Износ – изменение размеров, формы, массы конструкции или состояния его поверхности.

Разрушения материалов

 

Здания и сооружения в процессе эксплуатации подвергаются воздействию агрессивных сред природного и техногенного характера.

Эти воздействия приводят к изменениям первоначальных свойств материалов конструкций.

В зависимости от того, какие именно свойства материалов изменяются, под действием внешних факторов, различают 2 формы изменений:

старение и износ.

Старение - процесс изменения физико-химических свойств материала конструкции при длительной естественной выдержке.

На конструкции воздействуют: окружающая среда, механические нагрузки (связаны с технологическими процессами в здании).

Старение – необратимый процесс, препятствующий его разрушению.

Разрушение под действием нагрузок происходит в месте наиболее опасного дефекта.

Износ – изменение размеров, формы, массы конструкции или состояния его поверхности.

Причина износа – постоянно действующие нагрузки или факторы окружающей среды.

Вследствие старения и износа наступает разрушение материала конструкции.

 

Различают 3 случая разрушения:

1. большие статические или динамические нагрузки - вызывают в материале напряжения, значительно превышающие допустимые,

 

2. совместное воздействие механических нагрузок и факторов окружающей среды – каждый из которых активизирует общее воздействие,

 

3. значительная агрессивность окружающей среды – приводит к разрушению даже при малых нагрузках.

 

Чаще при эксплуатации - 2 и 3 случаи разрушения.

 

На износ большое влияние оказывает структура материала:

Знаем 4 агрегатных состояния:

· твердое,

· жидкое,

· газообразное

· плазма.

В конструкциях - материалы в твердом состоянии (отличие от газов и жидкостей – упругость).

 

Из курса физики и химии:

 

2 разновидности агрегатного состояния твердого тела:

• аморфное
• кристаллическое.

Аморфные – не имеют четко выраженной tºC плавления, молекулы расположены беспорядочно, вещество изотропно.

Кристаллические – упорядоченная 3-х мерная структура. Они анизотропны.

4 типа кристаллических решеток:

• ионная – в узлах чередуются + и – ионы. Решетки стабильны, это характерно для материалов неорганического происхождения. Часто – микротрещины.
• атомная– структурные единицы – нейтральные атомы, связанные друг с другом ковалентной связью. Для них характерен полиморфизм, т.е. модификации. Углерод – алмаз и графит, олово – серое (a - Sn)и белое (b – Sn), кремний. Под действием давления и температуры можно превратить одну модификацию в другую.
• металлическая - в узлах + ионы, в междоузлиях – электроны. Пластичны, электропроводны, тоже – полиморфизм.
• молекулярная - в узлах молекулы. Там другие силы притяжения (не Кулоновские, а Ван-дер-Ваальсовые, они слабее). Это характерно для органических веществ.

 

Повреждения – начальная стадия разрушения отдельных конструктивных элементов (или частей элемента); т.е. потеря конструкцией (элементом) первоначальных свойств.

 

 

Причины, вызывающие повреждения (и последующие разрушения)

1. воздействия внешних природных и искусственных факторов
2. воздействие внутренних факторов, обусловленных технологическим процессом
3. проявление дефектов, допущенных при проектировании, строительстве здания
4. недостатки и нарушения правил эксплуатации здания.

 

ОТЛИЧИЕ ДЕФЕКТА ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ

 

Разрушения материалов

 

Здания и сооружения в процессе эксплуатации подвергаются воздействию агрессивных сред природного и техногенного характера.

Эти воздействия приводят к изменениям первоначальных свойств материалов конструкций.

В зависимости от того, какие именно свойства материалов изменяются, под действием внешних факторов, различают 2 формы изменений:

старение и износ.

Старение - процесс изменения физико-химических свойств материала конструкции при длительной естественной выдержке.

На конструкции воздействуют: окружающая среда, механические нагрузки (связаны с технологическими процессами в здании).

Старение – необратимый процесс, препятствующий его разрушению.

Разрушение под действием нагрузок происходит в месте наиболее опасного дефекта.

I. При перегрузках.

Необходимость возникает при:

- механических повреждениях кладки                                  

- растесках проемов

- ликвидации промежуточных перекрытий                         

- чрезмерных нагрузках

- наличиях признаков деформации (трещин).

 

Причины вызывают перегрузку рабочих сечений кладки (внецентровое сжатие или сокращение несущей способности при расслоении конструкции на отдельные элементы). Суть методов укрепления в обеспечении местной устойчивости сжатой кладки.

Способы укрепления:

• устройство внешнего «корсета» - несколько угловых профилей, объединенных горизонтальными связями, эта «обойма» препятствует горизонтальному расползанию кладки.

• замена старого материала современным (внешняя перекладка с перевязкой или сквозная перевязка с армированием). При этом старая кладка может быть сохранена внешним слоем. Сложность - обеспечить передачу нагрузки на новую кладку.

II. Структурное разрушение кладки (деструкция кладочных материалов, нарушение монолитности). Это бывает при перегруженной и мокрой кладке.

Признаки:

- система Х-образных трещин                                

- выкалывание треугольных призм

- вертикальные трещины                                              

- расслоение конструкций

- волнообразное искривление конструкций            

- высыпание раствора из швов

- отслоение пластов кладки.

Способы укрепления:

- расслоившиеся кирпичи - системой анкерных стержней, установленных под 90° или под другим углом к стене (или объединенные в сетку), металл должен быть нержавеющим

- для сухой кладки с раскрытием трещин более 1 мм - инъектирование.

III. Гибкие стены - контрфорсами (кирпич, камень, ж/б)                 - открытыми подкосами.

IV. Выпрямление стен, столбов - открытое укрепление или опускают сооружение со стороны противоположной наклону, или поднимают с поворотом.

Укрепление опорного контура сводов

• восстанавливают функции утраченного или поврежденного связевого каркаса (постановка дополнительных связей)

• устройство наружных бандажей, стягивающих наружный контур

Разгрузка сводов

• подведение балок под свод

• послойное армирование    

 

Срубы – перебрка венцов стен, замена пораженных бревен

 

 

Разрушения материалов

 

Здания и сооружения в процессе эксплуатации подвергаются воздействию агрессивных сред природного и техногенного характера.

Эти воздействия приводят к изменениям первоначальных свойств материалов конструкций.

В зависимости от того, какие именно свойства материалов изменяются, под действием внешних факторов, различают 2 формы изменений:

старение и износ.

Старение - процесс изменения физико-химических свойств материала конструкции при длительной естественной выдержке.

На конструкции воздействуют: окружающая среда, механические нагрузки (связаны с технологическими процессами в здании).

Старение – необратимый процесс, препятствующий его разрушению.

Разрушение под действием нагрузок происходит в месте наиболее опасного дефекта.

Износ – изменение размеров, формы, массы конструкции или состояния его поверхности.

Причина износа – постоянно действующие нагрузки или факторы окружающей среды.

Вследствие старения и износа наступает разрушение материала конструкции.

 

Различают 3 случая разрушения:

1. большие статические или динамические нагрузки - вызывают в материале напряжения, значительно превышающие допустимые,

 

2. совместное воздействие механических нагрузок и факторов окружающей среды – каждый из которых активизирует общее воздействие,

 

3. значительная агрессивность окружающей среды – приводит к разрушению даже при малых нагрузках.

 

Чаще при эксплуатации - 2 и 3 случаи разрушения.

 

На износ большое влияние оказывает структура материала:

Знаем 4 агрегатных состояния:

· твердое,

· жидкое,

· газообразное

· плазма.

В конструкциях - материалы в твердом состоянии (отличие от газов и жидкостей – упругость).

 

Из курса физики и химии:

 

2 разновидности агрегатного состояния твердого тела:

• аморфное
• кристаллическое.

Аморфные – не имеют четко выраженной tºC плавления, молекулы расположены беспорядочно, вещество изотропно.

Кристаллические – упорядоченная 3-х мерная структура. Они анизотропны.

4 типа кристаллических решеток:

• ионная – в узлах чередуются + и – ионы. Решетки стабильны, это характерно для материалов неорганического происхождения. Часто – микротрещины.
• атомная– структурные единицы – нейтральные атомы, связанные друг с другом ковалентной связью. Для них характерен полиморфизм, т.е. модификации. Углерод – алмаз и графит, олово – серое (a - Sn)и белое (b – Sn), кремний. Под действием давления и температуры можно превратить одну модификацию в другую.
• металлическая - в узлах + ионы, в междоузлиях – электроны. Пластичны, электропроводны, тоже – полиморфизм.
• молекулярная - в узлах молекулы. Там другие силы притяжения (не Кулоновские, а Ван-дер-Ваальсовые, они слабее). Это характерно для органических веществ.

 

Повреждения – начальная стадия разрушения отдельных конструктивных элементов (или частей элемента); т.е. потеря конструкцией (элементом) первоначальных свойств.

 

 

Причины, вызывающие повреждения (и последующие разрушения)

1. воздействия внешних природных и искусственных факторов
2. воздействие внутренних факторов, обусловленных технологическим процессом
3. проявление дефектов, допущенных при проектировании, строительстве здания
4. недостатки и нарушения правил эксплуатации здания.