Наиболее характерные дефекты каменных конструкций

Содержание Введение Наиболее характерные дефекты каменных конструкций Заключение Список литературы Введение Качество строительных конструкций во многом зависит от качества строительно-монтажных работ, так как более половины дефектов этих конструкций вызывается нарушением правил их изготовления, возведения и монтажа. Под дефектами строительных конструкций обычно понимают их несоответствие стандартам, техническим условиям, нормам проектирования и проекту. Дефекты строительных конструкций классифицируются по разным признакам. Наибольшее значение имеет классификация дефектов по причинам, их вызывающим: ошибки при проектировании, некачественное изготовление элементов конструкций, ошибки при производстве строительно-монтажных работ, неправильная эксплуатация зданий. Особую группу составляют ошибки при проектировании, вызванные отсутствием учета условий изготовления и монтажа конструкций. В этом случае даже при соблюдении в проекте норм проектирования создать качественную конструкцию не представляется возможным. Классификация дефектов по причинам, их вызывающим, позволяет выявить причины дефектов и наметить способы их устранения и предупреждения.

Строители должны помнить, что если в проекте есть ошибки, если используются строительные материалы и изделия низкого качества, то нельзя построить конструкцию высокого качества. Поэтому прежде, чем начать строительство, нужно тщательно изучить проект, выявить в нем недостатки и согласовать с проектной организацией соответствующие изменения. При изготовлении и монтаже конструкций следует убедиться в их соответствии стандарту, техническим условиям и проекту. Если этого не сделать, то построенное здание будет иметь дефекты. Каждый дефект характеризуется не только по причинам, его вызвавшими, но и размерами повреждения конструкции и возможными последствиями. Дефекты могут ухудшить нормальные условия эксплуатации (нарушить температурно-влажностный режим помещений, снизить звукоизоляцию ограждающих конструкций, повысить эксплуатационные расходы по зданию), снизить несущую способность конструкций, сократить их долговечность, привести к частичному разрушению и аварии здания. Дефекты, вызванные внешними воздействиями, обычно называют повреждениями конструкций. Все дефекты строительных конструкций, за исключением вызванных стихийными бедствиями, можно объяснить отсутствием надзора со стороны инженерно-технического персонала проектных, строительных и эксплутационных организаций, невысокой квалификацией исполнителей и, в ряде случаев, отсутствием их заинтересованности в выпуске высококачественной продукции.

1. Наиболее характерные дефекты каменных конструкций К наиболее характерным дефектам каменных конструкций, допускаемых при их возведении, могут быть отнесены:

— неоднородность растворной постели;

— применение вида и марок камня и раствора, не соответствующих проекту;

— некачественную перевязку камня в кладке, особенно опасную в сильно нагруженных столбах, простенках и пилястрах;

— отсутствие перевязки продольных стен с поперечными;

— пропуск или занижение сечений связей стен с колоннами или перекрытиями;

— утолщение горизонтальных швов кладки против предусмотренных нормами;

— плохое заполнение раствором вертикальных швов кладки;

— нарушение вертикальности стен и столбов;

— укладку прогонов и балок на стены и столбы без опорных плит;

— недостаточную длину опирания перемычек на стены;

— пропуск или уменьшение количества арматуры в армокаменных конструкциях;

— некачественное выполнение металлических покрытий парапетов, карнизов и поясков, а также примыканий кровли к стенам;

— неправильное выполнение температурных, осадочных и антисейсмических швов;

— дефекты кладки из-за нарушения правил производства работ в зимних условиях.

Все перечисленные дефекты, кроме первого, более или менее видимы и могут быть оценены количественно. Однако неоднородность растворной постели, оказывающая наибольшее влияние на прочность кладки, является скрытым, труднооцениваемым дефектом.

Занижение марки камня и раствора приводит к снижению прочности кладки. При этом прочность камня влияет на прочность кладки больше, чем прочность раствора. Снижение прочности раствора сказывается на прочности кладки тем сильнее, чем ниже высота камня. От прочности раствора больше зависит прочность кладки из камней неправильной формы, чем из камней, с формой правильного параллелепипеда. Наименьшее значение прочность раствора имеет в крупноблочной кладке, наибольшее — в бутовой. Все это следует принимать во внимание при оценке влияния допущенных отступлений в марках камня и раствора на прочность кладки.

