Для чего ставят на деформированных стенах маяки. Способы наблюдения за трещинами в каменных и бетонных конструкциях

Ответственным этапом является изучение трещин, выявление причин их возникновения и динамики развития.
По степени опасности для несущих и ограждающих конструкций трещины делят на три группы:

• трещины неопасные, ухудшающие только качество лицевой поверхности;
• опасные трещины, вызывающие значительное ослабление сечений, развитие которых продолжается с неослабевающей интенсивностью;
• трещины промежуточной группы, которые ухудшают эксплуатационные свойства, снижают надежность и долговечность конструкций, но не способствуют полному их разрушению.

При наличии трещин на несущих конструкциях зданий и сооружений необходимо организовать систематическое наблюдение за их состоянием и возможным развитием с тем, чтобы выяснить характер деформаций в конструкции и степень их опасности для дальнейшей эксплуатации.

Трещины выявляют путем осмотра поверхностей, а также выборочного снятия с конструкций защитных или отделочных покрытий. Следует определить положение, форму, направление, распространение по длине, ширину раскрытия, глубину, а также установить, продолжается или прекратилось их развитие.

На трещине устанавливают маяк, который при развитии трещины разрывается. Маяк устанавливают в месте наибольшего развития трещины. При наблюдении за развитием трещины по длине концы трещины во время каждого осмотра фиксируют поперечными штрихами. Рядом с каждым штрихом проставляют дату осмотра. Расположение трещин схематично наносят на чертеж развертки стен здания или конструкции, отмечая номера и дату установки маяков. На каждую трещину составляют график ее развития и раскрытия.

По результатам систематических осмотров составляют акт, в котором указывают дату осмотра, чертеж с расположением трещин и маяков, сведения об отсутствии или появлении новых трещин.
Маяк представляет собой пластину длиной 200-250 мм, шириной 40-50 мм, высотой 6-10 мм, наложенную поперек трещины. Изготавливают маяк из гипса или цементно-песчаного раствора. В качестве маяка используют также две стеклянные или металлические пластинки, закрепленные одним концом каждая с разных сторон трещины, или рычажную систему. Разрыв маяка или смещение пластинок по отношению друг к другу свидетельствует о развитии деформаций.
Маяк устанавливают на основной материал стены, удалив предварительно с ее поверхности штукатурку. Рекомендуется размещать маяки также в предварительно вырубленных штрабах. В этом случае штрабы заполняют гипсом или цементно-песчаным раствором.
Осмотр маяков производят через неделю после их установки, затем не реже одного раза в месяц. При интенсивном трещинообразовании обязателен ежедневный контроль.

Ширина раскрытия трещин в процессе наблюдений измеряется при помощи щелемеров или трещиномеров. В журнале наблюдений фиксируют номер и дату установки маяка, место и схему расположения, первоначальную ширину трещины, изменение со временем длины и глубины трещины. В случае деформации маяка рядом с ним устанавливают новый, которому присваивают тот же номер, но с индексом. Маяки, на которых появились трещины, не удаляют до конца наблюдений.
Если в течение 30 суток изменение размеров трещин не будет зафиксировано, их развитие можно считать законченным, маяки можно снять и трещины заделать.

Осмотр трещин в стенах, возникших вследствие перегрузки, дает полную информацию о состоянии кладки. Первичный осмотр трещин, вызванных неравномерной осадкой фундамента и перепадом температуры, позволяет определить их происхождение и раскрытие, но не дает возможность выяснить, произошла или нет стабилизация деформации. Для получения представления о динамике развития трещин и их стабилизации на стены устанавливают маяки. На каждую трещину ставят не менее двух маяков; один - в месте максимального развития трещины, другой - в месте начала ее развития. Маяки чаще всего изготавливают из гипса (алебастра). На наружных поверхностях стен иногда делают цементные маяки. Маяки могут быть также стеклянными и металлическими.

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).

Рис. 1.3. Схемы, маяков на трещинах:

а - гипсовый (цементный); б - стеклянный; в, г - металлические: 1 - трещина; 2 - штукатурка; 3 - стена; 4 - гипсовый, раствор

Металлические маяки изготавливают из двух полосок кровельной стали (рис. 1.3 , в) и наклеивают на очищенную поверхность стены синтетическим клеем или прибивают гвоздями. Узкая полоска должна иметь нахлестку на широкую полоску. Маяк из оцинкованной стали окрашивают масляной краской. На более широкой полоске наносят риски через 1 мм.

На рис. 1.3 ,г показан вариант металлического маяка из кровельной стали. Прямоугольную пластину первоначально окрашивают в красный цвет. После установки второй (П - образной) пластины весь маяк окрашивают белой краской так, что красная краска сохраняется только под П-образной пластиной. Взаимное смещение пластинок обнаруживают по следу разных красок и измеряют металлической линейкой со скошенным краем.

Точность измерения 0,2...0,3 мм. На маяках ставят номер и дату. 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.

Деформации раскрытия и сдвиги вдоль трещины можно определить индикатором мессурой с ценой деления 0,1 мм, используя стальные штыри с центрирующим устройством (высверленных или выбитых керном углублений). Штыри заделывают по обе стороны трещины на расстоянии 60...100 мм от нее. Если металлический маяк установлен в трудно доступном месте, то показания его шкалы можно снимать на расстоянии с помощью бинокля, теодолита или зрительной трубы.

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.

Сначала приведем цитаты из нормативных документов, где даются определения маяков и щелемеров. Первый документ — это обновленный ГОСТ, требования которого распространяются на наблюдение за деформациями оснований зданий и сооружений.

ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений:

3 Термины и определения

3.34 маяк, щелемер: Приспособление для наблюдения за развитием трещин: гипсовая или алебастровая плитка, прикрепляемая к обоим краям трещины на стене; две стеклянные или плексигласовые пластинки, имеющие риски для измерения величины раскрытия трещины и др.

10 Наблюдение за трещинами

10.1 Систематическое наблюдение за развитием трещин следует проводить при появлении их в несущих конструкциях зданий и сооружений с тем, чтобы выяснить характер деформаций и степень опасности их для дальнейшей эксплуатации объекта.

10.2 При наблюдениях за развитием трещины по длине ее концы следует периодически фиксировать поперечными штрихами, нанесенными краской, рядом с которыми проставляют дату осмотра.

10.3 При наблюдениях за раскрытием трещин по ширине следует использовать измерительные или фиксирующие устройства, прикрепляемые к обеим сторонам трещины: маяки, щелемеры, рядом с которыми проставляют их номера и дату установки.

10.4 При ширине трещины более 1 мм необходимо измерять ее глубину.

Приложение А

(обязательное)

А.1 В программе мониторинга деформации оснований фундаментов зданий и сооружений должны быть освещены:

— для эксплуатируемых зданий (сооружений) — период эксплуатации, результаты осмотра объекта, наличие трещин и места закладки маяков (щелемеров);

Второй документ — это новый СТО, используемый на объектах Росатома.

СРО НП «СОЮЗАТОМСТРОЙ»

СТО СРО-С 60542960 00043-2015 «Геодезический мониторинг зданий и сооружений в период строительства и эксплуатации»

3 Термины и определения

…
3.21 маяк : Сигнальное устройство, устанавливаемое на трещине/шве/стыке для того, чтобы изменение параметров трещины (раскрытие, закрытие, сдвиг, удлинение и т.п.) можно было определить визуально — без применения дополнительных инструментов и приспособлений.
3.22 маяк-щелемер : Устройство для наблюдений (мониторинга) за трещинами/швами/стыками, совмещающее в себе сигнальную функцию для визуального выявления факта изменения параметров трещин/швов/стыков с функцией измерения величины этих изменений.
…
3.50 щелемер : Устройство применяемое для выполнения, при мониторинге состояния конструкций, измерений величин изменения параметров трещин/швов/стыков.

