Испытание строительных конструкций. Основная классификация

Судебная и независимая строительная экспертиза. Обследование строительных объектов в рамках экспертизы промышленной безопасности

 

Строительная экспертиза – это форма контроля строительной деятельности. Она основывается на инструментальном анализе объекта и сопоставлении его данных с нормативной, правовой или проектной документацией.

Строительная экспертиза бывает:

Классификация проверки судебной (ее назначает суд в ходе разбирательства) и несудебной (она проводится по заказу частного лица);

государственной, которая проводится в соответствии с распоряжением исполнительного органа государственной власти, и негосударственной, которая проводится на договорной основе;

первоначальной и повторной;

основной и дополнительной;

единоличной (проверяет один эксперт), комиссионной (проверяет несколько экспертов).

В зависимости от предмета исследования различают такие виды обследований:

Экспертиза организации проведения строительных работ – устанавливает законность и наличие разрешительных документов, проектной документации, авторского и технического надзора, отчетности по использованию строительных материалов, а также позволяет установить реальный объем выполненных работ и другие вопросы, которые связаны с процессом строительства.

Экспертиза стоимости и объемов строительно-монтажных работ – проводится, когда между заказчиком и исполнителем возникли разногласия относительно выполненных работ, что документально зафиксировано подрядчиком.

Экспертиза инженерных систем и коммуникаций – позволяет исследовать электросетей, систем канализации, вентиляции, сигнализации и т. д.

Оценка стоимости объектов незавершенного производства, при консервации или возобновлении строительных объектов.

Экспертиза проектно-сметной документации проводится, когда необходимо исключить завышение стоимости работ, трудозатрат, других факторов, которые могут повлиять на конечную стоимость объекта или проведенных работ.

Анализ факторов, вызывавших фактическое удорожание стоимости строительства, когда есть вероятность того, что исполнитель необоснованно увеличил стоимость строительства.

Оценка затрат по видам ремонтаЭкспертиза затрат по видам ремонта или капитального строительства проводится, когда возникло недопонимание между налоговыми органами и юридическим лицом относительно отнесения расходов.

Экспертиза определения размеров ущерба недвижимости проводится, когда здание пострадало вследствие воздействия стихии или человека.

Определение параметров армирования железобетонных конструкций

Коррозия бетона. Виды, методы выявления. Предотвращение коррозии бетона

Коррозия первого вида

Причиной коррозии бетона в пресной воде является растворимость отдельных компонентов цементного камня. Наиболее растворимым компонентом является гидрооксид кальция, образующийся при гидролизе C₃S.

Этот вид коррозии особенно прогрессирует в условиях воздействия проточной воды, фильтрующейся через тело бетона. В общем случае скорость коррозии I вида прямо пропорциональна скорости течения воды, при этом вначале происходит разрушение многоосновных гидросиликатов, а затем и малоосновных.

Для борьбы с коррозией I вида в цемент вводят активные гидравлические добавки, которые связывают Са(ОН)₂в малорастворимый гидросиликат кальция. Вследствие этого количество свободного Са(ОН)₂ резко уменьшается и значительно снижается скорость коррозии. Одновременно гидравлические добавки повышают плотность бетона, снижая его водонепроницаемость. Снижение водонепроницаемости можно достичь также за счет более интенсивного уплотнения бетонной смеси, позволяющего сформировать более плотную структуру бетона.

Коррозия второго вида

Коррозия второго вида происходит в результате взаимодействия составных частей цементного камня с кислотами и солями, находящимися в окружающей бетон среде. В результате обменных реакций образуются продукты в виде аморфной массы, которые растворяются и выносятся из тела бетона. Это приводит к увеличению пористости и снижению прочности цементного

камня и дальнейшей активизации процесса коррозии до полного разрушения бетона.

Обменные реакции чаще всего протекают в бетоне под действием сернокислых и хлористых солей по следующей схеме:

Са(ОН)₂+MgS0₄+ 2Н₂0 =CaS0₄.2H20 +Mg(OH)₂ Са(ОН)₂+MgCI₂=CaCI₂+Mg(OH)₂.

