Каменные и армокаменные конструкции, вне зависимости от функционального назначения, являются ответственными элементами сооружения. При выполнении кладочных работ, должны соблюдаться нормативные требования по обеспечению неразрывности готовой конструкции для нормального восприятия расчётной нагрузки на стену, колонну, пилон или простенок. В процессе эксплуатации, каменная кладка подвергается физическому износу, что требует проведения обследования кирпичных стен с выявлением дефектов и выдачей соответствующего заключения о соответствии нормативным требованиям.
Классификация дефектов кирпичной кладки, выявленных при обследовании
Обследование несущих и ограждающих конструкций, возведённых из штучных материалов, проводится с целью идентификации следующих дефектов кирпичной кладки:
- Наличие трещин в горизонтальных или вертикальных швах, по раствору, связывающим штучные элементы между собой. Ширина их раскрытия не должна превышать нормативных значений.
- Пустошовка – места, в которых отсутствует заполнение швов цементно-песчаным раствором, что влечёт за собой неоднородность работы конструкции и неравномерное распределение внутренних усилий.
- Отсутствие перевязки швов – повсеместно, на площади стеновой конструкции, либо локально, с маркировкой дефектных участков.
- Трещины, проходящие сквозь штучные материалы, не имеющие отношение к заполнению швов, что говорит о нарушенной геометрии сооружения.
- Физический износ армокаменных материалов, что приводит к расслоению каменной или армокаменной конструкции и нарушению её структуры.
- Наличие механических повреждений – сколов, выбоин, расслоений, полного разрушения штучных элементов.
Все дефекты, выявленные в кладке, можно классифицировать на 3 основных категории:
- Физический износ конструктивного элемента с потерей целостности структуры и несущей способности.
- Следствие некачественного монтажа или проектирования.
- Нарушения правил эксплуатации, грубое механическое воздействие.
Каждый из дефектов подробно описывается экспертом при составлении соответствующей ведомости и написании заключения по результатам проведённого обследования.
Стены кирпичные
Кирпичные стены – это вертикальные несущие конструкции, которые выполняются из полнотелых штучных материалов с маркой по прочности не менее М150, раствора не менее М100. Толщина таких элементов каркаса здания достигает от 250 до 640 мм и более. При проведении обследования, чаще всего, выявляются следующие виды дефектов кладки кирпича:
- Вертикальные трещины – по шву или кирпичу – возникают при передаче на кладку внутренних сжимающих осевых усилий, значение которых превышает несущую способность элемента заданной жёсткости.
- Горизонтальные трещины – по постели кирпича, либо по структуре камня – появляются, если в конструктивном элементе возникают растягивающие осевые усилия, поперечная сила или изгибающий момент от образования эксцентриситета.
- Нитевидные трещины по швам – присутствуют практически в каждой армокаменной структуре, появляются от усадки цементно-песчаной смеси, либо под воздействием окружающей среды, в процессе длительной эксплуатации. Влияют на физический износ конструкции.
- Наличие пустот в вертикальных или горизонтальных швах каменной кладки. Подобные дефекты кирпичной кладки, описание которых присутствует в ведомостях и протоколах, оформленных по результатам экспертных действий, возникают из-за недобросовестного отношения монтажной бригады к обязанностям по возведению стеновой конструкции.
- Следы ударных воздействий от внешних сил.
- Признаки истираемости, обрушения части стеновой структуры, возникшие после длительной эксплуатации объекта.
Помимо видимых дефектов, эксперт также проверяет неизменность геометрии стеновой конструкции – при выявлении отклонений от вертикальной оси, перпендикуляр, опущенный из центра тяжести сечения, может выходить за пределы опорной плоскости. Это вызывает обрушение конструкции со временем.
Перегородки кирпичные
К кирпичным перегородкам, как правило, предъявляется меньше требований, чем к стенам. Эти конструктивные элементы не воспринимают вес вышележащих элементов здания и не участвуют в статической работе каркаса.
Таким образом, процесс выявления дефектов кирпичной кладки перегородок сводится к обнаружению сквозных трещин и признаков физического износа конструкции. Если последующая эксплуатация конструктивного ненесущего элемента здания вызывает сомнения в обеспечении требований безопасности, уполномоченное лицо рекомендует проведение ремонтно-восстановительных работ или снос перегородки.
Обследование колонн здания
Колонны из кирпича – это несущие конструктивные элементы каркаса здания, поперечное сечение которых значительно меньше их высоты. К данным деталям предъявляются повышенные требования по обеспечению прочности и устойчивости. В ходе обследования кирпичной кладки колонн, эксперт выявляет следующие виды дефектов:
- Вертикальное расслоение конструкции по шву или камню.
- Наличие горизонтальных трещин, что свидетельствует о повышенной гибкости стержневого элемента каркаса.
- Идентификация приопорных участков. Подверженных локальному смятию вследствие концентрации напряжений от балок, капителей и других конструкций.
- Проверка целостности структуры, заполнения швов кладки, наличия армирующих элементов, заложенных в проекте.
- Оценка общего состояния армокаменной колонны – отсутствие механических повреждений, следов ударных воздействий, сколов и расслоений, возникающих от неравномерной осадки.
При наличии серьёзных дефектов кирпичной кладки колонн, уполномоченное лицо может рекомендовать их усиление путём возведения обоймы, а также устройство в пролёте дополнительных опорных конструкций, которые воспримут на себя часть нагрузки, если такие способы не противоречат требованиям архитектурных решений.
Виды дефектов
При обследовании кирпичной кладки стен, перегородок или колонн, выделяются следующие виды дефектов, которые влияют на нормальную эксплуатацию объекта:
- Вертикальные и горизонтальнее трещины по швам – расслоение конструкции с нарушением целостности структуры.
- Трещины по кирпичу – как правило, в вертикальном направлении.
- Сколы, выбоины, следы ударных воздействий.
- Следы истираемости, потери прочности и несущей способности.
- Отклонение конструктивного элемента от вертикальной или горизонтальной оси.
- Полное или частичное обрушение конструкции стены, перегородки, колонны.
Все дефекты кирпичной кладки носят природный или техногенный характер. От этого зависят последующие мероприятия по восстановлению несущей способности с целью безопасной эксплуатации конструктивного элемента.
Причины возникновения дефектов на кирпичной кладке
При обнаружении дефектов на кирпичной стене или перегородке, требуется выяснение причин их возникновения, так как это позволит предупредить их последующее развитие. Нарушение целостности структуры каменных или армокаменных конструкций возникает по любой из следующих причин:
- Низкое качество кладочного раствора.
- Отклонение от проекта при производстве строительно-монтажных работ, либо при выполнении капитального ремонта с вмешательством в несущие или ограждающие конструкции.
- Надстройка дополнительных этажей, либо увеличение проектной нагрузки вследствие изменения функционального назначения объекта.
- Для наружных стеновых конструкций, пилонов и колонн – эксплуатация в условиях перепадов температур – кирпич и раствор имеют определённую марку по морозостойкости.
- Подтопление объекта и другие негативные влияния водной среды.
- Неравномерная осадка здания с нарушением геометрии каркаса.
- Наличие большого количества мест без связующего материала – пустошовки.
- Физический износ объекта при продолжительной эксплуатации, на протяжении многих лет.
- Возникновение аварийных ситуаций, сопровождающихся механическим повреждением несущих и ограждающих конструкций.
Все возможные причины появления дефектов эксперт описывает в заключении и назначает комплекс ремонтно-восстановительных мероприятий для их скорейшего устранения.
Методы устранения дефектов
На практике применяются несколько способов устранения дефектов каменной кладки, каждый из которых выполняется, согласно определённому алгоритму, имеет отличительные особенности, преимущества и недостатки. Все существующие методы по восстановлению целостности конструкций из каменных и армокаменных материалов подробно описываются ниже.
Цементирование трещин
Если трещины имеют раскрытие не более 10 мм, их допускается заделывать без частичной или полной разборки кирпичной кладки. Для этого применяется методика цементирования трещин, которая проводится, согласно следующей технологической карте:
- Трещина зачищается от остатков кладочного раствора, пыли и грязи.
- Образовавшийся шов в стене продувается сжатым воздухом.
- В отдельной ёмкости заранее приготавливается раствор на основе полимерных добавок и безусадочного цемента типа НЦ.
- Раствор должен быть жёсткой или полужёсткой консистенции, с подвижностью не более, чем П2.
- Смесь аккуратно наносится в трещину и равномерно распределяется по её глубине шпателем.
- После укладки производится расшивка шва с применением специального стержневого инструмента.
После схватывания и набора прочности, раствор не должен дать усадку, что обеспечит надёжную связь каменных материалов между собой и нормальную работу армокаменной конструкции.
Частичная замена элементов
Работа по частичной замене отдельных элементов каменной кладки актуальна, когда ширина раскрытия трещин превышает 10 – 15 мм, а также при наличии значительных механических повреждений конструкции. Работы выполняется строго в соответствии с определённым алгоритмом:
- Елси речь идёт о несущей конструкции – стене, пилоне или колонне, необходимо выполнить частичное переопирание плиты перекрытия с использованием телескопических стоек или гидравлических домкратов.
- Дефектный элемент кирпичной кладки аккуратно вырезается из общей структуры до ближайшего целого кирпича.
- Постель соседних элементов очищается от старого раствора и строительного мусора.
- Новый кирпич устанавливается на заранее подготовленную для него постель из цементно-песчаного раствора.
- После укладки камня, верхний и вертикальные швы заполняются безусадочной цементно-песчаной смесью.
- По завершении работ, необходимо выждать время для полного набора прочности кладочного раствора, затем домкраты демонтируется, и кладка кирпичной стены допускается к эксплуатации.
Следует учесть, что при выборе кирпича необходимо приобретать материал, совпадающий не только по оттенку, но и по прочностным характеристикам камня, уложенного в стеновую конструкцию.
Инъектирование кирпичной стены
При обнаружении большого количества дефектов в кладке кирпичной стены, а также при сильном физическом износе, последующая эксплуатация может привести к обрушению. В таких случаях эксперт рекомендует полную разборку элемента с возведением новой стены, либо предписывает проведение процедуры инъектирования структуры.
Рассматриваемая операция относится к неразрушающим методам усиления кирпичной кладки, которое выполняется с применением специального оборудования и соблюдением следующего алгоритма:
- В определённых местах, указанных в схеме к заключению по результатам обследования, устраиваются отверстия перфоратором на нужную глубину.
- В отверстия вставляются трубки – инжекторы.
- К инжекторам подключаются гибкие шланги, которые соединяются с машиной для подачи строительной смеси под давлением.
- После подключения, оператор включает установку, и во внутренние полости каменной стены начинает поступать специальная безусадочная ремонтная смесь на основе цементного вяжущего, жидкого стекла или других полимерных добавок.
- По мере заполнения трещин, смесь поднимается наверх, равномерно распределяясь внутри всех дефектов. Подвижность материала должна быть такой, чтобы его частички попали в самые труднодоступные места внутри каменной структуры.
По завершении работ, выжидается время – от 2 до 5 суток для твердения материала. При соблюдении технологии инъектирования, структура приобретает свою первоначальную несущую способность и может эксплуатироваться без ограничений.
Устранение сильных разрушений
При наличии сильных разрушений, в зависимости от их характера, эксперт рекомендует полный или частичный демонтаж кирпичной стены с повторным возведением конструктивного элемента из новых материалов.
Перед осуществлением сноса необходима разработка проекта производства работ, а также частичное переопирание горизонтальных несущих конструкций для предотвращения прогрессирующего обрушения.
Заключение по результатам инструментального обследования
По результатам инструментального обследования кладки из кирпича, уполномоченное лицо предоставляет следующие документы:
- Акт осмотра ответственных конструкций, в соответствии с техническим заданием к договору.
- Дефектная ведомость по результатам поверхностного обследования кладки с фотофиксацией нарушений и описанием каждого из них.
- Протоколы испытаний по результатам инструментального контроля с описанием методики, указанием марки поверенного оборудования, а также сопоставлением реальных значений с нормативными требованиями.
- Заключение по результатам проведённых экспертных работ. Данные документы содержат ответы на вопросы, заданные в ТЗ и поясняют, соответствует ли конструктивный элемент предъявляемым к ней эксплуатационным требованиям или нет.
При выдаче заключения эксперт также предоставляет перечень предписаний и рекомендаций по устранению каждой неисправности. Заключение утверждается личной подписью аттестованного инженера, который принимает на себя дальнейшую ответственность за объект, при условии следования его предписаниям.
Заключение
Обследование каменной кладки – это ответственная процедура, основной целью которой является оценка несущей способности стеновой конструкции на предмет пригодности к последующей эксплуатации. В процессе проведения экспертизы, уполномоченное лицо выявляет вертикальные или горизонтальные трещины в кладке, наличие пустошовки, а также механические повреждения. По результатам экспертных действий оформляются акты осмотра, протоколы инструментального контроля и выдаётся итоговое заключение с выводами и рекомендациями.
