Методы и средства наблюдения за трещинами

2. Методы и средства наблюдения за трещинами

При наличии трещин на несущих конструкциях зданий и сооружений необходимо организовать систематическое наблюдение за их состоянием и возможным развитием с тем, чтобы выяснить характер деформаций конструкций и степень их опасности для дальнейшей эксплуатации.

Наблюдение за развитием трещин проводится по графику, который в каждом отдельном случае составляется в зависимости от конкретных условий.

Трещины выявляются путем осмотра поверхностей конструкций, а также выборочного снятия с конструкций защитных или отделочных покрытий.

Следует определить положение, форму, направление, распространение по длине, ширину раскрытия, глубину, а также установить, продолжается или прекратилось их развитие.

На каждой трещине устанавливают маяк, который при развитии трещины разрывается. Маяк устанавливают в месте наибольшего развития трещины.

При наблюдениях за развитием трещин по длине концы трещин во время каждого осмотра фиксируются поперечными штрихами, нанесенными краской или острым инструментом на поверхности конструкции. Рядом с каждым штрихом проставляют дату осмотра.

Расположение трещин схематично наносят на чертежи общего вида развертки стен здания, отмечая номера и дату установки маяков. На каждую трещину составляют график ее развития и раскрытия.

Трещины и маяки в соответствии с графиком наблюдения периодически осматриваются, и по результатам осмотра составляется акт, в котором указываются: дата осмотра, чертеж с расположением трещин и маяков, сведения о состоянии трещин и маяков, сведения об отсутствии или появлении новых трещин и установка на них маяков.

Ширину раскрытия трещин обычно определяют с помощью микроскопа МПБ-2 с ценой деления 0,02 мм, пределом измерения 6,5 мм и микроскопа МИР-2 с пределами измерений от 0,015 до 0,6 мм, а также лупы с масштабным делением (лупы Бринеля) (рис.1) или других приборов и инструментов, обеспечивающих точность измерений не ниже 0,1 мм.

Рис. 1. Приборы для измерения раскрытия трещин а - отсчетный микроскоп МПБ-2, б - измерение ширины раскрытия трещины лупой: 1 - трещина; 2 - деление шкалы лупы; в – щуп

Глубину трещин устанавливают, применяя иглы и проволочные щупы, а также при помощи ультразвуковых приборов типа УКБ-1М, бетон-3М, УК-10П и др. Схема определения глубины трещин ультразвуковыми методами указана на рис.2 .

Рис. 2. Определение глубины трещин в конструкции 1 - излучатель; 2 – приемник

При применении ультразвукового метода глубина трещины устанавливается по изменению времени прохождения импульсов как при сквозном прозвучивании, так и методом продольного профилирования при условии, что плоскость трещинообразования перпендикулярна линии прозвучивания. Глубина трещины определяется из соотношений:

где h - глубина трещины (см. рис. 2); V - скорость распространения ультразвука на участке без трещин, мк/с; ta, te - время прохождения ультразвука на участке без трещины и с трещиной, с; а - база измерения для обоих участков, см.

Важным средством в оценке деформации и развития трещин являются маяки: они позволяют установить качественную картину деформации и их величину.

Маяк представляет собой пластинку длиной 200-250 мм, шириной 40-50 мм, высотой 6-10 м, из гипса или цементно-песчаного раствора, наложенную поперек трещины, или две стеклянные или металлические пластинки, с закрепленным одним концом каждая по разные стороны трещины, или рычажную систему. Разрыв маяка или смещение пластинок по отношению друг к другу свидетельствуют о развитии деформаций.

Маяк устанавливают на основной материал стены, удалив предварительно с ее поверхности штукатурку. Рекомендуется размещать маяки также в предварительно вырубленных штрабах (особенно при их установке на горизонтальную или наклонную поверхность). В этом случае штрабы заполняются гипсовым или цементно-песчаным раствором.

Осмотр маяков производится через неделю после их установления, а затем один раз в месяц. При интенсивном трещинообразовании обязателен ежедневный контроль.

Ширина раскрытия трещин в процессе наблюдения измеряется при помощи щелемеров или трещиномеров. Конструкция щелемера или трещиномера может быть различной в зависимости от ширины трещины или шва между элементами, вида и условий эксплуатации конструкций.

Наиболее простое решение имеет пластинчатый маяк (см. рис. 3). Он состоит из двух металлических, стеклянных или плексигласовых пластинок, имеющих риски и укрепленных на растворе так, чтобы при раскрытии трещины пластинки скользили одна по другой. Края пластинок должны быть параллельны друг другу. После прикрепления пластинок к конструкции отмечают на них номер и дату установки маяка. По замерам расстояния между рисками определяют величину раскрытия трещины.

Рис. 3. Пластинчатый маяк из двух окрашенных пластинок 1 - пластинка, окрашенная в белый цвет; 2 - пластинка, окрашенная в красный цвет; 3 - гипсовые плитки; 4 – трещина

3. Устройства контроля ширины трещин

Отечественными и зарубежными производителями сложного аналитического и испытательного оборудования был разработан широкий диапазон приборов контроля ширины трещин в стенах зданий и сооружений.

В данной работе мне бы хотелось рассмотреть подробнее продукт итальянской фирмы «CONTROLS», импортируемый в Россию компанией «Аврора», 58-C0219/SET Set of crack spy (Устройства контроля ширины трещин).

Применяются данные устройства для измерения ширины трещин в различных положениях. Изготовлены из плексигласа и ПВХ.

Основные характеристики:

o   Использование внутри и снаружи помещений

o   Контроль раскрытия или закрытия трещин с точностью 1 мм

o   Карточки для регистрации трещин, поставляемые с каждым устройством, которые упрощают контроль

o   Возможность отслеживания как вертикального, так и горизонтального смещения

Данный набор включает в себя:

58-C0219/A1 Стандартное устройство контроля ширины трещин в стенах. Упаковка из 5 шт. Стандартное размещение. Контролирует горизонтальное и вертикальное смещение между концами трещин.

58-C0219/B1 Устройство контроля ширины трещин для углов Размещение в углах. Контролирует горизонтальное и вертикальное смещение на концах трещин в углу.

58-C0219/C1 Устройство контроля ширины трещин для полов Размещение на полу. Контролирует осадку полов относительно стен или стоек.

58-C0219/D1 Устройство контроля ширины трещин из-за разности уровней Разность уровней/Контроль смещения. Контролирует смещение на концах трещины при смещении плоскости одной поверхности относительно другой.

Рис. 4. Набор 58-C0219/SET Set of crack spy

Рис. 5. Устройство установлено на трещину

Рис. 6. Пример закрепления устройства

4. Рекомендации по дальнейшей эксплуатации жилого дома по ул. Тургенева, 39 на основе экспертизы ограждающих конструкций

 

Целью обследования является определение технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений, а также представление инженерных решений и рекомендаций по их безопасной дальнейшей эксплуатации.

Объект обследования: жилой дом

Местонахождения объекта: г. Орёл, ул. Тургенева, д. 39

Год постройки: 1963

Визуальная оценка состояния железобетонных конструкций здания определила наличие трещины в стене.

Рис. 7. Образование и рост трещины стены здания

Инструментальная оценка состояния железобетонных конструкций зданий показала ширину раскрытия трещин; фактическое положение конструкций, т.е. смещение от проектного положения по вертикали и горизонтали, а также местоположение и характер развития дефекта.

В результате проведения технического обследования конструкций зданий и сооружений был составлен технический отчет. В техническом отчете приводится информация:

-          результаты исследования строительных конструкций с приложениями: акты визуального обследования и физико-механических испытаний методами дефектоскопии;

-          сравнительный анализ действующих и проектных нагрузок;

-          заключение по результатам технического обследования;

-          рекомендации по методам усиления и восстановления конструкций и рекомендации по антикоррозийной защите конструкций.

Данное здание было возведено на месте бывшего оврага, на плывунах. Для подсыпки в 2006 были завезены 200 тонн грунта. Для укрепления земли была возведена подпорная стена. Однако уже через два года торцевая стена с первого по пятый этаж дала постоянно растущую трещину.

Проведенная экспертиза признает состояние дома ограниченно годным к эксплуатации. Управляющая компания должна составить проектно-сметную документацию на ремонт дома и включить его в план работ на 2010 год. Для контроля за поведением трещин должны быть установлены бумажные и гипсовые маячки.

Список литературы:

1.                     МЕТОДИКА ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ СТЕНОВЫХ ограждающих КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ТЭС РД 153-34.1-21.324-98, Москва 1999

2.                     Методические указания по диагностике строительных конструкций жилых зданий и сооружений, МУ 34-70-116-85.- М.: СПО Союзтехэнерго, 1986.

3.                     Рекомендации по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции. М., 1988.