Обследование бетонных конструкций: Мотивы, типы и процедуры - Строительство и ремонт

Бетонные конструкции разрушаются со временем, несмотря на то, что бетон по своей сути является прочным материалом. Это происходит потому, что долговечность бетона при любых заданных условиях воздействия зависит от пропорций бетонной смеси, наличия и расположения арматуры, а также от подготовки, укладки, отделки, отверждения и защиты бетона.

Кроме того, он может подвергаться воздействию абразивного износа, циклов влажности, циклов замораживания и оттаивания, температурных циклов, коррозии арматуры и химического воздействия, что может привести к ухудшению состояния бетона и потенциальному сокращению срока его службы.

Анатомия жизненного цикла типичной бетонной конструкции показана на рис.1. После безаварийного периода разрушение продолжает нарастать, и на определенном этапе необходимо устранить совокупный ущерб, чтобы восстановить первоначальную прочность. Именно поэтому все конструкции необходимо периодически обследовать.

При
инспекции процесс или объект внимательно рассматривается с критической оценкой.
Инспекцию обычно проводит инспектор или профессиональный инженер.
Инспектор должен определить тип износа, его причины и рекомендовать
способы ремонта или устранения недостатков.

Анатомия жизненного цикла сооружения

Содержание: [показать]

Причины для проведения инспекций конструкций

Определение текущего состояния конструкции.

Указать тип, причину и степень износа, скорость ухудшения, а также активное или нет ухудшение.

Оценить оставшееся время до ремонта или замены.

Оценить влияние износа на работоспособность, если ремонт или замена будут отложены, и определить, повлияют ли предлагаемые изменения в конструкции на безопасность и срок службы конструкции или нет.

Оценить наиболее экономически эффективные средства предотвращения дальнейшего ухудшения состояния конструкции.

Изучение характеристик материала при определенных условиях воздействия.

Инспекция
Фазы обследования бетонной конструкции

Предварительный
Инспекция

Предварительное обследование является первым и наиболее важным мероприятием при оценке конструкции перед восстановлением. Предварительное обследование предоставляет исходные аналитические данные, которые используются для оценки структурной адекватности существующей конструкции. Типичный предварительный осмотр включает следующие этапы:

1. Сбор соответствующей информации

Перед проведением предварительного осмотра инспектор обычно изучает имеющиеся планы, спецификации и строительную документацию. Эти документы не только ускоряют осмотр объекта, но и способствуют более точной и простой оценке.

Некоторые из данных, которые полезны при проведении большинства расследований: название, местоположение, тип и размер конструкции, дата постройки, инженер проекта, подрядчик, построивший конструкцию, поставщик бетона, использованные материалы и источники; отчеты об испытаниях.

В дополнение к требованиям норм, которые были применимы на момент проектирования, оцениваются отчеты о предыдущих инспекциях, карта эскизов, фотографии, условия воздействия и изменения в конструкции с момента ее строительства.

Сбор соответствующей информации

2. Определить проблемы

Определите, безопасна ли конструкция для использования или нет.

Если кажется, что конструкция представляет угрозу безопасности, отложите осмотр. Продолжайте осмотр только после устранения небезопасных или опасных условий.

Зафиксируйте физические повреждения или ухудшение состояния, смещение или несоосность элементов, оседание фундамента, движение швов, окрашивание и сырость.

Кроме того, следует регистрировать влияние влажности: конденсат, коррозию стали, сульфатную коррозию и всплытия.

Ухудшение бетонной балки

3. Определение возможных причин

Очень
важно правильно определить причины проблемы для того, чтобы
успешного ремонта.

Основными
основными причинами проблем с бетоном являются окружающая среда, строительная практика,
материалы, движение конструкции и предыдущие ремонты.

Отслаивание бетона из-за коррозии стальных стержней в агрессивной среде

4. Классификация выявленных проблем

Проблемы, обнаруженные в шве, классифицируются на основе площади поражения, глубины поражения, объема пораженного бетона, ширины трещин, общей длины трещин в данной области или других соответствующих факторов. Выявленные проблемы классифицируются на:

Легкие

Средняя

Тяжелые

Очень серьезные.

5. Запись проблем и соответствующих данных

Во время предварительного осмотра инспектор
инспектор записывает характер и степень обнаруженных проблем и определяет
“пострадавшие члены”.

Запишите частоту и серьезность
записывайте частоту и серьезность проблем по всей конструкции.

Если место является доступным, осмотрите как
внешние и внутренние поверхности конструкции.

Если возможно, сфотографируйте участки
значительных повреждений для последующего использования.

Поместите на фотографию знакомый предмет или масштаб
чтобы показать относительный размер сфотографированной области.

Опишите каждую замеченную проблему в четких
лаконично и подробно.

Используйте трехмерные изометрические чертежи, чтобы
показать смещения или искажения структурных особенностей, глубину расслоения, расположение
арматурной стали и степень коррозии стали.

6. Отчет о предварительном осмотре

Предварительный
Отчет о предварительном осмотре должен содержать следующие цели:

Записать
зафиксировать характер и масштаб наблюдаемых проблем.

Определить
определить пострадавшие члены или области.

Оценить или
определите причины проблем.

Указать
требование о проведении детального расследования.

7. Рекомендуемый метод реабилитации

Если предварительное обследование выявило проблемы с бетоном, и детальное расследование не требуется, в отчете также могут быть изложены выводы и даны рекомендации по реабилитации конструкции. Варианты реабилитации можно разделить на следующие четыре категории:

Без ремонта

Косметический ремонт

Структурный
Ремонт

Замена

Подробно
Осмотр

Причины для
Детальный осмотр

Когда информация, собранная во время предварительной проверки, указывает на необходимость более тщательного обследования.

Когда инспекторы или операторы предприятия отмечают потенциально серьезные ухудшения.

Когда планируется значительное увеличение нагрузки на конструкцию.

Когда состояние конструкции значительно изменилось со времени последней инспекции.

Подробно
Процесс инспекции

Детальное обследование обычно включает в себя несколько задач, которые схематично показаны на рис. 5.

Схематическое представление детального обследования

Полевые измерения и испытания включают в себя определение расслоения, пустот и трещин, определение коррозионной активности/потенциала, карбонизации, бетонного покрытия, расстояния между арматурой, прочности и изменчивости бетона, качества бетона (кроме прочности), при полевых испытаниях используются различные методы неразрушающего контроля.

Для определения различных свойств натурного бетона с места работ отбираются образцы. Образцы обычно имеют форму кернов, разрушенных кусков бетона, порошкообразных образцов, извлеченных в результате бурения, и распиленных балок.

Образцы, собранные на месторождениях, исследуются в лаборатории для получения необходимой информации, которая может включать прочность бетона на сжатие, содержание цемента, содержание хлоридов и сульфатов, проницаемость, тип и градацию заполнителя, щелочно-агрегатную реактивность, плотность и воздушные пустоты.

Инспекторы
должны проявлять осторожность при интерпретации результатов испытаний. Результаты испытаний
легко искажаются.

Натурные испытания бетона, проводимые для детальной проверки

Конкретные типы
детальных проверок

Исследование расслоения

Исследование трещин

Потенциалы полуэлементов

Исследование пахометра (покрытия)

Содержание хлоридов

Содержание влаги

Ультразвуковое испытание

Испытание отбойным молотком

Ударно-эховое испытание

Извлечение и испытание бетонного керна

Читайте далее: