Главная  Свойства 

 

Детальное обследование зданий

 

Ярким проявлением деструктивных процессов, протекающих в асфальтобетоне, особенно в поверхностных слоях покрытий, являются постепенное выкрашивание и шелушение с вырыванием отдельных минеральных частиц, что указывает на понижение адгезии между минеральным и органическим компонентами.

 

Асфальтобетон, как уже отмечалось, чувствителен к колебаниям температуры внешней среды, что служит источником непрекращающихся структурных изменений. Последние связаны то с повышением концентрации твердой фазы (при снижении температуры) за счет спонтанного выделения из гетерогенной системы новых центров структурообразования, их размножения и обрастания, то с понижением концентрации твердой фазы (при повышении температуры) за счет усиления теплового молекулярного движения с разрушением структурной мицеллярной сетки в вяжущем веществе. Под влиянием этих явлений практически непрерывно изменяется пластичность асфальтобетона и его вяжущей части. В сочетании с напряженным состоянием от механических усилий это приводит к нарушению руктуры, к потере деформационной устойчивости. Тепловые Флуктуации молекул в сочетании с циклически чередующимися механическими напряжениями нередко сами служат непосредственной Ричиной разрушения материала.

 

В асфальтовом бетоне могут возникать остаточные деформации, развиваемые до значительных размеров в дорожных и аэродромные покрытиях, с появлением наплывов, сдвигов, волн, складок, смещений, например в кровельных и гидроизоляционных коврах. Этим деформациям необратимого характера способствует повышение температуры, поэтому для повышения теплоустойчивости важно обеспечить оптимальный состав и оптимальную структуру асфаль-тового бетона применительно к данным, конкретным условиям.

 

При отрицательных температурах, особенно при резких колебаниях температуры, возникают тепловые напряжения и возможны хрупкие микро- и макроразрывы, нарушение сплошности асфальтобетонных покрытий.

 

Асфальтобетон чувствителен не только к тепловому фактору, но и к водной среде. Разрушение структуры под влиянием водного фактора происходит в результате нарушения сцепления битумных пленок с минеральными частицами, причем тем быстрее, чем интенсивнее протекает диффузия и больше воды продиффундировало в монолитный материал. Этот процесс можно затормозить, например, уплотнением, очисткой покрытия от пылевых наносов и др., однако нельзя его полностью приостановить, особенно при длительном контакте покрытий, например дорожных, с водой в осенний и весенний периоды в средней климатической полосе страны. Проникновение воды начинается с гидрофилизации поверхности за счет «застревания» в ней молекул воды, поверхностной сорбции, чему способствует тепловое движение (энтропийный фактор). Диффузии воды способствуют также уменьшенное количество асфальтенов в битуме, увеличенное содержание асфальтеновых кислот, водорастворимых соединений типа фенолов (например, в дегтях), повышенная гидрофильность минеральных наполнителей. Вода как сильно полярная жидкость способна вначале оттеснять с поверхности минералов менее полярные молекулы, раннее адсорбировавшиеся из битума, а затем сильно обводнять систему, создавая эффект набухания. В соответствии с электрохимической теорией набухания интенсивная аккумуляция воды на поверхности минеральных частиц растет с повышением плотности заряда и, следовательно, с уменьшением диаметра этих частиц. Набухание обусловлено прониканием молекул воды или иной среды в объем тела как диффузионным путем, так и по механизму капиллярного потока, поскольку в структуре тела практически всегда имеются микропоры, субмикротреши-ны различных размеров и форм.

 

Наиболее уязвимой структурной частью асфальтового бетона является асфальтовое вяжущее вещество, а от его стойкости к водной среде и колебаниям температуры зависят согласно закону конгруэнции качественные показатели асфальтового бетона, его прочность, теплостойкость, долговечность и т. д. При тепловых перепадах через 0°С происходит разуплотнение асфальтобетона вследствие циклического замерзания воды в порах покрытия. Разуплотнение связано с увеличением пористости и с возрастанием притока воздуха внутрь покрытия, что сопряжено с активизацией процесса окисления органического вяжущего вещества. И хотя вода сама по себе является слабым окислителем битума или дегтя, она благоприятствует интенсивному их окислению вследствие повышения пористости и доступа воздуха в монолит. Воздействие воздуха основано на окислении и полимеризации углеводородов, в частности, непредельного ряда, с изменением группового химического состава и свойств битума или дегтя.

