Бетонные и железобетонные стены и колонны

Прочность построенных конструкций проще всего проверить с помощью неразрушающих методов. Хотя разброс значений прочности, определяемой неразрушающими методами, довольно велик, все-таки для жилых зданий их рекомендуется использовать.

Однако необходимы лабораторные исследования, если на основании неразрушающих методов допускаемое напряжение близко по значению к фактическому, или исследование дает большой разброс значений, или возникает подозрение, что внутри стены прочность материала ниже (простукивание зданий, построенных до 1920 г., дает гулкий звук, имеются волосные трещины).

Отбор проб следует производить в таких местах и в таком количестве, чтобы это не отразилось на использовании здания по назначению и не повлекло за собой опасного состояния его конструкций. После отбора проб конструкцию следует восстановить в соответствии с действующими нормами. Места отбора проб фиксируют в акте.

Наиболее часто встречающейся ошибкой в проектировании является пренебрежение случайными воздействиями (тепловое расширение, усадка, внецентренная нагрузка, моменты, вызывающие растягивание усилия). Строительные ошибки заключаются в неправильной технологии приготовления бетона (инертные соответствующих фракций, правильное дозирование воды и цемента, правильное замешивание и уход за бетоном). Качество возведенного здания как в целом, так и его конструктивных элементов также может иметь большой разброс. Из-за плохой укладки и ненадлежащего ухода за бетоном в процессе эксплуатации качество поверхностных слоев бывает лучше, чем качество внутри объема конструкции.

(18) Небольшие поверхностные дефекты железобетонных стен и колонн устраняются нанесением цементного раствора после удаления ослабленных участков, их обеспыливания и необходимого увлажнения.

(19) В железобетонных конструкциях, особенно у рабочих швов, в местах соединений стен и перекрытий и там, где применена частая арматура, из-за неудовлетворительной укладки бетона (неправильные гранулометрический состав, пластичность, уплотнение) образуются пустоты и выпадение щебня с поверхности.

Дефекты могут быть на поверхности или скрыты внутри конструкции. В первом случае дефектные места выдалбливают, очищают от пыли и после необходимого увлажнения бетонируют с учетом качества бетона конструкции. Пустоты внутри стены, определяемые простукиванием или приборным методом, заполняют инъецированием цементным раствором. В пустоты вставляются патрубки для инъецирования, количество которых зависит от расположения пустот и их числа. Перед инъецированием пустоты очищают сжатым воздухом от пыли, а затем промывают струей воды.

(20) Поврежденные в результате механических воздействий колонны иногда приходится заменять участками по всему поперечному сечению. Ремонтируемую колонну освобождают от нагрузки, устанавливая подпорки. Дефектный участок вырубают, причем плоскость сруба должна быть перпендикулярна направлению действующей нагрузки. Если повреждена и арматура, необходимо ее восполнить. После установки опалубки, а также обеспыливания и увлажнения бетонной поверхности производят бетонирование смесью, соответствующей по качеству первоначальному материалу колонны. Во избежание усадок используют бетонную смесь с низким водоцементным отношением (0,55). Следует позаботиться о надлежащих условиях твердения бетона.

(21) Особенно часты случаи повреждения железобетонных колонн от пожара в зданиях, пострадавших во время войны. Под воздействием огня в колоннах возникают трещины, в более тяжелых случаях - отколы поверхности. Если трещины обнаруживаются в небольшом количестве мест и имеют характер волосных, то снижение несущей способности колонны оказывается незначительным. Но и такую колонну необходимо тщательно обследовать. Простукиванием следует убедиться, нет ли отпадающих участков поверхности при видимой ее целостности.

Обрушение бетонной поверхности при простукивании, с оголением арматуры свидетельствует о значительном снижении несущей способности. Необходимо определить меру снижения прочности арматуры. В наиболее поврежденных и в местах относительно хорошо сохранившихся изымают хомуты и испытывают их на разрыв; по результатам испытаний делают вывод о состоянии арматуры.

Если по результатам испытаний колонна не нуждается в замене, ее ремонт производят в следующем порядке:
- снимают нагрузки с колонны, устраивая подпорки;
- скалывают все рыхлые, отпадающие участки с поверхности колонны;
- ремонтируют арматуру, выправляя при этом отдельные изогнувшиеся прутья (изгиб более половины диаметра), а недопустимо деформированные прутья вырезая;
- вставляют новые участки, сваривая их внахлестку, и скрепляют друг с другом хомутами также с помощью электросварки. Погнутости, не превышающие по величине половину диаметра, обычно не принимают во внимание, но - -будет правильным, если такие места закрепить хомутами, сварив их концы;
- наносят слой ремонтного бетона; наиболее целесообразно использовать для этой цели торкретирование.

Если вследствие действия огня образовались трещины и прочность арматуры снизилась в значительной степени, колонну усиливают обетонированием.

Наиболее часто на практике применяются методы усиления бетонных стен и столбов: железобетонной или стальной оболочкой и врезными столбами.

В старых зданиях встречаются такие железобетонные колонны, в которых расстояние между хомутами больше 12-кратного диаметра рабочей арматуры. Если продольное армирование столба соответствует требованиям статики, между имеющимися хомутами размещают дополнительные (из мягкой проволоки) в штрабу, сделанную вокруг колонны; соединения внахлестку выполняют электросваркой. Если железобетонный столб не соответствует прочности на изгиб, вызываемый горизонтальными усилиями при внецентренном сжатии, но устойчив при нагрузке по центру, торда горизонтальные силы можно перераспределить на стену или раму жесткости, размещаемую между колоннами.

Для усиления неверно рассчитанных или изготовленных из более низкой марки бетона колонн единственным решением является устройство оболочки вокруг него. Оболочка изготавливается из железобетона или с помощью стяжки через уголки, размещаемые вдоль углов столба, с последующим обетонированием.