Образующееся труднорастворимое аморфное вещество - Mg(OH)₂ либо выпадает в осадок на месте образования, либо выщелачивается из цементного камня. Образовавшийся на первой стадии двуводный гипс реагирует затем с трехкальциевым алюминатом, образуя гидросульфоалюминат кальция (коррозия III вида).

Эффективными средствами защиты бетона от коррозии второго вида служат применение цементов определенного состава (белитовые), введение гидравлической добавки для связывания Са (ОН)₂и перевода С₃А.nН₂0 в менее основный СА(гидроалюминатСа), а также получение плотных бетонов.

Пленчатый домовой гриб

Пленчатый домовой гриб может очень быстро, в течение нескольких месяцев распространяться внутри деревянных перекрытий, сильно разрушая древесину, вызывая неожиданные обвалы.

Встречается в санузлах и на чердаках. С увеличением влаги агрессивность гриба нарастает.

Пластинчатый гриб

Пластинчатый (шахтный) гриб поражает древесину на контакте с грунтом:: столбы, стойки, лаги, утопленные в грунт.

Столбовой гриб

Столбовой гриб заражает древесину через трещины усушки, образуя внутреннюю гниль.

Древесина вначале становится красноватой, затем коричневатой, причем осенняя часть годичных слоев становится значительно темнее весенней, древесина легко расщепляется по годичным слоям.

Гниль от столбового гриба возникает отдельным слоями, а затем сливается. Для этого типа поражения также характерно появление глубоких продольных и поперечных трещин

Шпальный гриб

Шпальный гриб встречается совместно со столбовым грибом в открытых сооружениях, на лесозаготовительных складах, поражает шпалы, деревянные корпуса морских судов.

Поражает стропила при неисправной, постоянно протекающей кровле.

Для определения вида гриба и степени поражения конструкций требуется микроскопическое исследование образцов древесины в специализированных лабораториях. Образцы для анализа размером 15х15х5 мм отбирают с сохранением грибных образований.

Имеются грибы (плесневые, лесные), которые не поражают ни целлюлозу, ни лигнин, а питаются только содержимым клеток, вызывая синеву или позеленение древесины. Механическая прочность древесины под действием этих грибов практически не снижается.

Защита древесины от загнивания может осуществляться различными методами—конструктивными, химическими (антисептирование) и др.

Конструктивная защита заключается в создании таких условий влажности и воздухообмена, которые препятствуют развитию дереворазрушающих грибов. Весьма ответственной является защита от конденсационного увлажнения. Поэтому при конструировании панелей ограждающих конструкций в мансарде должны быть созданы такие условия, чтобы теплоизолирующий слой ближе примыкал к наружной (холодной) поверхности, а пароизолирующий — к внутренней.

При необходимости сквозного пропуска через толщу ограждения металлических (теплопроводных) связей обязательна теплоизоляция их с холодной стороны и пароизоляция — с теплой. В панелях покрытий рекомендуется оставлять воздушную прослойку со стороны кровельного материала или делать продухи в ребрах каркаса.

Условия, способствующие развитию дереворазрушающих грибов, являются: влажность древесины — 25-70%; температура -от минус 3 до +40 °С; застойный воздух (скорость движения воздуха менее 0,001м/с); наличие грибковых спор (практически повсеместно, где есть древесина).

Главнейшими техническими вредителями древесины наземных древесных конструкций являются жуки-точильщики (мебельный и домовой), жуки-корабельщики, усачи, термиты, а подводных морских сооружений — корабельные черви. Основными разрушителями древесины являются личинки жуков. Как и грибы, личинки древоточцев требуют для своего развития определенных условий — доступа воздуха, положительную температуру, ограниченное содержание смолистых веществ.