 

Окислительный процесс ускоряется под комплексным воздействием воздуха, теплоты, солнечного света, особенно его ультрафиолетовых лучей. При ветровом воздействии происходит быстрое вымораживание воды, что в конечном счете приводит к росту хрупкости и количества микропор и трещин в асфальтобетонных покрытиях. С увеличением в битуме кислородсодержащих, азотистых и сернистых соединений стабильность битума уменьшается. К этому же нежелательному эффекту приводит увеличение пористости асфальтобетона после деструкции под влиянием диффузии воды.

 

Из числа спонтанно развивающихся явлений старения битума, кроме упомянутых окисления и полимеризации, следует еще выделить синерезис и эмульгирование.

 

Синерезис — самоуплотнение вследствие молекулярного сцепления, а также под влиянием сил тяжести или внешних сил. Из битума постепенно выделяется жидкостная среда (масла и смолы), которая в дальнейшем либо сорбируется минеральными компонентами, либо под внешним давлением выдавливается наружу, выступая в виде «жирных» пятен. В первом случае возрастает концентрация асфальтенов в битуме и асфальтовом вяжущем веществе с упрочнением структуры и повышением жесткости материала. Во втором случае расслабляются структурные связи при высоких температурах и появляются пластические деформации в верхних слоях покрытий.

 

Эмульгирование битума может быть вызвано присутствием в 0кружающей среде или в компонентах смеси, например в песке, эмульгирующих веществ — глинистых примесей, извести, поверхностно-активных веществ и др. Вынужденный частичный перевод битума в эмульгированное состояние приводит к снижению адгезионных свойств, некоторой потере связности в монолите.

 

Вместо вязкости пользуются также некоторыми дру, гими характеристиками качества, чувствительными к старению битума, например величиной сдвигоустойчивости.

 

Для торможения деструкции асфальтового бетона на стадии технологии и в эксплуатационный период применяют различные меры. Важно обеспечивать высокую плотность структуры и поддерживать ее на этом уровне, вносить компоненты, повышающие деформатив-ность монолита (не выходя за допустимые пределы); увеличивать гидрофобность асфальтобетона; снижать время релаксации напряжений (в допустимых пределах); своевременно восстанавливать поверхностные слои и надежнее изолировать их от внешней агрессивной среды; использовать только оптимальные составы и оптимальную структуру асфальтового бетона; вносить в составы стабилизаторы структуры, энергетически связывающие проникшую воду, и т. п.

 

Детальное обследование проводят для оценки прочности и технического состояния несущих и ограждающих конструкций, анализа качества архитектурно-планировочного и объемного решения здания. Различают два вида детального обследования: предварительное и техническое.

 

Предварительное обследование—это анализ имеющейся документации и тщательный осмотр здания. Особое внимание уделяют таким характеристикам, как:

 

Детально обследуют опорные здания, предназначенные для капитального ремонта, реконструкции и реставрации. При этом за основу принимают результаты общих инженерных изысканий, выполненных на стадии подготовки к проектированию реконструкции и благоустройства застройки.

 

• материал и техническое состояние несущих конструкций;

 

Предварительным обследованием уточняют общие сведения, характеризующие застройку, как градостроительное формирование. В результате конкретизируют первоначальное заключение о возможности предполагаемой реконструкции или ремонте. Устанавливают и ограничения, накладываемые на эти виды мероприятий состоянием существующих конструкций и планировки.

 

• анализ условий содержания элементов здания, фиксация всех отступлений от правил эксплуатации.

 

• возраст дома и его принадлежность^ктгстерг^есТ!»1Пурёде города;

 

В состав технического обследования входит подробное изучение архитектурно-планировочного и объемного решения, конструкций и инженерного оборудования здания. Целью такого обследования является разработка технического заключения о стратегии ремонта и восстановления несущей способности поврежденных конструкций, о мероприятиях, обеспечивающих безопасную в дальнейшем эксплуатацию сооружения.

 

• конструктивная схема здания и проведенные за время эксплуатации перестройки, изменяющие схему работы конструкций;

 

Количественная оценка этих факторов, благоприятно отражающихся на работе конструкций, является серьезной задачей, решение которой выходит за рамки нормативных и справочных документов, применяемых для расчета конструкций нового строительства.

 

На основе такого анализа выявляют причины появления имеющихся дефектов, исследуют тепловлажностный и аэрационный режимы чердачного и подвального помещений. Устанавливают качество содержания фасадов и перекрытий. В результате предварительного обследования определяют места необходимых вскрытий конструкций для их освидетельствования. Составляют задание на техническое обследование.

 

Обследование объемно-планировочного решения преследует цель получения подробных данных об архитектуре здания и его фасадов. В процессе обследования составляют обмерные чертежи поэтажных планов, разрезов и фасадов.

 

При обследовании стремятся выявить фактическую схему работы элементов, входящих в единую систему коробки здания. В нем большинство конструкций работают не самостоятельно, а во взаимодействии с другими. Сказывается перераспределение нагрузок за счет повышения со временем жесткости остова здания в целом, появления омоноличенных узлов, включения перегородок в работу перекрытий и т. п.

 

Разрезы в масштабе 1:50 или 1:100 делают по наиболее характерным местам здания. При этом разрез по лестничной клетке обязателен. На чертежах проставляют вертикальные отметки, толщины и детали основных конструкций. Приводят вертикальную привязку оконных проемов и архитектурных членений фасадов.

 

С другой стороны, использование резервов прочности, возникших в период эксплуатации здания, является насущной задачей конструирования. При разработке проекта ремонта и реконструкции заманчиво использовать эти резервы. Поэтому при детальном обследовании возникает необходимость в научном исследовании работы конструктивных элементов.

 

Генеральный план участка составляют в масштабе 1:50 На нем показывают соседнюю застройку, зеленые насаждения и участки прилегающих улиц.

 

Поэтажные планы составляют в масштабе 1:100 с точностью замеров ± 0,01 м. На этих планах указывают назначение и характер использования помещений, наносят размеры конструктивных элементов и санитарно-технического оборудования. Детали, вызывающие дополнительные нагрузки на несущие конструкции, отмечают особо.

 

Характер обследования фундаментов и оснований зависит от вида предполагаемых реконструктивных работ. Когда в здании предполагают провести капитальный ремонт без значительного увеличения нагрузок на фундаменты, выполняют контрольное обследование.

 

Фасады здания выполняют в масштабе 1:10 Для облегчения работы используют фотографии здания и его архитектурных деталей. Делают также фотоснимки прилегающих домов, которые помогут в последующем увязать фасад с соседней застройкой.

 

В процессе обследования грунтов оснований выявляют следующие данные:

 

Несущие и ограждающие конструкции обследуют для получения сведений об их прочности и надежности. Тщательному обследованию подвергают основные несущие элементы: фундаменты, стены, столбы и колонны, перекрытия и кровли. В результате после проведения поверочных расчетов составляют техническое заключение, где дают оценку прочности здания и его элементов. Определяют допустимые нагрузки на отдельные конструкции. Рекомендуют мероприятия по их восстановлению и усилению.

 

• однородность основания и степень использования величины допускаемого давления под подошвой фундаментов;

 

Если же предполагают реконструировать дом, надстраивая его или меняя перекрытия на железобетонные, то выполняют всестороннее обследование. Это связано со значительным увеличением нагрузок в результате намечаемых мероприятий.

 

Конструкции фундаментов исследуют, определяя следующие параметры:

 

• физико-механические свойства (пористость, влажность, удельное сцепление, угол естественного откоса);

 

• прочность и износ материалов несущих конструкций;

 

• неравномерность давления на разных участках, характер осадок и деформаций.

 

• наличие арматуры в элементах фундаментов, ее состояние и степень износа.

 

• геометрические размеры конструктивных элементов, включая опорные части;

 

В результате обследования составляют описание фундаментов и подстилающих их пород, выполняют обмерочные чертежи, включая детали полов подвала. Замеры производят с точностью ± 0,01 м. В описании указывают допустимое давление на основание под зданием, фактическую удельную нагрузку под подошвой, полученную расчетом. Характеризуют расчетно-конст-руктивную схему фундаментов, их конструктивное решение, деформационные изменения и качество материалов.

 

• влажность, однородность и прочность кладки, бетона или бутобетона;

 

В тех случаях, когда намечают капитальный ремонт без увеличения нагрузок или ослабления стен, освидетельствуют состояние кладки, определяют возмо^ ность ее дальнейшей эксплуатации и запас долговечности. Особое внимание уделяют обследованию трещин, признаков выветривания, вспучивания или отслоения стен от вертикали.

 

Прочность и некоторые другие свойства грунтов и материалов фундаментов определяют лабораторным испытанием проб, взятых на разной глубине. Используют и неразрушающие методы испытаний, проводимых непосредственно в конструкциях или породе.

 

В случае предполагаемого обновления здания с увеличением нагрузок на стены проводят детальный их расчет. Одновременно тщательно обследуют эти конструкции и изучают причины возникновения имеющихся дефектов.

 

Стены здания обследуют в следующем порядке. Прежде всего анализируют конструктивную схему всего сооружения, выявляя несущие и самонесущие стены. После этого приступают к исследованию конструкций. Объем обследования зависит от вида ремонта.

 

Трещины замеряют щупами, которые заводят в кладку или физическими методами, например импульсным. В особо ответственных местах на трещины ставят гипсовые маяки. Наблюдая за ними, судят о динамике процесса трещи-нообразования. Применяют и экспрессметоды, например датчики, улавливающие даже незначительные подвижки кладки.

 

Если обнаруженные дефекты превышают нормативные пределы или установлено, что процесс деформации не стабилизировался, определяют несущую способность конструкций. Проводят поверочные расчеты отдельных элементов. Стены подвергают тщательному изучению, выясняют причины появления изъянов.

 

Арматуру и металлические закладные детали определяют электромагнитными методами. Ими же можно установить сечение металла.

 

Наиболее типичным дефектом каменных стен являются трещины. Они появляются по разным причинам: от нагрузок, превышающих допустимые; из-за неравномерности осадок основания под фундаментами или местных просадок на отдельных участках.

 

В результате обследования составляют обмерные чертежи планов зданий. Размеры проставляют с точностью ± 0,01 м. Эти чертежи дополняют исполнительными развертками стен. На них показывают все каналы и места заложенных проемов. Указывают расположение трещин, их характер и связанность между собой, глубину и давность образования. Отмечают арматуру и металлические крепления.

 

При обследовании важно установить монолитность стен. Каналы, заложенные проемы, другие пустоты или расслоения, появившиеся во время эксплуатации, легко выявить методом проникающей радиации или ультразвука.

 

В железобетонных колоннах определяют сечение арматуры и класс бетона. В чугунных и стальных колоннах выявляют толщины стенок.

 

Прочность кладки проверяют лабораторным анализом образцов, отбираемых поэтажно. Перед отправкой на испытание их маркируют, а места высверливания колонок отмечают на развертках стен. Применяют и неразрушающие методы: механические, действующие по принципу отпечатка или отдачи, и электрофизические, например ультразвуковой.

 

Колонны и столбы обмеряют в каждом этаже. Натурные данные наносят на чертежи.

 

Столбы и колонны из кирпича освидетельствуют методами, применяемыми для обследования стен. В дополнение определяют тип кладки, поскольку в старых зданиях столбы зачастую сложены «в корзинку» и их прочность на 20 % ниже, чем у сплошной кладки, поскольку имеется пустота. Иногда в столбы закладывали чугунный, стальной или железорастворный сердечник.

 

Во время обследования устанавливают следующие характеристики перекрытий:

 

Описываемые конструкции обмеряют в каждом этапе. Устанавливают конструкцию стыков-опор, консолей и капителей.

 

• сечение и шаг несущих элементов — прогонов и балок;

 

Перекрытия являются такими частями здания, техническое состояние которых в значительной степени определяет стратегию капитального ремонта всего сооружения, поэтому эти конструкции обследуют весьма тщательно. В отдельных местах вскрывают полы и облицовку потолков. В заселенных квартирах такие вскрытия затруднительны и в этом заключается определенная сложность инженерных изысканий.

 

• техническое состояние отдельных частей конструкций: прогонов, балок, накатов, засыпки, полов, гидро- и пароизоляции;

 

• расчетно-конструктивную схему и вид промежуточных (внутренних) опор;

 

• звуко- и теплоизоляционные свойства конструкций.

 

• вид материалов и степень износа в помещениях различного назначения — комнатах, санитарных узлах и т. д.;

 

Выявляют расположение и сечение металлических балок, арматуры и стальных закладных частей. Используют электрофизические методы. Для этих целей конструкции вскрывают реже, так как при современной технике нераз-рушающие методы дают весьма точные результаты.

 

• прочностные показатели элементов — прогибы, деформации потолков и полов;

 

В металлических элементах определяют степень поражения коррозией. Деревянные конструкции проверяют на загнивание и влажность по поверхности и в теле элемента. Пробы подвергают анализу на грибок, гниль и плесень. При обнаружении этих дефектов устанавливают границы пораженных мест.

 

Изучая расчетно-конструктивную схему, рассматривают возможность совместной работы несущих элементов перекрытий, роль промежуточных опор, на которые может передаваться часть нагрузки, не предусмотренная при строительстве. Определяют и влияние заделки балок, поскольку они со временем могут превращаться в жесткую опору, способную воспринимать моменты.

 

Деформации перекрытий изучают по трещинам на потолке. Они появляются в результате неравномерных осадок коробки здания, усадок в самой конструкции, динамических и статических нагрузок, превышающих нормативные.

 

Техническое состояние конструктивных элементов и качество применяемых материалов устанавливают путем отбора проб и последующего лабораторного анализа. Образцы высверливают специальными бурами на наименее загруженных участках конструкции.

 

При обследовании составляют обмерные чертежи. На них наносят места вскрытий, оси балок и прогонов. Приводят поперечные сечения по перекрытиям, фиксируют расположение трещин и пораженных узлов элементов. Размеры проставляют с точностью ± 0,01 м.

 

Прогибы перекрытий обследуют путем нивелировки и измерения потолка и несущих балок прогибомерами. При этом проверяют провесы в центре относительно опор.

 

• материал и конструктивные особенности маршей и площадок, конструктивное решение узлов сопряжения;

 

По направлению и глубине раскрытия трещины оценивают несущую способность перекрытия. Иногда для такой оценки необходимо изучить динамику процесса трещинообразования. Тогда устанавливают «маяки».

 

• уклоны маршей и наличие забежных ступеней.

 

Лестницы обследуют, определяя следующие данные:

 

Перегородки обследуют путем осмотра, простукивания и зондирования. При этом выявляют деформации этих ненесущих конструкций, трещины и вспучивания. Исследуют наличие нагрузок от перекрытий, как следствие непредусмотренных проектом прогибов балок и прогонов. В зданиях, где перекрытия не будут менять, устанавливают, какие из перегородок можно разобрать, а какие нельзя.

 

• характер деформаций несущих элементов, трещин и повреждений ступеней, плит площадок, мест заделки в стенах;

 

В деревянных перегородках проверяют качество древесины. Ее подвергают анализу на грибок и другие виды биологического поражения.

 

Эти конструктивные элементы здания обследуют методами, применяемыми при инженерных изысканиях на перекрытиях. Результаты обследования наносят на чертежи перекрытий и обмерные планы этажей.

 

Батоны эксплуатируют в наиболее неблагоприятных условиях атмосферного воздействия на конструкции. Осадки, знакопеременные перепады температуры, газы, содержащиеся в воздухе, оказывают разрушающее действие на материалы, вызывают коррозию стальных деталей. В связи с этим возникает необходимость в регулярном обследовании этих частей здания, обладающих наибольшей вероятностью разрушения.

 

Проверяют звукоизоляционные свойства. В местах повышенной звукопроводности устанавливают причины дефектов в местах примыкания к смежным элементам. Если же обнаруживают проникновение звуковых волн по всей плоскости, то изучают звукоизолирующий слой.

 

• выявляют расчетную схему и наиболее нагруженные элементы;

 

Все полученные в результате обследования данные отражают на чертежах и в пояснительной части заключения.

 

• устанавливают техническое состояние этих элементов, проводят испытания пробной нагрузкой с измерением специальными приборами деформаций в конструкциях;

 

Обследование балконов заключается в осмотре конструкций. При этом:

 

• проводят поверочные расчеты и дают рекомендации по усилению конструкций.

 

• определяют сечения балок, плит и подкосов или подвесок;

 

Осмотр конструкций крыш проводят для:

 

• изучают причины, вызывающие деформационные изменения;

 

• оценки причин и следствий появления этих дефектов.

 

Крыши и кровли обследуют, прежде всего устанавливая конструктивную схему стропильной системы. После этого исследуют материалы, из которых сделаны эти конструкции.

 

При обследовании кровель определяют состояние гидроизоляционного слоя. Выявляют дефекты в нем, устанавливают места протечек. Особо осматривают места примыкания к вертикальным конструкциям, проходящим через кровлю, и осмотру водостоков.

 

• выявления деформаций в конструкциях и целостности покрытия;

 

Техническое заключение составляют, отражая результаты детального обследования. Заключение состоит из четырех частей: архитектурной, конструктивной, технико-экономической и выводов.

 

В стропильных системах и фермах определяют величины прогибов, искривлений и кручения сжатых элементов, провисания затяжек и нарушения узлов сопряжений. Проверяют наличие и состояние гидроизоляции между деревянными и каменными конструкциями. Выявляют биологически пораженную древесину и металлические элементы, подверженные коррозии.

 

Для зданий, представляющих архитектурно-художественную ценность, фасады представляют в виде фотографий, выполняют обмерные чертежи. По архивно-историческим документам и сравнению с натурой дают заключение о сохранности первоначального облика дома. Оговаривают и мероприятия, допустимые на этом объекте, исходя из условий сохранности памятников и элементов исторической среды города. В пояснительную записку включают документы о предварительном согласовании ремонта с городскими и муниципальными властями.

 

В рулонных кровлях проверяют сцепление отдельных слоев гидроизоляционного ковра между собой. Их осматривают в высоких точках кровли, поскольку известно, что мастика под действием инсоляции и связанного с этим повышения температуры размягчается и может стекать вниз. У внутреннего водостока определяют качество примыкания ковра к чаше воронки. Оценивают и состояние водостока, который может быть засорен мусором и сползающей мастикой.

 

В технико-экономической части отражают физический и моральный износ здания, характер планировки квартир и их инженерного оснащения. Освещают благоустройство прилегающей территории и экологическое состояние окружающей среды. На основании этих данных определяют ориентировочную стоимость реконструкции и экономически обоснованные мероприятия. Базируясь на эти технико-экономические показатели, составляют бизнес-планы.

 

В архитектурной части приводят обмерные чертежи, генеральный план участка, фасадов и поэтажных планов, продольные и поперечные разрезы. К этому прилагают краткое описание архитектуры здания и прилегающей застройки.

 

Конструктивная часть технического заключения содержит чертежи всех конструктивных частей здания, описание их технического состояния и деформаций с приложением фотографий. Приводятся данные лабораторных и натурных испытаний неразрушающими методами, а также поверочные расчеты конструкций. В этой части заключения приводят и сохранившиеся архивные материалы, характеризующие конструктивные элементы обследованного дома.

 



Фундаменты на проса дочных грунтах. Кровли из асбестоцементаых плоских и волнистых листов. Кровли из мягких материалов. Крыши бань и саун. Легированные стали и твердые сплавы. Малярные работы. Материалы и изделия из горных пород.

 

Главная  Свойства 



0.012