Дефекты и повреждения железобетонных конструкций

Дефекты зданий и характерные повреждения крупноблочных, панельных, деревянных, каменных и монолитных с железобетонным каркасом

Дефекты зданий и характерные повреждения крупноблочных, панельных, деревянных, каменных и монолитных с железобетонным каркасом

Как во время строительства, так и в процессе эксплуатации, со временем, сооружения могут обрести повреждения, которые должны быть выявлены. Чтобы гарантировать безопасность, нужно своевременно принимать меры по устранению проблем, ведь:

дефекты зданий – это нарушение целостности конструкций (как несущих, так и ограждающих), которые могут привести к аварийным ситуациям, и, даже, обрушению. Далеко не всегда повреждения видны невооружённым глазом не специалисту, а многие технические несоответствия и вовсе без специальной экспертизы невозможно выявить.

Выявленные дефекты зданий позволяют установить пригодность сооружений для дальнейшей эксплуатации. По результатам экспертизы определяется конкретный перечень мер по устранению несоответствий и ошибок, допущенных в процессе строительства, а также те дефекты, которые приобрело строение после сдачи объекта в эксплуатацию.

Дефекты зданий

Описание дефектов блочных зданий

При визуальном осмотре и производстве контрольных замеров выявляются элементы, требующие ремонта. Самые распространённые дефекты блочных зданий это:

• Выпадение раствора по швам наружных стен.
• Крен стеновой панели.
• Прогиб железобетонных элементов.
• Растрескивание внутренних простенков.
• Разгерметизация межблочных и межпанельных швов.
• Коррозия закладных деталей.
• Трещина над и под оконным проемом.
• Наличие растрескиваний в опоре плиты.
• Зазоры в точках сопряжения панелей.

При выполнении обследования или осмотра в заключении отображается информация о перемычках, прогонах, балконных плитах, лестничных площадках и маршах.

Имеющиеся дефекты блочных зданий выявляются экспертной комиссией, которая руководствуется положениями действующих СНиП, ГОСТ, ВСН и СП. По результатам обследования выдаётся заключение в соответствии с СНиП 1.01.01 – 82.

В итоговом документе предусматриваются ремонтные работы, такие как заделка трещин, замена отдельных элементов строения, герметизации швов и другие.

Дефекты блочных зданий

Дефекты крупноблочных панельных зданий

При обследовании домов этого типа выявляются следующие дефекты панельных зданий:

1. Наличие растрескивания штукатурки по периметру плит перекрытия, блоков и стеновых панелей.
2. Разгерметизация закладных деталей,в результате выпадения раствора.
3. Незначительное раскрытие сварных элементов и арматуры железобетонной конструкции.
4. Оголение металлических элементов армокаркаса над дверями и окнами
5. Изменение положения крупных блоков и стеновых панелей в пространстве,с отклонением от вертикальной оси.

При выполнении осмотра эксперты указывают на места, где нужно заделать трещины, герметизировать швы, очистить от ржавчины и обработать металлические элементы антикоррозийным составом.

Дефекты панельных зданий

Характерные повреждения и дефекты зданий с железобетонным каркасом

Для проведения экспертизы с целью выявить явные и скрытые дефекты зданий с железобетонным каркасом используются специальные приборы и оборудование, позволяющие производить анализ неразрушающим методом. Работы выполняются согласно ГОСТ 16504-81 «Неразрушающий контроль», а также СНиП 2.03.01-84*«Бетонные и железобетонные конструкции». Эксперты определяют:

1. Марку бетона по прочности на сжатие и соответствие класса бетона заявленному в проекте.
2. Соответствие геометрических размеров конструкций с теми, которые указаны в проектной документации.
3. Наличие трещин (поверхностных и глубоких) и сколов.
4. Состояние наружных покрытий (защитных и декоративных).
5. Нарушение правильности геометрических форм конструктивов.
6. Отслоение бетона от арматуры.
7. Наличие очагов коррозии на бетонных конструкциях и армирующем каркасе.
8. Состояние анкеров в продольной и поперечной арматуре, а также её целостность.

