Определение причин появления трещин монолитной плиты перекрытия

Содержание

1. Конструктивная схема покрытия
2. Конструктивная схема плиты покрытия
3. Результаты проверки прочности плиты
   • Классификация повреждений, выявленных при обследовании
   • Проверка выявленных повреждений
4. Заключение по результатам обследования монолитного покрытия
5. Рекомендации

Было проведено обследование монолитной плиты перекрытия, на предмет определения причин появления трещин в здании инженерно-административного корпуса.

Для исследовательских работ заказчиком был предоставлен комплект рабочей документации, в составе:

• План монолитной плиты на отм. +10.743
• Монтажная схема несущих элементов каркаса на отм. +10.743
• Конструкция кровли
• Журнал бетонных работ

В процессе инженерно-технического обследования, использовалось контрольно-измерительное оборудование, для определения физико-механических свойств материалов и деформаций конструкций.

Перечень оборудования строительной лаборатории, использованной при обследовании:

• УКС-МГ4 – ультразвуковой дефектоскоп, для определения прочности бетона и измерения глубины трещин в конструкциях
• Оникс 2.5 – ударно-импульсный прибор, для определения прочности бетона
• Нивелир оптический
• Трещиномер щуп
• Рулетки механические
• Рулетки лазерные
• Металлодетектор «BOSH»
• Штангенциркуль

На все приборы, использованные при обследовании, имеется свидетельства о Госповерке (См. в приложении к техническому отчёту).

При проведении обследования, использовалось дополнительной оборудование:

• Перфоратор
• Фотоаппарат

При проведении обследования эксперт руководствовался нормативной и справочной документацией:

• СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»
• СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и отделочные покрытия»
• СНиП 2.03.II-85 «Защита строительных конструкций от коррозии»
• ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля»
• СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции»
• ГОСТ 17624-87 «Ультразвуковой метод определения прочности»

В результате обследования, составлена картограмма дефектов, выполнены обмеры созданы чертежи узлов, планов и разрезов монолитной плиты, определена конструктивная схема покрытия, выполнена фотофиксация дефектов и этапов обследования.

Конструктивная схема покрытия

1. Монолитная плита предназначена для устройства по ней кровли.
2. Плита проектной прочности В25.
3. Плита, толщиной 80мм, армирована дорожной сеткой, с ячейками - 10х10см, Ø4мм.
4. Монолитная плита смонтирована по каркасу здания, с сеткой колон 900х900см. По металлическим двутавровым балкам - I 55Б1, которые опираются на квадратные колонны сечением - 200х25, 250х25см., уложены дополнительные двутавровые балки- I 35Б2, с шагом - 450см, по ним, в продольном и поперечном направлении, с шагом - 150см уложены двутавровые балки - I23Б1 и швеллера - №14.
5. Конструкция кровли – пирог, состоящий из:

• 1 слоя - пароизоляции, керамзитового гравия, толщиной слоя 30-150мм,
• цементно-песчаной стяжки - М100, толщиной 30мм, армированной сеткой с ячейками - 150х150мм,
• теплоизоляции из 2х слоёв мин.плиты, толщиной 110см,
• цементно-песчаной стяжки, толщиной 20мм,
• 3 слоя - изопласта и
• слоя гравия, толщиной 50мм.

Конструктивная схема плиты покрытия

Результаты проверки прочности плиты

Прочность монолитной плиты, в возрасте 14 суток, составляет 27.7МПа, что составляет 75% от проектной прочности бетона.

Классификация повреждений, выявленных при обследовании

При осмотре монолитной плиты установлено:

1. Трещины обнаружены по осям Г/1-Е/3-7.
2. Трещины распространены по плите, в продольном, поперечном и диагональном направлениях.
3. Трещины сетчатого характера, с различной величиной разветвления, длинной - до 6м и с шириной раскрытия - до 1.2мм.
4. Трещины в основной своей массе - поверхностные, и сконцентрированы на верхней поверхности плиты, глубиной до 0.1-3мм.
5. Дата появления трещин - в период набора прочности бетона.
6. По результатам исследования контрольно-измерительной аппаратурой, произведена классификация трещин, как - поверхностные усадочные.

Проверка выявленных повреждений

на соответствие СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции, из условия допустимой ширины раскрытия трещин в железобетонных конструкциях

Проверка монолитной плиты по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента произведено в соответствии с п. 4.13.4.14. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции

Допустимая ширина раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента acrc, мм*, определена по формуле

(144)

где d - коэффициент, принимаемый равным для элементов:

изгибаемых и внецентренно сжатых 1,0

растянутых 1,2

j>l - коэффициент, принимаемый равным при учете:

кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок 1,00,

многократно повторяющейся нагрузки, а также продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок, для конструкций из бетона тяжелого:

естественной влажности jl = 1,60 - 15m

в водонасыщенном состоянии - 1,20

при попеременном водонасыщении и высушивании - 1,75

мелкозернистого групп:

А 1,75

Б 2,00

В 1,50

легкого и поризованного не менее 1,50

ячеистого - 2,50

значение j>l для мелкозернистого, легкого, поризованного и ячеистого бетонов в водонасыщенном состоянии умножают на коэффициент 0,8, а при попеременном водонасыщении и высушивании - на коэффициент 1,2;

h - коэффициент, принимаемый равным:

при стержневой арматуре периодического профиля - 1,0

при стержневой арматуре гладкой - 1,3

при проволочной арматуре периодического профиля и канатах - 1,2

при гладкой арматуре - 1,4

s>s - напряжение в стержнях крайнего ряда арматуры S или (при наличии предварительного напряжения) приращение напряжений от действия внешней нагрузки, определяемое согласно указаниям п. 4.15;

m - коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечения арматуры S к площади сечения бетона (при рабочей высоте h0 и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02;

d - диаметр арматуры, мм.

Для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 2-й категории, ширина раскрытия трещин определяется от суммарного действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, при коэффициенте j>l = 1,0.

Перекрытия относятся к 3-й категории трещиностойкости, при которой допускается ограниченное по ширине непродолжительное acrc1=0.3

и продолжительное acrc2 раскрытие трещин=0.2;

Фактическая величина раскрытия сквозной трещины равна 1.2 мм, что значительно превосходит нормы СНиП 2.03.01-84*БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ.

Заключение по результатам обследования монолитного покрытия

1. Трещины, обнаруженные в монолитной плите – усадочные, образование трещин связано с температурным воздействием на бетон.
2. Появление трещин в плите, обусловлено недостаточным уходом за бетоном, в период набора прочности.

Рекомендации

Учитывая работу перекрытия на изгиб, рекомендуется:

1. Заделать трещины полимерцементными составами.
2. Осуществить наращивание плиты перекрытия сверху, без изменения расчетной схемы. Толщина наращивания - 20 мм. Бетон наращивания не ниже В20. Армирование наращивания выполнить стекой - 100х100, стали, класса АI∅5