. Таким образом, дефектами являются отклонения: качественных показателей бетона, толщины защитного слоя, геометрических размеров конструкций и узлов их сопряжении и т.д. Дефекты возникают 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. Строго говоря, в составе зданий не должно быть дефектных конструкций и при обследовании должны выявляться повреждения. Однако зачастую при эксплуатация зданий и сооружений в их конструкциях имеют место дефекты и повреждения, поэтому при дальнейшем изложении материала не выдержана терминологическая строгость – и дефекты и повреждения называются дефектами 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 появление дефектов на последующих стадиях. В научной, справочной и нормативной литературе существуют различные подходы к классификации дефектов и повреждений зданий, сооружений и их конструкций. Классификация повреждений зданий и сооружений в процессе их эксплуатации представлена на рис. 5.1. Причины, вызывающие повреждения, подразделяются на четыре группы: – воздействия внешних факторов; – воздействия технологических факторов; – проявление дефектов проектирования и строительства зданий; – нарушение правил эксплуатации зданий. Значимость последствий от накопления деформаций и повреждений можно подразделить на следующие категории: I категория – аварии, устраняемые заменой конструкций; II категория – повреждения несущих конструкций, устраняемые при капитальном ремонте; III категория – мелкие повреждения, устраняемые при текущем или капитальном ремонте. 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. 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 при пожарах. В настоящей работе не рассматриваются дефекты, специфичные для воздействия высоких температур. Следует обратить внимание на то, что условия изготовления и эксплуатации конструкций столь многообразны, что названные причины появления дефектов наиболее возможны, но не исчерпывают всех случаев.  Дефекты и повреждения железобетонных конструкций. Причинами появления дефектов могут быть: ошибки проектирования; дефекты материалов; технология изготовления и монтажа. К этому перечню следует добавить условия эксплуатации, так как для производственных зданий неправильная эксплуатация, включая нарушения, приводящие к коррозии бетона, арматуры и закладных деталей и перегрузку 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, приводит к дефектам, не зависящим от вида конструкций. К числу этих 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. К дефектам приводит повышенная хрупкость (в том числе плохая свариваемость) и повышенная хладноломкость арматурных сталей, а также их пониженная коррозионная стойкость. Технологические дефекты очень разнообразны и зависят от значительного количества факторов, таких как: – геометрическая форма и размеры конструкции; – особенности армирования; –технологии натяжения и отпуска натяжения арматуры для предварительно-напряженных конструкций; – конструкции опалубочных форм; – способ укладки и уплотнения бетона; – способ и режим тепловлажностной обработки; – профессиональный уровень изготовителей и качества их труда; – способ транспортировки и монтажа. – способ укладки и уплотнения бетона; – способ и режим тепловлажностной обработки; – профессиональный уровень изготовителей и качества их труда; – способ транспортировки и монтажа. |