Обследование плиты перекрытия из-за образования многочисленных деформационных трещин

Содержание

1. Введение
2. Результаты исследований
   • Междуэтажное перекрытие
3. Классификация выявленных дефектов, соответствие выполненных работ проекту и строительным нормам.
4. Выводы
5. Заключение

Введение

Результаты исследований

Междуэтажное перекрытие

Классификация выявленных дефектов, соответствие выполненных работ проекту и строительным нормам.

Среднестатистическая прочность бетона монолитного перекрытия соответствует классу В22.5. При обследовании зафиксированы участки непровибрированного бетона и участки с неоднородным значением прочности бетона:

• участок 1 — класс В20,
• участок 2 — класс В30.

Армирование плиты выполнено в соответствии с рабочим проектом (лист 6, схема расположения монолитной плиты перекрытия на отметке +5.740 м и в соответствии с листами изменений КР-1 и КР-2).

5.2. При обследовании зафиксированы трещины в растянутой зоне плит перекрытий. Направление развития трещин в конструкции плит — нормальное к оси плит и поперечное к оси плит. Ширина раскрытия трещин в плитах составляет 0,1-0,3 мм в растянутой зоне и до 0,1 мм в сжатой зоне. На поверхности плит перекрытия и балок имеются участки с раковинами, порами и наличием инородных предметов, что свидетельствует о нарушении технологии укладки бетона в части отсутствия вибрационного уплотнения бетонной смеси.

5.3. При обследовании в местах появления трещин в плитах перекрытия произведён замер прогибов. В соответствии с СП 20.13330.2011 величина вертикальных прогибов для конструкций пролётом 6 м не должна превышать 30 мм. Зафиксированные прогибы в местах дефектов в плите перекрытия не превышают максимально допустимое значение и составляют 10 мм.

Извлечение из СП 20.13330.2011. Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций и нагрузки, от которых следует определять прогибы, приведены в табл. 19. Требования к зазорам между смежными элементами приведены в п. 6 рекомендуемого приложения 6:

Элементы конструкций	Предъявляемые требования	Вертикальные предельные прогибы fu	Нагрузки для определения вертикальных прогибов
1. Балки крановых путей под мостовые и подвесные краны, управляемые:
с пола, в том числе тельферы (тали)	Технологические	l/250	От одного крана
из кабины при группах режимов работы (по ГОСТ 25546-82):	Физиологические и технологические
1К-6К		l/400	То же
7К		l/500	То же
8К		l/600	То же
2. Балки, фермы, ригели, прогоны, плиты, настилы (включая поперечные ребра плит и настилов):
а) покрытий и перекрытий, открытых для обзора, при пролете l, м:	Эстетико-психологические		Постоянные и временные длительные
l ≤ 1		l/120
l = 3		l/150
l = 6		l/200
l = 24 (12)		l/250
l ≥ 36 (24)		l/300
б) покрытий и перекрытий при наличии перегородок под ними	Конструктивные	Принимаются в соответствии с п. 6 рекомендуемого приложения 6	Приводящие к уменьшению зазора между несущими элементами конструкций и перегородками, расположенными под элементами
в) покрытий и перекрытий при наличии на них элементов, подверженных растрескиванию (стяжек, полов, перегородок)	Конструктивные	l/150	Действующие после выполнения перегородок, полов, стяжек
г) покрытий и перекрытий при наличии тельферов (талей), подвесных кранов, управляемых:
с пола	Технологические	l/300 или a/150 (меньшее из двух)	Временные с учетом нагрузки от одного крана или тельфера (тали) на одном пути
из кабины	Физиологические	l/400 или a/200 (меньшее из двух)	От одного крана или тельфера (тали) на одном пути
д) перекрытий, подверженных действию:	Физиологические и технологические
перемещаемых грузов, материалов, узлов и элементов оборудования и других подвижных нагрузок (в том числе при безрельсовом напольном транспорте)		l/350	0,7 полных нормативных значений временных нагрузок или нагрузки от одного погрузчика (более неблагоприятное из двух)
нагрузок от рельсового транспорта:
узкоколейного		l/400	От одного состава вагонов (или одной напольной машины) на одном пути

5.4. Трещины были обнаружены после заливки бетона до приложения эксплуатационной нагрузки (со слов заказчика, через 3 недели). Трещины расположены хаотически по нижней поверхности плиты и вблизи рабочих швов, не имеют выраженного структурного направления. По характеру развития трещин можно сделать вывод, что причиной появления трещин являются температурно-усадочные напряжения, которые возникли при неравномерном твердении и быстром высыхании бетонной смеси.