Основными признаками, характеризующими техническое состояние деревянных конструкций, являются: прогибы и деформации, прочностные показатели, влажностное состояние, биоповреждение (грибами и жуками), коррозия древесины (для конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред), коррозия металлических накладок, скоб,, хомутов, болтов и др. не должны, приведенных в таблице:

1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролета.
2. При наличии строительного подъема предельный прогиб клееных балок допускается до 1/200 пролета

При обследовании деревянных конструкций необходимо особое внимание уделять эффективности мероприятий:

по защите от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми и талыми водами, производственными водами и др.;

по предохранению древесины конструкций от промерзания, капиллярного и конденсационного увлажнения и по созданию осушающего температурно-влажностного режима окружающей воздушной среды (наличия естественной и принудительной вентиляции помещения, устройство продухов, аэраторов и др.);

по противопожарной защите.

Влажностное состояние элементов деревянных конструкций определяют путем отбора образцов с размером 15х15х5 мм и лабораторных испытаний. При этом температура сушки в сушильных шкафах должна быть не более 60 °С. Определение влажности древесины следует производить с учетом требований ГОСТ 16483.7-81.

Оценка степени коррозии металлических накладок, скоб хомутов и др., производится при значительном повреждении указанных металлических элементов коррозией прочность соединений оценивается с учетом этого фактора.

Прочностные характеристики древесины можно установить путем лабораторных испытаний вырезанных из конструкций образцов или по виду материала (сосна, ель, лиственница, пихта и др.), пользуясь их нормативными характеристиками по СНиП II-20-80, а также ультразвуковым прибором типа УХ-14П.

Таблица 2.6 Повреждения конструкций после пожара

Степень повреждения	Характеристика повреждения
Слабая	Повреждения, не снижающие несущей способности конструкций: наличие следов сажи и копоти; шелушение отдельных слоев поверхности бетона; незначительные сколы бетона
Средняя	Повреждения, снижающие несущую способность конструкций: изменение серого цвета бетона до розового и буро-желтого; элементы, полностью покрытые сажей и копотью; наличие сколов бетона по углам; обнажение арматурной сетки на плоских элементах площадью около 10%; обнажение угловой арматуры в элементах прямоугольной формы; отделение наружных слоев бетона без их обрушения; трещины шириной до 0,5 мм
Сильная	Повреждения, значительно снижающие несущую способность конструкции: цвет бетона - желтый; сколы бетона - до 30% сечения элемента; обнажение арматурной сетки в плоских элементах на площади более 10%; обнажено более 50% рабочей арматуры прямоугольных элементов; выпучен один стержень арматуры элемента; отвалились поверхностные слои бетона; трещины шириной до 1 мм
Полная	Повреждения, свидетельствующие о критическом состоянии конструкции: цвет бетона - желтый; сколы бетона - от 30 до 50% площади сечения элемента; обнажено до 90% арматуры; выпучилось более одного стержня арматуры; нарушена анкеровка, сцепление арматуры с бетоном; нагрев арматуры свыше 300°С; отрыв закладных и опорных деталей; зыбкость конструкции; прогибы свыше 1/50 пролета; трещины шириной более 1 мм

 

Испытание строительных конструкций. Основная классификация

Под испытанием сооружений понимают совокупность операций, связанных с выявлением и проверкой состояния, а также работоспособнос­ти обследуемых строительных объектов и отдельных их элементов. Эти операции могут быть разбиты на следующие основные комплексы:

1. освидетельствования, включающие операции по проверке разме­ров, выявлению качества материалов, дефектоскопии и уточнению других факторов, определяющих состояние сооружения;

2.испытания, под которыми понимается проверка поведения ис­следуемого объекта при приложении к нему внешних нагрузок (статических и динамических), изменение температуры и влажности внешней среды и т.д.
3) перерасчеты на прочность, деформируемость, трещнностойкость как отдельных, входящих в состав сооружения конструкций, так и всего объекта в целом, проводимые на основании фактических данных, получен­ных в результате освидетельствования и испытания.
Классификация освидетельствований и испытаний может произво­диться по различным признакам.
1. Классификация по цели исследования:
а) приемочные освидетельствования и испытания законченных строительных объектов перед сдачей их в эксплуатацию;
б) освидетельствования и испытания объектов, находящихся в экс­плуатации, как плановые, так и назначаемые в особых случаях, например, для установления фактической несущей способности сооружения в связи с предстоящей его реконструкцией, после аварии и т.д.;
в) испытания деталей и элементов на заводах-изготовителях;
г) научно-исследовательские испытания.
2. Классификация по объектам исследования:
а) натурные освидетельствования и испытания, проводимые на ре­альных объектах;
б) испытания отдельных конструкций и их элементов на специаль­ных установках или стендах, проводимые как в лабораториях для испыта­ний строительных конструкций, так к на строительных полигонах и пло­щадках;
в) испытания на моделях, воспроизводящих в уменьшенном мас­штабе или исследуемое сооружение в целом, или отдельные его детали.
Классификация по характеру приложенной нагрузки: статические испытания; динамические испытания.

2. Обследование строительных конструкций. Категории технического состояния и критерии их определения. Категории по ГОСТ 31937-2011 и по СП 13-102-2001

По ГОСТу Категория технического состояния: степень эксплуатационной пригодности несущей строительной конструкции или здания и сооружения в целом, а также грунтов их основания, установленная в зависимости от доли снижения несущей способности и эксплуатационных характеристик.

Цель комплексного обследования технического состояния здания (сооружения) заключается в определении действительного технического состояния здания (сооружения) и его элементов, получении количественной оценки фактических показателей качества конструкций (прочности, сопротивления теплопередаче и др.) с учетом изменений, происходящих во времени, для установления состава и объема работ по капитальному ремонту или реконструкции.

При комплексном обследовании технического состояния здания и сооружения получаемая информация должна быть достаточной для проведения вариантного проектирования реконструкции или капитального ремонта объекта.

5.1.5. Оценку категорий технического состояния несущих конструкций, зданий (сооружений), включая грунтовое основание, проводят на основании результатов обследования и поверочных расчетов, которые в зависимости от типа объекта осуществляют в соответствии с [1], [5] - [9]. По этой оценке конструкции, здания и сооружения, включая грунтовое основание, подразделяют на находящиеся:

- в нормативном техническом состоянии;

- в работоспособном состоянии;

- в ограниченно работоспособном состоянии;

- в аварийном состоянии.

ПО СП. К проведению работ по обследованию несущих конструкций зданий и сооружений допускают организации, оснащенные необходимой приборной и инструментальной базой, имеющие в своем составе квалифицированных специалистов. Квалификация организации на право проведения обследования и оценки технического состояния несущих конструкций зданий и сооружений должна быть подтверждена соответствующей Государственной лицензией.

4.5. Оценку категорий технического состояния несущих конструкций производят на основании результатов обследования и поверочных расчетов. По этой оценке конструкции подразделяются на: находящиеся в исправном состоянии, работоспособном состоянии, ограниченно работоспособном состоянии, недопустимом состоянии и аварийном состоянии.

При исправном и работоспособном состоянии эксплуатация конструкций при фактических нагрузках и воздействиях возможна без ограничений. При этом, для конструкций, находящихся в работоспособном состоянии, может устанавливаться требование периодических обследований в процессе эксплуатации.

При ограниченно работоспособном состоянии конструкций необходимы контроль за их состоянием, выполнение защитных мероприятий, осуществление контроля за параметрами процесса эксплуатации (например, ограничение нагрузок, защиты конструкций от коррозии, восстановление или усиление конструкций). Если ограниченно работоспособные конструкции остаются неусиленными, то требуются обязательные повторные обследования, сроки которых устанавливаются на основании проведенного обследования.

При недопустимом состоянии конструкций необходимо проведение мероприятий по их восстановлению и усилению.

При аварийном состоянии конструкций их эксплуатация должна быть запрещена.