Mebel-ot-artura.ru

Мебель от Артура
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Дефекты и повреждения железобетонных конструкций

Дефекты ЖБИ и конструкций

Строительные конструкции, полученные монолитным бетонированием, или изготовленные по сборно-монолитной технологии, должны соответствовать требованиям нормативной документации. Нарушение технологий их производства, монтажа, а также несоблюдение запланированных условий эксплуатации приводит к появлению дефектов бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Они могут стать причиной сокращения срока эксплуатации и возникновения аварийных ситуаций.

Значительными называют дефекты, которые негативно влияют на эксплуатационные свойства строительных объектов и их долговечность. Перед проведением работ, скрывающих дефекты, такие недостатки необходимо устранить, поскольку в дальнейшем они могут перейти в категорию критических.

Критическими называют дефекты, которые приводят к функциональной непригодности части строительного объекта или здания в целом. Такие недостатки необходимо устранить немедленно. Если уже были начаты работы, в результате которых недостатки будут скрыты, их необходимо остановить.

Основные типы дефектов бетона и причины их возникновения

Дефекты бетонных и железобетонных конструкций могут быть поверхностными или внутренними.

Гравелистая поверхность

Проявляется в выпирании граней щебня из бетонной поверхности. Такой недостаток очень усложняет проведение отделочных работ. Причина его появления – опалубка, используемая без надлежащего ремонта множество раз. Для устранения неровностей поверхность очищают стальными щетками, промывают водяной струей под напором, обрабатывают штукатурным составом.

Полости на поверхности бетонного элемента

Возникают при нарушении правил техпроцессов приготовления бетонной смеси и ее укладки. Для устранения полостей поверхность очищают металлической щеткой, промывают водяной струей, затирают составом на основе цемента.

Раковины

Причины появления раковин в железобетонных конструкциях:

  • сбрасывание смеси на место укладки с большой высоты;
  • некачественное вибрирование бетона;
  • высокая жесткость пластичного продукта;
  • нарушение правил транспортировки готовой пластичной смеси, в основном – слишком длительная перевозка бетонного продукта, из-за которой начинается расслаивание продукта и его локальное схватывание.

Раковины часто появляются на участках, труднодоступных для вибраторов, в густоармированных местах. Способ устранения этого недостатка зависит от места расположения дефектов и их величины.

Пустоты в теле бетонного изделия или конструкции, в узлах сопряжения конструкций и зонах «холодных» швов

Пустоты больших размеров, образующиеся из-за некачественной укладки бетона, относятся к критическим дефектам, и могут стать причиной обрушения конструкции. Для устранения таких недостатков проводится комплекс сложных мероприятий, качество которых часто контролируется представителями служб технадзора.

Трещины

Существует несколько причин появления трещин, а именно:

  • нарушение дозировки компонентов бетонной смеси;
  • ошибки на стадии проектирования;
  • ошибки при проведении земляных работ;
  • отсутствие ухода за свежезалитыми ЖБ-элементами или нарушение правил ухода;
  • превышение расчетных нагрузок при эксплуатации.

Трещины с шириной раскрытия более 3 мм, расположенные вдоль армирующих стержней, развиваются из волосяных трещин в результате коррозии стальной арматуры. Для борьбы с подобным дефектом железобетонных конструкций применяют различные способы усиления конструкции, восстановление бетонного слоя над арматурой.

Уменьшение площадок опирания против проектных

В сборных железобетонных конструкциях этот дефект появляется из-за ошибок при производстве ЖБИ и их монтаже. Способ выявления брака – инструментальный. Способ ликвидации – мероприятия по усилению узла.

Избежать появления и развития дефектов, повысить качество бетонных и железобетонных конструкций позволяет многоступенчатый контроль, осуществляемый неразрушающими и разрушающими методами.

Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций

Основные виды коррозии бетонных и железобетонных конструкций представлены на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Основные виды разрушений бетонных и железобетонных конструкций

Химическую коррозию разделяют на три вида (по классификации В.М. Москвина):

— коррозия I вида – возникает из-за вымывания составных частей цементного камня;

— коррозия II вида – вызвана реакциями обмена между заполнителем бетона и составляющих клинкера;

— коррозия III вида – спровоцирована накоплением солей в составе бетонного раствора, разрушающих структуру цементного камня.

Коррозия I вида обусловлена повреждением материала конструкций от действия воды и мороза.

Вода, проникая в тело бетона и двигаясь по его порам, вступает в реакцию с составляющим клинкера — гидроксидом кальция Са(ОН)2 и образует насыщенный раствор, который постепенно вымывается вновь поступающей водой. Бетон вследствие этого воздействия постепенно ослабевает и разрушается. Этот вариант разрушения возможен при достаточно интенсивной фильтрации воды, то есть при постоянном воздействии подземных вод, например, в межсезонный период.

С другой стороны при медленной фильтрации и непродолжительном действии воды в глубине бетона гидроксид кальция Са(ОН)2 выпадает в осадок из пересыщенного раствора, уплотняя тем самым поры бетона. Под действием углекислого газа СО2 из гидроксида кальция Са(ОН)2 образуется карбонат кальция. При этом в результате процесса карбонизации происходит увеличение объема твердого вещества примерно на 11%. Появляется внутреннее напряжение, которое при сохранении условий превышает предел прочности бетона на растяжение и обуславливает появление трещин.

Морозное разрушение бетонных конструкций происходит из-за воздействия отрицательных температур на поровую воду материала, уже содержавшуюся в структуре бетона или попавшую извне в виде атмосферных осадков. Увеличение объема поровой воды вызывает рост внутреннего напряжения, что так же приводит к образованию трещин.

Процесс коррозии II вида состоит в том, что аморфные и скрытокристаллические формы кремнезема могут химически взаимодействовать со щелочами цемента и образовывать силикаты натрия и калия, которые в присутствии кальция поглощают воду, увеличиваются в объеме и вызывают его повреждения. Процесс развивается медленно, разрушение бетона может наступить через 10 лет и более.

Коррозия III вида вызвана повреждением железобетонных конструкций от воздействия солей хлоридов.

Соли хлоридов, содержащиеся в противогололедных реагентах, способны легко проникать в бетоны, вступать в реакцию с цементным камнем, имеющим щелочной характер, и вызывать коррозию стальной арматуры.

Электрохимическая коррозия арматуры железобетонных конструкций во влажной среде вызвана воздействием блуждающих постоянных и переменных токов. Роль проводника ионов (электролита) тока выполняет грунтовая влага. Электродами (анодом и катодом) являются стержни арматуры конструкций или любые другие металлические изделия.

В проводнике ионов или электролите при воздействии тока возникает соответствующий электродный потенциал или электродное напряжение. Если электроды соприкасаются между собой, то разность между электродными потенциалами действует как возбудитель коррозионной реакции. Образуется коррозионная пара, в которой один из электродов (анод) является разъедающим металл.

Наибольшее воздействие на железобетонные конструкции оказывает физическая коррозия арматуры элементов.

Причинами возникновения коррозии этого вида являются различные физические факторы, такие как перепад температуры, воздействие нефтепродуктов, механические повреждения материала конструкции и т.д.

Физико-химическая коррозия железобетонных элементов вызывается в основном одновременным воздействием физических факторов и химически агрессивных сред. Например, выщелачивание составляющих бетонного теста.

Другие факторы, вызывающие коррозию бетонных и железобетонных конструкций, см. на рис. 6.3.

Рис. 6.3. Основные факторы образования коррозии в бетонных и железобетонных конструкциях

В табл. 6.2 приведены категории технического состояния железобетонных конструкций в соответствии с обнаруженными дефектами и повреждениями.

Оценка технического состояния железобетонных конструкций по внешним дефектам

Дефекты и повреждения железобетонных конструкций

Расположение рабочего шва бетонирования

Поверхность шва должна быть перпендикулярна вертикальной оси конструкций

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). Существует несколько причин ухудшения качества поверхности железобетонных изделий, основными из которых можно признать неравномерное нанесение смазки на поверхность формы, недостаточно эффективное уплотнение бетонной смеси и ее неправильная рецептура. 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).

3. Узаконить определение глубины трещин, поскольку это позволяет отнести выявляемые трещины к усадочным( неглубоким — до 5 % толщины конструкции) или к силовым — глубиной более 5 % толщины конструкции.

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].Первая стадия этой технологии предполагает смешивание цемента, минеральной добавки и пластификатора, вторая – смешивание комплексного вяжущего полученного на первой стадии, а также воды песка и щебня по традиционной технологии с использованием существующего оборудования БСУ. 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.

  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

Дефекты железобетонных конструкций

Безопасность и надежность зданий и сооружений напрямую зависит от их технического состояния. Но выполненные из бетона или железобетона конструктивные элементы строительных объектов в процессе эксплуатации подвергаются разнообразным негативным воздействиям, в результате чего образуются дефекты и повреждения железобетонных конструкций.

Почему в ЖБИ образуются дефекты

Существует множество разных причин, по которых возникают дефекты бетонных конструкций. К наиболее распространенным относят:

  • допущенные в процессе проектирования ошибки, состоящие в неправильном определении воздействующих нагрузок, неточностях при создании узлов сопряжения, потери прочности из-за малого количества связующих компонентов, некачественному исследованию и оценке грунтов основания;
  • применение некачественных материалов: недостаточная морозостойкость раствора, плохой обжиг кирпича или искривление его граней, отклонение от проекта и использование цемента низших марок раствора при приготовлении раствора;
  • низкое качество строительных работ: несоблюдение горизонтальности, отклонение от вертикали столбов и несущих стен, нарушение правил перевязки швов и их толщины, выполнение кладки при слишком низких температурах;
  • неравномерность осадки оснований под столбами и фундаментами вследствие неправильно проведенных строительных и земляных работ;
  • выполнение отверстий и штраб в ходе строительства, что заметно уменьшает сечение конструктивных элементов.
Читать еще:  Бетонная лестница на металлическом каркасе

Каждый из этих факторов или даже несколько в совокупности могут спровоцировать дефекты монолитных железобетонных конструкций. Чтобы предотвратить дальнейшее разрушение объектов из железобетона следует как можно скорее устранить выявленные повреждения и таким образом избежать капитального ремонта.

Какие бывают дефекты, основные виды

Качество и прочность строительных объектов определяется по итогам обследований технического состояния зданий и сооружений, проводимого в соответствии требований СНиП 2.03.01-84.

Выявленные в процессе обследований повреждения по степени важности и опасности разделяют на три группы:

  • дефекты, которые не уменьшают долговечности конструкций, не понижают прочностные характеристики. К данной группе относят поверхностные пустоты, раковины, сколы, при которых не произошло оголение арматуры, трещины, раскрытие которых не превышает 0,2 мм. Срочные действия по устранению таких дефектов не требуются. Важно только остановить расширение мелких трещин и предотвратить появление новых;
  • дефекты, ухудшающие эксплуатационные характеристики и срок службы изделий. Это трещины на участке рабочей арматуры, раскрытие которых больше 0,1 мм, сколы бетона с оголением арматуры, коррозионные трещины толщиной от 0,2 мм и больше и другие нарушения. В случае обнаружения принадлежащих ко второй группе повреждений приостановить дальнейшее разрушение поможет усиление железобетонных и каменных конструкций СП посредством проведения ремонтных работ;
  • дефекты, появление которых существенно ухудшает несущие способности выполненных из ЖБИ конструкций. Сюда относят значительные повреждения защитного слоя, большие пустоты и раковины в бетоне, трещины наклонные в стенах балок и горизонтальные в пролетных строениях или в сопряжении плиты. В зависимости от типа и сложности выявленного повреждения для восстановления несущей способности проводят ремонт по предварительно выполненным поверочным расчетам.

Рассматривая все существующие характерные дефекты сооружений из железобетона, наиболее опасными и часто встречающимися считаются трещин. В зависимости от степени тяжести, причины возникновения и других факторов существует определенная классификация трещин в железобетонных конструкциях.

Какими бывают трещины

Дефекты железобетонных плит перекрытия или других конструктивных элементов, проявляющиеся в виде трещин, классифицируются по нескольким признакам.

По причине возникновения трещины образуются:

  • вследствие превышения допустимых нагрузок на конструкцию при ее эксплуатации;
  • из-за неправильного складирования изделий, их перевозки и монтажных работ;
  • при использовании предварительно напряженной арматуры при обжатии бетона;
  • в результате усадки или плохого уплотнения;
  • при образовании коррозионных процессов на используемой арматуре.

Выделяют две подгруппы трещин в зависимости от времени их возникновения:

  • появившиеся еще до начала эксплуатации конструкций трещины. К ним принадлежат усадочные, возникшие из-за несоблюдения технологии затвердевания бетона и технологичные – образованные при несоблюдении условий и правил транспортирования, складирования и монтажа;
  • образовавшиеся в ходе эксплуатации объектов. Выделяют следующие виды дефектов бетонной поверхности: появившиеся вследствие отсутствия или неточного создания деформационных швов; спровоцированные неравномерным проседанием грунта в связи с проведением вблизи земляных или других работ, или же чрезмерным замачиванием грунтовыми водами, прохождении автомагистралей рядом с объектом; вызванные превышающими расчетные показатели силовыми воздействиями.

Кроме этого различают дефекты сборных железобетонных конструкций и целостных, а также группируют повреждения по типу элементов, в которых они возникают.

Трещины в изгибаемых элементах

Образующиеся в изгибаемых частях строительной конструкции трещины разделяются на:

  • нормальные, направленные под прямым углом к продольной оси. Максимальной ширины они достигают в крайних растянутых волокнах, входящих в площадь сечения;
  • расположенные под наклоном к продольной оси, возникшие в месте изгибающих или перерезывающих моментов. Раскрытие таких трещин начинается уже от середины боковых и направляется в сторону растянутых граней.

Обычно при образовании трещин в изгибаемых элементах увеличиваются углы поворота, что повышает выраженность и прогибов. Если по ширине трещина выше 0,5 мм и при этом сами прогибы занимают больше чем 1/50 всего расстояния пролета, то они считаются аварийными.

В таблице ниже приведены предельно допустимые значения прогибов для железобетонных конструкций.

Элементы конструкцийПредельно допустимые прогибы
1. Подкрановые балки при кранах:
ручныхl/500
электрическихl/600
2. Перекрытия с плоским потолком и элементы покрытия (кроме указанных в поз. 4) при пролетах, м:
l 7,5l/250
3. Перекрытия с ребристым потолком и элементы лестниц при пролетах, м:
l 10l/400
4. Элементы покрытий сельскохозяйственных зданий производственного назначения при пролетах, м:
l 10l/250
5. Навесные стеновые панели (при расчете из плоскости) при пролетах, м:
l 7,5l/250

Обозначение, принятое в табл. 3: l — пролет балок или плит; для консолей принимается значение l, равное удвоенному вылету консоли.

Примечание. При действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок прогиб балок и плит не должен превышать l/150 пролета и l/75 вылета консоли. Предельно допустимые прогибы по поз. 1 и 5 обусловлены технологическими и конструктивными, а по поз. 2-4 — эстетическими требованиями.

Трещины в предварительно напряженных балках

Армированные арматурой с повышенной прочностью балки соответствуют всем требованиям трещиностойкости. Если в таких конструкциях выявлены трещины, то это указывает на существенные технологические недоработки или на значительные перегрузки.

В таких случаях существуют высокие риски аварии и дефекты требуют немедленного устранения.

Трещины в сжатых элементах

Если по направлению расположенной внутри конструкции арматуры образовались продольные трещины, то это напрямую говорит о потере устойчивости сжатой арматуры. Вследствие понижаются несущие возможности и технические характеристики, что в итоге приводит к аварийному состоянию.

Трещины в плитах перекрытия

Возникающие в плитах дефекты бывают:

  • расположенные в поперечном направлении в отношении к рабочему пролету по центру плиты, которые больше всего раскрываются на нижнем ее участке;
  • в опорных местах, которые в верхней части плиты достигают максимального расширения;
  • концевые и радиальные. В данном случае возможно отпадение защитного слоя, что влечет за собой разрушение бетона;
  • вдоль арматуры по нижнему участку стены.

Дефекты могут возникать и в других конструктивных элементах. Для выявления повреждений проводится специальное обследование строительных объектов. По результатам обследований составляется заключение с указанием вида дефектов и причины их образования.

Выявление и устранение дефектов железобетонных конструкций

Своевременное обнаружение и устранение дефектов позволяет предотвратить развитие трещин и других повреждений и продлить срок эксплуатации сооружения без предварительного капитального ремонта.

Одним из распространенных видов выявления повреждений в железобетонных конструкциях считается неразрушающий контроль дефектов бетона. Он позволяет с точностью установить размеры и степень тяжести повреждений.

Для восстановления конструкций используют разные методы устранения дефектов: инъектирование, цементирование, заделка глубоких раковин и пустот, обетонирование и торкретирование поверхности и другие.

Подробно и точно правила как проводить ремонт и устранение дефектов железобетонных конструкций ГОСТ 31384 описывает и до мельчайших подробностей регламентирует технологии проведения восстановительных и защитных работ.

Дефекты железобетонных изделий

Конструкции из железобетона относятся к тем материалам, которым выставляются повышенные требования качества. Элементы из бетона и стали применяются в различных сферах строительства в современной жизни, поэтому все они должны проходить проверку по интернациональным стандартам и сертификатам ГОСТ. Для изделий из железобетона недопустимы какие-либо дефекты: это существенно снижает их эффективность и ресурсоспособность зданий на их основе. Также это опасно для эксплуатации.

Виды дефектов и причины их образования

Дефекты на железобетонных изделиях появляются в зависимости от ряда причин. Это могут быть как нарушения технологических процессов при изготовлении, так и игнорирование правил хранения и перевозки готовых конструкций.

Самыми популярными дефектами являются:

  • нарушение армированного слоя;
  • повышенный уровень пористости, что нарушает нормы;
  • микротрещины;
  • большие трещины;
  • низкий уровень защитного слоя.

Все дефекты можно классифицировать по следующим параметрам:

  • по характеру – те, которые можно определить невооруженным взглядом и неявные дефекты. Также в зависимости от того, можно их устранить или нет.
  • по происхождению – был ли это брак на производстве, или нарушение формы в следствие неправильного хранения и перевозки, появление дефекта из-за несоблюдения норм монтажа.

Дефекты железобетонных изделий могут быть устранимыми и неустранимыми. В число неустранимого производственного брака входит применение на производстве некачественного состава в попытках снизить себестоимость конструкции. Такие изделия не могут отправляться на дальнейшую эксплуатацию. Из-за наличия заводского брака можно определить нарушения на производственных технологиях. Как правило, такие дефекты серьезно сказываются на уровне прочности конструкции – она может разрушаться в процессе хранения или транспортировки. Также конструкция будет неустойчива к нагрузкам после монтажа. Если бракованное изделие было выпущено в продажу, это может свидетельствовать о низком уровне контроля качества на заводе-изготовителе. Отметим также, что большинство производственных дефектов считаются неустранимыми. При этом большая часть дефектов, вызванных производственным браком, тоже носит характер неустранимых.

Обычно уровень пористости изделия возрастает при том случае, когда допускаются ошибки в технологии уплотнения раствора. Это происходит в момент застывания бетона. В растворе скапливаются пузырьки воздуха и газов, что отрицательно влияет на характеристики эксплуатации. Из-за постепенного разрушения конструкции существенно понижается его эксплуатационный срок. Кроме того, характеристики качества железобетонных изделий зависят и от технологии армирования конструкций.

Нарушение армирования железобетона

Нередко производители пытаются удешевить себестоимость изделий, используя бетоны с модифицированным составом. Из-за этого смесь может распределяться неравномерно, что влияет на процесс застывания. После чего конструкция покрывается маленькими трещинами. Это приводит к появлению дефектов в виде пустот или раковин. Такого рода дефекты можно устранить, используя метод оштукатуривания. Проводится он только после тщательной зачистки.

Трещины на железобетоне

Небольшие трещины в конструкции железобетона могут образовываться из-за нарушений при распределении состава. Подобный дефект не является критичным и его можно устранить. Кроме того, микротрещины не изменяют эксплуатационный срок железобетонных изделий. Чтобы правильно убрать этот дефект, необходимо разобраться в причинах, по которым он появился. Порой для этого требуется провести лабораторный анализ или прибегнуть к методу дефектоскопии.

Другое дело глубокие трещины – они снижают характеристики качества. При этом страдает уровень защитного слоя. Обычно такие трещины вызываются нарушением норм производства или неправильной транспортировкой. Дефекты такого рода относятся к неустранимым и конструкции нельзя применять для строительства. Также на появление дефекта могут влиять механические воздействия на конструкцию.

Сколы на железобетоне

Большая часть вышеописанных дефектов относится к неустранимому типу. В качестве исключения мы указали микротрещины, которые убираются в процессе заливки бетонным раствором. Далее изделие может эксплуатироваться по назначению. Кроме того, даже те железобетонные конструкции, которые имеют сколы, можно использовать в строительстве. При этом не теряется их надежность и прочность, так как брак устраняется прямо на производстве. Нередко устранимые дефекты появляются в результате нагрузок или механических воздействий. Отличный тому пример – лестничные ступени.

Смещение каркаса арматуры в железобетоне

Те железобетонные конструкции, которые имеют неустранимые дефекты, ни в коем случае нельзя использовать при строительстве – это существенно влияет на безопасность. В числе самых распространенных дефектов, которые невозможно устранить – смещение каркаса арматуры. Происходит это из-за нехватки стальных элементов на производстве. В результате получаем неравномерное размещение арматурных петель. Такой дефект существенно влияет на жесткость конструкции и значительно понижает эксплуатационный срок. Также к этому дефекту относится и использование слишком тонкого защитного слоя у арматуры. Из-за этого стальные части конструкции подвергаются разрушению от коррозии, снижая прочность изделия. Как правило, это результат неверного хранения конструкций.

Гравелистое покрытие

Эта поверхность заключается в выпирании элементов щебня в общей бетонной массе. Подобный дефект существенно влияет на качество и удобство при проведении работ по отделке. Обычно причиной появления этого дефекта называют опалубку – гравелистое покрытие появляется, когда ее используют несколько раз без своевременного ремонта. Чтобы устранить все неровности от щебня, конструкцию необходимо тщательно зачистить щетками из стали. Далее изделие промывается водой под сильным напором, после чего наносится штукатурный состав для обеспечения большей гладкости.

Полости на поверхности железобетона

Этот дефект – явный результат нарушения технологии изготовления бетонных составов. Также ему способствует неправильная укладка смеси. Чтобы устранить брак, нужно провести тщательную зачистку стальными щетками, очистить изделие водяной струей под напором и сделать затирку, используя цементный состав. Все, как и в случае выпирания щебня, о котором мы рассказали выше.

Раковины

Обычно раковины в железобетонных изделиях могут появляться по нескольким причинам. В их числе неправильная укладка смеси – ее нельзя сбрасывать с большой высоты. Также на появление раковин может влиять недостаточное вибрирование бетонного состава. Еще одна причина появления такого дефекта – повышенная жесткость пластичного состава.

Нередко раковины появляются в связи с нарушением правил транспортировки готового раствора. В связи с этим раствор начинает расслаиваться и схватывается не должным образом – локальными областями.

Также раковины могут появляться в связи с повышенной густотой армирования. Из-за этого вибрация бетонной смеси не проходит должным образом, и материал усаживается хуже. Можно ли устранить дефект в этом случае, зависит от того, где располагается раковина.

Пустоты в конструкции

Некачественная укладка бетонного раствора может вызвать и пустоты крупных размеров. Из-за этих пустот конструкция при эксплуатации может обрушиться, поэтому такой дефект считается критичным. Чтобы устранить подобного рода недостаток, необходимо пройти массу процессов, которые контролируются инспекторами служб технадзора.

Для того, чтобы правильно выбрать качественное железобетонное изделие, рекомендуется привлекать к процессу покупки сотрудников строительных компаний и аккредитованные лаборатории лабораторий. Эти специалисты смогут сразу определить все повреждения, как явные, так и неявные. Также не забывайте, что для заказа большого количества железобетонных конструкций, стоит отдавать предпочтение проверенным фирмам-производителям. Интересуйтесь отзывами о качестве их продукции. Мы не скрываем информацию о нас, отзывы о наших услугах можно прочитать в разделе «Отзывы».

Технология и этапы при монтаже железобетонных колец. Этапы установки ЖБИ колец для колодца: рытье котлована, возведение фундамента, создание лотка, герметизация, отделка лотка, утепление итд.

Плюсы и минусы железобетонных изделий. Сфера применения ЖБИ изделий в строительстве. Разновидности конструкций.

Оценка технического состояния железобетонных конструкций. Стандарты производства ЖБИ. Неразрушаемые способы оценки качества изделий из железобетона.

Правила транспортировки железобетонных изделий. Распространенные ошибки и нарушения при перевозке ЖБИ конструкций.

Виды дефектов бетонных конструкций и причины их возникновения

Дефекты бетонных и железобетонных изделий и конструкций, возникшие в процессе строительства и эксплуатации под влиянием механических воздействий, вибраций, агрессивных сред, приводят к снижению прочности и разрушению бетона, коррозии арматуры и, как следствие, к снижению несущей способности конструкции в целом.

Дефекты бетонных и железобетонных изделий и конструкций, возникшие в процессе строительства и эксплуатации под влиянием механических воздействий, вибраций, агрессивных сред, приводят к снижению прочности и разрушению бетона, коррозии арматуры и, как следствие, к снижению несущей способности конструкции в целом.

К характерным дефектам относятся:

— выступы на поверхности бетона, образующиеся из-за применения опалубки низкого качества,

неправильной ее установки и недостаточной жесткости;

— наплывы из бетона или раствора, образующиеся при недостаточной герметичности опалубки;

— недостаточная толщина защитного слоя, образующаяся при неправильной установке или смещения опалубки;

— раковины на поверхности бетона, образующиеся вследствие некачественного приготовления бетонной смеси, скопления воды и воздуха вблизи опалубки, недостаточного уплотнения бетонной смеси в опалубке;

— большая «щербинистость» бетона, возникающая при расслоении бетонной, неоправданно высокой жесткости бетонной смеси, вытекания цементного молока и т.п.;

— полости в бетонной смеси, образующиеся из-за нависания бетонной смеси на арматуре и опалубке, а также в местах устройства технологических швов, при преждевременном схватывании ранее уложенного бетона и недостаточной подготовке основания при укладке вышележащих слоев бетона;

— усадочные трещины, образующиеся при недостаточном влажностном уходе за свежеуложенным бетоном;

— трещины различного происхождения: конструктивные, технологические и организационно-технологические, возникающие в конструкциях в период строительства и появившиеся в процессе эксплуатации.

В эксплуатируемых конструкциях бетонных сооружений повреждения разделяют на три группы:

I группа — повреждения, практически не снижающие прочность и долговечность конструкции (поверхностные раковины, пустоты, трещины с раскрытием до 0,2 мм, сколы бетона без оголения арматуры).

Повреждения I группы не требуют принятия срочных мер, их можно устранить нанесением покрытий при текущем ремонте и профилактических целях. Основное назначение покрытий — остановить развитие имеющихся мелких трещин, предотвратить образование новых, улучшить защитные свойства бетона и предохранить конструкции о атмосферной и химической коррозии.

II группа — повреждения, снижающие долговечность конструкции (коррозионно-опасные трещины с раскрытием более 0,2 мм и трещины с раскрытием более 0,1 мм, в зоне рабочей арматуры; пустоты раковины и сколы с оголением арматуры; поверхностная и глубинная коррозия бетона и т.п.).

При повреждениях II группы ремонт обеспечивает повышение долговечности сооружения. Поэтому и материалы должны иметь достаточную долговечность. Обязательной заделке подлежат трещины вдоль арматуры.

III группа — повреждения, снижающие несущую способность конструкции (трещины, не предусмотренные расчетом ни по прочности, ни по выносливости; наклонные трещины в стенах балок; горизонтальные трещины в сопряжениях плиты и пролетных строений; большие раковины и пустоты в бетоне сжатой зоны, полные повреждения защитного слоя опор и т.п.)

Читать еще:  Расчет количества цемента на 1 куб бетона

При повреждениях III группы после выполнения поверочных расчетов восстанавливают несущую способность конструкции по конкретному признаку. Применяемые материалы должны обеспечивать прочностные характеристики и долговечность конструкции.

Получить консультацию можно по тел.:

Дефекты и повреждения железобетонных конструкций

Дефекты и повреждения железобетонных мостов встречаются намного чаще, чем металлических, что связано с особенностями железобетона как материала. Структура этого материала неустойчива к внешним воздействиям и капризна по отношению даже к мелким отклонениям от предписанной технологии производства; работа его под воздействием нагрузок отличается значительной сложностью и нелинейностью; он больше подвержен влиянию климатических факторов.

Дефекты изготовления

Существенным дефектом изготовления является использование бетона более низкого класса по сравнению с указанным в проекте. Эта ошибка практически не сказывается на величине предельного изгибающего момента, которая определяет несущую способность на изгиб, но почти линейно влияет на таковую при расчетах на поперечную силу. В этих расчетах расчетное сопротивление бетона на срез следует принимать по фактическому классу бетона.

При изготовлении железобетонных конструкций, к сожалению, довольно часто имеет место низкое качество бетонирования.

Так, при «недовибрировании» бетонной смеси образуются раковины и каверны. Кроме того, из-за неровности, недостаточной очи- щенности, а также неплотности стыков опалубки возникает «ще- бенистость» поверхности бетона или полости в теле конструкции, связанные с утечкой растворной части бетонной смеси через стыки опалубки (рис. 3.1, 3.2).

Рис. 3.1. Щебенистость нижней поверхности плиты проезжей части сталежелезобетонного пролетного строения

При «перевибрировании» бетонной смеси происходит разделение составляющих смеси с выдавливанием более легких и подвижных компонентов (цементное молочко, мелкий заполнитель) к поверхностям конструкции. После твердения, поверхностные слои такого бетона имеют пониженные характеристики прочности и морозостойкости, отрицательно сказывающиеся на долговечности и прочности бетона поверхностных слоев, что плохо само по себе и, кроме того, вносит ошибку в измерения прочности бетона, проводимые неразрушающими методами контроля.

Рис. 3.2. Полость в бетоне стойки

В обоих случаях прочность защитного слоя бетона снижается.

Причиной указанных дефектов укладки бетона чаще всего является так называемый «человеческий фактор», то есть неправильно принятое время вибрации бетонной смеси.

В технической литературе рекомендуется устанавливать момент окончания вибрирования бетона визуально по «характерному» блеску его влажной поверхности и по снижению интенсивности выхода воздуха из смеси.

Представляется, что ослабление бетона защитного слоя можно было бы учесть условным уменьшением его толщины в 2 раза, то есть на 1—1,5 см.

Существенным дефектом является недостаточная толщина защитного слоя бетона при неправильном положении арматурного каркаса в опалубке (рис. 3.3). Эта ситуация возникает, когда каркас не зафиксирован в опалубке должным образом, например, с помощью так называемых «сухариков», и под воздействием бетонной массы провисает или смещается в плане. К сожалению, это довольно распространенный дефект, как сборных, так и монолитных железобетонных конструкций.

Рис. 3.3. Малый защитный слой бетона.

В стойках путепровода видны следы арматуры

В ОДМ 218.0.018 фактическое отсутствие защитного слоя оценивается как 20% износа по грузоподъемности. Промежуточные значения износа предлагается определять по интерполяции. По мнению автора, эта оценка завышена, фактически износ не превысит 5%. Что касается снижения грузоподъемности при расчетах изгибаемых элементов на поперечную силу и сжатых — на продольную силу, то его следует определять исходя из фактической толщины защитного слоя с учетом ослабления бетона.

Недостаточный защитный слой, также как и его ослабление, сказывается на ускорении начала коррозии арматуры и тем самым снижает долговечность конструкции. Можно считать, что так называемый диффузионный период, то есть время от ввода объекта в эксплуатацию до начала коррозии арматуры, сокращается пропорционально уменьшению толщины защитного слоя бетона.

Кстати, материал «сухариков» также являет собой проблему. Действительно, стальные «сухарики» облегчают доступ хлоридов к арматуре. «Сухарики», выполненные из цементно-песчаного раствора, трудоемки, и все- таки, это другой бетон, отличающийся от бетона конструкции. Деревянные «сухарики» высыхают, пластмассовые могут оказаться недолговечными. Есть над чем подумать.

Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

Поделиться

Подписывайтесь на Stroi.mos.ru

Текст доклада, представленного на конференции начальником Лаборатории испытаний строительных материалов и конструкций Дмитрием Николаевичем Абрамовым «Основные причины возникновения дефектов в бетонных конструкциях»

В своем докладе мне бы хотелось рассказать об основных нарушениях технологии производства железобетонных работ с которыми сталкиваются сотрудники нашей лаборатории на строительных площадках города Москвы.

— ранняя распалубка конструкций.

Из-за высокой стоимости опалубки с целью увеличения количества циклов ее оборачиваемости, строители зачастую не соблюдают режимы выдерживания бетона в опалубке и производят распалубку конструкций на более ранней стадии, чем это предусматривает требования проекта технологическими картами и СНиП 3-03-01-87. При демонтаже опалубки важное значение имеет величина сцепления бетона с опалубкой при: большом сцеплении затрудняется работы по распалубке. Ухудшение качества бетонных поверхностей, приводит к возникновению дефектов.

— изготовление недостаточно жесткой, деформирующейся при укладке бетона и недостаточно плотной опалубки.

Такая опалубка получает деформации в период укладки бетонной смеси, что приводит к изменению формы железобетонных элементов. Деформация опалубки может привести к смещению и деформации арматурных каркасов и стенок, изменению несущей способности элементов конструкции, образованию выступов и наплывов. Нарушение проектных размеров конструкций приводит:

— в случае их уменьшения

— к снижению несущей способности

— в случае увеличения к возрастанию их собственного веса.

Этот вид нарушения технологии наблюдения при изготовлении опалубки в построечных условиях без должного инженерного контроля.

— недостаточная толщина или отсутствие защитного слоя.

Наблюдается при неправильной установке или смещении опалубки или армокаркаса, отсутствии прокладок.

К серьезным дефектам монолитных железобетонных конструкций может привести слабый контроль за качеством армирования конструкций. Наиболее распространенными являются нарушения:

— несоответствие проекту армирования конструкций;

— некачественная сварка конструктивных узлов и стыков арматуры;

— применение сильно прокоррозированной арматуры.

— плохое уплотнение бетонной смеси при укладке в опалубку приводит к образованию раковин и каверн, может вызвать значительное снижение несущей способности элементов, увеличивает проницаемость конструкций, способствует коррозии арматуры находящейся в зоне дефектов;

-укладка расслоившейся бетонной смеси не позволяет получить однородную прочность и плотность бетона по всему объему конструкции;

— применение слишком жесткой бетонной смеси приводит к образованию раковин и каверн вокруг арматурных стержней, что снижает сцепление арматуры с бетоном и вызывает опасность появления коррозии арматуры.

Встречаются случаи налипания бетонной смеси на арматуру и опалубку, что вызывает образование полостей в теле бетонных конструкций.

— плохой уход за бетоном в процессе его твердения.

Во время ухода за бетоном следует создать такие температурно-влажные условия, которые обеспечили бы сохранение в бетоне воды, необходимой для гидратации цемента. Если процесс твердения протекает при относительно постоянной температуре и влажности, напряжения, возникающие в бетоне вследствие изменения объема и обуславливаемые усадкой и температурными деформациями, будут незначительными. Обычно бетон покрывают полиэтиленовой пленкой или другим защитным покрытием. С целью не допустить его пересыхания. Пересушенный бетон обладает значительно меньшей прочностью и морозостойкостью, чем нормально затвердевший, в нем возникает много усадочных трещин.

При бетонировании в зимних условиях при недостаточном утеплении или тепловой обработке может произойти раннее замораживание бетона. После оттаивания такого бетона он не сможет набрать необходимую прочность.

Повреждения железобетонных конструкций разделяют по характеру влияния на несущую способность на три группы.

I группа- повреждения, практически не снижающие прочность и долговечность конструкции (поверхностные раковины, пустоты; трещины, в том числе усадочные, раскрытием не свыше 0,2мм, а также, у которых под воздействием временной нагрузки и температуры раскрытие увеличивается не более чем на 0,1мм; сколы бетона без оголения арматуры и т.п.);

II группа- повреждения, снижающие долговечность конструкции (коррозионноопасные трещины раскрытием более 0,2мм и трещины раскрытием более 0,1мм, в зоне рабочей арматуры предварительно напряженных пролетных строений, том числе и вдоль участков под постоянной нагрузкой; трещины раскрытием более 0,3мм под временной нагрузкой; пустоты раковины и сколы с оголением арматуры; поверхностная и глубинная коррозия бетона и т.п.);

III группа — повреждения, снижающие несущую способность конструкции (трещины, не предусмотренные расчетом ни по прочности, ни по выносливости; наклонные трещины в стенках балок; горизонтальные трещины в сопряжениях плиты и пролетных строений; большие раковины и пустоты в бетоне сжатой зоны и т.п.).

Повреждения I группы не требуют принятия срочных мер, их можно устранить нанесением покрытий при текущем содержании в профилактических целях. Основное назначение покрытий при повреждениях I группы – остановить развитие имеющихся мелких трещин, предотвратить образование новых, улучшить защитные свойства бетона и предохранить конструкции от атмосферной и химической коррозии.

При повреждениях II группы ремонт обеспечивает повышение долговечности сооружения. Поэтому и применяемые материалы должны иметь достаточную долговечность. Обязательной заделке подлежат трещины в зоне расположения пучков преднапряженной арматуры, трещины вдоль арматуры.

При повреждениях III группы восстанавливают несущую способность конструкции по конкретному признаку. Применяемые материалы и технологии должны обеспечивать прочностные характеристики и долговечность конструкции.

Для ликвидации повреждений III группы, как правило, должны разрабатываться индивидуальные проекты.

Постоянный рост объемов монолитного строительства является одной из основных тенденций, характеризующих современный период российского строительства. Однако в настоящее время массовый переход к строительству из монолитного железобетона может иметь негативные последствия, связанные с достаточно низким уровнем качества отдельных объектов. Среди основных причин низкого качества возводимых монолитных зданий необходимо выделить следующее.

Во-первых, большинство действующих в настоящее время в России нормативных документов создавались в эпоху приоритетного развития строительства из сборного железобетона, поэтому совершенно естественны их направленность на заводские технологии и недостаточная проработка вопросов строительства из монолитного железобетона.

Во-вторых, у большинства строительных организаций отсутствуют достаточный опыт и необходимая технологическая культура монолитного строительства, а так же некачественное техническое оснащение.

В-третьих, не создана эффективная система управления качеством монолитного строительства, включающая систему надежного технологического контроля качества работ.

Качество бетона – это, прежде всего, соответствие его характеристик параметрам в нормативных документах. Росстандартом утверждены и действуют новые стандарты: ГОСТ 7473 «Смеси бетонные. Технические условия», ГОСТ 18195 «Бетоны. Правила контроля и оценки прочности». Должен вступить в силу ГОСТ 31914 «Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций», должен стать действующим стандарт для арматурных и закладных изделий.

Новые стандарты, к сожалению, не содержат вопросов, связанных со спецификой юридических отношений между заказчиками строительства и генподрядчиками, производителями стройматериалов и строителями, хотя качество бетонных работ зависти от каждого этапа технической цепочки: подготовка сырья для производства, проектирование бетонов, производство и транспортирование смеси, укладка и уход за бетоном в конструкции.

Обеспечение качества бетона в процессе производства достигается благодаря комплексу различных условий: здесь и современное технологическое оборудование, и наличие аккредитованных испытательных лабораторий, и квалифицированный персонал, и безусловное выполнение нормативных требований, и внедрение процессов управления качеством.

Дефекты бетона и способы их устранения

Сразу после окончания строительства или в ходе эксплуатации зданий и сооружений в бетонных конструкциях могут быть обнаружены дефекты, влияющие на их надежность и прочность. К основным видам дефектных повреждений и признакам брака при производстве работ относят:

  • гравелистую неровную поверхность;
  • образование полостей;
  • наличие поверхностных раковин;
  • пустоты в сделанной монолитнойконструкции;
  • образование трещин.

Правильное определение вида имеющихся недостатков может быть произведено только после качественной очистки дефектируемого участка и его внимательного осмотра. Разработка мероприятий по исправлению дефектов может происходить только при согласовании с организацией выполнившей проект и представителем строительного контроля со стороны заказчика.

Контроль качества бетона и наличие дефектов проводится согласно ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинг технического состояния».

Стоит отметить что все дефекты, согласно выше упомянутым правилам, условно можно разделить на 2 категории:

  • значительные — это дефекты, которые существенно ухудшаются эксплуатационные характеристики строительной продукции и ее долговечность. Они подлежат устранению до скрытия их последующими работами;
  • критические — при их наличии здание, сооружение, или отдельные части непригодны. В этом случаи дальнейшее ведение работ по условиям прочности и устойчивости небезопасно либо может повлечь снижение указанных характеристик в процессе эксплуатации. Данные дефекты подлежат полному устранению до начала последующих работ или с приостановкой всех начатых работ.

Неровности с выступающим щебневым наполнителем

Этот вид дефектов характеризуется гравелистой поверхностью бетонной конструкции с выступающими краями частиц щебня. При наличии такого недостатка выполнение отделочных работ, нанесение гидравлической и тепловой изоляции может быть сильно затруднено. Такая поверхность в большинстве случаев образуется при использовании некачественной или бракованной опалубки.

Устранение. Исправление производят путем нанесения цементно-песчаного штукатурного слоя необходимой толщины, что приводит к увеличению расходов на строительство.

Полости на поверхности

Обычно образуются при нарушении технологии приготовления бетонной смеси с повышенным содержанием воды и недостаточно качественного уплотнения с использованием вибрационного инструмента. Для устранения дефектов поверхность промывают водой, полости зачищают металлическими щетками и заполняют цементно-песчаной смесью в соотношении 1:2 на основе портландцемента марки М400 или 500.

Наличие поверхностных раковин

Могут появиться при некачественном уплотнении заливаемой смеси, высокой жесткости материала после длительной транспортировки, расслоения бетона до начала процесса заливки и при забрасывании его в опалубочную конструкцию с недопустимой высоты. Наиболее часто подобный брак образуется в наиболее насыщенных арматурой местах или с недостаточно свободным доступом. Для определения способа устранения дефектных мест необходимо учесть их количество и величину.

Для устранения имеющихся образований в нагруженных опорных элементах их предварительно очищают металлической щеткой и промывают струей воды. Подготовленные таким образом участки заполняют раствором или бетонной смесью в зависимости от размеров дефектных мест. Материал для устранения приготавливается на основе портландцемента с маркой не ниже М400. Его делают в небольших количествах на месте выполнения работ.

Марка бетонной смеси для устранения дефектов должна быть на позицию выше, чем у материала ремонтируемой конструкции. Это обеспечит хорошее сцепление и повышенную прочность ремонтируемых мест. В том случае, когда при осмотре железобетонного элемента обнаружены раковины проходящие насквозь, то устанавливается охватывающая накладка, а подача раствора или бетонной смеси осуществляется по трубке. Для каждой сквозной раковины необходимо установить не менее двух таких трубок для возможности подачи материала с обеих сторон.

Наличие пустот внутри монолита

Считается самым серьезным видом дефектов в бетонных элементах, вызванных как не правильно приготовленной смесью, так и нарушение технологии заливки. Невидимые с внешней стороны пустоты значительно ослабляют конструкцию и в самом плохом случае могут привести к ее разрушению. Поэтому при выявлении подобных дефектов их устранение должно производиться незамедлительно.

Однако отличительной особенностью недостатков такого типа является отсутствие из проявления на поверхности. А ведь иногда пустоты могут быть довольно больших размеров. Чаще всего они образуются в местах непрохождения бетонной смеси при заливке отдельных участков. При этом может оголяться арматура и нарушаться монолитность конструкции.

Для устранения дефекта с поверхности скалывается слой бетона до достижения пустотного образования. У места бетонирования устанавливается временный щит опалубки с оставленным в верхней части отверстием. Внутрь по трубке закачивается бетонная смесь со щебеночным наполнителем мелкой фракции не более 20 мм. Качество приготовления бетона и его уплотнение контролируется производителем работ и представителем технического надзора заказчика.

Видимые трещины на поверхности

Наиболее распространенными условиями для появления таких дефектных участков являются:

  • нарушение требуемых соотношений компонентов при приготовлении бетона;
  • превышение допустимых нагрузок на строительную конструкцию;
  • активное воздействие коррозии на стальную арматуру;
  • нарушение установленной технологии при выполнении укладки смеси.

Выбор способа заделки трещин зависит от их размеров по длине и ширине, направления и дальнейшего развития, а также некоторых других факторов. Наиболее эффективным методом считается очистка с последующим заполнением специальным расширяющимся ремонтным составом, который подают под давлением.

В заключение

Наличие дефектов в бетонных конструкциях не допускает продолжения выполнения работ и не может считаться нормальным для продолжения эксплуатации здания или сооружения. Непринятие мер по выявлению причин и устранению дефектов в большинстве случаев приводит к ухудшению ситуации и большим материальным затратам.

Свести возможность проявления недостатков к минимуму позволяет проведение своевременного технического надзора за выполнением строительных работ. Контроль над техническим состоянием конструкций существующих зданий и сооружений осуществляет смотритель, назначенный приказом по предприятию владельцу. Осмотр должен проводиться в соответствии с разработанной инструкцией не реже двух раз в год.

Читать еще:  Как опустить бетонные кольца в колодец вручную

Дефекты и повреждения строительных конструкций

Одним из наиболее часто встречающихся видов дефектов и повреждений каменных, бетонных и железобетонных элементов зданий и сооружений являются трещины. Различают трещины, проявившиеся в железобетонных элементах в процессе изготовления, транспортировки и монтажа, и трещины от эксплуатационных нагрузок и воздействия окружающей среды.

К появившимся в доэксплуатационный период относятся трещины:

  • усадочные, вызванные быстрым высыханием поверхностного слоя бетона и сокращением объема, а также трещины от набухания бетона;
  • возникшие из-за неравномерного охлаждения бетона;
  • вызванные большим гидратационным нагревом при твердении бетона в массивных конструкциях;
  • технологического происхождения, возникшие в сборных железобетонных элементах в процессе изготовления, доля которых в общем количестве дефектов в сборных железобетонных конструкциях достигает 60%;
  • в сборных железобетонных элементах силового происхождения, вызванные нарушением правил складирования, транспортировки и монтажа, при которых конструкции подвергались силовым воздействиям от собственного веса по схемам, не предусмотренными проектом.

Трещины, появившиеся в эксплуатационный период, можно разделить на следующие виды:

  • возникшие в результате температурных деформаций из-за нарушений требований устройства температурных швов или ошибок расчета статически неопределимой системы на температурные воздействия;
  • вызванные неравномерностью осадок грунтового основания, что может быть связано с нарушением требований устройства осадочных деформационных швов, аварийным замачиванием грунтов, проведением земляных работ, в непосредственной близости от фундаментов без обеспечения специальных мер;
  • силовыми воздействиями, превышающими способность железобетонных элементов воспринимать растягивающие напряжения.

С точки зрения напряженно-деформированного состояния конструкции по влиянию на несущую способность различают трещины:

  • указывающие на аварийное состояние конструкции;
  • увеличивающие водопроницаемость бетона (в резервуарах, трубах, стенах подвала);
  • снижающие долговечность конструкции из-за интенсивной коррозии арматуры (бетона);
  • не вызывающие опасений в надежности конструкции.

Механизмы разрушения структуры бетона

Разрушение бетона начинается с разрушения отдельных элементов его структуры, приводя впоследствии к разрушению более крупных структурных объемов.

Можно выделить два исходных механизма разрушения:

  • отрывной,
  • сдвиговый.

Отрыв и сдвиг могут происходить с разрывом зерен заполнителя. Внутризерновые и межзерновые механизмы являются основными в современной статистической теории прочности бетона. Однако под зернами в этом механизме понимают не зерна крупного заполнителя, а некоторые ячейки в структуре бетона, окруженные дефектами, которые могут и не содержать зерен крупного заполнителя. В чистом виде отрывной механизм разрушения реализуется при растяжении, при этом отдельные трещины отрыва, объединяясь в одну, образуют магистральную трещину разрушения.

Чисто сдвиговой механизм разрушения встречается редко, в основном при высоких уровнях трехосного сжатия. В остальных случаях преобладают различные смешанные отрывно-сдвиговые механизмы разрушения:

  • зигзаг трещины;
  • ветвления зигзага трещины с включениями клиновидных элементов;
  • в виде часто расположенных трещин отрыва пересекаемых трещиной сдвига;
  • тонкие части бетона между трещинами, которые могут разрушаться от потери устойчивости.

Возможны и другие механизмы разрушений.

Магистральная трещина может включать на своем пути различные локальные механизмы разрушения. Обычно чем сложнее и разнообразнее механизм разрушения, тем большими деформациями это разрушение сопровождается. Такие механизмы свойственны сжатию. Процесс разрушения бетона, таким образом, представляется как процесс прогрессирующего разрушения сплошности.

Основные причины появления трещин

Наиболее характерными причинами, вызывающими появление трещин в железобетонных конструкциях, являются:

  • перегрузка конструкции, вызывающая перенапряжение сечений элементов или большие деформации;
  • местная перегрузка участков или сечений конструкций от сосредоточенных сил, передающихся на небольшую зону конструкции;
  • усадка материалов при высокой температуре и малой влажности, особенно в период изготовления;
  • нарушение сцепления арматуры с бетоном;
  • коррозия арматуры;
  • резкие перепады температуры, в том числе полив раскаленных конструкций водой;
  • низкая прочность материалов;
  • нарушения при армировании конструкций: большой шаг стержней, недостаточная анкеровка и т. д.;
  • многократные намокания и промерзания конструкций. Попадание воды в каналы конструкций с последующим ее замерзанием, например, в многопустотные плиты перекрытий;
  • коррозионное растрескивание в агрессивной среде;
  • динамические воздействия, вибрация, колебания, удары, взрывы и т. д.;
  • резкие перепады сечений в конструкциях, вырезы, отверстия;
  • механические повреждения;
  • биологические повреждения.

Основные характерные трещины в железобетонных элементах

Исследуя характер распространения и раскрытия видимых трещин, в большинстве случаев можно определить причину их образования, а также оценить техническое состояние конструкции.

Необходимо отметить, что в зависимости от категории трещиностойкости, связанной с условиями эксплуатации, видом (классом) арматуры, напряженным состоянием сечений (растяжение, сжатие) и продолжительностью раскрытия, предельно допустимая ширина раскрытия трещин в условиях неагрессивной среды колеблется от acrc

Характерные дефекты и повреждения железобетонных плит

Недопустимый прогиб плит перекрытия и раскрытие трещин (дальнейшая эксплуатация сооружения невозможна)

Превышение величины расчетной нагрузи на перекрытие.

Несоответствие фактической работы конструкции перекрытия принятой расчетной схеме или качества строительных материалов проекту.

Нарушение технологии производства работ при монтаже перекрытия.

Отклонение расположения рабочей арматуры от проектного положения

Нормальные трещины в растянутой зоне

Действие изгибающего момента при перегрузке, снижение прочности бетона, уменьшение диаметра в результате коррозии

Наклонные трещины у опор

Действие поперечной силы и изгибающего момента при перегрузке, снижение прочности бетона, уменьшение площади поперечной арматуры

Приопорные трещины

Нарушение анкеровки, проскальзывание арматуры

Трещины вдоль арматуры, ржавые подтеки

Коррозия арматуры в результате нарушения защитного слоя бетона и воздействия агрессивных сред

Трещины в полках плит

Действие изгибающего момента при перегрузке,снижение прочности бетона, уменьшение диаметра арматуры в результате коррозии

Трещины по контуру полок плит

Недостаточная анкеровка арматуры полки в продольных ребрах

Усадочные трещины

Усадочные и температурно-влажностные деформации бетона

Нормальные трещины в сжатой зоне

Большие усилия обжатия напрягаемой арматурой при изготовлении плиты.

Неправильная перевозка и складирование

Раздробление бетона между наклонными трещинами

Раздавливание бетона главными сжимающими напряжениями при перегрузке, снижение прочности бетона

Сколы бетона, продавливание полки

Механические повреждения при перевозке и эксплуатации. Оголение арматуры с целью подвески технологического оборудования

Шелушение поверхности бетона

Воздействие агрессивных сред.

Попеременное замораживание–оттаивание или увлажнение–высыхание

Монолитный железобетон: дефекты бетонных конструкций

Обследование железобетонных конструкций позволяет выявить как значительные дефекты бетона, при которых снижается прочность и срок эксплуатации объекта, так и критические, когда дефектные элементы либо бетонное сооружение целиком непригодны для ввода в эксплуатацию, а дальнейшие работы небезопасны. В любом случае повреждения бетонной поверхности должны быть определены и устранены.

Почему в ЖБИ образуются дефекты

Существует множество разных причин, по которых возникают дефекты бетонных конструкций. К наиболее распространенным относят:

  • допущенные в процессе проектирования ошибки, состоящие в неправильном определении воздействующих нагрузок, неточностях при создании узлов сопряжения, потери прочности из-за малого количества связующих компонентов, некачественному исследованию и оценке грунтов основания;
  • применение некачественных материалов: недостаточная морозостойкость раствора, плохой обжиг кирпича или искривление его граней, отклонение от проекта и использование цемента низших марок раствора при приготовлении раствора;
  • низкое качество строительных работ: несоблюдение горизонтальности, отклонение от вертикали столбов и несущих стен, нарушение правил перевязки швов и их толщины, выполнение кладки при слишком низких температурах;
  • неравномерность осадки оснований под столбами и фундаментами вследствие неправильно проведенных строительных и земляных работ;
  • выполнение отверстий и штраб в ходе строительства, что заметно уменьшает сечение конструктивных элементов.

Каждый из этих факторов или даже несколько в совокупности могут спровоцировать дефекты монолитных железобетонных конструкций. Чтобы предотвратить дальнейшее разрушение объектов из железобетона следует как можно скорее устранить выявленные повреждения и таким образом избежать капитального ремонта.

Типы повреждений

Виды дефектовОсобенностиПричина возникновенияМетод устранения
ТрещиныРазличаются по толщине, извилистостиНарушение технологии заливкиИнъектирование, но может подбираться по ситуации
Неправильное соотношение компонентов
Коррозия арматуры
Ошибки при расчете нагрузок на бетонную конструкцию и др.
Гравелистая поверхностьКогда наполнитель бетона (щебень, гравий и т. п.) образует ребристую наружностьОпалубка низкого качества, плохо отремонтированная или пришедшая в негодностьПоверхность очищается металлической щеткой, а затем штукатурится цементно-песчаным раствором (1:2)
РаковиныРасслоение бетона при транспортировке либо на этапе заливкиНеравномерная плотность раствора бетонной смеси.Дефектные части зачищаются и заливаются более крепким бетоном.
Полости на бетонной поверхностиНеправильный замес раствора либо некачественная заливкаПесчано-цементным раствором происходит сглаживание наружности.
Пустоты в бетонной конструкции.Самый опасный дефект, из-за которого возможен обвал сооруженияПоявляются вследствие непроходимости бетонной смеси в конкретной части заливкиРазрыхления очищаются и скрупулезно промываются водой, собирается навесная опалубка и заполняется свежим бетоном
Полости образовывают просвечивающие отверстия, оголяют арматуру

Какие бывают дефекты, основные виды

Качество и прочность строительных объектов определяется по итогам обследований технического состояния зданий и сооружений, проводимого в соответствии требований СНиП 2.03.01-84.

