Сомнений нет — железобетон очень высокопрочный строительный материал. Но железобетонные конструкции уязвимы, порча строительных материалов может происходить из-за десятков разных факторов — влияния как человека, так и природы, которые мы и рассмотрим подробнее.
Разрушение железобетонных изделий
Для начала стоит рассмотреть каким типам разрушений подвергаются различные железобетонные изделия. Повреждения железобетонных конструкции можно разделить по происхождению на пять групп:
1. Причиной разрушения ЖБИ (чаще всего железобетонных плит) становится дефицит несущей способности в связи с ошибками при проектировании и монтаже, а также из-за ударных воздействий, взрывов или увеличения проектных нагрузок.
2. Повреждения от возгораний, которые проявляются как в снижении прочности сооружения в целом, а так и в значительных интенсивных повреждениях отдельных железобетонных элементов (плит перекрытия, балок, колонн и т. п.).
3. Снижение прочности из-за низкого качества бетона, недостаточной толщины защитного слоя или наличия в бетоне примесей хлоридов.
4. Разрушительное воздействие агрессивных веществ химическое воздействие на бетон и арматуру (прежде всего это относится к объектам дорожного и мостового строительства, а также элементам канализации и индустриальных объектов).
5. Механические повреждения железобетонных изделий, связанные с условиями эксплуатации, например истирание плит перекрытий или лестничных маршей в производственных помещениях и зданиях с высокой пропускной способностью.
Как можно проследить по этому списку, основной причиной повреждения железобетона (не считая конечно безжалостного времени) можно считать переоценку строителями прочности изделия, а также неверный монтаж. Этим и определяется необходимость составления свода правил монтажа железобетона. К примеру, каждая типовая строительная серия содержит особые указания по монтажу изделий, особенно если дело касается сложных инженерных сооружений
Некорректный монтаж
Как и любое другое действие в строительстве монтаж железобетонных изделий всегда связан с четко обозначенными правилами. Часто они закреплены в так называемых СНиПах. Перед тем, как вы планируете строить свой объект самостоятельно следует тщательно рассмотреть все правила и последствия их нарушения. Не смотря на то, что современные ЖБИ отличаются высокой огнестойкостью, долговечностью и стойкостью к атмосферным воздействиям, на их состояние и поведение в эксплуатации может повлиять некорректный монтаж.
Не стоит подробно объяснять почему порчу недешевых изделий проще предотвратить, чем наслаждаться потом покосившимся домом или просевшим полом. Для того, чтобы подстраховаться необходимо заранее изучить причины появления подобных требований.
Из железобетона производят такие важные для разных сфер строительства изделия, как:
- многопустотные плиты и ребристые плиты перекрытий;
- перемычки, прогоны, и различные балки;
- крышки и кольца колодцев;
- лотки каналов и теплотрасс;
- блоки фундаментов и подвалов;
- столбы освещения;
- плиты бетонных заборов;
и многое другое
Однако, основной характеристикой железобетона по прежнему остается способностью противостоять различным высоким нагрузкам. К сожалению, неправильные расчеты и намеренное превышение допустимой нагрузки приводят к необратимым последствиям.
Необходимость правил монтажа
Традиционно железобетонные изделия изготавливаются несколькими способами. Вибропрессование или вибролитье, центрифугирование - каждый из них обладает как положительными, так и отрицательными сторонами. В любом случае именно производство оставляет свой отпечаток на монтаже и эксплуатации.
На первый план выходит создание прочного арматурного каркаса. В основном это касается изделий, работающих на изгиб. Перед замоноличиванием арматуру немного растягивают и оставляют до затвердевания бетона – эта процедура называется натяжение. После затвердевания бетона стержни освобождают и они частично сжимаются по длине, передавая напряжение бетону. Таким образом, в прилегающих к стержням областях создаётся напряжённое состояние.
В качестве арматуры применяются стальные стержни, прутья, проволока и там где нужно особо сильное укрепления — связанные из проволок прочные канаты. Арматура подразделяется на главную - рабочую, которая устанавливается в конструкцию и по расчёту и монтажную, которая устанавливается по конструктивным соображениям и предназначена для образования совместно с рабочей арматурой каркасов и сеток. Арматурный каркас большинства железобетонных изделий предварительно защищен от коррозии, что позволяет ему долгие годы эксплуатироваться без дополнительной обработки.
