Какие бывают и как устанавливаются маяки на трещины в стенах из каменных материалов и железобетонных и бетонных строительных конструкциях?
Тема: Какие бывают и как устанавливаются маяки на трещины в стенах из каменных материалов и железобетонных и бетонных строительных конструкциях?
Имя: Андрей
Вопрос:
Какие бывают и как устанавливаются маяки на трещины в стенах из каменных материалов и железобетонных и бетонных строительных конструкциях?
Ответ:
Для постановки маяков достаточно иметь шпатель, кисть и пакет строительного гипса (алебастра) или сухой смеси. Гипсовые маяки устанавливаются в сухих помещениях. На «влажных» стенах и на фасадах обычно устанавливаются цементные маяки из сухой смеси М100. Размеры и форма маяков могут быть различными. Рекомендуемый размер маяка 10х4х(0,8-1) см. При толщине маяка менее 8 мм его чувствительность возрастает.Гипсовые (цементные) маяки устанавливают на очищенную от штукатурки поверхность стены. Маяки должны иметь уширения на концах (типа восьмерки) (рис. 1.3,а). Толщина гипсового маяка у трещины должна быть минимальной (6. 8 мм).Стеклянные маяки также имеют уширения на концах и по периметру скреплены с поверхностью стены гипсовым раствором (рис. 1.3,б).
Данные заносят в специальный журнал наблюдений за маяками.С помощью гипсовых (цементных) маяков можно установить только факт продолжения развития деформаций (образование трещины на маяке) и замерить раскрытие трещины.Металлические маяки с рисками позволяют выявить значения как раскрытия, так и закрытия трещин.Необходимо следить не только за раскрытием трещин, но и за их удлинением. С этой целью, после того как произошло удлинение трещины, на ее конец ставят новый маяк.
При анализе поведения маяков следует иметь в виду, что трещина в кладке становится естественным температурным швом. Установленный на ней маяк будет регистрировать не только деформации от неравномерной осадки фундамента, но и температурные. Поэтому при перепадах температуры даже при отсутствии неравномерной осадки фундаментов в маяке практически всегда будут возникать волосные трещины.Необходимо постоянно проверять, не произошел ли отрыв маяка от поверхности стены. В случае отрыва устанавливают новый маяк.
Методы контроля трещин в зданиях
Получите экспертное решение по дальнейшей эксплуатации дома в день выезда, проведя экспертизу трещин.
Основные причины возникновения трещин в строительных конструкциях: виды и особенности.
Для контроля за состоянием зданий используются специальные приспособления, которые обычно называют «маяки». Они используются для мониторинга деформации объекта, для контроля за аварийными конструкциями, и при ведении вблизи строительных или восстановительных работ, которые могут повлиять на целостность постройки.
Установка маячков на трещины дает возможность точно зафиксировать все происходящие изменения, и благодаря этому контролировать объективное состояние здания. Руководствуясь результатами замеров, принимают решение о том, можно ли использовать здание дальше, или требуется его ремонт, или устранение факторов, вызывающих увеличение трещины (к примеру, прекращение ведущегося рядом строительства).
Выбор маяков для контроля трещин осуществляется в зависимости от состояния объекта и особенностей конкретной конструкции, а также с учетом следующих вопросов:
В зависимости от этих вопросов выбирается оптимальный вид системы мониторинга.
Виды маячков на трещины в стене:
Мы рассмотрим 5 основных вариантов систем мониторинга, которые отличаются ценой, возможностями и особенностями монтажа. Невозможно назвать однозначно лучший из них, так как каждый имеет свои преимущества и используется в различных ситуациях.
Гипсовые маяки на трещины
Это наиболее традиционный способ, и при этом наиболее дешевый, так как он одноразовый. Как только он срабатывает, то есть, в его теле возникает трещина или разлом, необходимо ставить рядом новый. При этом достоверность показателей довольно низкая, и обычно ставится минимум две штуки, из расчета одна штука на каждые три метра разлома. Важно понимать, что у такого способа контроля трещин существует целый ряд недостатков:
Электронные маячки на трещины
Оптимальный выбор, если нужно рассчитать, как на трещину влияют изменения температуры и влажности изнутри здания и снаружи. Электронные измерительные датчики сегодня могут передавать информацию удаленно, фиксируя разницу в десятые и сотые доли миллиметра.
