В ходе визуального осмотра, специалистом определены конфигурация, размеры, положение в плане конструктивных элементов здания. Выявлены подлежащие анализу характеристики и признаки элементов объекта исследования, имеющие значение для правильного решения поставленного вопроса.

При обследовании применялись инструменты и оборудование:

1. Программное обеспечение «Техэксперт»
2. Дальномер с функцией определения угла уклона Bosch GLM .
3. Canon EOS 600D; объектив EF-S 18-55мм.

Исследование по вопросам 1, 2, 3.

1. Когда появилась трещина в железобетонной плите?

2. Какая причина образования трещины?

3. Сохраняет ли указанная плита свои функции, либо трещина препятствует ее эксплуатации?

 

Согласно информации из открытых источников, в домах серии П-44Т для межэтажных перекрытий используются крупноразмерные (на комнату) железобетонные беспустотные плиты толщиной 14 см. Для тепло — звукоизоляции и прокладки инженерных коммуникаций, между нежилыми помещениями на первом этаже и квартирами, расположенными на втором этаже к нижней поверхности межэтажной плиты, монтируются дополнительный защитный бетонный слой (монолитная плита).

В результате визуального осмотра нежилого помещения было определено следующее: в помещениях № 3,5,7 и 11 на потолочной защитной монолитной плите есть трещины с разной величиной раскрытия.

 

 

Трещина — вид хрупкого разрушения, характеризуемый острым концом и высоким отношением длины к ширине первоначального смещения. Линия разрушения без полного разделения на части.

Волосяные трещины – очень тонкие поверхностные трещины. [ГОСТ 28246-89]

Согласно Пособию по обследованию строительных конструкций зданий / ОАО «ЦНИИПРОМЗДАНИЙ»:

4.1. Согласно действующим в настоящее время принципам проектирования и расчета строительных конструкций различают два основных вида требований:

по обеспечению несущей способности — предельное состояние первой группы; по пригодности к нормальной эксплуатации — предельное состояние второй группы.

4.2. Предельными считаются состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять предъявляемым в процессе эксплуатации требованиям, т.е. теряют способность сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям или получают недопустимые перемещения или повреждения.

4.3. Выполнение требования по предельным состояниям первой группы должно защищать конструкции от: хрупкого, вязкого, усталостного или иного характера разрушения; потери устойчивости формы конструкции или ее положения, перехода в изменяемую систему; разрушения под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (периодического или постоянного воздействия агрессивной среды, действия попеременного замораживания и оттаивания и т.п.).

4.4. Выполнение требования по предельным состояниям второй группы должно защищать конструкции от: чрезмерных или продолжительных раскрытий трещин; чрезмерных перемещений — прогибов, углов перекоса и поворота, колебаний.

4.9. Предельное состояние по ограничению перемещений, сдвигов в соединениях, колебаний и изменения положения конструкций и элементов (вторая группа) характеризуется тем, что нарушаются условия нормальной эксплуатации, связанные с пребыванием людей, работой технологического оборудования и сохранностью ограждающих конструкций.

В отличие от предельных состояний первой группы, возможность наступления которых в принципе не допускается, установленные СНиП II-23-81* для второй группы предельно допустимые значения перемещений или параметров колебаний и изменения положения конструкции могут быть достигнуты в процессе работы конструкций при действии эксплуатационных нагрузок.

По степени опасности для несущих и ограждающих конструкций трещины можно разделить на три группы.

1. Трещины неопасные, ухудшающие только качество лицевой поверхности.

2. Опасные трещины, вызывающие значительное ослабление сечений, развитие которых продолжается с неослабевающей интенсивностью.

3. Трещины промежуточной группы, которые ухудшают эксплуатационные свойства, снижают надежность и долговечность конструкций, однако еще не способствуют полному их разрушению.

Возникновение трещин в железобетонных или каменных конструкциях определяется локальными перенапряжениями, увлажнением бетона и расклинивающим действием льда в порах материала, коррозией арматуры и действием многих труднопрогнозируемых факторов.

6.1.5. Следует различать трещины, появление которых вызвано напряжениями, проявившимися в железобетонных конструкциях в процессе изготовления, транспортировки и монтажа, и трещины, обусловленные эксплуатационными нагрузками и воздействием окружающей среды.

В железобетонных конструкциях к трещинам, появившимся в доэксплуатационный период, относятся: усадочные трещины, вызванные быстрым высыханием поверхностного слоя бетона и сокращением объема, а также трещины от набухания бетона; трещины, вызванные неравномерным охлаждением бетона; трещины, вызванные большим гидратационным нагревом при твердении бетона в массивных конструкциях; трещины технологического происхождения, возникшие в сборных железобетонных элементах в процессе изготовления, транспортировки и монтажа.

Трещины, появившиеся в эксплуатационный период, разделяются на следующие виды: трещины, возникшие в результате температурных деформаций из-за нарушений требований устройства температурных швов или неправильности расчета статически неопределимой системы на температурные воздействия; трещины, вызванные неравномерностью осадок грунтов основания; трещины, обусловленные силовыми воздействиями, превышающими способность железобетонных элементов воспринимать растягивающие напряжения.

6.1.4. Степень раскрытия трещин сопоставляется с нормативными требованиями по предельным состояниям второй группы в зависимости от вида и условий работы конструкций.

6.1.6. В железобетонных конструкциях наиболее часто встречаются следующие виды трещин: а) в изгибаемых элементах, работающих по балочной схеме (балки, прогоны), возникают трещины, перпендикулярные (нормальные) продольной оси, вследствие появления растягивающих напряжений в зоне действия максимальных изгибающих моментов и трещины, наклонные к продольной оси, вызванные главными растягивающими напряжениями в зоне действия существенных перерезывающих сил и изгибаемых моментов (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Характерные трещины в изгибаемых железобетонных элементах, работающих по балочной схеме.

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.

Нормальные трещины имеют максимальную ширину раскрытия в крайних растянутых волокнах сечения элемента.

Наклонные трещины начинают раскрываться в средней части боковых граней элемента — в зоне действия максимальных касательных напряжений, а затем развиваются в сторону растянутой грани. Образование наклонных трещин на опорных концах балок и прогонов свидетельствует о недостаточной их несущей способности по наклонным сечениям. Вертикальные и наклонные трещины в пролетных участках балок и прогонов свидетельствуют о недостаточной их несущей способности по изгибающему моменту.

Раздробление бетона сжатой зоны сечений изгибаемых элементов указывает на исчерпание несущей способности конструкции;

Нормальные трещины имеют максимальную ширину раскрытия в крайних растянутых волокнах сечения элемента. Наклонные трещины начинают раскрываться в средней части боковых граней элемента — в зоне действия максимальных касательных напряжений, а затем развиваются в сторону растянутой грани. Образование наклонных трещин на опорных концах балок и прогонов свидетельствует о недостаточной их несущей способности по наклонным сечениям. Вертикальные и наклонные трещины в пролетных участках балок и прогонов свидетельствуют о недостаточной их несущей способности по изгибающему моменту. Раздробление бетона сжатой зоны сечений изгибаемых элементов указывает на исчерпание несущей способности конструкции;

6.1.9. В процессе визуальных обследований производится ориентировочная оценка прочности бетона.

Метод основан на простукивании поверхности конструкции молотком массой 0,4-0,8 кг непосредственно по очищенному растворному участку бетона или по зубилу, установленному перпендикулярно поверхности элемента. При этом для оценки прочности принимаются минимальные значения, полученные в результате не менее 10 ударов. Более звонкий звук при простукивании соответствует более прочному и плотному бетону.

1. Согласно Пособию по практическому выявлению пригодности к восстановлению поврежденных строительных конструкций зданий и сооружений и способам их оперативного усиления:

2.2. В зависимости от имеющихся повреждений техническое состояние конструкций может быть классифицировано на пять категорий (состояний):

Категория 1 — Нормальное состояние.

Категория 2 — Удовлетворительное состояние.

Категория 3 — Неудовлетворительное состояние.

Категория 4 — Предаварийное состояние.

Категория 5 — Аварийное состояние.

2.3. К категории 1 относятся конструкции, усилия в элементах которых не превышают допустимые по расчету, т.е. отсутствуют видимые повреждения, свидетельствующие о снижении несущей способности. При этом могут быть отдельные раковины, выбоины в пределах защитного слоя.

2.4. К категории 2 относятся конструкции, потеря несущей способности которых не превышает 5 %, но имеющиеся в них дефекты способны со временем снизить долговечность конструкции. К дефектам конструкций этой категории относятся такие, как повреждение защитного слоя, частичная коррозия арматуры и др.

2.5. К категории 3 относятся конструкции не пригодные к дальнейшей нормальной эксплуатации. При этом конструкция перегружена или имеются дефекты и повреждения, свидетельствующие о снижении ее несущей способности. В этом случае необходим поверочный расчет несущей способности конструкции и выполнение работ по ремонту и усилению.

2.6. К категории 4 относятся конструкции, дефекты и повреждения которых не могут гарантировать сохранность конструкции и безопасность ее эксплуатации. Для конструкций этой категории необходим капитальный ремонт с усилением. До проведения усиления необходимо ограничение нагрузок и принятие необходимых мер по безопасности.

2.7. Категория 5 включает конструкции, находящиеся в аварийном состоянии, установленном на основании поверочных расчетов и анализа дефектов и повреждений. В этом случае нет гарантии сохранности конструкций на период усиления. Конструкции подлежат замене или требуют капитальных ремонтно-восстановительных работ с немедленной разгрузкой конструкций и устройством временных креплений.

2.8. Предельные значения дефектов железобетонных балок и плит, соответствующие различным категориям технического состояния конструкций, приведены в таблице 1, а их характерные повреждения показаны на рис. 1.

Таблица 1

Предельно допустимые значения параметров дефектов для различных категорий технического состояния железобетонных балок и плит.

№№ пп	Вид разрушения	Категории
		1	2	3	4	5
1.	Ширина раскрытия нормальных трещин (рис. 1а), мм	0,1	0,3	0,5	1,0	более 1,0
2.	Ширина раскрытия наклонных трещин (рис. 1б), мм	—	0,2	0,3	0,4	более 0,4
3.	Прогиб балок (рис. 1в)	—	1/150	1/100	1/75	более 1/50
	То же, подкрановых балок	—	1/400	1/300	1/200	более 1/200
4.	Снижение прочности бетона (рис. 1г), %	—	—	20	30	более 30
5.	Уменьшение поперечного сечения арматуры в результате коррозии (рис. 1г), %	—	5	10	20	более 20

Таблица 4

Определение прочности бетона при помощи молотка и зубила

Прочность бетона на сжатие, кПа	Способ оценки прочности бетона
	ребром молотка	зубилом
7,5 · 103 (В12,5)	Звук бетона глухой, остается неглубокий след, края вмятины не осыпаются	Зубило относительно легко вбивается в бетон на глубину 10 — 15 мм
8,5 · 103 (В15)	Бетон крошится и осыпается, остаются вмятины	Зубило погружается в бетон на глубину около 5 мм
11,5 · 103 (В20)	Остается заметный след на поверхности бетона, вокруг которого откалываются тонкие лещадки	На поверхности бетона отделяются тонкие лещадки
17 · 103 (В30)	Звук бетона звонкий, остается слабо заметный след на поверхности бетона	Остается неглубокий след, лещадки не отделяются, при царапании остаются мало заметные штрихи

 

Таблица №1. Результаты осмотра.

 

№ помещения	№ Фото	Описание трещины	Состояние бетона	Категория технического состояния
3	1 — 16	Трещина нормальная, зигзагообразная. Расположена по середине помещения. Ширина раскрытия от 1,0 до 1,5 мм. Глубина до 90 мм. Максимальное раскрытие в центре помещения.	Остается заметный след на поверхности бетона, вокруг которого откалываются тонкие лещадки Прогиб поверхности 1/75.	Категория технического состояния участка защитной монолитной плиты 4. Прочность бетона на сжатие, кПа 17 · 103 (В30)
7	17 — 19	Трещина нормальная, зигзагообразная. Расположена по середине помещения. Ширина раскрытия от 0,03 до 0,05 мм.	При ударе ребром молотка звук бетона звонкий, остается слабо заметный след на поверхности бетона.	Категория технического состояния участка защитной монолитной плиты 1. Прочность бетона на сжатие, кПа 17 · 103 (В30)
11	20 -22	Трещина нормальная, зигзагообразная. Расположена при входе в помещение. Ширина раскрытия от 0,03 до 0,05 мм.	При ударе ребром молотка звук бетона звонкий, остается слабо заметный след на поверхности бетона.	Категория технического состояния участка защитной монолитной плиты 1. Прочность бетона на сжатие, кПа 17 · 103 (В30)
5	23 — 26	Трещина нормальная, зигзагообразная. Расположена по середине помещения. Ширина раскрытия от 0,03 до 0,05 мм.	При ударе ребром молотка звук бетона звонкий, остается слабо заметный след на поверхности бетона.	Категория технического состояния участка защитной монолитной плиты 1. Прочность бетона на сжатие, кПа 17 · 103 (В30)

Вывод на вопросы №1, 2 и 3.

На основании проведенного исследования, специалист делает вывод о том, что, согласно Пособию по обследованию строительных конструкций зданий / ОАО «ЦНИИПРОМЗДАНИЙ» и Пособию по практическому выявлению пригодности к восстановлению поврежденных строительных конструкций зданий и сооружений и способам их оперативного усиления, обнаруженные трещины квалифицируются как нормальные и имеют разные степени опасности и причины образования.

1. Трещина в помещении № 3 — опасная, вызывающая значительное ослабление сечения монолитного участка защитной плиты.

Трещина возникла в первые годы эксплуатационного периода многоквартирного дома (год постройки дома 2009). Возникновение трещины определяется нарушением технологических процессов устройства монолитных участков, в том числе возникновением температурных деформаций из-за нарушений требований устройства температурных швов или неправильности расчета статически неопределимой системы на температурные воздействия, силовыми воздействиями, превышающими способность железобетонных элементов воспринимать растягивающие напряжения.

Участок защитной монолитной плиты в помещении №3 относится к 4 категории технического состояния. Монолитная плита не сохраняет свои функции, трещина препятствует ее дальнейшей эксплуатации.

Имеющиеся дефекты не могут гарантировать сохранность конструкции и безопасность ее эксплуатации. Для конструкций этой категории необходим капитальный ремонт с усилением. До проведения усиления необходимо ограничение нагрузок и принятие необходимых мер по безопасности.

1. Трещины в помещениях № 5, 7 и 11 — неопасные, ухудшающие только качество лицевой поверхности. Трещины возникли в доэксплуатационный период.

Исследование по вопросу 4.

1. Какие меры необходимо предпринять для восстановления функции железобетонной плиты?
2. Согласно Пособию по практическому выявлению пригодности к восстановлению поврежденных строительных конструкций зданий и сооружений и способам их оперативного усиления:
3. 3.1. Усиление железобетонных балок, ригелей и плит может производиться следующими способами:

— методом наращивания сечения (рис. 9);

— с помощью металлических шпренгельных элементов (рис. 10);

— с применением стальных подкосов (рис. 11).

Рис. 9. Способы усиления железобетонных изгибаемых элементов (балки, ригели, плиты) методом наращивания сечения

1) Прямоугольное сечение с усилением в растянутой зоне; 2) То же, с усилением в сжатой зоне; 3) Тавровое сечение с нейтральной осью в полке. Усиление в растянутой зоне; 4) То же. Усиление в сжатой зоне; 5) Тавровое сечение с нейтральной осью в ребре. Усиление в растянутой зоне; 6) То же. Усиление в сжатой зоне.

3.3. Метод наращивания сечения предусматривает увеличение сечения железобетонных элементов с установкой дополнительной арматуры, с обеспечением ее анкеровки и сцепления старого и вновь уложенного бетона.

1. 4. КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОСУЩЕСТВЛЕНИЮ СВЯЗИ СТАРОГО БЕТОНА С ВНОВЬ УЛОЖЕННЫМ

4.1. При проведении ремонтно-восстановительных работ связанных с усилением железобетонных конструкций методом наращивания сечения, возникает проблема надежного сцепления старого с вновь уложенным, определение состава бетона замоноличивания, анкеровки дополнительно уложенной арматуры и другие факторы.

4.2. При назначении высоты наращиваемой части бетона следует исходить из условия размещения в этом слое дополнительной арматуры, обеспечивающей повышение несущей способности железобетонного элемента, соответствующего защитного слоя, а также способов соединения этой арматуры с арматурой существующей конструкции. При этом минимальная высота наращиваемого бетона должна обеспечивать качественное производство работ (необходимая плотность и надежное сцепление с бетоном существующей конструкции).

После проведения расчетов по предлагаемой методике, в случаях, когда полученные результаты не удовлетворяют требуемым условиям (обеспечение совместной работы нового и старого бетона, сохранение несущей способности конструкции), следует изменить толщину наращиваемой части бетона или увеличить диаметр дополнительной арматуры.

Усиление конструкций путем наращивания сжатой зоны конструкции позволяет осуществить более тщательное производство работ, однако применение этого способа усиления в некоторых случаях требует дополнительных мероприятий, обеспечивающих фронт для проведения ремонтно-восстановительных работ.

4.3. При ремонте защитного слоя бетона предусматриваются следующие виды работ:

— заделка отдельных выколов и раковин;

— замена или восстановление защитного слоя (частичная или сплошная).

Толщина защитного слоя должна быть не менее 2,5 см для рабочей арматуры и не менее 1,5 см для хомутов и конструктивной арматуры. При замене защитного слоя бетона арматура должна быть очищена от ржавчины.

Восстановление защитного слоя бетона должно производиться цементно-песчаным раствором или торкрет бетоном. Уложенный раствор примерно через час смачивается водой, присыпается сухим цементом, заглаживается с помощью кельм, деревянной или металлической гладилкой.

При подготовке поверхности к ремонту одиночные трещины с шириной раскрытия свыше 1 мм разделываются в виде прямоугольника и зачеканиваются цементно-песчаным раствором.

В местах больших околов бетона и обнажения арматуры устанавливают дополнительную арматурную сетку с размерами ячеек от 2,5 до 10 см и диаметром проволоки от 0,5 до 6 мм с прикреплением вновь устанавливаемых сеток к основной арматуре конструкций.

При восстановлении защитного слоя, для увеличения сил сцепления между новым и старым бетоном рекомендуется применять прослойку из эпоксидного клея.

4.4. В зависимости от степени развития трещин могут применяться следующие способы ремонта конструкций:

— при раскрытии трещин до 0,3 мм — устройство защитных пленок и покрытий из лакокрасочных материалов;

— при раскрытии трещин более 0,3 мм — герметизация трещин водонепроницаемым эластичным материалом.

Герметизация трещин эластичными материалами производится с помощью шприцов.

4.5. Увеличение несущей способности методом наращивания могут производиться следующими способами:

— с установкой дополнительных арматурных стержней, которые непосредственно привариваются к основной арматуре (рис. 16а) шпоночными швами через 50 — 100 см или с помощью прокладок в виде коротышей из круглой стали длиной 10 — 20 см;

— путем приварки к существующей продольной арматуре наклонных стержней или пластинок (рис. 16б). Диаметр отогнутых стержней рекомендуется принимать диаметром от 12 до 20 мм. Размеры швов назначают из условия равнопрочности швов и привариваемых стержней арматуры. Минимальные размеры (длину) сварных швов принимают равными: при двухстороннем шве — четырем диаметрам привариваемых стержней, при одностороннем — шести диаметрам;

— увеличением рабочей высоты сечения элемента путем наращивания бетона сжатой зоны.

Рис. 16. Установка дополнительной арматуры в растянутой зоне

а) крепление дополнительной арматуры с помощью коротышей; б) то же, с помощью наклонных хомутов;

1 — усиливаемая конструкция; 2 — арматура усиливаемой конструкции; 3 — дополнительная рабочая арматура; 4 — коротыши; 5 — наклонные стержни (коротыши); 6 — поперечные стержни

4.6. Способ усиления с установкой дополнительной арматуры, приваренной непосредственно к основной (в том числе и через коротыши) позволяет увеличить, главным образом, количество растянутой арматуры и в меньшей мере высоту сечения (на 2 — 8 см).

4.7. При усилении сечения путем установки дополнительной арматуры, которая приваривается с помощью отогнутых стержней, достигается существенное увеличение несущей способности сечения как за счет увеличения количества растянутой арматуры, так и за счет увеличения рабочей высоты сечения. Однако данный способ более трудоемок при производстве работ за счет необходимости установки опалубки, укладки и уплотнения бетона.

4.8. При наращивании сечения со стороны сжатой зоны необходимо обеспечить совместную работу старого и вновь уложенного бетона. Для этого производят обработку поверхности бетона с целью придания ему необходимой шероховатости в виде насечки с помощью перфоратора или зубила. Перед бетонированием поверхность бетона очищают от пыли и тщательно промывают водой.

Набетонка армируется металлической сеткой из стержней диаметром 4 — 8 мм.

Способ усиления железобетонных балок стальными подкосами.

Рис. 11. Усиление железобетонных балок стальными подкосами

1 — усиливаемый элемент; 2 — стальные подкосы; 3 — стальные уголки; 4 — распорная планка

Вывод на вопрос №4.

1. Восстановление эксплуатационных качеств и увеличение несущей способности участка защитной монолитной потолочной плиты, расположенной в помещении №3, может производиться следующими способами:
2. 1. Методом наращивания дополнительного слоя в растянутой зоне;
3. 2. Усиление стальными подкосами.

Выбор способа ремонта зависит от соразмерности материальных затрат и технической возможности.

III. Выводы.

Вопрос №1:

Когда появилась трещина в железобетонной плите?

Вывод на вопрос №1.

Трещина в защитной потолочной монолитной плите в помещении №3 возникла в первые годы эксплуатационного периода многоквартирного дома (год постройки дома 2009).

Трещины в помещениях № 5, 7 и 11 — Трещины возникли до эксплуатационного периода. Трещины неопасные, ухудшающие только качество лицевой поверхности.

Вопрос №2:

Какая причина образования трещины?

Вывод на вопрос №2.

Возникновение трещины в защитной монолитной потолочной плите в помещении №3 определяется нарушением технологических процессов устройства монолитных участков, в том числе возникновением температурных деформаций из-за нарушений требований устройства температурных швов или неправильности расчета статически неопределимой системы на температурные воздействия, силовыми воздействиями, превышающими способность железобетонных элементов воспринимать растягивающие напряжения.

Вопрос №3:

Сохраняет ли указанная плита свои функции, либо трещина препятствует ее эксплуатации?

Вывод на вопрос №3.

Результаты осмотра отражены в таблице №1.

Трещина в защитной монолитной потолочной плите в помещении № 3 — опасная, вызывающая значительное ослабление сечения монолитного участка плиты.

Участок защитной монолитной плиты в помещении №3 относится к 4 категории технического состояния. Монолитная плита не сохраняет свои функции, трещина препятствует ее дальнейшей эксплуатации.

Имеющиеся дефекты не могут гарантировать сохранность конструкции и безопасность ее эксплуатации. Для конструкций этой категории необходим капитальный ремонт с усилением. До проведения усиления необходимо ограничение нагрузок и принятие необходимых мер по безопасности.

Вопрос №4:

Какие меры необходимо предпринять для восстановления функции железобетонной плиты?

Вывод на вопрос №4.

1. Восстановление эксплуатационных качеств и увеличение несущей способности участка защитной монолитной потолочной плиты, расположенной в помещении №3, может производиться следующими способами:
2. 1. Методом наращивания дополнительного слоя в растянутой зоне;
3. 2. Усиление стальными подкосами.

Выбор способа ремонта зависит от соразмерности материальных затрат и технической возможности.

Фото№1	Фото№2
Фото№3	Фото№4
Фото№5	Фото№6
Фото№7	Фото№8
Фото№9	Фото№10
Фото№11	Фото№12
Фото№13	Фото№14
Фото№15	Фото№16
Фото№17	Фото№18
Фото№19	Фото№20
Фото№21	Фото№22
Фото№23	Фото№24
Фото№25	Фото№26