Характерные повреждения и дефекты зданий с железобетонным каркасом

Дефекты монолитных зданий

Дефекты монолитных зданий могут возникнуть из-за недобросовестной работы поставщиков товарного бетона, использованного при строительстве, а также монтажных бригад. Наиболее часто встречающиеся:

• марка и класс прочности не соответствует показателям, заявленным в технической документации;
• неправильный уход за бетонной конструкцией в течение периода набора прочности;
• использование материалов (цемента, щебня, песка), качество которых не позволяют добиться требуемой марки;
• недостаточное вибрирование, что приводит к появлению воздушных пор, и как следствие – отсутствию достаточной прочности монолитной конструкции;
• укладка бетонной смеси с нарушениями (при недопустимых температурах, слишком длительная транспортировка, добавление воды и т.д.).

Нарушение водоцементного соотношения является одной из самых частых причин того, что бетон не набирает прочность. К сожалению, так, иногда, поступают некоторые строители, чтобы сделать бетонную смесь пластичнее. Кроме того, есть ряд дефектов, которые возникают при нарушениях:

• соединения несущих конструкций с заполнением и ограждениями;
• сопряжения элементов каркаса с перегородками или стенами-диафрагмами;
• технологии подбора арматуры и устройства армированного каркаса;
• технологических требований герметизации стыков и закладных деталей;
• дефекты лестничных пролетов, которые должны быть надежно скреплены и опираться на несущие элементы строения.

Дефекты каменных зданий и методы их устранения

Согласно СНиП II-22-81 и ГОСТ 24992-2014 для кирпичных сооружений характерными дефектами являются:

• Повышенное напряжение в конструкции после завершения кладочных работ. Решение – немедленное проведение мер снижающих нагрузку.
• Растрескивание поверхности кирпича или камня. Разрушенный фрагмент подлежит замене.
• Появление трещин по кладочным швам. Образовавшиеся щели торкретируют специальным раствором.
• Масштабное растрескивание с отделением фрагментов здания. Конструкцию стягивают, раскрепляют, элементы заново закладывают, трещины заделывают.
• Вертикальное отклонение стен от оси и их деформации (прогибы). Разрабатываются специальные методы выхода из ситуации.
• Выщелачивание раствора, его выкрашивание, вымывание, выветривание. Недостающий раствор восполняется.
• Избыточное увлажнение кладки. Устанавливаются причины и предоставляются индивидуальные рекомендации.
• Повреждение, отслоение, недостаточное сцепление с кладкой защитного (декоративного) слоя. Штукатурка меняется полностью или в ней заделывают трещины.

Дефекты каменных зданий

Методы ремонта и усиления кладки

Поврежденный фрагмент подлежит демонтажу. Небольшие трещины торкретируются. При этом раствор должен максимально заполнить полость. Если повреждения камня (кирпича) значительные, его нужно заменить полностью. Когда приходится переложить большой участок, важно, чтобы новая кладка была перевязана с той, которая не имеет повреждений.

Характерные повреждения и дефекты деревянных зданий

Все дефекты разделяются на две категории: биологического и механического характера. Биоповреждениями являются:

• разрушение древесины в процессе гниения;
• продольные трещины, появившиеся в результате разбухания от влаги с последующим пересыханием;
• разрушение целостности волокон, в результате жизнедеятельности насекомых и микроорганизмов.

Основным документом, регламентирующим оценку состояния сооружения из дерева, является СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции». Экспертная комиссия, проводящая ревизию деревянного сруба, выявляет:

1. Места разрыва продольно-напряженных бревен в местах с ослабленным сечением.
2. Деформированные элементы с нарушениями правильности геометрической формы.
3. Наличие изломов в бревнах и брусах, подвергаемых нагрузкам на изгиб.
4. Расслоение клеевых швов в клееном брусе, применённом при строительстве.
5. Дефекты соединений (скалы на лобовых врубках, износ шпонок, срезов нагелей).
6. Элементы с ослаблением в поперечном сечении, непредусмотренном проектом.

Брусы и бревна, дефекты которых несут в себе опасность для целостности конструкций дома, подлежат замене. При разгерметизации межбревенных швов щели заделываются. Все необходимые для этого меры, материалы, технологии указываются в экспертном заключении с рекомендациями.

Дефекты деревянных зданий

Дефекты жилого помещения

Согласно ГОСТ 30494-2011 жилые здания и помещения должны соответствовать установленным нормам. Другой нормативный акт, а именно ГОСТ 31937-2011 указывает на порядок проведения экспертной оценки состояния жилых помещений. Руководствуюсь этими документами, эксперты выявляют:

• Трещины в защитном и декоративном покрытии стен.
• Места обрушения штукатурки и дранки с потолка.
• Наличие дефектов стяжки пола.
• Отставшую облицовочную плитку.
• Отслоения краски, штукатурки, побелки.
• Вздутие напольного покрытия.
• Отслоение обоев (отклеивание, вздутие).
• Щели в паркете, его качество и степень износа.

Заключение содержит перечень всех недостатков в отделке комнат. При необходимости рассчитывается смета, в которой указана цена материалов и стоимость ремонтных работ, необходимых для устранения выявленных дефектов жилого помещения.

Дефекты жилого помещения

Скрытые дефекты зданий

Определение этого термина и перечень скрытых дефектов приведён в ГОСТ 15467-79 об управлении качеством. Этот нормативный акт является одним из основных регламентирующих документов при проведении обследования сооружения.

Скрытые дефекты это те, которые не могут быть выявлены при визуальном осмотре, и для которых необходима специальная аттестованная аппаратура. Для выявления скрытых дефектов зданий используются неразрушающие методы контроля, которые позволяют определить, например:

1. Фактическую марку бетона и сопоставить подученные данные с теми, что указаны в проектной документации.
2. Качественный и количественный состав применённых при строительстве материалов.
3. Состояние, количество и марку арматуры в стеновых панелях и перекрытиях.

Последствия возникновения дефектов в зданиях и конструкцих

Одинаково пагубно сказываются на целостности конструкции как дефекты, появившиеся в процессе эксплуатации, так и те, которые являются последствием халатности строителей и проектировщиков. Самую большую опасность несут дефекты оснований фундаментов. Стены играют не меньшую роль. Нарушение целостности данных несущих элементов приводит к деформации каркаса и обрушению.

Будь то явные или скрытые дефекты, они несут в себе опасность различной степени:

1. Группа 1. Существует угроза обрушения, деформации, потери целостности каркаса. Результат – авария.
2. Группа 2. Сооружение остаётся целостным, но несущая способность снижается. Последствия – невозможность применения в целевом назначении.
3. Группа 3. Здание остаётся целым, и его можно эксплуатировать, но его обслуживание требует дополнительных затрат на ремонт.

В последнем случае требуется периодический осмотр и производство мер по ликвидации дефектов, чтобы их масштаб не перерос в следующую, более опасную группу. В зависимости от масштаба повреждений, выявляется степень снижения несущей способности, и определяется возможность восстановления строения:

1. Незначительное (до 5%). Допускается дальнейшая эксплуатация.
2. Слабое (до 15%). Конструкция требует усиления и ремонта.
3. Среднее (до 25%). Потребуется капремонт с усилением.
4. Сильное (до 50%). Капитальный ремонт сопровождается заменой отдельно взятых фрагментов.

Объекты, у которых несущая способность уменьшилась более чем на 50%, подлежат демонтажу, так как дальнейшая безопасная эксплуатация невозможна ввиду риска обрушения.

Последствия возникновения дефектов в зданиях

Дефектовка зданий

При проведении экспертизы для выявления наличия дефектов зданий инспекторы руководствуются действующими регламентами, указанными в ГОСТ, СНиП, СП и ВСН. Процедура выполняется на основании официально подписанного договора, в котором чётко определён объект обследования и тех.задание. Результатом действий инженеров и лаборантов является выдача заключения, в котором указывается:

1. Перечень установленных дефектов.
2. Степень износа конструкций и узлов.
3. Наличие риска обрушения.
4. Методология предотвращения последствий.
5. Материалы, необходимые для ремонта.

Заключение подписывается ответственными лицами и визируется руководителем компании. Выдаваемый документ имеет юридическую силу и может быть представлен в суде в качестве доказательства.

Источник: https://sklerometr.ru/stati/defekty-zdaniy

Причины и устранение трещин в конструкциях из железобетона

Дефектов бетонных поверхностей достаточно много. Ошибки в процессе производства, низкое качество материалов, неточности проектирования, нарушение требований при эксплуатации — далеко не весь перечень повреждений. Самым распространенным дефектом бетонных, железобетонных конструкций являются трещины. Анализ происхождения, возможности ремонта — важные вопросы в проблеме трещинообразования.

Почему появляются дефекты?

Причины возникновения трещин разнообразны. К самым распространенным относятся:

• высокая температура окружающей среды;
• несоблюдение толщины слоя, рекомендованной стандартами строительства;
• нарушения в работе с пластификаторами;
• ошибки в способе усиления несущей способности металлом;
• ошибки в проектной документации;
• аварии, стихии.

Часто дефекты появляются в процессе высыхания железобетонной конструкции. Высыхая, бетон теряет жидкость и сжимается. Процесс трудно поддается контролю, особенно при работе на открытом воздухе.

Образовавшиеся повреждения не обязательно говорят о разрушении строения. Момент возникновения, ширина дефекта, место расположения — факты, на которые необходимо обратить внимание, чтобы понять, насколько серьезна проблема.

Окончательная причина проблема становится известной после тщательного исследования.

В каждом индивидуальном случае обязательно привлечение квалифицированного специалиста, не только для выяснения причины возникновения проблемы, но и для обязательного ее устранения.

Виды

Со временем в ходе эксплуатации в железобетонных конструкциях появляются разные дефекты.

Разнообразные причины, в результате которых появляются дефекты, разделяют по характерным критериям. Причина возникновения:

• механическое повреждение в процессе эксплуатации объекта;
• повреждение конструкций при транспортировке, погрузке, монтаже;
• возникновение дефекта в результате воздействия сжимающих сил;
• технологичный дефект (усадка, плохое уплотнение);
• результат коррозии арматуры.

Значение причины:

• указывает на аварийное состояние сооружения;
• увеличивается проникновение влаги в железобетонные строения;
• износ строения, подверженного коррозии;
• нарушения, которые вызывают опасения.

Железобетонным конструкциям вредят следующие виды образований:

• сквозные клиновидные;
• сквозные внахлестку;
• несквозные клиновидные;
• сквозные параллельные;
• наклонные замкнутые;
• продольные несквозные.

Анализируя трещину по характеру возникновения, степени открытия, возможно установить истинную причину и поставить заключение об опасном состоянии сооружения.

 Силовое влияние на конструкцию образует повреждение, которое располагается перпендикулярно основной линии приложения силы. Поверхность под воздействием сжатия покрывается трещинами в хаотичном порядке, образуя узловое соединение.

Такие трещины называются усадочными. Коррозийные трещины располагаются на конструкциях вдоль металлического стержня.

Повреждение плит свода

Трещина в железобетонной монолитной плите перекрытия.

Перекрытия промышленных сооружений находятся в сложных условиях, испытывают колоссальную нагрузку, силовые, химические воздействия. Следствие — износ поверхности и образование повреждений. В процессе затвердевания в бетоне могут образоваться повреждения небольшого размера. Усадочные трещины внешне напоминают сетку и не приносят опасности.

Дефекты, которые появляются в процессе эксплуатации сооружений, постепенно удлиняясь и расширяясь, приводят к деформационным повреждениям. Появление характерных признаков говорит о серьезных нарушениях во время строительства и перенапряжении плит перекрытия. Проблему устраняют в обязательном порядке заменой конструкции, нет возможности — выставляют подпорную стену и убирают все тяжелые вещи.

Прогиб перекрытия также становится причиной возникновения проблемы. Проводится оценка состояния арматуры, бетона. Недостаточное количество арматуры, неправильное ее расположение приводит к силовой трещине. Расширение отверстия больше 3 мм требует усиления дополнительным армированием.

Нарушения ферм

Стропильные фермы обладают характерной особенностью работать на сжатие, обеспечивая устойчивость, жесткость покрытия.

Соединенные элементы способствуют возникновению концентрации различного по характеру напряжения: растягивающего, сжимающего, касательного. Большая концентрация способствует возникновению в местах соединения нарушений.

 Растягивающее напряжение грозит сквозной вертикальной трещиной, сжимающее напряжение – несквозной горизонтальной.

Ряд причин влияющих на деформацию:

• низкое качества бетон;
• неправильное расположение поперечной арматуры;
• смещение металлического каркаса.

Щели в балках

Характерные трещины в балке: 1 — нормальные трещины в зоне максимального изгибающего момента; 2 — наклонные трещины в зоне максимальной поперечной силы; 3 — трещины и раздробление бетона, в сжатой зоне элемента.

Трещинам, возникшим в местах укладки балок, уделяют особое внимание. Упрощенное соединение стропильной конструкции грозит возможным защемлением опор, что в совокупности с давлением плит приводит к образованию отверстий.

Явление редкое, но восстановлению не подлежит.

Строительная конструкция под воздействием вертикальных или горизонтальных трещин в балках разрушается. Выделяют несколько причин такой проблемы. Первая – усадочное напряжение, вызванное недостаточно сильным защитным слоем. Плохое качество материала, нарушение температурного режима при термообработке – причины проблем с балкой.

Усадочная щель небольшая, но через нее проходит воздух, газы, вызывающие коррозию металла. Ржавчина – большая проблема усадочных дефектов, она распирает бетон, расширяя отверстия. Вторая причина – коррозия, вызвана не под влиянием пара.

Возникает под воздействием химических соединений, входящих в состав бетона. Степень опасности зависит от степени развития коррозии. Третья причина – раскол балки.

Повреждения балок — прямая угроза прочности конструкции.

Другие дефекты

Тип сооружения, его конструкция, схемы расчетов не влияют на общие характеристики трещин. Каждый появившийся недостаток говорит, что данная точка является скоплением напряжения. Самые распространенные виды недостатков нами уже рассмотрены, но это далеко не полный список всех погрешностей. Обратим внимание на существующие виды повреждений:

• Мелкие трещины, волосяные. Появляются на верхней поверхности, четкая направленность отсутствует, визуально определить нетрудно. Не влияют на несущую способность, легко устраняются замазыванием раствора.
• Мелкие трещины вдоль стержня металла. Сопровождается дефект легкой ржавчиной до 5 мм, возможен раскол бетона возле арматуры. Несущая способность снижается на 5%, что влияет на длительность эксплуатации. Необходимо возобновление защитного слоя, при необходимости производят усиление места дефекта.
• Скалывание бетона. Происходит под механическим воздействием. Если возникло в сжатой зоне — нарушается несущая способность элементов, в растянутой зоне — несущая способность не нарушена, страдает жесткость конструкции. Сколы заделываются мелкозернистым раствором.
• Замасливание бетона. Утечка масла на производствах приносит существенные проблемы. Прочность бетонных покрытий снижается на 30%. Промасленный слой снимается, устраняются протечки.
• Отслоение защиты. Образование коррозии, возникновение расколов приводит к отшелушиванию защитного слоя. Состояние аварийное, устраняется восстановлением защитного покрытия.
• Раскол фундамента приводит здание в аварийное состояние. Срочно устраняется вибрация, проводится усиление фундамента.

Процесс устранения трещин

Восстановление железобетона методом инъектирования.

Не так страшна трещина, как ее ширина. Допустимый размер 3 мм. В повреждения большего размера с легкостью просачивается влага.

В холодное время года вода замерзает, еще больше расширяя щель и так проходит несколько периодов замерзания, оттаивания. Раскол увеличивается в объеме, влаги попадает в него еще больше.

Со временем вода достигает металлического стержня, появляется ржавчина, как следствие — разрушение бетона.

Во избежание разрушения даже мелкие трещины стоит устранять на ранней стадии. Бетонная площадь обрабатывается холодной водой, с помощью шпателя волосяные образования заделываются раствором. Замазывание повреждения возможно произвести любым материалом, разными способами. На правильный выбор влияет ширина повреждения, причина, вид, влияние на несущую способность.

При сохраненной несущей способности применяется метод восстановления под названием расшивка. Расщелина простукивается по всей длине, с целью обнаружения пустоты. Все крошки, сколы убираются металлической щеткой и сжатым воздухом продувается очищенное пространство. Подготовленную поверхность замазывают полимерцементной смесью, выравнивая вровень с бетонной поверхностью.

Утраченная несущая способность восстанавливается инъекциями полимерных смол непосредственно в трещину. Современный раствор в основе с эпоксидной смолой способен к склеиванию даже с влажным бетоном. Интервал рабочей температуры очень широк, обладают незначительной усадкой, качественно заполняют пространство.

Вывод

Повреждение железобетонных поверхностей происходит при транспортировке, в процессе монтажа, во время эксплуатации. Следствие таких повреждений — трещины.

Своевременное выявление, проведение оценочной экспертизы позволит правильно установить вид дефекта и провести ремонтные работы, сохранив несущую способность конструкций.

Источник: https://kladembeton.ru/poleznoe/treshhiny-v-zhelezobetonnyh-konstruktsiyah.html

Дефекты возникающие при возведении монолитных железобетонных конструкций

По общепринятым представлениям в большинстве случаев дефекты возникают на стадии изготовления железобетонных конструкций и изделий. Необходимо отметить, что узаконенной классификации дефектов железобетонных конструкций и изделий не существует. Тем не менее дефекты железобетонных конструкций и изделий условно можно разделить на поверхностные и внутренние.

Поверхностные дефекты это усадочные трещины, инородные включения, околы ребер, неровности, отсутствие защитного слоя, пустоты и раковины, увлажнение и фильтрация влаги (в зимний период), высолы, масляные и ржавые пятна.

Внутренние дефекты это пустоты образующиеся на арматурном каркасе из-за зависания бетонной смеси при ее быстром загустевании и густом армированиии конструкции, недоуплотненные (непровибрированные) участки, силовые трещины, неправильное расположение швов бетонирования и отсутствие контакта между слоями бетона в швах бетонирования.Раковины на поверхности образуются из-за защемления воздуха при густой консистенции смазки и ее неравномерном нанесении. Недоуплотненные участки образуются из-за недостаточной пластичности бетонной смеси и ее быстрого схватывания. Оголение арматуры образуется из-за неправильной установки опалубки. Усадочные трещины образуются из-за неправильной тепло-влажностной обработки бетона. Отсутствие контакта поверхностей в шве бетонирования обусловлено длительным перерывами при укладке смеси. Неправильное расположение швов бетонирования относительно осей конструкции является следствием нарушения технологии бетонирования.

Проводимые нашей организацией обследования монолитных железобетонных конструкций показали, что в них около 30% составляют недоуплотнённые участки бетона, около 20% трещины различного характера и 30% составляют дефекты швов бетонирования. Необходимо отметить, что требования к заводским железобетонным изделиям и монолитным конструкциям с точки зрения качества поверхности достаточно сильно различаются (смотри нижеприведенную таблицу)

Наша организация при выявлении дефектов строго придерживается требованиям СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» и СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» [1-2].

При этом мы разделяем выявленные дефекты по степени опасности на малозначительные, значительные и критические.

По нашему мнению это позволяет делать более достоверные выводы о соответствии обследованных конструкций из монолитного железобетона требованиям проектной и нормативной документации. Из всего многообразия дефектов нами в фиксируются и оцениваются следующие дефекты:

• трещины всех видов;
• оголение арматуры;
• пустоты и раковины;
• посторонние включения;
• дефекты швов бетонирования и в том числе их неправильное расположение;
• недоуплотненные участки.

При инструментальном описании дефектов нами используются приборы и оборудование отвечающие требованиям ГОСТ 26433.1-89 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления».

Для измерения ширины раскрытия трещин используется микроскоп с ценой деления 0,02мм.Для измерения глубины трещин используется прибор Пульсар 2.2.Для измерения размеров раковин используется линейка (диаметр) и штангенциркуль(глубина).

Для измерения размеров недоуплотненных участков, посторонних включений и оголения арматуры используется рулетка или линейка.Для измерения глубины околов ребер используется угольник.

При обнаружении трещин проводятся измерения ширины их раскрытия. При обнаружении оголённой арматуры, раковин и пустот, недоуплотненных участков и посторонних включений определяются их размеры. Для швов бетонирования фиксируется их положение относительно осей конструкции и отсутствие контакта бетонных поверхностей в шве.

В последнее время при инструментальном измерении дефектов нами дополнительно используются ультразвуковые приборы, которые позволяют получить более объективную картину. Измерение глубины трещины например позволяет отнести ее к конструкционной, влияющей на несущую способность конструкции либо к неконструкционной (усадочной).

Ультразвуковой метод позволяет также определять наличие или отсутствие контакта слоев бетона в рабочем шве бетонирования и границы недоуплотненных участков бетона.

Кроме того для выявления внутренних дефектов (полости различного характера, неправильное расположение арматуры и прочее) мы начали применять ультразвуковой томограф «МИРА».    

Причины возникновения дефектов в конструкциях и изделиях

Современная технология возведения монолитных конструкций предполагает применение бетонных смесей с осадкой конуса 16–24 сантиметра. Такие смеси содержат много вовлеченного воздуха, который при контакте с опалубкой остается на ней и после затвердевания бетона и снятия опалубки оставляет на поверхности бетона раковины различного размера. Прилипанию воздушных пузырьков очень способствует густая смазка на поверхности опалубки.

Бетонные смеси с осадкой конуса 16 – 24 сантиметра весьма склонны к расслоению и водоотделению и по этой причине приводят к неравномерному распределению плотности и низкой долговечности монолитных конструкций.

Технология изготовления железобетонных изделий имеет некоторые отличия от технологии возведения конструкций. При этом к железобетонным изделиям традиционно предъявляются более высокие требования к качеству поверхности (см. таблицу).

Основным отличием технологии изготовления железобетонных изделий является применение гораздо менее пластичных бетонных смесей — вместо смеси с осадкой конуса 20-24 см применяется смесь с осадкой конуса 4…8 см. Такие смеси содержат гораздо меньше вовлеченного воздуха и при горизонтальном формовании позволяют получать поверхности достаточно высокой категории, вплоть до А1.

Однако при кассетном способе производства (вертикальное формование) при любой консистенции смазки происходит защемление воздуха на поверхности формы и неизбежное образование раковин. Кроме того, при интенсивном вибровоздействии, характерном для технологии изготовления железобетонных изделий происходит дополнительное воздухововлечение в бетонную смесь, что также приводит к образованию раковин.

Предложения по совершенствованию методик контроля

Работа по выявлению дефектов в нашей организации налажена и проводится в плановом порядке. Однако по нашему мнению необходимо продолжать совершенствовать как методики, так и инструменты контроля. После анализа существующих и применяемых нами методик выявления и измерения дефектов хотелось бы предложить следующее:

1. Продолжить уточнение перечня дефектов, которые подлежат выявлению при обследовании изделий и конструкций и их более детальную привязку к классификатору опасности дефектов. В частности, можно было бы ввести дополнительную градацию дефектов по признаку ремонтопригодности, а именно ввести такие категории дефектов как устранимый или неустранимый.

2. При инструментальном определении ширины раскрытия трещин заменить неудобный в строительных условиях микроскоп Бринелля на набор щупов игольчатого типа при обеспечении точности измерений с его помощью на уровне 0,02мм (как у микроскопа).

4. При наличии раковин оценку качества поверхности железобетонных изделий и конструкций производить только по категориям (А1…А7). Заслуживает также рассмотрения методика оценки качества поверхности, в основу которой положены показатели дифференциальной пористости (средний размер пор и коэффициент вариации их размеров) с ее привязкой к ГОСТ 13015 [5].

5. При укладке бетонных смесей в монолитные железобетонные конструкции в обязательном порядке контролировать расплыв конуса и водоотделение бетонных смесей

Предложения по снижению дефектности

Проблема повышения качества и снижения дефектности монолитных железобетонных конструкций может решаться разными способами. По мнению автора по степени доступности и стоимости эти способы можно расположить в следующем порядке:

1. Нанесение смазки на опалубку только механизированным способом.
2. Использование заполнителей с максимальной крупностью не более 10 мм.
3. Использование цементов содержащих в своем составе более 20% минеральных добавок. Наиболее эффективным в этом плане может быть использование шлакопортландцемента (содержит до 80% молотого доменного шлака).
4. Восстановление консистенции бетонных смесей перед их укладкой в конструкции производить исключительно при помощи дополнительного введения пластификатора.
5. Заказ бетонной смеси на 1 класс выше требуемой. В этом случае за счет повышения содержания цемента его часть будет выполнять роль микронаполнителя и снизит водоотделение и расслаиваемость бетонных смесей, что в свою очередь снизит дефектность затвердевшего бетона) раковины, недоуплотненные участки и.т.п)
6. При изготовлении бетонных смесей в обязательном порядке вводить тонкомолотый компонент (минеральную добавку). Справка — во многих странах ввод в бетонные смеси тонкомолотых компонентов закреплен на законодательном уровне.

Инновационная технология приготовления бетонных смесей

Во всем мире считается, что качественные бетонные смеси должны суммарно содержать 500…600 кг (на кубометр) мелкодисперсных компонентов в виде цемента и инертного микронаполнителя. Однако в России мелкодисперсные компоненты в бетонной смеси составляют 300… 400 кг и представлены только цементом.

Это и обуславливает появление дефектов как на поверхности так и внутри монолитных железобетонных конструкций. Общепринятым решением проблемы повышения качества монолитных железобетонных конструкций считается применение самоуплотняющихся бетонных смесей. Однако из-за сложности приготовления и высокой стоимости таких смесей они применяются только в 2-5% случаев.

Альтернативой СУБ может служить разработанная автором двухстадийная технология приготовления бетонных смесей[6].

Как показала практика в бетонных смесях, приготовленных по предлагаемой технологии практически отсутствует водоотделение и расслоение хотя они при этом имеют очень пластичную консистенцию (расплыв конуса более 500мм), а качество монолитных железобетонных конструкций получается очень высоким.

В предлагаемой технологии на первой стадии может быть использован как смеситель для изготовления сухих смесей, так и шаровая мельница. В случае использования шаровой мельницы происходит повышение марки цемента и соответственно появляется возможность сокращения его расхода. Двухстадийная технология особенно выгодна при изготовлении современных бетонных смесей, содержащих большое количество компонентов (цемент, микронаполнитель, пластификатор, замедлитель или ускоритель твердения, противоморозную добавку, стабилизатор при подводном бетонировании и т.п.).

Выводы

1. Для монолитных конструкций при применении существующей технологии изготовления и укладки бетонных смесей возможно получение категории поверхности не выше А3.

2. Существенное повышение качества и снижение дефектности монолитных железобетонных конструкций возможно только при обязательном добавлении в бетонные смеси микронаполнителей.

3. Радикальное улучшение качества и снижение дефектности монолитных железобетонных конструкций может быть достигнуто при переходе на двухстадийную технологию. При этом отдельное производство микронаполнителей и их ввод в бетонные смеси станет неактуальным.

Список литературы

1. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»
2. СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции»
3. СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции»
4. ГОСТ 13015-2012 «Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования».
5. Грицюк Т.В. Повышение качества лицевых поверхностей железобетонных изделий // ВШШЭСМ, сер.З «Промышленность сборного железобетона», вып. 6, М., 1990
6. Несветайло В.М. Инновационная технология монолитного строительства // Технологии бетонов, №6, 2014

Несветайло Вячеслав МихайловичСотрудник Московского государственного строительного надзора(отдел несущих и ограждающих конструкций ГБУ ЦЭИИС),кандидат технических наук

е-mail: nesvetajlo@gmail.com (nesvetayloVM@str.mos.ru)

Источник: https://www.normacs.info/articles/632