Применение видов камней и раствора, не предусмотренных проектом, может вызвать серьезные последствия. Недопустимо использование камня, имеющего морозостойкость меньше проектной, силикатного кирпича вместо глиняного обыкновенного во влажных условиях и при низких расчетных температурах без изменения толщины наружных стен, полнотелого кирпича вместо пустотелого, тяжелого раствора в наружных ограждающих конструкциях вместо легкого и т. п. Такие замены могут привести к разрушению каменных конструкций и промерзанию наружных ограждений зданий.

Применение неправильной перевязки кирпича, (например, кладка столбов «в корзинку»), нарушающей связь верстовых рядов с забутовкой, заполнение забутовки стен кирпичным боем, могут вызвать обрушение сильно нагруженных столбов и простенков. Отсутствие перевязки наружной версты с забутовкой при кладке в зимних условиях методом замораживания приводит к обрушению наружного слоя стены при оттаивании кладки.

Часто встречающийся дефект — отсутствие перевязки продольных стен с поперечными — снижает устойчивость участков стен и пространственную жесткость здания. В случае неравномерной осадки основания при этом появляется возможность обрушения стен.

Пропуск или занижение сечений связей стен с колоннами и перекрытиями также уменьшает пространственную жесткость здания, что при появлении горизонтальных усилий может закончится обрушением участков стен.

Некачественное выполнение стен и анкеровки стен с колоннами и перекрытиями в случае аварийного локального разрушения стены, значительно увеличивает объем разрушения зданий.

Утолщение горизонтальных швов кладки по сравнению с требуемыми нормами по-разному может влиять на прочность кладки. С одной стороны, такое утолщение позволяет улучшить растворную постель под камнем, что приводит к повышению прочности кладки. С другой стороны, чем толще горизонтальный шов, тем больше растягивающие усилия в камне из-за разных деформативных свойств камня и раствора. В зависимости от того, какой из двух факторов оказывает большее влияние при утолщении горизонтального шва, происходит повышение или понижение прочности кладки. Утолщение горизонтальных швов до 30…40 мм снижает прочность кирпичной кладки на 10…15%. Эти данные приводятся для кладки, выполняемой каменщиком средней квалификации на пластичных растворах. Если кладка ведется каменщиком низкой квалификации, то ее прочность будет выше при толщине горизонтальных швов 15…20 мм, чем при толщине 10…12 мм.

При оценке допустимости применения утолщенных швов следует также учитывать и то, что раствор обычно имеет большую плотность, чем кирпич, и, следовательно, повышение доли раствора в кладке вызовет повышение ее теплопроводности. Нужно иметь также в виду, что утолщение швов приводит к значительному перерасходу цемента.

Плохое заполнение вертикальных швов уменьшает прочность кладки, поскольку раствор в вертикальных швах препятствует свободной деформации камня в горизонтальном направлении в случае приложения вертикальной нагрузки. Пустые вертикальные швы, кроме того, являются концентраторами напряжений. Кладка с плохо заполненными швами становится легко продуваемой, ее теплопроводность существенно возрастает.

Нарушение вертикальности участков кладки, увеличивает эксцентриситет прилагаемой нагрузки и повышает внутренние усилия в кладке. Если продольные стены надежно перевязаны с поперечными, имеется надежная анкеровка всех стен в перекрытиях и перекрытия хорошо омоноличены, то дополнительные усилия в наклонных участках стен незначительны. При отсутствии перевязки стен и недостаточной анкеровке их к перекрытиям дополнительные усилия в наклонных участках стен и столбах могут достигать больших значений, особенно в простенках и столбах малого сечения.

Укладка балок и прогонов непосредственно на каменные стены или столбы без опорных плит так же, как и недостаточное опирание плит перекрытий и перемычек, может вызвать местное разрушение каменной кладки. К примеру, при опирании балки шириной 12 см и заделки ее в стену на 25 см, кирпиче М100 и растворе М50 расчетное сопротивление кладки на местное сжатие составляет 45 кН, а расчетная реакция конца балки может быть больше 100 кН.

Значительное влияние на несущую способность каменной кладки оказывает поперечное сетчатое армирование. В зависимости от количества поперечного армирования прочность армированной кладки может до двух раз превышать прочность неармированной.