Усложнить монтаж любых ЖБИ могут дефекты, связанные со «стальной начинкой» изделия. Одним из распространенных дефектов железобетонных изделий является отклонение установленной арматуры и закладных деталей от проектного положения. В результате ухудшаются технические свойства изделия, затрудняется монтаж на строительной площадке. Поэтому необходимо осматривать железобетонные изделия, удостоверяясь в надежности фиксации арматуры и закладных деталей.
Правила монтажа ЖБИ
Стандарты монтажа появились одновременно с началом широкого производства изделий. Новые строительные материалы требовали особой «науки». Изменения эти правила претерпевали только в связи с техническим переоснащением строительства, когда для монтажа и погрузки стали применяться новые устройства. Беспрекословное выполнение этих требований позволит избежать многих неприятных последствий и сюрпризов.
Как мы уже говорили, основной причиной порчи железобетона становятся чрезмерные нагрузки. Так как все железобетонные конструкции рассчитываются строго под определенные коэффициенты нагрузки (для этого в маркировках обозначаются индексы несущей способности, а типовые серии содержат расчетные таблицы), то пренебрегать этими цифрами глупо и опасно. Согласитесь, в том случае если перекрытия вдруг не выдержат, это будет очень высокой ценой за пренебрежение расчетами.
Строительными нормативами на каждый типоразмер изделия указывается своя нормативная нагрузка, а зачастую даются комментарии по монтажу. К примеру, уточняется минимальная длина части ребристой плиты, опираемой на балку. Нарушать это требование ни в коем случае нельзя, потому что как поведет себя изделие в ином случае — лотерея. Стоил ли рисковать?
Другим спорным вопросом является то, что большинство стандартов и допустимых нагрузок действующих нынче достались нам в наследство с советских времен. Правильно ли это?
Не смотря на полную уверенность отечественного потребителя в том, что в Советском союзе все было и лучше и правильнее, прогресс не стоит на месте. Меняются как материалы, так и инженерные и архитектурные технологии — здания становятся все выше, материалы все технологичнее.
Другое дело, что большинство производителей железобетона до сих пор использует те самые стандарты производства, что позволяет использовать все те же стандарты. Но постепенно, шаг за шагом, они заменяются на новые расчеты.
Стоит упомянуть, что в типовой документации указывается расчетная, а не максимальная нагрузка. Это подразумевает, что железобетонные изделия имеют определенный гарантированный запас прочности, так что временное превышение расчетной нагрузки к катастрофе не приведет.
Не только расчетной нагрузкой может руководствоваться строитель. Ведь при создании каждого архитектурного проекта различных зданий применяются схемы монтажа, где учитываются все отдельные элементы. Тщательно рассчитанные напряжения на каждом элементе обеспечивают схему монтажа, используемую строителями. В схеме указаны верно и точно расположенные железобетонные конструкции, так что полное соблюдение этой схемы является основной страховкой от неудачного монтажа. Обеспечение беспрекословного выполнения схемы — залог безопасности и качества строения на долгие годы.
Ничто так не подстрахует ваш объект как дополнительные опоры. Особенно в том случае, если железобетонные изделия используются не целиком, то есть пилятся и режутся, чтобы обеспечить правильное выполнение элементов точных размеров. Иногда механических воздействий удается избежать за счет применения доборных элементов, например доборных бетонных плит. Но доборы в основном «половинки», а если в архитектурном решении нужны ¾?
Суть в том, что срезка, нарушающая целостность изделия, соответственно, смещает показатели указанные производителем. Это является основанием для использования дополнительных опор или сварки. Помните, что любая оголенная часть стальной арматуры мгновенно снижает прочность изделия и, наоборот, увеличивает риск появления коррозии. Таким образом для целостности конструкции необходимо сваривать выступающую арматуру, а под срезанные изделия устанавливать дополнительные опоры.
