По дисциплине «Диагностика и испытание строительных конструкций». Лекции
Лекции
по дисциплине
«Диагностика и испытание строительных конструкций»
При обследовании изучается проектная документация, уточняются конструкции отдельных узлов, определяется характер армирования железобетонных… Обследование проводится в 3 этапа.
Первый этап – сбор и изучение технической документации, обобщение сведений по строительству и эксплуатации здания.
Повреждения строительных конструкций
Повреждения строительных конструкций вызываются рядом причин, среди которых – технические недоработки изготовления, низкое качество монтажа, неучтённые проектом силовые и температурные воздействия, нарушение условий эксплуатации (рис. 1).
Повреждения классифицируются по виду и значимости (рис. 2). К наиболее характерным повреждениям, образующимися при эксплуатации зданий, обычно относятся увлажнение, коррозия материала и трещины в конструкциях, а также повреждения, вызванные высокой температурой и резким охлаждением конструкций при пожарах.
1) при изготовление конструкций (строительная влага);
2) атмосферными осадками;
3) утечками из водопроводно-канализационной сети;
При химической коррозии происходит непосредственное химическое взаимодействие между материалами конструкции и агрессивной средой, не… При электрохимической коррозии коррозионные процессы протекают в водных… Механическая коррозия (деструкция) имеет место в материалах неорганического происхождения (цементный камень,…
Различаются три вида физико-химической коррозии.
Коррозия I вида. Внешним ее признаком является налёт на поверхности бетона в… Следует учитывать, что если приток мягкой воды незначительный и она испаряется на поверхности бетона, то гидрат окиси…
Подготовка бетонной поверхности к проведению ремонтно-восстановительных работ состоит в тщательной очистке разрушенных участков от посторонних… Наложение шпаклёвочной массы необходимо производить по несхватившейся… Если поверхность ремонтируемого участка достаточно большая (0,5м и более), то целесообразно делать набрызг цементного…
Рассмотрим некоторые химические процессы, обусловливающие защитные и разрушительные факторы, воздействующие на арматуру.
Под влиянием щелочной среды цементного бетона (pH=12,5-12,6) стальная арматура… Последовательность образования агрессивной среды и депассивация арматуры происходит следующим образом:
В кислотах, не обладающих окислительными свойствами (соляная кислота), стальная арматура сильно корродирует в результате образования растворимых в… В кислотах, обладающих окислительными свойствами (азотная, серная и др.), при… Скорость коррозии арматуры в щелочных растворах при pH>10 резко снижается из-за образования нерастворимых гидратов…
Требования к армированию конструкций, работающих в агрессивной среде
В соответствии с рекомендациями [4] не допускается использование в предварительно-напряжённых конструкциях, эксплуатируемых в сильноагрессивных газообразных и жидких средах, стержневой арматуры класса A-V и термически упрочнённой арматуры всех классов. Нельзя также применять проволочную арматуру класс B-II, Bp-II и стержневую классов A-V, Aт-IV в конструкциях из бетона на пористых заполнителях, эксплуатируемых в агрессивной среде, если не предусмотрены специальные защитные покрытия.
Оцинкованная арматура рекомендуется к применению только в тех случаях, когда невозможно обеспечить требуемую плотность бетона и толщину защитного слоя.
На все оголённые участки арматуры наносится защитное покрытие из эпоксидной смолы, обладающей хорошей адгезией к бетону и стали.
Хорошей защитой арматуры также является послойное нанесение торкретбетона… Характеристики бетонного покрытия (плотность бетона, толщина защитного слоя), независимо от способа нанесения…
Ввиду большого разнообразия, трещины обычно разделяются по следующим признакам:
причине возникновения:
а) трещины от внешних силовых воздействий при эксплуатации конструкций Т;
Причинами широкого раскрытия «силовых» трещин обычно является перегрузка плиты, недостаточное количество рабочей арматуры или неправильное её…
Картина трещинообразования балок в основном зависит от статической схемы, вида поперечного сечения и напряжённого состояния. На рис.2.9, а, б… Нормальные трещины с шириной раскрытия более 0,5мм обычно свидетельствуют о… Наклонные трещины, особенно в зоне заанкеривания рабочей продольной арматуры, считаются наиболее опасными, так как…
При оценке эксплуатационной пригодности обследуемых балок важным показателем является ширина раскрытия силовых трещин. Следует однако отметить, что… На кафедре строительных конструкций ПГАСА разработан метод обследования балок,… - по формуле определяется максимально допустимая безопасная ширина раскрытия трещин, которая сопоставляется с…
Низкое качество сварного соединения продольных и поперечных стержней или слишком большой шаг поперечной арматуры приводят к потере устойчивости… Ствол колонны с «силовыми» трещинами, как правило, усиливается железобетонной…
Картина трещинообразования в раскосной стропильной ферме сегментного очертания, характеристика трещин дана в табл. №7
Таблица № 7. Трещины в стропильных фермах
Номера трещин
Возможные причины образования трещин
…
Для многопустотных панелей перекрытий характерны технологические трещины в рёбрах между пустотами, образующиеся при вытягивании пуансонов, а также… Панели перекрытий с технологическими трещинами шириной раскрытия более 0,2 мм…
а) низкое качество кладки (несоблюдение перевязки, толстые растворные швы, забутовка кирпичным боем);
б) недостаточная прочность кирпича и раствора (трещиноватость и… в) совместное применение в кладке разнородных по прочности и деформативности каменных материалов (например, глиняного…
Трещины в кирпичных внецентренно сжатых колоннах
Характер трещинообразования в кирпичных колоннах, так же как и в железобетонных, зависит от величины эксцентриситета приложенной силы.
При больших эксцентриситетах в растянутой зоне колонн по неперевязанному шву образуются горизонтальные трещины. С увеличением эксплуатационной нагрузки трещины раскрываются и удлиняются, в результате может произойти потеря устойчивости колонны или разрушение её сжатой зоны.
При малых эксцентриситетах горизонтальных трещин может не быть. Однако, если имеет место перегрузка колонны, появляются вертикальные продольные трещины.
Внецентренно сжатые кирпичные колонны, на поверхности которых имеются горизонтальные и вертикальные трещины шириной раскрытия более 0,5 мм, обычно требуют усиления.
Следует отметить, что образующиеся в стенах трещины имеют различную направленность и глубину проникновения в кладку. Так, при центральном сжатии в… Из внешних силовых воздействий, вызывающих интенсивное трещинообразование,… Картина трещин анализируется, одновременно выявляются особо опасные для несущей способности стен повреждения.…
Силикатизация состоит из двух этапов. На первом – через пробуренные в конструкции отверстия нагнетается жидкое стекло, которое, проникая через… Битумизация заключается в нагнетании в конструкцию разогретого до 200-3000С… Смолизация состоит в нагнетании в трещины и пустоты компаундов эпоксидных смол, что является надёжным способом…
При пожарах большой интенсивности и длительности деревянные и металлические конструкции как правило приходят в негодность, в то время как… Рассмотрим более подробно поведение железобетонных конструкций при пожарах.
… Бетон является несгораемым и достаточно огнестойким материалом. Однако под воздействием высоких температур снижаются…
Литература
1. И.С. Гучкин. Диагностика повреждений и восстановление эксплуатационных качеств конструкций. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2001.
2. Бойко М.Д. Диагностика повреждений и методы восстановления эксплуатационных качеств зданий. – Л.: Стройиздат, 1975.
3. Васильев Н.М. Влияние нефтепродуктов на прочность бетона //Бетон и железобетон. – 1981. - №3. – с. 36-37.
4. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозий. – М.: Стройиздат, 1986.
5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84). М.: ЦИТП, 1989.
6. Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1989.
7. Правила оценки физического износа жилых зданий. ВСН 53-86 (р). – М.: Гражданстрой, 1988.
8. Фридман О.М. Электроомотическая сушка зданий. – М.: Стройиздат, 1970.
9. Грачёв И.А. и др. Гидроизоляция подвалов и стен зданий. – Л., 1970.
10. Балалаев Г.А. и др. Защита строительных конструкций от коррозии. – М.: Стройиздат, 1966.
11. Рекомендации по обследованию зданий и сооружений, повреждённых пожаром/ НИИЖБ. – М.: Стройиздат, 1987.
12. Методические рекомендации по оценке свойств бетона после пожара/НИИЖБ. – М.: Стройиздат, 1985.