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:

• отсутствие геодезических изысканий перед строительством;
• грубые нарушения технологии в процессе строительства;
• слабый фундамент;
• неправильная эксплуатация;
• просчёты в проектной документации;
• неравномерное распределение нагрузок;
• механические повреждения;
• несанкционированная реконструкция;
• несвоевременный ремонт;
• пренебрежение рекомендациями, которые даются по результатам обследования зданий;
• стихийные бедствия.

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:

1. Неопасные — к таковым относятся дефекты, которые отрицательно влияют только на внешний вид постройки, однако, на её прочности и ресурсе никак не сказываются.
2. Опасные — к этой группе относятся интенсивно развивающиеся трещины, из-за которых значительно ослабляется несущая способность конструкции, появляется риск частичного или полного разрушения постройки.
3. Промежуточные — группа трещин, из-за которых портится внешний вид постройки, а также частично снижается расчётная несущая способность ответственных конструкций, однако, не грозящие последствиями в виде частичного или полного разрушения.

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:

• СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений».
• ГОСТ 24846-2012. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений.
• ГОСТ 26433.2-94 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений параметров зданий и сооружений.

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:

• положение трещины;
• направленность;
• длину;
• ширину;
• глубину;
• динамику развития;
• причину образования.

Для фиксации полученные данные фиксируются в журнал наблюдения за трещинами в стенах.

Для измерения физических параметров трещин используются:

• Щелемеры — приспособления, позволяющие измерить текущее состояние и динамику развития трещины.
• Маяки — сигнальные или измерительные — наиболее распространённый тип инструмента для наблюдения за трещинами, о которых детальнее рассказано дальше.
• Микроскопы — применяются для точного измерения раскрытия трещины.
• Линейки, рулетки, штангенциркули — для линейных измерений текущих размеров трещины.
• Иглы — для определения глубины трещины.
• Проволочные щупы — для определения глубины.
• Ультразвуковое оборудование — применяется для бесконтактного определения параметров трещин (глубины).

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:

1. Для однократного применения — цементные или гипсовые.
2. Для систематического наблюдения — пластинчатые, точечные, со стрелочными указателями, электронные.

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:

• Гипсовые — самые простые и дешёвые в использовании, однако, позволяют выявить лишь факт расширения трещины, тогда как точно проследить за динамикой с их помощью нельзя.
• Пластинчатые — отличаются простотой установки и лишены многих недостатков, которыми обладают гипсовые и цементные маяки. Имеют измерительную шкалу для фиксации изменения ширины. В зависимости от модели позволяют измерять в одной или нескольких направлениях одновременно.
• Точечные — позволяют зафиксировать на поверхности базовые точки, измеряя расстояние между которыми, можно определять динамику развития трещин. Не требуют подготовки поверхности, не зависят от влажности и перепадов температуры, малозаметные и недорогие.
• Механические — зачастую имеют шкалу часового типа со стрелкой, что позволяет вести наблюдения без применения вспомогательных инструментов. Считаются наиболее наглядными инструментами в этой области, однако часто страдают от хулиганов и вандалов при установке на малой высоте.

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:

• Гипсовые маяки устанавливаются на одну трещину в количестве не менее двух штук, либо на удалении друг от друга в один метр.
• Гипсовые маяки нельзя использовать как на улице, так и в помещениях с высокой влажностью или резкими перепадами температуры.
• Перед установкой маяка исследуемую поверхность необходимо надлежащим образом подготовить, чтобы обеспечить надёжность крепления инструмента или приспособления.
• Монтаж маяков осуществляется перпендикулярно направлению, в котором развивается трещина.
• В процессе наблюдения необходимо контролировать, не отошёл ли маяк от поверхности и, в случае отрыва устанавливать новый.
• Если гипсовый или цементный маяк разорвался, то следует устанавливать новый, так как это свидетельствует об активном развитии трещины.
• Габаритные размеры гипсовых маяков могут варьироваться в соотношении ширины к длине, как 1:3 до 1:5.
• Толщина маяка не должна превышать 15 мм, а в месте образования трещины иметь как можно меньшую толщину (6 мм).

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.