Выявленные в процессе обследований повреждения по степени важности и опасности разделяют на три группы:

  • дефекты, которые не уменьшают долговечности конструкций, не понижают прочностные характеристики. К данной группе относят поверхностные пустоты, раковины, сколы, при которых не произошло оголение арматуры, трещины, раскрытие которых не превышает 0,2 мм. Срочные действия по устранению таких дефектов не требуются. Важно только остановить расширение мелких трещин и предотвратить появление новых;
  • дефекты, ухудшающие эксплуатационные характеристики и срок службы изделий. Это трещины на участке рабочей арматуры, раскрытие которых больше 0,1 мм, сколы бетона с оголением арматуры, коррозионные трещины толщиной от 0,2 мм и больше и другие нарушения. В случае обнаружения принадлежащих ко второй группе повреждений приостановить дальнейшее разрушение поможет усиление железобетонных и каменных конструкций СП посредством проведения ремонтных работ;
  • дефекты, появление которых существенно ухудшает несущие способности выполненных из ЖБИ конструкций. Сюда относят значительные повреждения защитного слоя, большие пустоты и раковины в бетоне, трещины наклонные в стенах балок и горизонтальные в пролетных строениях или в сопряжении плиты. В зависимости от типа и сложности выявленного повреждения для восстановления несущей способности проводят ремонт по предварительно выполненным поверочным расчетам.

Рассматривая все существующие характерные дефекты сооружений из железобетона, наиболее опасными и часто встречающимися считаются трещин. В зависимости от степени тяжести, причины возникновения и других факторов существует определенная классификация трещин в железобетонных конструкциях.

Химическое и климатическое воздействие

Отдельную группу повреждений составляют дефекты, возникшие как результат климатического воздействия либо реакции на химические вещества.

Сюда можно отнести:

  • Появление на поверхности разводов и светлых пятен – так называемых высолов. Обычно причиной образования солевого налета является нарушение влажностного режима, а также попадание щелочей и хлоридов кальция в состав раствора.

Высолы, образовавшиеся вследствие избытка влаги и кальция

Обратите внимание! Именно по этой причине в районах с сильнокарбонатными почвами специалисты рекомендуют использовать для приготовления раствора привозную воду. В противном случае белесый налет будет появляться уже через несколько месяцев после заливки.

  • Разрушение поверхности под воздействием низких температур. При попадании влаги в пористый бетон микроскопические каналы в непосредственной близости от поверхности постепенно расширяются, поскольку при замерзании вода увеличивается в объеме примерно на 10-15%. Чем чаще происходит замораживание/оттаивание, тем интенсивнее будет разрушаться раствор.
  • Для борьбы с этим используют специальные антиморозные пропитки, а также покрывают поверхность составами, снижающими пористость.

Перед ремонтом арматуру нужно зачистить и обработать

  • Наконец, к этой группе дефектов также можно отнести и коррозию арматуры. Металлические закладные начинают ржаветь в местах их обнажения, что приводит к снижению прочности материала. Чтобы остановить этот процесс, перед заполнением повреждения ремонтным составом арматурные прутки обязательно зачищаем от окислов, после чего обрабатываем противокоррозионным составом.

Какими бывают трещины

Дефекты железобетонных плит перекрытия или других конструктивных элементов, проявляющиеся в виде трещин, классифицируются по нескольким признакам.

По причине возникновения трещины образуются:

  • вследствие превышения допустимых нагрузок на конструкцию при ее эксплуатации;
  • из-за неправильного складирования изделий, их перевозки и монтажных работ;
  • при использовании предварительно напряженной арматуры при обжатии бетона;
  • в результате усадки или плохого уплотнения;
  • при образовании коррозионных процессов на используемой арматуре.

Выделяют две подгруппы трещин в зависимости от времени их возникновения:

  • появившиеся еще до начала эксплуатации конструкций трещины. К ним принадлежат усадочные, возникшие из-за несоблюдения технологии затвердевания бетона и технологичные – образованные при несоблюдении условий и правил транспортирования, складирования и монтажа;
  • образовавшиеся в ходе эксплуатации объектов. Выделяют следующие виды дефектов бетонной поверхности: появившиеся вследствие отсутствия или неточного создания деформационных швов; спровоцированные неравномерным проседанием грунта в связи с проведением вблизи земляных или других работ, или же чрезмерным замачиванием грунтовыми водами, прохождении автомагистралей рядом с объектом; вызванные превышающими расчетные показатели силовыми воздействиями.

Кроме этого различают дефекты сборных железобетонных конструкций и целостных, а также группируют повреждения по типу элементов, в которых они возникают.

Трещины в изгибаемых элементах

Образующиеся в изгибаемых частях строительной конструкции трещины разделяются на:

  • нормальные, направленные под прямым углом к продольной оси. Максимальной ширины они достигают в крайних растянутых волокнах, входящих в площадь сечения;
  • расположенные под наклоном к продольной оси, возникшие в месте изгибающих или перерезывающих моментов. Раскрытие таких трещин начинается уже от середины боковых и направляется в сторону растянутых граней.

Обычно при образовании трещин в изгибаемых элементах увеличиваются углы поворота, что повышает выраженность и прогибов. Если по ширине трещина выше 0,5 мм и при этом сами прогибы занимают больше чем 1/50 всего расстояния пролета, то они считаются аварийными.

В таблице ниже приведены предельно допустимые значения прогибов для железобетонных конструкций.

Элементы конструкцийПредельно допустимые прогибы
1. Подкрановые балки при кранах:
ручныхl/500
электрическихl/600
2. Перекрытия с плоским потолком и элементы покрытия (кроме указанных в поз. 4) при пролетах, м:
l 7,5l/250
3. Перекрытия с ребристым потолком и элементы лестниц при пролетах, м:
l 10l/400
4. Элементы покрытий сельскохозяйственных зданий производственного назначения при пролетах, м:
l 10l/250
5. Навесные стеновые панели (при расчете из плоскости) при пролетах, м:
l 7,5l/250

Обозначение, принятое в табл. 3: l — пролет балок или плит; для консолей принимается значение l, равное удвоенному вылету консоли.

Примечание. При действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок прогиб балок и плит не должен превышать l/150 пролета и l/75 вылета консоли. Предельно допустимые прогибы по поз. 1 и 5 обусловлены технологическими и конструктивными, а по поз. 2-4 — эстетическими требованиями.

Трещины в предварительно напряженных балках

Армированные арматурой с повышенной прочностью балки соответствуют всем требованиям трещиностойкости. Если в таких конструкциях выявлены трещины, то это указывает на существенные технологические недоработки или на значительные перегрузки.

В таких случаях существуют высокие риски аварии и дефекты требуют немедленного устранения.

Трещины в сжатых элементах

Если по направлению расположенной внутри конструкции арматуры образовались продольные трещины, то это напрямую говорит о потере устойчивости сжатой арматуры. Вследствие понижаются несущие возможности и технические характеристики, что в итоге приводит к аварийному состоянию.

Трещины в плитах перекрытия

Возникающие в плитах дефекты бывают:

  • расположенные в поперечном направлении в отношении к рабочему пролету по центру плиты, которые больше всего раскрываются на нижнем ее участке;
  • в опорных местах, которые в верхней части плиты достигают максимального расширения;
  • концевые и радиальные. В данном случае возможно отпадение защитного слоя, что влечет за собой разрушение бетона;
  • вдоль арматуры по нижнему участку стены.

Дефекты могут возникать и в других конструктивных элементах. Для выявления повреждений проводится специальное обследование строительных объектов. По результатам обследований составляется заключение с указанием вида дефектов и причины их образования.

Выявление и устранение дефектов железобетонных конструкций

Своевременное обнаружение и устранение дефектов позволяет предотвратить развитие трещин и других повреждений и продлить срок эксплуатации сооружения без предварительного капитального ремонта.

Одним из распространенных видов выявления повреждений в железобетонных конструкциях считается неразрушающий контроль дефектов бетона. Он позволяет с точностью установить размеры и степень тяжести повреждений.

Для восстановления конструкций используют разные методы устранения дефектов: инъектирование, цементирование, заделка глубоких раковин и пустот, обетонирование и торкретирование поверхности и другие.

Подробно и точно правила как проводить ремонт и устранение дефектов железобетонных конструкций ГОСТ 31384 описывает и до мельчайших подробностей регламентирует технологии проведения восстановительных и защитных работ.

Вывод

Описанные выше дефекты бетонных и железобетонных конструкций могут проявляться в самой разной форме. Несмотря на то, что многие из них выглядят вполне безобидно, при обнаружении первых признаков повреждения стоит принимать соответствующие меры, иначе со временем ситуация может резко ухудшиться.

Ну, а наилучшим способом избежать подобных ситуаций является строгое соблюдение технологии обустройства бетонных конструкций. Информация, изложенная на видео в этой статье, является еще одним подтверждением данного тезиса.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector