БЕТОННІ ТА ЗАЛІЗОБЕТОННІ КОНСТРУКЦІЇ

Основними дефектами і пошкодженнями бетонних і залізобетонних конструкцій є:

тріщини і підвищені деформації від силових впливів (статичних і динамічних);

корозійні пошкодження бетону, арматури, з’єднувальних закладних деталей ( рис.4.1);

Рис.4. 1. Корозійні пошкодження бетону, арматури, з’єднувальних закладних деталей

пошкодження від поперемінного зволоження-заморожування-відтавання;

температурні деформації при невідповідності відстаней між температурно-осадовими швами до умов експлуатації;

тріщини в елементах каркасу і огороджувальних конструкцій від нерівномірностей осідання фундаментів (у тому числі на підроблюваних територіях);

пошкодження механічні, від вогню і т. ін.

Основними характеристиками, які підлягають визначенню при обстеженні, є:

геометричні розміри конструкцій і вузлів їх з’єднання;

прогини, крени, осідання конструкцій;

ширина і довжина розкриття тріщин, їх місцеположення і характер;

міцність бетону (рис4..2,…,4.4);

водопроникність бетону;

Рис. 4.2. Визначення кубикової міцності бетону

 

Рис.4.3. Процес видобування залізобетонних кернів

Рис.4.4. Випробування бетонного взірця (кінцева стадія).

 

глибина перетвореного шару бетону;

діаметр, кількість і розташування арматури (рис.4.5, 4.6);

 

 

Рис.4.5. Підготовка поверхні залізобетонної діафрагми підвального поверху до сканування за допомогою шліфмашинки

Рис.4.6. Проведення сканування поверхні залізобетонної діафрагми підвального поверху приладом Ферроскан PS 200 для визначення діаметр, кількість і розташування арматури

клас арматури, марка сталі, її міцнісні і деформативні характеристики;

ступінь пошкодження арматури і закладних деталей корозією;

Номенклатура контрольованих характеристик і ознак підлягає уточненню в залежності від виду конструкцій, їх стану, причин і завдань обстеження.

Нормальний стан конструкцій (категорія І) характеризується відсутністю явних дефектів і пошкоджень (необхідності у ремонтно-відновлювальних роботах на момент обстеження немає).

Задовільний стан конструкцій (категорія ІІ) характеризується наявністю малозначних дефектів і пошкоджень.

3 урахуванням фактичних властивостей матеріалів задовольняються вимоги діючих норм, які відносяться до граничного стану І групи.

Вимоги норм за граничним станом ІІ групи можуть бути порушені, але забезпечується нормальний стан експлуатації (необхідний періодичний огляд для встановлення термінів і обсягів ремонтних робіт, влаштування або поновлення антикорозійного захисту).

Стан конструкцій, непридатний для нормальної експлуатації (категорія ІІІ), характеризується наявністю значних дефектів і пошкоджень. При цьому порушуються вимоги діючих норм за граничними станами І і ІІ груп, але відсутня небезпека обвалення і погроза безпеки працюючих (вимагається зниження експлуатаційних навантажень, посилення або відновлювання експлуатаційних властивостей конструкцій (рис.4.7).

Аварійний стан конструкцій (категорія ІV) характеризується наявністю критичних дефектів і пошкоджень. Існують пошкодження, які свідчать про небезпеку перебування людей в районі конструкцій, які обстежуються. Вимагаються негайні страхувальні заходи (стояки, підпірки, сітки і т. ін.), обмеження навантажень, виведення людей з небезпечної зони.

Класифікаційні ознаки технічного стану (категорій) основних типів несучих конструкцій наведені в таблиці 5.

Таблиця 5.

Класифікаційні ознаки технічного стану каркасів промислових будівель, міжповерхових перекриттів і покриттів із збірного та монолітного залізобетону

