Ориентировочную оценку прочности

можно произвести по величине следа при простукивании молотком или ударом по зубилу, установленным «жалом» по поверхности бетона

Таблица 2.

Непосредственно молотком	По зубилу	Р, МПа
На поверхности слабый след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки.	След – неглубокий, лещадки не откалываются.	> 20
На поверхности – заметный след, вокруг которого откалываются тонкие лещадки.	От поверхности откалываются тонкие лещадки.	10…20
Бетон крошится и осыпается, при ударе по ребру откалываются большие куски.	Зубило проникает в бетон на глубину до 5 мм, бетон крошится.	7…10
Остается глубокий след.	Зубило забивается в бетон на глубину более 5 мм.	< 7

На стадии предварительного обследования даются рекомендации о необходимости принятия неотложных мер по предотвращению аварии конструкций, отнесенных к III и IV категориям технического состояния.

По результатам предварительного обследования составляется рабочая программа детального обследования производственной среды, отдельных строительных конструкций и здания в целом.

2. Исследование воздушной среды помещений

Параметры микроклимата помещений (температура, относительная влажность, подвижность воздуха) регламентируются согласно:

· ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата помещений»

· ГОСТ 12.1.005-88* «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»

Требуемый уровень освещенности регламентируется СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Измерение освещенности производится согласно ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Метод измерения освещенности».

Степень агрессивности производственной среды по отношению к строительным конструкциям классифицируется согласно:

· СНиП 2.03.11 – 85 «Защита строительных конструкций от коррозии».

Состав работ и методика измерения вредных веществ в производственной среде должны соответствовать требованиям:

· ГОСТ 12.1.005-88* «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»

· ГОСТ 12.1.016 – 79* «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентрации вредных веществ»

3. Основные требования к эксплуатационным качествам строительных конструкций.

Различают 2 основных вида требований:

1. по обеспечению несущей способности – предельное состояние I группы;

2. по пригодности к нормальной эксплуатации - предельное состояние II группы.

Предельными считаются состояния, при которых конструкции перестают удовлетворять предъявляемым в процессе эксплуатации требованиям, т.е.

· теряют способность сопротивляться внешним воздействиям - предельное состояние I группы;

· получают недопустимые перемещения или повреждения –предельное состояние II группы.

К ограждающим конструкциям, кроме вышеуказанных, предъявляются дополнительно теплотехнические требования, обусловленные их функциональным назначением в качестве конструкций, изолирующих помещения от внешних климатических воздействий.

Теплотехнические требования регламентируются СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и зависят от вида ограждения (стена, покрытие и пр.), нормируемых параметров воздушной среды помещений, климатических условий района и функционального назначения здания.

4. Определение геометрических параметров, прогибов и деформаций конструкций

Данный раздел обследования включает в себя:

1. обмерные работы;

2. измерение прогибов и деформаций конструкций;

3. методы и средства наблюдения за трещинами.

Состав и количество обмерных работ устанавливается на этапе предварительного обследования. Обмерами определяются конфигурация, размеры, положение в плане и по вертикали конструкций и их элементов.

При проведении обмерных работ положение основных линий, углов и отметок, от которых производится измерение, должно определяться геодезической съемкой с применением теодолита, нивелира и других средств в соответствии с требованиями СНиП 3.01.03 – 84 «Геодезические работы в строительстве».

Наблюдения за деформациями зданий и сооружений, а также за прогибами конструкций, находящихся в эксплуатации, проводят в случаях:

- появления трещин;

- раскрытия швов;

- перемещения и наклона строительных конструкций;

- при резком изменении условий эксплуатации.

Для измерения деформаций, осадок, кренов, сдвигов зданий и их конструкций применяют методы инженерной геодезии. Измерения производят согласно ГОСТ 24846 – 81 «Грунты. Методы измерения деформации оснований зданий и сооружений».

Значения предельно допустимых прогибов железобетонных конструкций

Таблица 4.

Элементы конструкций	Предельно допустимые прогибы
Подкрановые балки при кранах: - ручных - электрических	L/500 L/600
Перекрытия с плоским потолком и элементы покрытия (кроме указанных в поз. 4), при пролетах, м: L < 6 6 ≤ L ≤ 7,5 L > 7,5	L/200 30 мм L/250
Перекрытия с ребристым потолком и элементы лестниц при пролетах, м.: L < 5 5 ≤ L ≤ 10 L > 10	L/200 25 мм L/400
Элементы покрытий сельскохозяйственных зданий производственного назначения при пролетах, м.: L < 6 6 ≤ L ≤ 10 L > 10	L/150 40 мм L/250
Навесные стеновые панели при пролетах, м.: L < 6 6 ≤ L ≤ 7,5 L > 7,5	L/200 30 мм L/250

Методы инструментального измерения трещин:

А. Визуальные осмотры:

· с использованием маяков

· микроскопом МПБ-2 (монокль) с пределами измерений от 0,02 до 6,5 мм,

· микроскопом МИР-2 с пределами измерений от 0,015 до 0,6 мм

· лупой Бринеля с масштабными делениями

· щупами с точностью не менее -,1 мм

· эндоскопами с оптоволоконными световодами

Б. Капиллярные методы

· Основаны на проникновении индикаторных жидкостей (пенетрантов) при нанесении их на поверхность объекта в неплотности материалов и наблюдении индикаторных следов.

В. Метод специальных тензорезисторов

· Перпендикулярно направлению трещин приклеивают датчики, в которых в качестве решетки использована эмалированная медная проволока (20-50 мкм). А также в виде нити или фольговой решетки из константана.

Г. Метод прогораемых полос

· На объект наносят полоску из порошкового серебра и синтетической смолы. Через полоску пропускают ток. В месте трещины участок полоски перегорает.

Д. Резонансный метод

· В части обследуемой конструкции возбуждаются механические колебания. Анализируют спектр частот.

Е. УЗ-метод

· Применяют поверхностное прозвучивание на базе 120÷400 мм.

Ж. Метод акустической эмиссии

· Анализ параметров акустической эмиссии позволяет обнаруживать различные дефекты, оценивать их размеры и степень опасности разрушения (по амплитуде сигнала).

З. Магнитопорошковый метод

· Поверхность покрывают тонким слоем ферромагнитного порошка и намагничивают конструкцию, - на поверхности образуется рисунок.

И. Вихретковый метод

· Основан на анализе взаимодействия внешнего ЭМ поля с ЭМ полем вихревых токов, наводимых в электропроводящем объекте.

К. Электропотенциальный метод

· Работа основана на прямом пропускании тока через контролируемый участок объекта обследования и измерения разности потенциалов на определенном участке объекта.

Методы наблюдения за трещинами и их разрешающая способность приведены в таблице

Таблица 5.

Материалы строительных конструкций	Методы наблюдения и их разрешающая способность, мм
А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	К
Бетонные и железобетонные	10-1 10-3	10-1 10-2	10-3	10-1	10-2	10-2	10-1 10-2	-	-	-
Каменные и армокаменные	10-1 10-3	10-1 10-2	10-3	10-1	10-2	10-2	10-1 10-2	-	-	-
Стальные	10-2 10-3	10-1 10-3	10-5	-	10-3	10-3	10-3	10-3	10-1 10-2	10-3
Деревянные	10-1 10-2	-	10-2	-	-	-	-	-	-	-

Глубина трещин определяется:

· иглами и проволочными щупами;

· УЗ-приборами типа УКБ-1М, Бетон-3М и др.

5. Обследование бетонных и железобетонных конструкций

Степень раскрытия трещин сопоставляется с нормативными требованиями по предельным состояниям II группы в зависимости от вида и условий работы конструкции:

· СНиП 2.03.01 – 84* «Бетонные и железобетонные конструкции»

· ГОСТ 29167 – 91 «Бетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости при статическом нагружении»

· ГОСТ 8829 – 94 «Конструкции железобетонные сборные. Методы испытания нагружением и оценка прочности, жесткости и трещиностойкости»

Определение и оценку состояния лакокрасочных покрытий железобетонных конструкций следует производить по методике, изложенной в ГОСТ 6992 – 68* «Покрытия лакокрасочные. Методы испытаний на стойкость в атмосферных условиях».

Результаты визуального осмотра железобетонных конструкций фиксируют в виде карты дефектов, нанесенных на схематичные планы или разрезы здания, или составляют таблицы дефектов с рекомендациями по их классификации и оценки категории технического состояния (таблица 6).

Контроль прочности бетонных конструкций осуществляется по ГОСТ 18105 – 86.

Арматура. Толщину защитного слоя бетона и расположение арматуры определяется согласно:

· ГОСТ 22904 – 93 «Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры»

· ГОСТ 17623 – 87 «Конструкции и изделия железобетонные. Радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры»

Для определения механических свойств стали поврежденных конструкций рекомендуется использовать ГОСТ 7564 – 97* «Сталь. Общие правила отбора проб, заготовок для механических и технологических испытаний». Характеристики механических свойств стали – предел текучести , временное сопротивление и относительное удлинение при разрыве получают путем испытания на растяжение согласно ГОСТ 1497 – 84* «Металлы. Методы испытания на растяжение».

Испытания поверхностного слоя металла на твердость производятся согласно:

· ГОСТ 18835 «Сталь метод определения пластической твердости»

· ГОСТ 9012 «Металлы. Метод измерения твердости по Бриннелю»

· ГОСТ 9013 «металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу»

Выявленные фактические характеристики арматуры сопоставляются с требованиями СНиП 2.03.01 – 84* и СНиП 2.03.04 – 84 и на этой основе дается оценка эксплуатационной пригодности арматуры.

Внешние признаки, характеризующие состояние железобетонных конструкций

по 4 категориям состояний

Таблица 6.

Категория состояния	Признаки состояния конструкций
I - нормальное	На поверхности бетона нет видимых дефектов или повреждений, или имеются отдельные выбоины, сколы, волосяные трещины. Антикоррозионная защита не имеет нарушений. Поверхность арматуры при вскрытии – чистая, коррозии нет, глубина нейтрализации бетона <1/2 толщины защитного слоя. Ориентировочная прочность больше проектной. Цвет бетона не изменен. Величина прогибов и ширина трещин <допустимых по нормам.
II – удовлетвори-тельное	Антикоррозионная защита имеет частичные повреждения. На отдельных участках проступают следы коррозии. Потери сечения рабочей арматуры <5 %. Глубоких язв и пластинок ржавчины нет. Глубина нейтрализации бетона < толщины защитного слоя. Изменен цвет бетона. Ориентировочная прочность бетона на 10% меньше проектной. Удовлетворяются требования действующих норм, относящихся к предельным состояниям I-ой группы, требования норм II-ой группы могут быть частично нарушены, при условии обеспечения нормальных условий эксплуатации.
III – неудовлетворительное	В растянутой зоне трещины > их допустимых раскрытий, в сжатой зоне >допустимых более, чем на 30%. Пластинчатые ржавчины или язвы на оголенных участках арматуры уменьшают сечение на 5÷15%. Снижение ориентировочной прочности бетона в сжатой зоне – до 30%, в остальных участках – до 20%. Высокая воздухо- и водопроницаемость стыков стеновых панелей. Провисание отдельных стержней распределительной арматуры, выпучивание хомутов, разрывы отдельных из них.
IV – предаварийное или аварийное	Трещины в конструкциях, разрыв хомутов в наклонных трещинах. Уменьшение площади сечения арматуры более, чем на 15% из-за слоистой ржавчины или язв. Выпучивание арматуры сжатой зоны, деформация закладных и соединительных элементов. Расстройство стыков сборных элементов, смещение опор. Значительные (более l/50) прогибы изгибаемых элементов с раскрытием трещин в растянутой зоне > 0,5 мм. Снижение прочности бетона более, чем на 30% от проектной Уменьшенная площадь опирания сборных элементов. Если повреждения (деформации, прогибы, трещины) свидетельствуют об опасности разрушения конструкций и возможности их обрушения.

6. Обследование каменных и армокаменных конструкций

Прочность кирпича определяется по ГОСТ 8462 – 85 «Материалы стеновые. Метод определения прочности при сжатии и изгибе», прочность раствора – по ГОСТ 5802 – 86 «Растворы строительные. Методы испытаний», значения масштабных коэффициентов – по ГОСТ 10180 – 90 2Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».

Неразрушающие методы: по ГОСТ 17624 – 87 «Бетоны. УЗ метод определения прочности» и ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности неразрушающими методами контроля».

Несущая способность кладки каменных и армокаменных конструкций определяется в соответствии со СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции».

Фактическая толщина горизонтальных швов определяется замером высоты 5÷10 рядов и соответствующим подсчетом средних значений. Если в среднем толщина > 12 мм, то кладка считается пониженной прочности – вводится понижающий коэффициент.

Внешние признаки, характеризующие состояние каменных и армокаменных конструкций по 4 категориям состояний:

Таблица 7.

Категория состояния	Признаки состояния конструкций
I - нормальное	Без видимых повреждений и дефектов. Наиболее напряженные элементы- без вертикальных трещин и выгибов. Снижения прочности камня и раствора – не наблюдается. Кладка не увлажнена. Горизонтальная гидроизоляция не повреждена. Конструкция удовлетворяет эксплуатационным требованиям.
II – удовлетвори-тельное	Имеются слабые повреждения. Волосяные трещины < 15 см (не более 2-ух рядов). Размораживание и выветривание кладки (< 15 %). Отделение облицовки < 15 %. Несущая способность достаточна.
III – неудовлетворительное	Имеются средние повреждения. Размораживание и выветривание кладки, отслоение от облицовки на глубину до 25 %. Вертикальные и косые трещины – в нескольких стенах и столбах (не более 2-ух рядов). Волосяные трещины – не более 4-х рядов, или при числе не более 4-х на 1 м ширины стены. Смещение плит перекрытия на опорах не более 1/5 глубины заделки, но не более 2 см. В отдельных местах – увлажнение кладки вследствие нарушения горизонтальной гидроизоляции, водосточных труб, карнизных свесов. Снижение несущей способности кладки – не более 25 %. Требуется временное усиление несущих конструкций.
IV – предаварийное или аварийное	Имеются средние повреждения. Наблюдаются деформации, дефекты и повреждения, свидетельствующие о снижении несущей способности до 50%, но не влекущие обрушения. Значительные обвалы в стенах. Размораживание и выветривание кладки на глубину до 40% толщины. Вертикальные и косые трещины – на высоте 4-х рядов кладки. Наклоны и выпучивания стен в пределах этажа на 1/3 больше их толщины. Ширина раскрытия трещин достигает 50 мм и более. Снижение прочности камней и раствора на 30-50 %. В кладке – зоны длительного замораживания, промораживания и выветривания, а ее разрушение на глубину 1/5 толщины стен и более. Расслоение кладки на отдельные столбики. Наклоны и выпучивание стен в пределах этажа на 1/3 их толщины и более. Горизонтальная гидроизоляция полностью разрушена. Камень крошится, расслаивается. В конструкциях наблюдаются деформации, свидетельствующие о потере ими несущей способности свыше 50 %. Возникает угроза обрушения. Требуются срочные мероприятия по исключению аварии и обрушения конструкций.

7. Обследование стальных конструкций

Внешние признаки, характеризующие состояние стальных конструкций по 4 категориям состояний:

Таблица 8.

Категория состояния	Признаки состояния конструкций
I - нормальное	Отсутствуют признаки, характеризующие износ конструкций и повреждения защитных покрытий.
II – удовлетвори-тельное	Местами разрушено антикоррозионное покрытие. На отельных участках наблюдается коррозия отдельными пятнами с поражением до 5 % сечения, отмечаются местные погнутости от ударов транспортных средств и другие повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 5 %.
III – неудовлетвори-тельное	Прогибы изгибаемых элементов превышают 1/150 пролета (в мм.). Пластинчатая ржавчина с уменьшением площади сечения несущих элементов до 15 %. Местные погнутости от ударов транспортных средств и другие механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 15 %.
IV – предаварийное или аварийное	Прогибы изгибаемых элементов – более 1/75 пролета. Потеря местной устойчивости конструкций (выпучивание стенок и поясов балок и колонн). Срез отдельных болтов или заклепок в многоболтовых соединениях. Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов до 25 % и более. Трещины в сварных швах и в околошовной зоне. Мехнанические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 25 %. Отклонения ферм от вертикальной плоскости более 15 мм. Расстройство узловых соединений от проворачивания болтов или заклепок; разрывы отдельных растянутых элементов; наличие трещин в основном материале элементов; расстройство стыков и взаимных смещений опор.

Методы контроля прочности

Таблица 9.

Метод	Стандарт [ссылка на ГОСТ]	Приборы	Косвенные характеристики прочности
Пластической деформации (5-50 МПа)	22690-88	Молоток Фидзеля, молоток Кашкарова	Размеры отпечатка на бетоне или соотношение диаметров отпечатков на бетоне и стандартном образце
Ультразвуковой (В7,5-В35 – марок М100-М400)	17624-87 “Бетоны. УЗ м-д опр-я прочности”	УКБ-1, УКБ-1М, УК-10П, УКБ16П, Бетон – 8-УРП	V=f(R), t= f(R)
Упругого отскока (5-50 МПа)	22690-88 “Бетоны. Опр-е прочн. мех. м-ми неразруш. Контроля”	КМ, склерометр Шмидта, пистолет ЦНИИСКа	Значение отскока бойка от поверхности бетона
Отрыва с дисками (5-60 МПа)	22690-88	ГПНВ- 6	Значение напряжения , необходимого для местного разрушения бетона при отрыве диска
Скалывания ребра конструкции (10-70 МПа)	22690-88	ГПНС – 4	Значение усилия, необходимого для скалывания участка на ребре конструкции
Ударного импульса (10-70 МПа)	22690-88	ИПС – МГ4.03, ОНИКС – 2.2.	Значение отскока бойка от поверхности бетона (энергия удара)
Вырывания анкерного устройства (0,5-10 МПа)	22690-88	ПОС-2МГ4П, ГПНВ-5	Значение усилия местного разрушения при вырыве из него анкерного устройства