Пропуск только одной сетки уменьшает эффект армирования в два раза.

Размеры сеток всегда должны быть больше размеров сечения армируемого элемента, чтобы можно было после выполнения кладки визуально проверить все параметры армирования: диаметр стержней, размер ячеек и шаг сеток.

Некачественное выполнение металлических покрытий парапетов, карнизов, поясков, а также примыкание кровли к стенам приводит к переувлажнению каменной кладки и разрушению ее при воздействии отрицательных температур.

При устройстве температурных, осадочных и антисейсмических швов встречаются следующие дефекты: отклонение швов от вертикали, выполнение шва не по всей высоте конструкции, устройство шва без четверти или шпунта. Если отклонение от вертикали или пропуск по высоте имеет осадочный шов, то он перестает отвечать своему назначению. При неравномерной осадке фундаментов стена в области дефектного шва получает разрушения. При отсутствии четверти или шпунта шов становится продуваемым, участок стены приобретает возможность перемещаться перпендикулярно к плоскости стены.

Отсутствие антисейсмического шва или части его приводит к увеличению объема разрушения здания при землетрясениях.

При производстве работ в зимних условиях встречаются случаи применения не очищенного от снега и льда камня, занижения требуемых марок раствора, неправильной дозировки противоморозных добавок. Все это в той или иной степени снижает конечную прочность кладки после ее оттаивания.

Обрушение кладок, выполненных в зимних условиях, чаще всего происходит из-за того, что на период оттаивания кладки не принимаются необходимые меры по временному усиления каменных конструкций, обеспечению равномерного их оттаивания.

Если строители получили проект кирпичного здания, в котором в пределах одного этажа предусмотрено несколько марок кирпича и раствора, то следует добиться от проектной организации изменение этого проекта. В пределах одного этажа должны применятся как кирпич, так раствор только одной марки. В противном случае в конструкциях, в которых предусмотрены более высокие марки кирпича и раствора, может быть уложен кирпич и раствор более низких марок.

фундамент монолитный дефект железобетон Заключение Уже в стадии проектирования нужно разработать такие проектные решения конструкций, которые исключат появление многих дефектов в процессе их изготовления, монтажа и эксплуатации.

В стадии изготовления конструкций особое внимание должно быть уделено качеству применяемых материалов, предусмотренных проектом. На предприятиях по изготовлению железобетонных конструкций должен быть строгий контроль за фиксацией арматуры и закладных деталей в проектном положении, технологией формирования, тепловой обработкой, распалубкой и складированием изделий. При монтаже строительных конструкций главное внимание должно быть обращено на обеспечение проектного положения в пространстве конструктивных элементов (привязка к осям и высотным отметкам), выполнение стыковых сопряжений, устойчивость отдельных элементов и в целом всей конструкции на всех этапах монтажа.

При изготовлении монолитных железобетонных конструкций должны соблюдаться все требования к технологиям монолитного железобетона: приготовление и транспортирование бетонной смеси, укладка ее в опалубку, создание необходимого температурно-влажностного режима, сроки распалубки. Необходим выпуск нормативной литературы по технологиям монолитного бетона. При эксплуатации зданий и сооружений должен быть постоянный контроль за всеми параметрами технологического процесса в здании и сооружении. Нельзя допускать нарушений предусмотренного технологией температурно-влажностного режима, пролива агрессивных жидкостей на пол. Необходимо постоянно наблюдать за состоянием строительных конструкций и во время производить необходимые ремонты.

При подготовке и переподготовке специалистов всех уровней нужно уделять больше внимания изучению дефектов и влиянию их на эксплуатационные качества конструкций.

1. Андреев С. А. Предупреждение аварий и повреждений зданий. М — Л.: Изд. Мин. коммунального хозяйства РСФСР, 1947. — 96 с.

2. Гроздов В. Т. Разрушение кирпичных стен от сезонного и суточного перепадов температуры наружного воздуха и воздействия солнечного облучения Дефекты зданий и сооружений. Усиление строительных конструкций: Материалы II научно-методической конференции ВИТУ (25 ноября 1997). — СПб.: ВИТУ, 1997. — С. 10−12.

.ur