Что следует за нарушением правил?
Можно сделать вывод, что общие правила монтажа железобетонных изделий не сложны. Но не смотря на это, они парадоксально часто нарушаются по причине неопытности и неквалифицированности строителей. Стоит ли говорить о том, что это недопустимо и всегда тщательно проверять каким рукам вы доверяете строительство своего объекта. А настоящее время необходимо чтобы каждый элемент конструкции здания был тщательно просчитан.
Часто схемы монтажа не соблюдаются из-за стремления строителей сэкономить. Каждый строитель работает в условиях жесткой экономии, и часто закрывает глаза на необходимость установки дополнительных опор. В результате этого нарушение схемы монтажа чаще всего становится причиной обрушения того или иного дома. Архитекторы стараются точно подсчитывать все нагрузки и добавляют опоры при необходимости, а вот строители забывают о важности всего проекта.
Коэффициенты предельной допустимой нагрузки на любое изделие — закон. Нарушение таких строительных законов может привести к обрушению здания. Но чаще обходится без таких жертв, но вот трещины, которые появляются на перегруженной плите перекрытия приводят к порче помещения — большие щели выпускают тепло и влагу, делая невозможным проживание там человека.
Трещины в железобетонных изделиях
Так ли страшны трещины в ЖБИ? Для каждого изделия ширина раскрытия трещин обозначена в ГОСТах и типовых строительных сериях. Под этим понятием подразумевают ширину, которую рассматривают как незначительную и не влекущую за собой какого-либо ремонта или заделки конструкции.
Однако есть общее правило — широкие трещины в железобетонных изделиях не допускаются. Заметив на железобетонном изделии трещину, не торопитесь паниковать. Попытайтесь выяснить стремится ли трещина закрыться или постепенно расширяется со временем? Если трещина на железобетонной конструкции вызвана какими-то временными перегрузками, то она вновь закрывается при снятии перегрузок. Если же причина возникновения трещины постоянна, то трещина, вряд ли закроется, а под влиянием среды будет со временем все более расширяться.
Трещины могут быть конструктивными - влияющими на несущую способность изделия, а могут не влиять на нее и быть неконструктивными. Часто трещины, параллельные рабочей арматуре, не являются такими же опасными, как трещины перпендикулярного направления. Трещины можно заделывать различными методами с применением разных материалов. Одним из наиболее известных методов является ннъектирование в трещину полимерных смол.
Правила монтажа железобетонных изделий были, есть и будут по сей день ватажными и основополагающими для строительства качественного жилья. Конечно, все строительные компании желают получить прибыль, используя меньше материалов.
Порча железобетонных изделий водой
Железобетон может быть испорчен не только неверными расчетами, пожарами и динамическими нагрузками, но и обычной водой. Как известно, бетон не гниет, так откуда же тогда повреждения?
Повреждения железобетонных изделий потоками воды существую трех видов:
Кавитация — это красивое слово означает до сих пор малоисследованное явление разрушения бетона от маленьких подводных вихрей. Как правило, кавитационные разрушения наблюдаются на поверхности водосбросов, турбинных водоводов, резервуаров — накопителей энергии, сифонов и туннелей, по которым с большой скоростью течет вода.
Такие повреждения отличаются от других - на поверхности, где похозяйничала кавитация имеются зазубрины, а на поверхности, поврежденной водой с крупным песком или каменной мелочью, довольно гладкая.
Истирание бетона водой, содержащей взвешенный песок или каменную мелочь
Бетон высокого качества, как правило, сверхустойчив к воздействию быстрых потоков воды, однако если прочность на сжатие и сопротивление абразивному воздействию малое, то железобетонное изделие быстро приходит в негодность. Поэтому лотки, водопропускные трубы, водоотводы и другие элементы дорожного и коммуникационного строительства выпускаются из бетонов высоких марок прочности.
Удар напорной струи
Высокоскоростная струя воды, ударяющая на поверхность бетона, смывает цементное тесто, нарушая сцепление заполнителей. Поэтому бетонные поверхности рекомендуется защищать от воздействия напорных струй, к примеру, металлическими пластинами.