Электронные маяки на трещины на стены имеют свои особенности:
Пластинчатый маяк для наблюдения за трещинами
Это очень простая конструкция, в какой-то мере напоминающая гипсовую, но без присущих последней недостатков. На сегодняшний день данный вид используют наиболее массово, так как он оптимален с точки зрения стоимости монтажа, простоты наблюдения и точности получаемых результатов.
Установить маячок на трещину очень просто, для этого требуются дюбели или эпоксидный клей (иногда применяют и то, и другое), а на поверхность можно наносить любые метки, облегчающие мониторинг. Этот способ диагностики выгодно отличается от других:
Точечные маяки на трещины зданий
Это малозаметные, но очень прочные датчики, которые отличаются повышенной вандалоустойчивостью, так как качественно крепятся к стене. Способы крепления бывают самые разные, начиная от простейших дюбелей, и заканчивая специальными монтажными приспособлениями, – все зависит от конкретного объекта. Особенности:
Наблюдение за трещинами с помощью маяков часового типа
Эти системы, которые также называют «мессуры», не требуют наличия специальных измерительных инструментов, в них уже есть собственная шкала с высокоточными датчиками. Наиболее удобный вариант для отслеживания малейших изменений и быстрого записывания показаний. Особенности применения:
Мы рассмотрели только 5 самых популярных вариантов. Есть также бумажные и стеклянные системы, но они имеют массу недостатков, и в этом случае установка маяков на трещины не даст требуемой точности измерения. Лучше выбрать что-то из описанных выше датчиков.
Правила установки маяков на трещины
Государством регламентированы определенные нормы и стандарты для датчиков разного типа, а также частота съема показаний. Перед тем, как установить маячки на трещину в стене, необходимо изучить эти требования и руководствоваться ими в процессе монтажа и мониторинга.
Если в процессе мониторинга (обычно 30 суток) система не срабатывает, делают вывод, что деформация закончилась, и образовавшуюся трещину обычно просто замазывают строительным раствором. Если же маяк деформировался (особенно важны первые 20-30 дней после закрепления), значит, разрушение продолжается, и нужно принимать решение по дальнейшей эксплуатации или ремонту объекта.
Трещина в стене. Оценка профессионализма специалистов по эксплуатации здания (Часть 3. Контроль развития деформаций)
Главным, но не единственным свидетельством контроля деформаций здания являются маяки, установленные на трещины. В этой части статьи мы рассмотрим разные способы мониторинга конструкций. Если на серьезной трещине отсутствует маяк или другие свидетельства наблюдений за трещинами, то это может говорить об отсутствии контроля за развитием деформаций. Используемые специалистами инструменты наблюдений позволяют следить за:
Все это делается как для обеспечения безопасности, так и для принятия правильных решений относительно ремонта и восстановления. Важно получить точные и достоверные сведения максимально быстро и в достаточном объеме. Поэтому преимущественно следует использовать точные наблюдения, а контролю подлежит каждая трещина в деформирующемся здании. Тип установленного на трещину маяка и свидетельства использования других способов контроля за деформациями здания могут многое сказать о том, насколько серьезно специалисты подошли к мониторингу конструкций. Об особенностях и правильном использовании разных способов наблюдения за деформациями мы и расскажем в этой части статьи.
Гипсовые маяки
Гипсовые маяки не могут обеспечить достаточную точность. В основном их применение оправдано для небольших трещин с целью контроля самого факта увеличения ширины раскрытия и не предполагает проведение измерений. Для фасадов зданий применение гипсовых маяков нецелесообразно, особенно, если трещины имеют значительную протяженность. Конструкции ограждающих стен здания нагреваются и охлаждаются под действием суточных и сезонных колебаний температуры наружного воздуха. Температурные расширения протяженных конструкций (таких как стены) могут достигать значительных значений.
Такую гипсовую кляксу нельзя считать маяком, но судя по надписям «наблюдение» ведется
Концентрация напряжений от таких расширений должна компенсироваться температурными деформационными швами. Протяженные трещины на фасадах зданий работают как температурные швы, изменяя ширину своего раскрытия в зависимости от температуры наружного воздуха. Гипсовый маяк, установленный на такой трещине, в любом случае «сработает» и покажет развитие деформаций, хотя эти деформации могут быть связаны только с колебанием температуры. Дополнительной сложностью при использовании гипсовых маяков является то, что они должны отвечать определенным требованиям по толщине и размерам. Если маяк очень тонкий, то он трескается даже от легких колебаний конструкций. Далеко не каждая нашлепка или клякса из гипса может считаться полноценным маяком, позволяющим вести наблюдение за конструкциями.
Маяк из цементно-песчаного раствора на трещине мостового сооружения (1930 год)
Еще одним недостатком гипсовых маяков является слабая стойкость гипса к воздействию влаги. В местах, где такое воздействие может быть существенным, для изготовления маяков лучше использовать цементно-песчаный раствор. Долговечность маяков, выполненных таким образом и с соблюдением требований по подготовке поверхности, может составлять десятилетия. На иллюстрации представлена фотография сохранившихся до настоящего времени в Калининградской области растворных маяков на мостовом сооружении.
Зная все эти особенности применения гипсовых маяков вполне можно оценить знания и опыт специалиста его установившего.
Бумажные «маяки»
В специализированной профессиональной литературе нет упоминаний о возможности использования бумаги для устройства маяков. Тем не менее, наклеенные поперек трещины бумажные полоски явление распространенное. Мы ранее уже писали по каким объективным причинам нельзя использовать бумажные «маяки» для наблюдения за трещинами. Наличие такого «маяка» на трещине — свидетельство верха непрофессиональности специалистов, обслуживающих здание. Но хуже бывает другое — иногда такие «маяки» ставятся умышленно. Бумажный «маяк» меньше, чем какой-либо другой, реагирует на увеличение ширины раскрытия трещины. И этот факт может быть использован недобросовестными лицами для сокрытия происходящих в здании деформаций.
Наблюдение по закрепленным точкам
Ранее мы уже описывали порядок организации наблюдений за трещиной по закрепленным точкам. Такие точечные маяки трудно заметить и непросто повредить, что может являться хорошей защитой от вандалов. Обычно это 2, 3 или 4 дюбеля, закрепленные по обеим сторонам от трещины. Также, в качестве закрепленных точек, могут использоваться любые другие приспособления малых размеров, например металлические арматурные стержни и т. п. Если возле трещины закреплено только две точки для наблюдений, то специалист измеряет с помощью измерительных инструментов расстояние между ними и, сравнивая с предыдущими показаниями, получает величину изменения ширины раскрытия трещины.
Для вычислений достаточно 3 точки. Четвертая используется как резервная и для проверки правильности сделанных измерений
Если же закреплено 3 или 4 точки, то после проведения замеров расстояния между ними, проводятся дополнительные вычисления, которые позволяют получить данные по перемещениям как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении в плоскости стены. Для проведения вычислений достаточно три точки, четвертая обычно используется как резервная — на случай утраты одной из закрепленных и для проверки правильности сделанных расчетов. Не рекомендуется использовать для закрепления точек наблюдения протяженные предметы — металлические уголки, пластины и т.п. Это связано с тем, что замеры необходимо производить в одном и том же месте, а устройства имеющие большие размеры позволяют производить замеры в разных местах. Даже отступ от предыдущего места измерений в 1 см может привести к искажению данных о происходящих изменениях, если наблюдения ведутся с высокой точностью. Данный способ достаточно распространен и позволяет, несмотря на некоторые недостатки, качественно выполнять наблюдения.
Стеклянные маяки
Стеклянные маяки могут быть двух типов. Если это две полоски стекла, закрепленные по обеим сторонам от трещины (назовем его тип 2), то можно считать это точечным маяком, который мы описывали выше. Он не очень удобен и может снижать качество показаний. Другой тип (назовем его тип 1) — это одна полоска стекла, приклеенная поперек трещины. Такой стеклянный маяк именно приклеивается, а не устанавливается на цементный или гипсовый раствор. Стекло имеет гладкую поверхность, и сила ее сцепления с используемым для установки раствором будет крайне мала. Кроме того, далеко не каждый клей сможет сохранить целостность контакта в условиях уличной установки при воздействии зимой низких температур. Все это следует учитывать при выборе материала для крепления стеклянного маяка. Если же стеклянная пластинка закреплена надежно, то при раскрытии трещины должна сломаться она, а место крепления останется целым. Но результат будет далек от того, что многие себе представляют при установке подобных маяков — обычно в стекле появляются многочисленные трещины.
Правильно сделанный стеклянный маяк. Англия 1976 год.
Иллюстрация из публикации BRE Digest, April 1989
«Simple measuring and monitoring of movement in low-rise buildings»
Construction Research Communications Ltd, PO Box 202, Watford, Herts, WD2 7QG
Нет никакой возможности судить о величине раскрытия трещины по куску раскрошившегося стекла на стене. Причем и сам факт движения трещины нельзя зафиксировать со стопроцентной уверенностью, так как если просто ударить по стеклянному маяку металлическим предметом картина трещин будет аналогичной. Тем не менее, такие маяки используются в профессиональной среде. На примере иллюстрации из дайджеста института BRE (Англия) можно видеть как правильно должен такой маяк устанавливаться на стене. Стеклянные маяки — это один из трех способов наблюдений, которые рекомендует к использованию американское правительственное агентство GSA. В выпущенной этим учреждением инструкции указывается, что стеклянные маяки предназначены для установления факта изменения ширины раскрытия трещины, без возможности количественного определения величины этих изменений. Соответственно, правильно установленный стеклянный маяк может использоваться для определения движения в конструкциях. Но как и гипсовый маяк, он может реагировать на температурные деформации конструкций, если установлен с уличной стороны. Кроме того, тип 1 не позволяет проводить измерения, а тип 2 подходит для измерений хуже, чем обычные точечные и другие специализированные маяки для точных наблюдений. Представляется, что стеклянные маяки — это некоторый анахронизм, который может использоваться при отсутствии альтернатив. Они малоэффективны и их применение может быть оправдано например, какими-либо дизайнерскими замыслами.
Пластинчатые маяки (самодельные)
Пластинчатые маяки наиболее удобны для визуальных наблюдений и при желании могут быть изготовлены из подручных средств. Примером может быть наиболее распространенная конструкция из двух пластинок оцинкованного кровельного железа. Пластинки устанавливаются друг над другом по обе стороны от трещины. Штрихом отмечается положение пластин по отношению друг к другу в момент установки. Расстояние от штриха до нового положения пластины и будет величиной изменения ширины раскрытия трещины. Однако, при всей простоте использования такой маяк не лишен недостатков. Пожалуй, главными являются отсутствие возможности точных наблюдений и трудоемкость изготовления. Распространенность в России таких маяков обусловлена имеющимися преимуществами в визуальном контроле и отсутствием (до недавнего времени) более качественных и удобных альтернатив.
Пластинчатые маяки (профессиональные)
Пластинчатые профессиональные маяки выпускаемые промышленно могут отличать как по качеству, так и по имеющимся возможностям. Выбор зарубежных образцов таких маяков достаточно велик, в России же пока выпускаются только маяки серии ЗИ. Главные преимущества профессиональных пластинчатых маяков заключаются в:
Производители таких маяков постоянно разрабатывают новые модели и совершенствуют существующие, делая их более удобными, точными и удобными в применении. Разработаны модели маяков для разных задач и условий применения. Например, модель маяка ЗИ-3д в отличии от прочих профессиональных пластинчатых маяков (включая и зарубежные образцы) имеет возможность точных наблюдений по трем осям. А модель Avongard Corner Tell-Tale для углов зданий может легко устанавливаться в любом месте, независимо от величины угла. При таком разнообразии, единственной проблемой профессиональных маяков становится проблема выбора наиболее подходящей модели маяка для конкретных условий.
Электронные средства наблюдений
Датчики для наблюдений за трещинами могут объединяться в систему, а могут использоваться локально. Наиболее удобным средством наблюдения за единичными трещинами является автономный датчик перемещения (тензодатчик), объединенный с датчиками температуры и влажности, имеющий возможность дистанционной отправки данных в режиме реального времени. Электронные средства для наблюдения за трещинами пока не получили широкого распространения в практике эксплуатации зданий и вряд ли их удастся встретить в доступных местах на фасадах зданий. Но в перспективе они займут значительное место в процессах наблюдения за деформациями зданий, особенно там, где требуется постоянный оперативный контроль, с высокими требованиями к точности получаемых данных. Например, контроль предаварийных ситуаций и постоянный мониторинг за технически сложными сооружениями.
Графические способы наблюдений
Графические способы наблюдения могут хорошо дополнять наблюдения при помощи маяков, а могут использоваться независимо. Приведем четыре наиболее полезных способа:
Кроме того, все маяки и другие приспособления для наблюдения деформаций должны нумероваться для их легкой идентификации при описании в технической документации. Проставляется дата установки маяка и наносится дополнительная информация об организации, которая ведет наблюдение, например, контактные телефоны для оперативной связи. Полезно размещать таблички и другие информационные материалы, которые предупреждают о необходимости сохранения маяков и информируют о факте ведения наблюдений за зданием.
Другие методы контроля деформаций
При контроле деформаций, связанных с грунтами основания, наиболее эффективными являются методы геодезических наблюдений. Требования к таким наблюдениям описаны в ГОСТ 24846-81 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений.
Осадочная марка 1932 год
Наличие на здании установленных геодезических марок может свидетельствовать о том, что наблюдения велись. Правда, по наличию марок на здании нельзя определить ведется ли наблюдение в настоящее время и возможно ли использование имеющихся марок для оценки происходящих изменений. Данные по выполняемым при помощи осадочных марок измерениям фиксируются в соответствующей документации. В случае утраты этой документации, сравнить текущее высотное положение зафиксированных на здании отметок с их предыдущим значением не представляется возможным.
Осадочная марка 2012 год (упрощенная конструкция)
Существуют методы наблюдений при помощи фотограмметрии, которые позволяют следить за происходящими изменениями положения конструкций здания при помощи фотосъемки. Обычное фотографирование трещин в некоторых случаях также может помочь в оценке происходящих изменений. Но для получения количественных значений требуются специальные инструменты и методики.
Осадочная марка 2012 год (стандартная конструкция)
Мы описали основные способы ведения наблюдений за деформациями зданий, а также ключевые моменты их использования, позволяющие оценить качество работы специалистов по эксплуатации. В заключении хотелось бы отметить, что выбор способа наблюдений в каждом конкретном случае всегда остается на усмотрении специалистов, выполняющих мониторинг. И зависит от целей, особенностей объекта, имеющихся ресурсов, условий выполнения работ и других факторов. Главное — получить необходимый результат в виде качественно выполненного ремонта и в конечном итоге безопасной эксплуатации здания.
Проф. ЗИ
Ответственный за информационное наполнение сайта Здание-ИНФО.рф Алексей Безродных.
Наблюдение за трещинами: методы и нормативная документация
Трещины в стене — это дефекты строительной конструкции, проявляющиеся в виде расколов или разрывов стройматериала под воздействием весовой нагрузки. В результате не только портится внешний вид постройки, но также может значительно снизиться несущая способность конструкции. В результате возникает риск частичного или даже полного разрушения постройки, что сделает невозможным её эксплуатацию.
Чтобы предотвратить подобные последствия, в ходе обследования зданий и сооружений применяются методы изучения трещин. Фиксируется их наличие, измеряется скорость расширения, ширина, глубина, прогнозируется динамика развития, а также выявляется причина появления. Делается всё это при помощи специальных инструментов и приспособлений. Основная цель наблюдения — сбор оперативной информации о действительном состоянии и изменении несущих и ответственных конструкций, и принятие необходимых мер по устранению дефектов.
Причины появления трещин
Среди многочисленных причин, из-за которых образуются трещины в стенах, основными и наиболее часто встречающимися являются следующие факторы:
Также трещины могут появляться по причине естественного износа или исчерпания заложенного в постройку ресурса.
Группы трещин
Все трещины условно делятся по степени опасности для конструкций, в которых они возникли, на три группы:
Степень опасности определяется в ходе обследования зданий на этапе наблюдения за трещинами. В зависимости от характера наблюдение может продолжаться в течение нескольких дней или недель, что даёт возможность установить динамику и спрогнозировать возможные последствия.
Нормативная документация
Информационной и регламентной базой для специалистов при наблюдениях за трещинами в кирпичных стенах и бетоне служит следующая нормативная документация:
В качестве источников дополнительной справочной информации также может использоваться «Пособие по оценке физического износа жилых и общественных зданий» и последняя редакция внутреннего стандарта СТО СРО-С 60542960 00043-2015 «Геодезический мониторинг зданий и сооружений в период строительства и эксплуатации» (в котором более точно и детально проработаны нюансы наблюдений, а также поправлены недостатки официальных государственных стандартов и правил).
Методы и средства наблюдения
Первоначально трещины выявляются методом визуального осмотра конструкции. Если это необходимо для получения более точных данных, в местах образования дефектов частично удаляется декоративная отделка. Далее, как правило, осуществляется наблюдение с помощью маяков.
Цели наблюдения — установить:
Для фиксации полученные данные фиксируются в журнал наблюдения за трещинами в стенах.
Для измерения физических параметров трещин используются:
Выбор методики обследования трещин и инструментальной базы осуществляется в зависимости от конкретных условий, в которых будут проводиться измерения, а также с учётом запрашиваемой точности, материала и характера повреждений. Экономическая целесообразность использования той или иной методики или инструментальной базы и возможности заказчика также учитывается перед началом наблюдений.
Виды маяков
Наиболее распространёнными приспособлениями для рассматриваемого вида наблюдений являются маяки. Маяк — это устройство или приспособление, которое позволяет установить факт расширения трещины, а также измерить динамику (если позволяет тип маяка). Некоторые типы маяков позволяют пронаблюдать за изменением дефекта вдоль его длины или относительно основной плоскости.
Виды маяков для наблюдения за трещинами:
Маяки первого типа позволяют лишь установить факт расширения трещины, либо то, что повреждение стабильное и не развивается. Второй вид инструментов даёт возможность точно измерять динамику развития дефекта, и даже спрогнозировать процесс на будущее. Точность зависит от конкретной разновидности маяка, а также от соблюдения правил использования инструмента.
Основные разновидности маяков:
Рис. 1. Конструкции маяков и щелемеров: а — пластинчатый маяк; б — щелемер конструкции ЛенГИДЕПА;
в — маяк конструкции Белякова:
1 — трещина; 2 — гипсовые плитки; 3 — пластинки; 4 — скоба; 5 — измерительная шкала; 6 — запеканка
Рис. 2. Конструкции щелемеров: а — с мессурой; б — для длительных наблюдений;
1 — трещина; 2 — мессура; 3 — марка; 4 — фланец; 5 — анкерная скоба
Рис. 3. Щелемер для измерения широких трещин и швов
Рис. 4. Стрелочный рычажный прибор для определения интенсивности
Помимо маяков для наблюдений используются электронные системы, состоящие из датчиков, устанавливаемых на трещинах, и приёмного устройства, постоянно принимающего сигналы с датчиков. Есть модели с компенсацией температурных изменений и другими дополнительными функциями, повышающими точность измерений.
Правила установки маяков
При использовании маяков следует придерживаться таких правил:
Для механических маяков или электронных систем наблюдения за трещинами правила использования приводятся в руководствах по эксплуатации, прилагаемых к инструментам производителями.
Заключение
Наблюдение за трещинами является важнейшим этапом общего обследования зданий и конструкций. Цель мероприятия — выявить трещины, определить их параметры, динамику развития и причину, а также составить рекомендации относительно дальнейшей эксплуатации конструкции. Для наблюдения за трещинами в стенах используются измерительные инструменты и маяки — гипсовые, пластинчатые, механические и электронные.