В соответствии с классификацией трещин из пособия по обследованию строительных конструкций зданий АО «ЦНИИПРОМЗДАНИЙ»:

• 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.

• К трещинам, появившимся в доэксплуатационный период, относятся: технологические усадочные трещины, вызванные быстрым высыханием поверхностного слоя бетона и сокращением объема, а также трещины от набухания бетона; трещины, вызванные неравномерным охлаждением бетона; трещины, возникшие в сборных железобетонных элементах в процессе складирования, транспортировки и монтажа, при которых конструкции подвергались силовым воздействиям от собственного веса по схемам, не предусмотренным проектом.

5.5. В местах расположения трещин в плитах перекрытия, а также в местах расположения рабочих швов бетонирования зафиксированы белые подтёки кальция, что свидетельствует о снижении щелочности бетона ниже 12 рН и развивающемся процессе карбонизации в бетоне. Разрушение защитного слоя бетона в виде трещин, следы карбонизации бетона и наличие непровибрированных участков снижают долговечность бетонных конструкций и являются причиной развития коррозии арматуры в бетоне.

Извлечение из пособия по обследованию строительных конструкций зданий АО «ЦНИИПРОМЗДАНИЙ»:

• 2.7. Разрушение арматуры в бетоне обусловлено потерей защитных свойств бетона и доступом к ней влаги, кислорода воздуха или кислотообразующих газов. Коррозия арматуры в бетоне является электрохимическим процессом. Поскольку арматурная сталь неоднородна по структуре, как и контактирующая с ней среда, создаются все условия для протекания электрохимической коррозии.

• Коррозия арматуры в бетоне возникает при уменьшении щелочности окружающего арматуру электролита до рН, равного или меньшего 12, при карбонизации или коррозии бетона.

• 3.3. Для большинства конструкций, соприкасающихся с воздухом, карбонизация является характерным процессом, который ослабляет защитные свойства бетона. Карбонизацию бетона может вызвать не только углекислый газ, имеющийся в воздухе, но и другие кислые газы, содержащиеся в промышленной атмосфере. В процессе карбонизации углекислый газ воздуха проникает в поры и капилляры бетона, растворяется в поровой жидкости и реагирует с гидроалюминатом окиси кальция, образуя слаборастворимый карбонат кальция. Карбонизация снижает щелочность содержащейся в бетоне влаги, что способствует снижению так называемого пассивирующего (защитного) действия щелочных сред и коррозии арматуры в бетоне.

5.6. В соответствии с таблицей Е.1 ГОСТ 31937-2011, в которой приведена классификация, причины и возможные последствия возникновения дефектов и повреждений в железобетонных конструкциях, зафиксированные трещины в растянутой зоне плиты перекрытия при дальнейшем раскрытии могут привести к снижению несущей способности и долговечности конструкций.

Извлечение из ГОСТ 31937-2011

Классификация и причины возникновения дефектов и повреждений в железобетонных конструкциях

Таблица E.1

Вид дефектов и повреждений	Возможные причины появления	Возможные последствия
Волосяные трещины с заплывшими берегами, не имеющие четкой ориентации, появляющиеся при изготовлении, в основном на верхней поверхности	Усадка в результате принятого режима тепловлажностной обработки, состава бетонной смеси, свойств цемента и т. п.	На несущую способность не влияют, могут снизить долговечность.
Волосяные трещины вдоль арматуры, иногда след ржавчины на поверхности бетона	Коррозия арматуры (слой коррозии не более 0,5 мм) при потере бетоном защитных свойств (например, при карбонизации). Раскалывание бетона при нарушении сцепления с арматурой.	Снижение несущей способности до 5%, снижение долговечности. Возможно снижение несущей способности. Степень снижения зависит от многих факторов и должна оцениваться с учетом наличия других дефектов и результатов поверочного расчета.
Сколы бетона	Механические воздействия.	В сжатой зоне — снижение несущей способности за счет уменьшения площади сечения. В растянутой зоне — на несущую способность не влияют.
Промасливание бетона	Технологические протечки.	Снижение несущей способности за счет снижения прочности бетона до 30%.
Трещины вдоль арматурных стержней не более 3 мм	Развиваются в результате коррозии арматуры из волосяных трещин (см. пункт 2 таблицы). Толщина продуктов коррозии не более 3 мм.	Снижение несущей способности в зависимости от толщины слоя коррозии и объема выключенного из работы бетона сжатой зоны. Уменьшение несущей способности нормальных сечений в результате нарушения сцепления арматуры. Степень снижения оценивают расчетом. При расположении на опорных участках — аварийное состояние.
Отслоение защитного слоя бетона	Коррозия арматуры (дальнейшее развитие дефектов см. пункты 2 и 5 таблицы).	Снижение несущей способности в зависимости от уменьшения площади сечения арматуры в результате коррозии и уменьшения размеров поперечного сечения сжатой зоны. Снижение прочности нормальных сечений в результате нарушения сцепления арматуры с бетоном. При расположении дефектов на опорном участке — аварийное состояние.
Нормальные трещины в изгибаемых конструкциях и растянутых элементах конструкций шириной раскрытия для стали классов: А-1 — более 0,5 мм; A-II, A-III, A-IIIB, A-IV — более 0,4 мм; в остальных случаях — более 0,3 мм.	Перегрузка конструкций, смещение растянутой арматуры. Для преднапряженных конструкций — малое значение натяжения арматуры при изготовлении.	Снижение долговечности, недостаточная несущая способность.
То же, что и в пункте 7 таблицы, но имеются трещины с разветвленными концами	Перегрузка конструкций в результате снижения прочности бетона или нарушения сцепления арматуры с бетоном.	Возможно аварийное состояние.
Наклонные трещины со смещением участков бетона относительно друг друга и наклонные трещины, пересекающие арматуру	Перегрузка конструкций, нарушение анкеровки арматуры.	Аварийное состояние.
Относительные прогибы, превышающие для: преднапряженных стропильных ферм — 1/700; преднапряженных стропильных балок — 1/300; плит перекрытий и покрытий — 1/150.	Перегрузка конструкций.	Степень опасности определяется в зависимости от наличия других дефектов (например, также при наличии дефекта по пункту 7 таблицы — аварийное состояние).
Повреждение арматуры и закладных деталей (надрезы, вырывы и т. п.)	Механические воздействия, коррозия арматуры.	Снижение несущей способности пропорционально уменьшению площади сечения.

Выводы

В результате проведенного детального визуально-инструментального обследования технического состояния перекрытия индивидуального жилого дома, расположенного по адресу: ***, можно сделать следующие выводы:

• Здание является многоэтажным, отдельно стоящим строением, выполненным по индивидуальному проекту.
• По конструктивному решению, здание выполнено по стеновой схеме: фундаментная плита и перекрытия выполнены из монолитного железобетона, наружные и внутренние стены — из блоков ячеистого бетона. Железобетонная монолитная плита устроена по наружным и внутренним стенам. Конструктивно плита выполнена с опорой по контуру на наружные и внутренние продольные и поперечные стены. Основная рабочая арматура выполнена по верху и низу плиты из стержней диаметром 12 мм класса А500С.
• При обследовании плит перекрытия зафиксированы многочисленные деформационные трещины в растянутой зоне бетона, шириной раскрытия 0,1-1 мм, а также непровибрированные участки с раковинами и порами. Необходим капитальный ремонт плиты.
• По результатам поверочного расчёта установлено, что несущая способность плиты достаточна для восприятия существующих нагрузок.

Заключение

Междуэтажное перекрытие над 1-м этажом выполнено из монолитного бетона толщиной 160 мм. На основании проведённого обследования можно сделать вывод об ограниченно-работоспособном состоянии перекрытия. Для дальнейшей нормальной эксплуатации необходимо предусмотреть мероприятия по укреплению монолитной плиты путем инъецирования в трещины под давлением специальных ремонтных составов.

В связи с наличием дефектов перекрытия, для повышения надёжности конструкции ,рекомендуется произвести устройство металлической рамы по центру пролёта плиты.