Маяк ЗИ-2.2 по классификации СТО СРО-С 60542960 00043-2015 является маяком-щелемером

Маяк для наблюдений или щелемер — это специальные приспособления или приборы, предназначенные для наблюдения за изменениями состояния дефектов и повреждений в строительных конструкциях зданий и сооружений. При наблюдениях за трещинами, используются либо для выявления факта изменения ширины раскрытия трещины, либо для определения величины и направления (открытие/закрытие трещины) изменения ширины раскрытия трещины. Также в некоторых моделях маяков может быть предусмотрена возможность наблюдение за сдвигом вдоль трещины или из плоскости наблюдаемых строительных конструкций.

Маяк для измерений по двум осям

Для наблюдения за трещинами маяки устанавливаются непосредственно в месте прохождения трещины на срок, необходимый для проведения наблюдений. Для контроля за деформациями конструкций показания установленных маяков должны периодически сниматься и фиксироваться в журнале наблюдений. Процесс постоянных наблюдений за конструкциями называется мониторинг . Конкретные сроки мониторинга устанавливаются в зависимости от конструктивных особенностей здания, целей наблюдения, места расположения и других параметров трещины. В подавляющем большинстве случаев маяк на трещине должен находится вплоть до полного устранения причин возникновения трещины и завершения ремонтных работ по восстановлению/усилению поврежденных трещиной конструкций. Иногда, маяки могут оставаться на конструкциях и после завершения работы, для контроля эффективности проведенных ремонтных работ. Также при помощи маяков могут наблюдаться изменения положения строительных конструкций зданий и сооружений в течение всего срока их эксплуатации с целью контроля технического состояния.

Виды и конструкции маяков

Самые простые маяки представляют собой полоску из гипса, нанесенного на конструкцию в месте прохождения трещины. Такой маяк служит для выявления факта изменения ширины раскрытия трещины и не может помочь в определении количественных величин этих изменений. Гипсовые и цементные маяки имеют ряд требований и ограничений по использованию . о чем необходимо знать при их установке. Маяки из стекла могут быть выполнены аналогично гипсовым — полоска стекла поперек трещины, либо предусматривать возможность выполнения измерений, в случае, когда устанавливается две пластинки стекла по обеим сторонам трещины. Такие маяки наиболее распространены из-за своей низкой цены и простоты установки. Однако, использование их малоэффективно из-за низкой точности и других проблем, связанных с конструкцией этих маяков. Дополнительную информацию о стеклянных и других видах маяков можно посмотреть в статье, описывающей методы наблюдения за деформациями строительных конструкциях . Следует отметить, что бумага и другие подобные материалы не могут использоваться для наблюдения за трещинами по целому ряду объективных причин, о которых можно прочитать в соответствующей статье «Миф о существовании «бумажных маяков «.

Механический маяк

Электронное устройство для мониторинга

Также существуют так называемые «механические» маяки. Это приспособления различных конструкций, задачей которых является измерение величины изменения раскрытия трещин. Конструкций маяков этого типа очень много. В основном это какие-либо элементы, установленные по двум сторонам от трещины, со шкалой и указателем, позволяющими видеть изменение величины раскрытия трещины без дополнительных приспособлений. Наиболее точным из механических устройств является маяк, сделанный на основе индикатора часового типа. Расширение функциональности и точности маяков «механического» типа возможно при использовании для измерений современных высокоточных измерительных инструментов, таких как электронные штангенциркули. В конструкции профессиональных маяков для наблюдений всегда предусматриваются специальные реперные точки, по которым ведутся высокоточные измерения.

Система мониторинга

Самые современные маяки выполняются на основе электронных компонентов, например тензодатчиков или с использованием оптических технологий. Они так же имеют различную конструкцию и возможности. Кроме непосредственного измерения величины раскрытия трещины, они могут собирать информацию о температурно-влажностных условиях и других параметрах. Возможна комплектация их модулями удаленной передачи информации для мониторинга состояния конструкций в реальном времени. Проблемы их использования в основном связаны с высокой ценой и трудностями предотвращения несанкционированного доступа к ним со стороны посторонних лиц. Некоторые

Рис. 1. Порядок установки маяка.

На трещинах установить гипсовые или цементные маяки и организовать наблюдение с регистрацией результатов в определенные промежутки времени в специальном журнале. Размеры маяков: длина 250¸300 мм, ширина 70¸100 мм, толщина 20¸30 мм.

Маяки устанавливаются поперек трещин в местах их наибольшего развития и надежно закрепляются на несущей части стен по обеим сторонам трещин (см. чертеж). Маяки ставят в очищенных от штукатурки местах, позволяющих вести ежедневные наблюдения.

Каждому маяку присваивают номер и указывают дату его установки. Если в течение срока наблюдения на маяке не появится трещина, значит, неравномерная осадка стен и образование в них трещин прекратились и трещину после расчистки можно заделать раствором. Если маяки разрушаются, значит деформация стен продолжается. В этом случае журнал с результатами наблюдений направить на изучение для принятия решения. В сырых местах не допускается ставить гипсовые маяки - в этом случае устанавливать маяки из цементного раствора.

Наблюдения

за трещинами

Наблюдения за развитием трещин в стенах во времени осуществляются с помощью гипсовых, стеклянных или пластинчатых маяков.

1 - трещина; 2 - маяк гипсовый или из стекла; 3 - металлическая пластинка; 4 - риски;

5 - гвоздь

Ширина раскрытия трещин измеряется с помощью: - градуированных луп и микроскопов (МИР-2, МПБ-2) с 2,5-24-кратным увеличением; - целлулоидных или бумажных трафаретов, с нанесенными на них линиями разной толщины от 0,05 до 2 мм , путем совмещения линий с краями трещины; - масштабных линеек при раскрытии трещин более 2 мм (точность измерений ± 0,3 мм ).

При длительных наблюдениях ширина раскрытия трещин за рассматриваемый период определяется с помощью переносных индикаторов с ценой деления 0,01 мм и штангенциркулей с ценой деления 0,1 мм. Величина раскрытия принимается равной разности двух измерений расстояния между штырями (реперами) с центрирующим устройством, заделанными в конструкцию по обе стороны трещины.

Глубина развития несквозных (слепых) трещин hтр определяется: - по следу трещины на поверхности керна, высверленного из тела конструкции; - с помощью стальных калиброванных щупов различной толщины по формуле:

+ 5 мм, (2)

где:
dн - раскрытие трещины снаружи в мм (среднее из трех измерений);

dщ, hщ - толщина щупа и глубина погружения щупа в трещину в мм без усилия (среднее из трех измерений при смещении щупа по трещине на 1- 2 см);

С помощью ультразвуковых приборов (УКБ-1М; УК-10П; УЗП-62 и др.) в соответствии с указаниями РТУ УССР 92-62.

Глубина трещины определяется по разности времени прохождения ультразвуковых импульсов в МКС на длине базы а - с трещиной и без трещины по формуле:

, (3)

где: tl, ta - время прохождения ультразвука соответственно на участке

с трещиной и без трещины.

Маяки нумеруют и пишут на них дату установки. Трещины и маяки в соответствии с графиком наблюдения периодически осматриваются (не реже одного раза в 2-ое суток), и по результатам осмотра составляется акт (журнал), в котором указываются: дата осмотра, чертеж с расположением трещин и маяков, сведения о состоянии трещин и маяков, сведения об отсутствии или появлении новых трещин и установка на них маяков (в журнале (акте) наблюдений обязательно должно быть зафиксировано - место расположения маяка, его номер, дату установки, первоначальную ширину трещины).

В случае деформации (разрыва) маяка рядом с ним устанавливается новый, которому присваивается тот же номер, но с индексом. Маяки, на которых появились трещины, не удаляют до окончания наблюдений.

Если в течение 30 суток изменение размеров трещин не будет

фиксировано, их развитие можно считать законченным, маяки можно снять и трещины заделать.

ЖУРНАЛ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА МАЯКАМИ

Трещинами в стенах жилых домов никого не удивишь — их мы видим достаточно часто. Скорее удивление вызовет установленный на трещине маяк — приспособление для контроля ширины раскрытия трещины. Однако, все должно быть наоборот. Трещина без маяка должна вызывать вопросы и беспокойство. Почему важно использовать маяки для трещин и зачем это делается? Сегодня мы озвучим несколько причин по которым необходимо контролировать развитие трещин при помощи маяков.

Требования законодательства

Технический регламент о безопасности зданий и сооружений (Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ) требует обеспечивать безопасность зданий в процессе их эксплуатации, в том числе и посредством мониторинга состояния строительных конструкций. Маяки на трещины в жилых зданиях являются таким средством мониторинга. В соответствии с ГОСТ 53778-2010 (носящим обязательный характер по Распоряжению №1047) эксплуатация зданий, имеющих конструкции в аварийном и ограниченно работоспособном состоянии, не допускается без выполнения мониторинга. В отношении жилых зданий есть конкретные требования, по которым маяки должны устанавливаться при наличии трещин. На это прямо указывает МДК 2-03.2003 Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда (далее по тексту Правила), утвержденный постановлением Госстроя РФ от 27 сентября 2003 г. № 170.

Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ Статья 36. Требования к обеспечению безопасности зданий и сооружений в процессе эксплуатации

1. Безопасность здания или сооружения в процессе эксплуатации должна обеспечиваться посредством технического обслуживания, периодических осмотров и контрольных проверок и (или) мониторинга состояния основания, строительных конструкций и систем инженерно-технического обеспечения, а также посредством текущих ремонтов здания или сооружения.

2. Параметры и другие характеристики строительных конструкций и систем инженерно-технического обеспечения в процессе эксплуатации здания или сооружения должны соответствовать требованиям проектной документации. Указанное соответствие должно поддерживаться посредством технического обслуживания и подтверждаться в ходе периодических осмотров и контрольных проверок и (или) мониторинга состояния основания, строительных конструкций и систем инженерно-технического обеспечения, проводимых в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Требования контролирующих органов

Государственная жилищная инспекция (ГЖИ), при наличии нарушений Правил, выписывает предписания об устранении этих нарушений и выписывает административные штрафы. При проверках, инспектор не всегда обращает внимание на отсутствие маяков на трещинах. Но в случае наличия жалобы от жильцов по этому вопросу, он не сможет обойти указание Правил и требование по установке маяков будет присутствовать в предписании. Практически 100% судебных разбирательств, где управляющие компании пытаются оспорить выписанный по причине отсутствия маяков на трещине штраф, заканчиваются вынесением решения в пользу ГЖИ. В решениях судов по этому поводу обычно есть ссылки на Технический регламент и Правила МДК (указанные выше).

МДК 2-03.2003 Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда (Постановление Госстроя РФ от 27 сентября 2003 г. № 170)

4.2.1.14. Организации по обслуживанию жилищного фонда при обнаружении трещин, вызвавших повреждение кирпичных стен, панелей (блоков), отклонения стен от вертикали, их выпучивание и просадку на отдельных участках, а также в местах заделки перекрытий, должны организовывать систематическое наблюдение за ними с помощью маяков или другим способом. Если будет установлено, что деформации увеличиваются, следует принять срочные меры по обеспечению безопасности людей и предупреждению дальнейшего развития деформаций. Стабилизирующиеся трещины следует заделывать.

Обеспечение безопасной эксплуатации

Контроль развития трещин при помощи маяков является достаточно эффективной мерой обеспечения безопасности эксплуатируемых жилых зданий. Этот простой и точный (при использовании маяков для точных наблюдений) способ доступен для использования всем специалистам по эксплуатации зданий. Он не требует специальной подготовки, обучения, сложных инструментов и дорогостоящего оборудования. При правильной установке и систематическом снятии показаний, своевременно выявить ухудшение технического состояния здания не представляет труда. Именно высокая эффективность и простота использования маяков позволили широко рекомендовать их массовое применение практически во всей специализированной технической и нормативной литературе. При отсутствии возможности финансирования ремонтных работ, использование маяков — единственный экономичный способ обеспечения безопасной эксплуатации зданий.

Выявление причин появления трещин

Крайне важным аспектом использования маяков является возможность установления причин появления трещин в конструкциях зданий. Конечно, это не всегда возможно, но низкая стоимость этого способа исследований поведения конструкций здания позволяет использовать маяки для таких целей достаточно широко. При выполнении наблюдений с помощью маяков ведется специальный журнал и графики, которые позволяют проанализировать поведение трещин в конструкциях в зависимости от внешних факторов — температура, динамические воздействия, сезонность, обводнение грунтов и т.п. Такие наблюдения позволяют выявить влияние на деформацию конструкций, например:

• Морозного пучения грунтов
• Просадки от обводнения грунтов
• Изменения нагрузки на конструкции
• Температурных воздействий

Выполнение качественного ремонта

Качественный ремонт трещин невыполним без выяснения существующей динамики изменения ширины раскрытия трещины. Наверное, многие сталкивались с замазанными раствором трещинами, раскрывшимися повторно по тому же месту. Применение тех или иных способов ремонта трещин зависит от величины ее раскрытия, места расположения и подверженности изменению от различных факторов (температура, изменение нагрузки, динамические воздействия, сезонные изменения и т.п.). Только получив достаточно сведений о поведении трещины можно принять правильное решение в отношении ремонта конструкций здания. Во многих случаях эти сведения позволяют получить существенную экономию на ремонтных мероприятиях и обеспечить долгосрочное качество восстановления работоспособности конструкций.

Контроль влияния нового строительства на существующие здания

Конфликты жильцов домов, расположенных вблизи строящихся зданий, с застройщиками очень распространены. Основные претензии касаются того, что процесс строительства ухудшает техническое состояние существующих зданий — появляются новые трещины в несущих конструкциях, а старые трещины увеличиваются. Иногда такие претензии не обоснованы, но во многих случаях вполне законны. Как зафиксировать факт влияния нового строительства на окружающую застройку? Этот вопрос решают проектировщики еще во время проектирования — они должны выполнить соответствующие расчеты и по их результатам установить степень влияния и разработать компенсирующие мероприятия. Кроме того, проектом предусматриваются контрольные мероприятия по мониторингу окружающей застройки. Маяки, являясь средством мониторинга технического состояния зданий, позволяют установить изменение ширины раскрытия трещин. Они являются одним из обязательных инструментов контроля, их использование в подобных случаях предусмотрено ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений. В таком мониторинге заинтересованы и сами застройщики — их интерес заключается в опровержении необоснованных претензий жильцов. Ведь не редкость когда жители по незнанию, либо умышленно пытаются решить все свои существовавшие задолго до начала строительства проблемы с ветхим домом за счет застройщика.

Экономия средств

Выделять данный пункт не совсем правильно, так как каждая предыдущая причина тем или иным путем ведет в результате к экономии финансов. Например, как было сказано выше, соблюдая требования законодательства управляющая компания экономит на штрафах. А установив правильную причину образования трещин, удастся исключить неэффективные ремонтные мероприятия, что также сократит расходы. Однако, следует отметить важность правильной организации наблюдений за трещинами при помощи маяков. К этому вопросу следует подходить с всей ответственностью и пониманием. Существуют разработанные методики наблюдений, требования и ограничения в применении различных конструкций маяков, а также определенные правила, которые необходимо соблюдать в зависимости от целей наблюдения. Только качественно организованный мониторинг позволит решить стоящие перед службой эксплуатации здания задачи и при этом сэкономить финансы.