Общее (предварительное) обследование —
В процессе предварительного обследования в первую очередь устанавливают:
— конструкции, находящиеся в предаварийном состоянии;
— конструкции, имеющие существенные дефекты и повреждения;
— конструкции с нарушением нормальных условий эксплуатации.
При необходимости ориентировочно определяют прочность поверхностных слоев бетона на участках, где согласно схеме работы конструкции прочность бетона имеет наибольшее значение, методами пластической деформации (с помощью эталонных молотков Н.П. Кашкарова, И.А. Физделя), упругого отскока, экспертными методами. Во всех случаях удары должны наноситься по растворному участку бетона. При этом прочность бетона уточняется по результатам осмотра сколов бетона. Если скол произошел по контакту крупного заполнителя и растворной части, прочность бетона следует уменьшить на 5.10 МПа. На данном этапе также выборочно определяют глубину нейтрализации бетона.
В результате предварительного обследования намечают участки для детального обследования.
К признакам, характеризующим предаварийное состояние железобетонных конструкций, относятся:
— уменьшение прочности бетона сжатой зоны более чем на 40 % (рис. 2.1, а);
— отслоение защитного слоя и продольные трещины вдоль рабочей арматуры в зоне ее анкеровки с явными признаками коррозии арматуры (рис. 2.1, б);
— разрывы отдельных стержней и уменьшение в результате коррозии поперечного сечения рабочей продольной арматуры в растянутой зоне на 50 % и более (рис. 2.1, в);
— пропитка нефтепродуктами в зоне анкеровки рабочей арматуры, снижающая ее сцепление с бетоном (рис. 2.1, г);
— разрывы отдельных стержней рабочей поперечной арматуры; в зоне среза наклонные трещины, пересекающие растянутую и сжатую зоны (рис. 2.1, д);
— в пролете конструкции нормальные трещины с разветвленными концами (рис. 2.1, е);
— трещины раскрытием свыше 0,5 мм и признаки разрушения сжатой зоны элементов (рис. 2.1, ж);
— деформации закладных деталей с расстройством стыков, уменьшенная против требований норм площадь опирания сборных конструкций (рис. 2.1, з);
— выпучивание сжатой арматуры с признаками разрушения бетона сжатой зоны (рис. 2.1, и);
— значительные (более 1/50 пролета) прогибы изгибаемых элементов при наличии трещин в растянутой зоне с раскрытием более 0,5 мм (рис. 2.1, к).
При выявлении в процессе предварительного обследования конструкций, находящихся в предаварийном состоянии, необходимо выполнить первоочередные мероприятия по обеспечению безопасности (предотвратить доступ людей в зону возможного обрушения, разгрузить аварийно-опасные конструкции, установить временные страховочные крепления и т.п.).
При предварительном обследовании фиксируют дефекты и повреждения, снижающие прочность, жесткость и долговечность железобетонных конструкций:
— степень и площадь повреждений защитных покрытий;
— изменение цвета бетона, высолы и масляные пятна на поверхности;
— снижение прочности бетона сжатой зоны на 30 % и более;
— наличие раковин и отколов в бетоне, оголение арматуры;
— нарушение сцепления арматуры с бетоном (по глухому стуку при простукивании, а при наличии отслоения — звук дребезжащий);
— отход анкеров от пластин закладных деталей из-за коррозии стали в сварных швах и смещение закладных деталей;
— заметные на глаз прогибы конструкций;
непроектное выполнение узлов сопряжения; смещение конструкций в узлах и стыках и т.п.
Наличие коррозии стальной арматуры определяют визуально путем непосредственного осмотра оголенной арматуры, а также косвенно по появлению продольных трещин в защитном слое бетона или выступов продуктов коррозии стали на поверхности бетона.
При выполнении предварительного обследования устанавливают зоны с нарушением нормальных условий эксплуатации конструкций:
— увлажнение, попеременное замораживание-оттаивание в водонасыщенном состоянии;
— проливы технологических растворов и нефтепродуктов;
— вблизи и над источниками теплоизлучения;
— вибрация и ударные нагрузки и т.п.
Внешними признаками нарушения нормальных условий эксплуатации являются: изменение цвета бетона; на поверхности конструкций высо- лы, мокрые и масляные пятна, ржавчина, шелушение и растрескивание бетона; трещины вдоль арматуры, отслоение защитного слоя, коррозия арматуры и др.
По результатам предварительного обследования с учетом выявленных дефектов и повреждений на момент обследования конструкция относится к одной из пяти категорий состояния:
I — исправное (хорошее) состояние — конструкция удовлетворяет предъявляемым требованиям по прочности (устойчивости), жесткости и трещиностойкости. Долговечность конструкции, по сравнению с проектной, не снижена.
Характерные признаки:
— прочность бетона не ниже проектной;
— на поверхности бетона отсутствуют дефекты, повреждения, раковины, поры, выбоины, трещины;
— отсутствует нейтрализация бетона защитного слоя;
— при вскрытии поверхность арматуры чистая;
— антикоррозионная защита конструкций и закладных деталей находится в исправном (хорошем) состоянии.
II — неисправное (удовлетворительное) состояние — конструкция удовлетворяет предъявляемым требованиям по прочности (устойчивости), жесткости и трещиностойкости. Имеются признаки снижения долговечности конструкции, по сравнению с проектной.
Характерные признаки:
— прочность бетона не ниже проектной;
— на поверхности бетона отсутствуют дефекты и повреждения, свидетельствующие о снижении прочности, но имеются отдельные раковины, поры, выбоины, волосные трещины;
— глубина нейтрализации бетона защитного слоя не превышает половины его толщины;
— при вскрытии поверхность арматуры не имеет признаков коррозии;
— антикоррозионная защита конструкций и закладных деталей, в основном, не нарушена;
— прогиб и ширина раскрытия трещин не превышает предельно допустимые значения.
III — ограниченно работоспособное (не вполне удовлетворительное) состояние — конструкция удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям по прочности (устойчивости), жесткости. Долговечность конструкции существенно снижена.
Характерные признаки:
— прочность бетона не ниже проектной;
— изменен цвет бетона вследствие пересушивания;
— шелушение граней вследствие размораживания в водонасыщенном состоянии;
— небольшие сколы, оголение арматуры;
— на поверхности бетона мокрые или маслянистые пятна, высолы;
— бетон защитного слоя нейтрализован на всю толщину;
— на участках с недостаточной толщиной защитного слоя следы коррозии рабочей и распределительной арматуры;
— при вскрытии поверхность арматуры имеет коррозию в виде отдельных точек и пятен, язв и пластинок ржавчины нет, уменьшение площади поперечного сечения вследствие коррозии не превышает 5 %;
— антикоррозионная защита конструкций и закладных деталей нарушена;
— ширина раскрытия трещин превышает допустимые значения;
— прогиб не превышает предельно допустимого значения.
IV — неработоспособное (неудовлетворительное) состояние — конструкция не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям по прочности (устойчивости) или жесткости.
Характерные признаки:
— имеются повреждения, свидетельствующие о снижении прочности, но на момент обследования не угрожающие безопасности работающих;
— прочность бетона в сжатой зоне ниже проектной на 30 % и более;
— пропитка бетона конструкций нефтепродуктами в пролете;
— продольные трещины вдоль рабочей арматуры в пролете, пластинчатая ржавчина на арматуре и закладных деталях, потеря площади сечения рабочей арматуры вследствие коррозии превышает 5 %;
— трещины в сжатой зоне и зоне среза;
— нарушение крепления поперечной арматуры к продольной;
— прогиб конструкций превышает предельно допустимый более чем на 30 %.
V — предельное (предаварийное) состояние — конструкция не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям по прочности (устойчивости). Существует опасность обрушения и угроза безопасности работающих.
Характерные признаки предаварийного состояния железобетонных конструкций приведены выше.
Определение категории технического состояния для групп конструкций, участков здания или здания в целом по результатам общего обследования производится по методике [7] в соответствии с табл. 2.1.
Класс дефекта группы А (для показателей качества, имеющих нормируемые численные значения) определяется величиной отклонения (А, %) фактического значения контролируемого параметра X} в небезопасную сторону от проектного значения X min(max) (проектная, нормативнотехническая документация или ГОСТ 21778-81 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Основные положения»):
При этом:
— критическому дефекту (повреждению) соответствует А > 40 %;
— значительному дефекту (повреждению) — 10 % < А < 40 %;
— малозначительному дефекту (повреждению) — А < 10 %.
В случае если дефект или повреждение не имеет нормируемого численного значения (дефект группы Б), отнесение его к определенному классу производится экспертно на основе анализа его последствий.
По степени распространения дефектов (повреждений) в элементе, группе, на участке или в здании в целом различают:
— единичные дефекты (повреждения) — (занимающие до 10 % площади, линейного размера или количества);
— многочисленные дефекты (повреждения) — (то же от 10 до 40 %);
— массовые дефекты (повреждения) — (то же свыше 40 %).
Различают две степени ответственности за работоспособность отдельных конструкций или ее участков.
К 1 степени ответственности относятся элементы или их участки, локальный отказ которых может привести к полному или ограниченному отказу системы элементов и значительному снижению их эксплуатационных качеств.
Остальные элементы и их участки относятся ко 2 степени ответственности.
Для генеральной совокупности конструкций каждого вида по результатам общего обследования может быть произведена усредненная оценка категории состояния по формуле
Категория технического состояния конструкции в процессе детального обследования и поверочных расчетов уточняется.
К аварийно-опасным относятся здания и сооружения или их участки, отнесенные к V категории состояния или в которых имеются отдельные конструкции, относящиеся к V категории состояния, и их разрушение может быть опасным для жизни и здоровья людей, сохранности оборудования и материальных ценностей, или если не менее 20 % конструкций имеют IV категорию состояния. В соответствии с [7] эксплуатация аварийно-опасных зданий и сооружений запрещена.