Методика оценки технического состояния кирпичных стен

По материалу различают следующие основные типы конструк­ций стен: деревянные, каменные, бетонные и стены из не бетонных материалов. Кирпичные стены в процессе эксплуатации необходимо сис­тематически осматривать с целью обнаружения трещин в теле стены, расслоения рядов кладки, провисания и выпадения кир­пичей из перемычек над проемами, разрушения карнизов и парапетов. Появление трещин в стенах зданий может вызываться следующими причинами: неравномерной осадкой стен, вымыванием грунта из-под подошвы фундамента грунтовыми водами; вслед­ствие аварий трубопроводов, намокания и осадки грунтов под фундаментом из-за повреждения или отсутствия отмостки, а так­же местных осадок стен, вызванных близостью строящихся объек­тов. Различат разные виды трещин. Волосяные трещины не замет­ны на поверхности штукатурки, нет излома кирпича под ними. Такие трещины появляются вследствие усадки штукатурки или небольших осадок и перекосов стен и фундаментов, они могут наблюдаться в швах кладки, на кирпиче. Раскрытые трещины свидетельствуют о значительных смеще­ниях, происходящих в частях здания. Вертикальные трещины одинаковой ширины по высоте по­являются из-за резкой осадки частей здания, наклонные трещи­ны — при постоянном увеличении осадки фундамента и стены в стороне от места образования трещины. Вертикальные трещины, расходящиеся к верху, образуются, когда осадка одной или обеих частей стены постепенно увеличи­вается. Наклонные трещины, сближающиеся к верху, свидетель­ствуют об осадке участка стены между трещинами. Горизонтальные трещины появляются в результате резкой местной осадки фундаментов. В этом случае необходимо принять меры по усилению основания. В стенах большой протяженности могут возникать температурные трещины, величина раскрытия которых в зависимости от температуры наружного воздуха может изменяться (увеличиваться или уменьшаться)

Причины образования трещин в несущих стенах из-за неудовлетворительного состояния оснований и фундаментов:

а - слабые грунты под средней частью здания; б -то же у торца здания;

в -обширная выемка грунта в непосредственной близости от здания;

г -отсутствие осадочного шва между частями здания разной высоты;

д -близкое расположение нового многоэтажного здания возле малоэтажного

2.Факторы, влияющие на снижающие несущую способность конструкций стен:

Техническое состояние конструкций зданий и сооружений оценивается по несущей способности (предельные состояния первой группы) с учетом износа, трещин, агрессивности среды и т.п. и по пригодности к нормальной эксплуатации (предельные состояния второй группы), исключающие возможность появления или недопустимого раскрытия трещин и перемещений (прогибов, поворотов, перекосов), промерзания, водо- и воздухопроницаемости, звукопроводности и т.п. Несущая способность армированных и неармированных каменных и крупноблочных конструкций определяется в соответствии с указаниями главы СНиП по проектированию каменных и армокаменных конструкций с использованием данных обследований: фактической прочности камня, бетона, раствора, предела текучести арматуры и стальных элементов (балок, затяжек, анкерных устройств, закладных деталей) и т.п. При этом должны учитываться факторы, снижающие несущую способность конструкций:

- наличие трещин и дефектов;

-уменьшение расчетного сечения конструкций в результате механических повреждений, агрессивных и динамических воздействий, размораживания, пожара, эрозии и коррозии, устройства штраб и отверстий;

- эксцентриситеты, связанные с отклонением стен, столбов, колонн и перегородок от вертикали и выпучиванием из плоскости;

- нарушение конструктивной связи между стенами, колоннами и перекрытиями при образовании трещин, разрывах связей;

- смещение балок, перемычек, плит на опорах.

Фактическая несущая способность обследуемой конструкции определяется с учетом Ктс .

Ктс - коэффициент технического состояния конструкций, учитывающий снижение несущей способности каменных конструкций при наличии дефектов, трещин, повреждений, при увлажнении материалов и т.п., принимается равным:

Вид дефекта	Ктс
Отсутствие перевязки рядов кладки (тычковых рядов, арматурных сеток, каркасов):
в 5-6 рядах (40-45 см)	1,0
в 8-9 рядах (60-65 см)	0,9
в 10-11 рядах (75-80 см)	0,75
Отсутствие заполнения раствором вертикальных швов (пустошовка)	0,9
При толщине горизонтальных швов более 2 см (3-4 шва на 1 м высоты кладки):
при марке раствора шва 75 и более	1,0
то же, 25-50	0,9
то же, менее 25	0,8

Характер повреждения кладки стен, столбов и простенков	Ктс для кладки
неармированной	армированной
Трещины в отдельных камнях
Волосные трещины, пересекающие не более двух рядов кладки, длиной 15-18 см	0,9
То же, при пересечении не более четырех рядов кладки длиной до 30-35 см при количестве трещин не более трех на 1 п. м ширины (толщины) стены, столба или простенка	0,75	0,9
То же, при пересечении не более восьми рядов кладки, длиной до 60-65 см при количестве трещин не более четырех на 1 п. м ширины (толщины) стены, столба и простенка	0,5	0,7
То же, при пересечении более восьми рядов кладки, длиной более 60-65 см (расслоение кладки) при количестве трещин более четырех на 1 п. м ширины стен, столбов и простенков		0,5

Состояние, степень повреждения и необходимость конструктивного усиления каменных, крупноблочных и крупнопанельных конструкций определяются в зависимости от величины снижения (в процентах) несущей способности при наличии дефектов, трещин и повреждений. Основные градации состояний, степень повреждений конструкций и рекомендации по их усилению.

Состояние и степень повреждения (в скобках)	Снижение несущей способности в %	Усиление конструкций
удовлетворительное (0)	0-5	не требуется
слабое (I)	до 15	требуется при наличии трещин
среднее (II)	до 25	требуется
сильное (III)	до 50	требуется
аварийное (IV)	свыше 50	возможно при технико-экономическом обосновании или разборке

При снижении несущей способности конструкций на 15 % и более вследствие повреждения сечения трещинами, сколами, раздроблением и т.п., усиление конструкций во всех случаях является обязательным независимо от величины действующей нагрузки.

При отсутствии указанных повреждений усиление конструкций требуется в случаях, когда величина действующей нагрузки превосходит их фактическую несущую способность (с учетом пониженной прочности (марки материалов и т.п.).

Характерные случаи повреждений конструкций каменных, крупноблочных и крупнопанельных зданий.

Конструкции	Повреждения и дефекты	Причины повреждений и дефектов	Оценка несущей способности
Вертикальные нагрузки (постоянные, временные, особые)
Стены, простенки, столбы, пилястры, фундаменты каменных зданий	Вертикальные трещины 0,1-0,5 мм, пересекающие два и более рядов кладки, при числе трещин две и более на 1 м ширины или толщины элемента	Перегрузка конструкций вследствие: - недостаточной прочности кирпича, камня и раствора; - снижения прочности кладки при увлажнении, размораживании, эрозии и коррозии; - дефектов при строительстве и проектировании	По нормам с учетом фактическойпрочности материалов, размеров и коэффициентов Ктс
Опоры перемычек, балок, ферм на каменные стены, столбы, пилястры	Трещины, раздробления, сколы кладки под опорами балок при внецентренном сжатии или повороте концов балок при прогибе	Местное повреждение кладки: - при значительной перегрузке опор вертикальной нагрузкой; - при большом эксцентриситете опорной реакции (внецентренное сжатие); - при повороте концов балок на опорах (заделанных или свободно опертых); - при прогибе; - при смещении балок и плит на опорах	То же, с учетом коэффициентов Ктс
Сопряжение продольных поперечных несущих стен: каменных, крупноблочных, крупнопанельных	Вертикальные и наклонные трещины сдвига (среза) в верхних этажах многоэтажных зданий с раскрытием до 5-10 мм в местах сопряжения разнонагруженных стен из однородных материалов или стен из разных материалов с разными деформативными свойствами	- Разная величина вертикальных перемещений (опрессовки) стен из однородных материалов и из материалов с различными деформативными свойствами при длительном действии нагрузки (влияние ползучести); - то же при колебаниях температуры, влажности и солнечной радиации (для наружных стен);	По нормам с учетом фактических размеров высоты и деформативных свойств материалов стен
То же, пилястр со стеной	Вертикальные трещины сдвига и отрыва от продольной стены в верхней части пилястры	- температурные деформации балок, ферм
Слоистые стены, перегородки каменных, крупноблочных, крупнопанельных зданий	Отслоение облицовки: - из кирпича, керамических камней и плит -керамических и стеклянных плиток; - фактуры из цементного раствора и бетона. Продольное расслоение кладки	Различная деформативность слоев кладки, облицовки и многослойных панелей при длительном действии нагрузки вследствие различия их физико-механических свойств и ползучести (недостаточная прочность раствора)	По нормам с учетом фактической прочности материалов и площади сечения неповрежденной части кладки (за вычетом отслоения)
Стены, столбы, перегородки каменных зданий	Выпучивание стен и столбов, перегородок из плоскости	-Значительные эксценриситеты вертикальных нагрузок; - большая гибкость стен, столбов и перегородок; - дефекты вследствие плохого качества строительных работ	По нормам с учетом фактической гибкости конструкций и эксцентриситетов вертикальных сил
Нависание и уступы каменной кладки и облицовки из камней правильной формы над цоколем и в местах устройства горизонтальных штраб	Вертикальные продольные трещины (среза) наружного слоя в местах нависания (уступа) кладки или облицовки - отслоение, выпучивание и обрушение наружных слоев кладки и облицовки; - местное раздробление отдельных камней в местах нависания	Местное смятие кладки в местах уступов или ослабления кладки горизонтальными штрабами; появление скалывающих напряжений на границе между обжатым и необжатым (нависающим) сечением кладки	По нормам с учетом разной деформативности обжатой и необжатой кладки
Перемычки каменные рядовые, клинчатые, арочные	V-образное раскрытие трещин в пролете арочных и клинчатых перемычек с выпадением отдельных камней: - отслоение нижних рядов перемычек	Перегрузка вертикальной нагрузкой; - горизонтальные и вертикальные перемещения опор сводов, арок	По нормам с учетом фактической прочности материалов, сечения и геометрии перемычек, горизонтальных и вертикальных перемещениях опор
Своды, арки каменные	V-образное раскрытие трещин в середине и четвертях пролета с раскрытием понизу до 5-10 мм; - раздробление отдельных камней в замке, четвертях пролета и на опорах; - выпадение отдельных камней продольные, поперечные и наклонные трещины по отношению к образующей свода с раскрытием до 1-2 мм	То же	По нормам с учетом фактической прочности материалов, сечения и геометрии сводов, арок, горизонтальных и вертикальных перемещений опор
Горизонтальные нагрузки (постоянные, временные, особые)
Стены, перегородки из камней и блоков, подпорные стены, стены подвалов	V-образные горизонтальные трещины в растянутой и раздробление кладки в сжатой зоне сечения при внецентренном сжатии; - наклоны, выпучивание и опрокидывание стен и перегородок по направлению действия горизонтальных сил - сдвиги кладки по горизонтальным швам или косой штрабе; - смещение балок, плит, ферм на опорах; - местное повреждение кладки в местах заделки затяжек, анкеров, распорок	Перегрузка стен и перегородок при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок (распор, давление грунта и т.п.); - недостаточная гибкость и устойчивость стен при опрокидывании; - недостаточное закрепление перегородок по контуру; - недостаточное сцепление камней (блоков) с раствором; - отсутствие или разрыв анкерных связей балок и перекрытий; - недостаточная заделка в кладку концов затяжек или анкеров	По нормам и формуле (4) с учетом фактической прочности материалов, сечения элементов и коэффициентов Ктс
Температурно-влажностные воздействия и усадка
Стены, перекрытия каменных, крупнопанельных и крупноблочных зданий	Вертикальные трещины 0,1-3 мм в кладке, блоках и перемычках панелей нижних этажей продольных стен: - по концам армированных перемычек, балок, плит, поясов - разрыв стен в середине здания с образованием сквозных трещин с раскрытием до 10 мм и более; - сколы опорных поверхностей платформенных стыков несущих панельных стен - разрыв или большие деформации продольных связей панелей	Продольные температурно-влажностные деформации и усилия в стенах и перекрытиях зданий, возникающие при годовых колебаниях средних температур сечения	В соответствии с рекомендациями
Косые трещины в углах проемов крайних стеновых панелей нижних этажей	Перекос панелей в плоскости стены вследствие разных по высоте температурных деформаций перекрытий этажей	То же
Раскрытие вертикальных и горизонтальных стыков и трещин наружных крупнопанельных и крупноблочных стен в отапливаемый период	Температурные деформации стеновых панелей и блоков из плоскости стены при наличии перепада температуры по толщине	»
Стеновые панели, блоки, облицовка и штукатурка стен	Сетчатые (мозаичные) трещины 0,1-0,2 мм, глубиной до 5-6 см на поверхностях панелей и блоков	Неравномерное по толщине остывание и высыхание панелей и блоков при изготовлении, эксплуатации и при периодическом высокотемпературном технологическом или радиационном нагреве поверхностей
- Отслоение облицовки, штукатурки; - шелушение и растрескивание поверхности	Периодический высокотемпературный нагрев (горячие цеха) в сочетании с увлажнением
Неравномерные осадки и местные просадки фундаментов
Продольные стены, фундаменты, перегородки, перекрытия каменных, крупнопанельных и крупноблочных зданий	V-образные вертикальные сквозные трещины по высоте здания по сплошным и ослабленным проемами участкам (сечениям) стен и стыкам панелей и блоков с раскрытием вверху до 10 мм и более в цоколе и фундаментах трещины отсутствуют; - отрыв и смещение на опорах сборных перемычек, балок, плит перекрытий; - трещины по контуру перегородок	Изгиб стен здания как балок на упругом основании (растяжение вверху, сжатие внизу при неравномерных осадках фундаментов по кривой выпуклостью вверх	По нормам с учетом фактической прочности материалов, сечений
То же	Вертикальные и наклонные трещины при сдвиге по высоте здания столбов и простенков или сплошных участков, выделенных трещинами - трещины по телу и контуру стеновых панелей и перегородок; - косые трещины в перемычках между проемами; - трещины и сколы в железобетонных перемычках и кладки в местах опирания на стены	Вертикальное смещение (сдвиг) несущих простенков и столбов или сплошных участков стен, выделенных вертикальными или наклонными трещинами, перекосы стеновых панелей и перегородок при неравномерных осадках фундаментов по кривой выпуклостью вниз	То же
Сквозные трещины параболического очертания с раскрытием до 10 мм и более: - отрыв и смешение простенков и столбов нижних этажей; - трещины в перемычках; - трещины по телу и контуру стеновых панелей, блоков и перегородок;	Местный отрыв и осадка нижней части продольных стен при местной просадке фундаментов с образованием в стенах разгружающих арок и сводов параболического очертания;	То же
- вертикальные трещины 0,1-0,5 мм в простенках, расположенных вблизи места просадки фундаментов	- Значительная перегрузка простенков вблизи просадки вследствие перераспределения вертикальных нагрузок от веса стен и перекрытий, лежащих над разгружающими сводами и арками	То же, с учетом Кст
- вертикальные и косые трещины в стенах и межоконных перемычках торцовой части зданий - наклоны и выпучивание стен из плоскости; - V-образные горизонтальные трещины	Осадки фундаментов торцов вследствие смещения грунта при близком расположении глубоких траншей и котлованов; дренажной сети; - дополнительная опрессовка грунтов торцовой части от веса пристраиваемого здания	-
То же, поперечные стены, фундаменты, перегородки, перекрытия	Наклонные трещины в каменных стенах, по телу и контуру стеновых панелей и перегородок с раскрытием до 10 мм ( - разрыв горизонтальных связей стеновых панелей; - наклоны перекрытий	Неравномерные осадки фундаментов продольных стен и местные просадки фундаментов поперечных стен	-
Динамические воздействия
Стены, фундаменты, перегородки, перекрытия каменных зданий	Вертикальные и наклонные трещины в сплошных стенах, в углах и перемычечных поясах проемов	Неравномерные осадки фундаментов вследствие дополнительного уплотнения грунтов при динамических воздействиях (вибрации, ударах)
Местное повреждение кладки в углах и под концами балок, сборных перемычек, плит перекрытий	Повышенный уровень колебаний в углах зданий и проемов
Образование в кладке над проемами наклонных сходящихся трещин	Разрушение при вибрации кладки опор и оседание концов балок и перемычек
Расслоение по швам кладки над перемычками и в местах опирания и заделки в стены подкрановых балок	Нарушение сцепления кирпича с раствором при вибрации и ударах
Прогрессирующее развитие трещин по длине и высоте в стенах	Колебания стен в местах ослабления кладки трещинами
То же, крупноблочных, панельных зданий	Трещины по контуру стеновых панелей, блоков и перегородок; - повреждение и разрушение раствора (бетона) замоноличивания вертикальных и горизонтальных стыков (швов) панелей, блоков и перегородок	Повышенный уровень колебаний по ослабленному сечению (в стыках и швах)
Огневое действие при пожаре
Стены, столбы, перегородки, своды каменных, крупноблочных и панельных зданий	Отслоение штукатурки; - шелушение поверхности и бетона; - отслоение лещадок камней и бетона; - сколы углов проемов бетонных панелей; - разрушение и выпучивание перегородок; - уменьшение прочности раствора кладки при нагреве свыше 200-250 °С	- Термическое разрушение или повреждение защитных и отделочных слоев, поверхностных слоев кладки и бетона при действии огня во время пожара и воды при пожаротушении; - значительное различие температурных деформаций разнонагретых слоев кладки и бетона (значительные перепады температуры по толщине)	По нормам с учетом фактической прочности и сечения материалов и коэффициента Кст по
Уменьшение расчетного сопротивления арматуры и стали при нагреве свыше 150 °С; - прогибы железобетонных и стальных балок, перемычек, ферм	Изменение механических и упругих свойств стали при нагреве
Эрозия (выветривание) кладки и бетона (физическое действие среды)
Стены, столбы, своды, перекрытия и фундаменты каменных, крупнопанельных зданий	Структурное разрушение материала конструкций (распучивание с увеличением объема, расслоение, образование лещадок и т.п.)	- Морозное повреждение увлажненной кладки и бетона зимой при переменном замораживании и оттаивании вследствие: - затекания воды внутрь или на поверхности конструкций; - диффузионного увлажнения ограждающих конструкций зданий с влажным и мокрым режимами эксплуатации
Продольное расслоение кладки стен и простенков; - отслоение облицовки и штукатурки	Периодическое затекание воды в кладку с последующим высыханием в теплый период года или замерзанием зимой с образованием линз льда в слоях и подштукатуркой; - накопление и кристаллизация под облицовкой (штукатуркой) солей
Ослабление (разрыхление) структуры и сечения конструкций текущей и фильтрующей водой	Вымывание растворимых солей (извести, гипса и др.) при фильтрации воды; - размыв неводостойких материалов; - расклинивающее действие воды при периодическом увлажнении и сушке
Истирание поверхности, выдувание растворных швов (пустошовка)	Абразивное действие песка и пыли при ветре
Коррозия (химическое и физико-химическое действие среды)
Стены, столбы, своды, перекрытия, фундаменты	Структурное разрушение материала конструкций (разрыхление с увеличением объема, расслоение, нарушение сплошности)	- Образование в порах и капиллярах конструкций кристаллогидратов хлористых и сернокислых солей с увеличением в объеме до 2-2,5 раз (солевая коррозия)
Химическое разрушение кладки из глиняного и силикатного кирпича и камней	Образование водорастворимых соединений при действии на кирпич и камни растворов едких щелочей.
Химическое разрушение и вымывание (выщелачивание) раствора, бетона и природных камней (известняк, песчаник) фундаментов, стен подвалов и т.п.	Образование водорастворимых соединений при действии растворов кислот, щелочей и агрессивных вод
Стеновые панели, блоки, перемычки, балки, плиты перекрытий	Продольные трещины и отслоения кладки и бетона по направлению арматурных стержней или стальных включений;	Местное повреждение трещинами кладки (бетона) в местах расположения стальных включений вследствие увеличения в 4-5 раз объема продуктов коррозии (окислов железа) при повышенной влажности или химической агрессивности среды
- радиальные трещины в местах заделки в кладку или бетон отдельных стержней, затяжек и т.п.		То же