Категорія технічного стану	Дефекти і пошкодження	Можливі причини виникнення	Можливі наслідки
І	Волосяні тріщини із запливними берегами, що не мають чіткої орієнтації, переважно на верхній (при виготовленні) поверхні	Усадка внаслідок порушення режиму тепловологісної обробки бетонної суміші, властивостей цементу і т. ін.	На несучу здатність не впливають. Можуть знизити довговічність.
ІІІ	Пошкодження арматури та закладних деталей (надрізи, вириви і т.п.) часто при сполученні з попередніми дефектами	Механічні діяння	Зниження несучої здатності пропорційно зменшенню площі перерізу
ІІ-ІІІ (встановлюється розрахунком)	Сколювання бетону	Механічні діяння	При розташуванні в стиснутій зоні зниження несучої здатності за рахунок зменшення площі перерізу
ІІІ-ІV	Тріщини уздовж арматурних стержнів до 3 мм. Явні сліди корозії арматури	Розвиваються внаслідок корозії арматури. Товщина шару корозії до 3 мм	Зниження несучої здатності в залежності від зменшення площі перерізу арматури та розмірів виключеного з роботи бетону стиснутої зони. Зменшення несучої здатності нормальних перерізів внаслідок порушення зчеплення арматури з бетоном орієнтовно до 20%. Для попередньо напруженої арматури та при розташуванні на приопорних ділянках - стан аварійний
ІІІ	Нормальні тріщини в конструкціях, що згинаються, та розтягнутих елементах конструкцій шириною розкриття для сталі класу: А-І-більше 0.5мм; А-ІІ,А-ІІІ. А-ІІІв, А-ІУ- більше 0.4мм; в інших випадках - більше 0.3мм	Перевантаження конструкцій. Зміщення положення при виготовленні розтягнутої арматури. Для попередньонапружених конструкцій - недостатнє зусилля натягу арматури	Ступінь небезпеки визначається в залежності від наявності інших дефектів та причин, що викликали підвищене розкриття тріщин
ІІІ-ІV     Ш-ІV (установлюється роз рахунком)	Відносні прогини, що перевищують для: попередньонапружених кроквяних ферм 1/800; попередньонапружених кроквяних балок та балок перекриттів 1/400, плит перекриттів та покриттів 1/200	Перевантаження конструкцій, зменшення робочого перерізу бетону та арматури	Ступінь небезпеки визначається в залежності від наявності інших дефектів. При поєднанні з попереднім дефектом стан аварійний
Відшарування захисного шару бетону	Корозія поздовжньої та поперечної арматури	Зниження несучої здатності в залежності від зменшення площі арматури внаслідок корозії та зменшення розмірів поперечного перерізу стиснутої зони.
ІІІ-ІV	Зменшення площадок обпирання конструкцій порівняно з проектними	Помилки при виготовленні та монтажі	Можливе зниження несучої здатності; при критичному зменшенні - аварійне
ІV	Випирання стиснутою арматури, поздовжні тріщини в стиснутій зоні, лущення бетону стиснутої зони	Перевантаження конструкцій	Небезпека обвалення
ІV	Те саме, що у попередньому випадку, але є тріщини з розгалуженими в стиснутій зоні кінцями	Перевантаження конструкцій внаслідок зниження міцності бетону або порушення зчеплення арматури з бетоном
Небезпека обвалення
	ІV	Похилі тріщини 1,5 мм та більше зі зміщенням ділянок балки відносно одна одної та похилі тріщини, що перетинають арматуру	Перевантаження конструкцій. Порушення анкерування арматури	Те саме
	ІV	Розриви або зміщення поперечної арматури у зоні похилих тріщин	Перевантаження конструкцій	»
	ІV	Відрив анкерів від пластин закладних деталей, руйнування стиків або їх елементів	Наявність діянь, не передбачених при проектуванні; відхилення від проекту при виконанні стиків	»

 

а
б

 

Рис.4.7.а, б - Стан металевих конструкцій, непридатний для нормальної експлуатації

Обсяг вимірів визначається в залежності від наявності проектної та виконавчої документації, можливості зонування конструкцій від ступеня зносу.

При відсутності проектної та виконавчої документації та наявності пошкоджень ІІІ і ІV категорій виконується суцільне обстеження конструкцій, при цьому дефекти визначаються в кожній конструкції.

Визначення геометричних розмірів виконується вибірково. Обсяг вибірки для кожного однотипного розміру приймається згідно з програмою випробування, але не менше встановленого ДСТУ Б В.2.6.2-95 згідно з планом одноступінчастого вибіркового контролю.

Визначення прогинів конструкцій виконується вибірково для конструкцій, в яких при технічному огляді відзначені невеликі прогини. Обсяг вибірки - не менше 3-х однотипних конструкцій.

В залежності від завдань обстеження міцність бетону визначається у групі однотипних конструкцій, окремих конструкціях або окремих зонах конструкцій.

Перед визначенням міцності бетону при попередньому огляді поверхню бетону слід простукати молотком для виявлення ділянок конструкцій їз зниженою міцністю бетону.

Ділянки випробувань бетону при визначенні міцності у групі однотипних конструкцій або в конструкції повинні розташовуватись згідно з вимогами ГОСТ 18105-86, а також в місцях, що мають:

дефекти та пошкодження, які свідчать про зниження міцності бетону (підвищена пористість, корозійні пошкодження, температурне розтріскування бетону, зміна його кольору та ін.);

дефекти, що знижують несучу здатність конструкцій.

Кількість ділянок слід приймати не менше:

трьох - при визначенні міцності бетону конструкції;

шести- при визначенні середньої міцності бетону конструкцій;

кількості, передбаченої ГОСТ 18105-86 при визначенні середньої міцності та коефіцієнта мінливості міцності бетону конструкцій.

Кількість конструкцій, у яких визначається міцність бетону, встановлюється програмою обстежень та приймається не менше трьох.

Кількість конструкцій, у яких визначаються діаметр, кількість та розташування арматури, встановлюється програмою обстежень та приймається не менше трьох.

При визначенні міцності арматури згідно з даними механічних випробувань кількість стержнів одного діаметра та одного профілю, вирізаного з однотипних конструкцій, повинна бути не менше двох. Стержні повинні вирізуватися з перерізів конструкцій, у яких несуча здатність забезпечується без вирізаних стержнів, або після виконання підсилення, що забезпечує несучу здатність конструкцій без урахування роботи стержня, з якого був вирізаний зразок.

При орієнтовному визначенні м

іцності арматури згідно з її профілем кількість ділянок. у яких визначається профіль стержнів одного й того ж діаметра, в однотипних конструкціях повинна бути не менше п’яти.

При наявності корозійних пошкоджень обсяг випробувань міцності бетону та арматури встановлюється в залежності від обсягу і ступеня пошкоджень.

Технічний стан залізобетонних перекрить, на яких встановлено та експлуатується технологічне обладнання слід визначати з урахуванням динамічних впливів від працюючих машин.