Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лекции - Техническая эксплуатация спортивных сооружений - файл n1.docx


Лекции - Техническая эксплуатация спортивных сооружений
скачать (2446.9 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.docx2447kb.01.01.2013 11:59скачать

Загрузка...

n1.docx

1   2   3   4
Реклама MarketGid:
Загрузка...
Раздел VI . Методы контроля состояния свойств материалов конструкций
Аппаратура, приборы и методы контроля состояния и эксплуатационных свойств материалов и конструкций при обследовании
Контроль качества строительных материалов, изделий и конструкций производится двумя основными способами. Первый состоит в выявлении предельных несущих способностей объектов, что связано с доведением их до разрушения. Этот способ эффективен при проведении стандартных испытаниях образцов из стали, бетона и других конструкционных материалов. При испытании моделей сооружений и их фрагментов конструкции могут доводиться до предельных состояний. Что же касается реальных объектов, то их разрушение для выявления предельных несущих способностей экономически не всегда оправдано.

Второй способ связан с производством испытаний неразрушающими методами, что позволяет сохранить эксплуатационную пригодность рассматриваемого объекта без нарушения его несущей способности. Этот способ наиболее приемлем при обследовании зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации. Неразрушающими методами можно, например, определить влажность заполнителей бетона, степень уплотнения бетонной смеси в процессе формования, плотность и прочность бетонов в изделиях, провести дефектоскопию конструкций.

Неразрушающие методы испытаний построены в основном на косвенном определении свойств и характеристик объектов и могут быть классифицированы по следующим видам:

• метод проникающих сред, основанный на регистрации индикаторных жидкостей или газов, находящихся в материале конструкции;

• механические методы испытаний, связанные с анализом местных разрушений, а также изучением поведения объектов в резонансном состоянии;

• акустические методы испытаний, связанные с определением параметров упругих колебаний с помощью ультразвуковой нагрузки и регистрацией эффектов акустоэмиссии;

• магнитные методы испытаний (индукционный и магнитопорошковый);

• радиационные испытания, связанные с использованием нейтронов и радиоизотопов;

• радиоволновые методы, построенные на эффекте распространения высококачественных и сверхчастотных колебаний в излучаемых объектах;

• электрические методы, основанные на оценке электроемкости, электроиндуктивности и электросопротивления изучаемого объекта;

• использование геодезических приборов и инструментов при освидетельствовании и испытаниях конструкций.
Механические методы испытаний
К механическим неразрушающим методам относятся методы местных разрушений, пластических деформаций и упругого отскока. Метод местных разрушений связан с некоторым ослаблением несущей способности конструкций, поскольку образцы для испытаний извлекаются непосредственно из самой конструкции. Отбор образцов обычно производят из наименее напряженных элементов конструкций, например из верхних поясов балок у крайних шарнирных опор, из нулевых стержней ферм и т.п. После извлечения образцов из тела конструкции необходимо сразу же восстановить конструкцию, а испытания образцов осуществить немедленно. В противном случае необходимо принять меры для консервации образцов.

Рациональной является также установка бездонных форм, закладываемых в тело конструкции при ее бетонировании и извлекаемых затем для проведения испытаний.

В меньшей мере подвергаются внешним возмущениям конструкции при использовании приемов, основанных на косвенном определении механических характеристик. Так, прочность бетона может быть установлена путем испытания на отрыв со скалыванием. Эти испытания связаны либо с извлечением из тела бетона заранее установленных анкеров, либо с отрывом из массива некоторой его части. Прием, основанный на определении прочности бетона отрывом, менее трудоемок. В этом случае на поверхности бетона с помощью эпоксидного клея крепят стальной диск, а определение класса бетона производят по градуировочной зависимости условного напряжения R = 4P/pd2 при отрыве. Скорость нагружения диска не должна превышать 1 кН/с. На каждом образце проводят испытания на отрыв на двух противоположных гранях.

Прочность бетона может быть установлена путем скалывания участка ребра конструкции усилием Р. При ширине площадки скалывания 30 мм ребро конструкции повреждается на участке 60—100 мм. Для получения приемлемых результатов проводят испытания на двух соседних участках и берут среднее значение, а для построения градуировочной зависимости усилия скалывания от прочности бетона на сжатие испытывают стандартные бетонные кубы со стороной 200 мм.

Метод пластических деформаций основан на оценке местных деформаций, вызванных приложением к конструкции сосредоточенных усилий. Этот метод основан на зависимости размеров отпечатка на поверхности элемента, полученного при вдавливании индентора статическим или динамическим воздействием, от прочностных характеристик материала. Достоинство этого метода — веготехнологической простоте, недостаток—в оценке прочности материала по состоянию поверхностных слоев.

При определении прочности бетона пользуются приборами как статического действия (штамп НИИЖБа и прибор М.А. Новгородского), так и ударного (молоток К.П. Кашкарова).

Метод упругого отскока основан на существовании зависимости между параметрами, характеризующими упругие свойства материала, и параметрами, определяющими прочность на сжатие. Существуют два принципа построения приборов. Один основан на отскакивании бойка от ударника-наковальни, прижатого к поверхности испытуемого материала, другой — на отскакивании от поверхности испытуемого материала.

Наиболее распространен первый принцип, который реализован в молотке Шмидта, широко применяемом за рубежом. В нашей стране этот молоток известен как склерометр Шмидта.
Магнитные методы испытаний
Магнитные методы основаны на регистрации магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами, или на определении магнитных изделий. Магнитные методы испытаний можно классифицировать по способам регистрации магнитных полей рассеяния или определения магнитных свойств контролируемых изделий. Основными являются следующие методы: магнитопорошковый, магнитографический, феррозондовый, индукционный.

Магнитопорошковый метод — один из самых распространенных для обнаружения дефектов (типа нарушения сплошности металла). Он применяется только для контроля деталей из ферромагнитных материалов. Этот метод позволяет выявлять дефекты без разрушения изделий: неметаллические и шлаковые включения, пустоты, расслоения, дефекты сварки и трещины. Метод особенно эффективен в резервуаростроении.

Магнитографический метод состоит в записи магнитных полей рассеяния над дефектом на магнитную ленту. Этот метод применяется для проверки сплошности сварных швов различных сооружений, изготовленных из ферромагнитных сталей с толщиной стенки до 18 мм.

Феррозондовый метод основан на преобразовании градиента или напряженности магнитного поля в электрический сигнал.

Индукционный метод основан на том, что выявление полей рассеяния в намагниченном контролируемом металле осуществляется с помощью катушки с сердечником, которая питается переменным током и является элементом мостовой схемы. Индукционный метод применяют для выявления трещин, непроваров и включений при контроле сварных швов.
Радиоволновой метод испытаний

Радиодефектоскопия основана на проникающих свойствах радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов. Этим методом обнаруживаются поверхностные дефекты, состоящие из неметаллических материалов. От генератора, работающего в непрерывном или импульсном режиме, радиоволны проникают в конструкцию и с помощью усилителя регистрируются приемным устройством. Радиоволновым методом возможно определить влажность материала.

Для диагностики состояния конструкций зданий или сооружений используют инфракрасные излучения.
Электрические методы испытаний
Электрические методы измерения неэлектрических величин широко распространены при контроле и определении физико-механических характеристик строительных материалов, изделий и конструкций. По замеренному электрическому сопротивлению можно судить о влажности древесины в конструкциях. Электрический метод используют также для определения влажности песка. Однако более точными являются методы определения влажности, основанные на термоэлектрических и диэлектрических эффектах. Термоэлектрический метод основан на функциональной связи теплопроводности песка с его влажностью, диэлектрический метод — на измерении электроемкости конденсатора, между пластинками которого помешается проба песка различной влажности. Электрический метод часто используют для определения содержания воды в бетонной смеси.
Использование геодезических приборов и инструментов при освидетельствовании и испытаниях конструкций
Геодезические приборы и инструменты широко применяются при освидетельствовании зданий и сооружений. В некоторых случаях их применение оказывается не только простым, но и единственно возможным способом измерения перемещений элементов конструкций. Особенно целесообразно применять геодезические методы измерения перемещений, когда подход к испытываемым конструкциям затруднен.

Самыми распространенными приборами являются нивелиры и теодолиты. Нивелиры используются для определения величин вертикальных перемещений (осадок и прогибов) отдельных точек конструкций или сооружений. Использование прецизионных (высокоточных) нивелиров и инварных реек позволяет получать точность измерений порядка ±0,25 мм.

Теодолиты используются для определения горизонтальных перемещений отдельных точек, отмечаемых на конструкции специальными марками. При двух положениях вертикального круга теодолитом замеряются углы между отдельными точками на конструкции и какими-либо неподвижными предметами. Производя измерения углов через определенные промежутки времени, судят о перемещениях закрепленных марками точек здания или сооружения в угловой мере. Точность измерения углов зависит от вида используемого инструмента. Так, при применении оптических теодолитов последнего поколения ошибка измерений угла составляет +-2".

Для определения перемещений сооружения или его отдельных точек в последние годы часто применяют метод стереофотограмметрии. Сущность метода в том, что с помощью специального фотоаппарата, соединенного с геодезической трубкой (фототеодолитом), производится фотографирование испытываемой конструкции или сооружения с двух точек.

Метод стереофотограмметрии применяют при испытаниях строительных конструкций и сооружений динамическими нагрузками. При этом применяют фотоаппараты с синхронным затвором объектива.

Раздел VII. Надёжность строительных конструкций
Для оценки пригодности здания к эксплуатации используют методы теории надёжности. Надёжность здания выражается вероятностью его безотказной работы в течение заданного срока. Кроме того, надёжность здания позволяет вычислить безопасность нахождения в нём людей, что для многих жилых домов, прослуживших длительное время, а также подвергшихся различным экстремальным воздействиям, является актуальным.

Представляется разумным в паспорте на здание указывать его текущую надёжность.

В процессе эксплуатации здания происходят различные нарушения нормального протекания функциональных процессов. Такие нарушения носят название «отказы». Более точное понятие отказа - событие, заключающееся в нарушении или прекращении выполнения объектом предназначенной для него функции.

На основании многочисленных наблюдений установлено, что каждый вид изделий за период эксплуатации проходит три периода, для каждого из которых свойственен свой характер проявления отказов (рис. 3.1).

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img015а.jpg

Первый период (период приработки) характерен тем, что количество отказов во времени (n) интенсивно уменьшается. В этот период относительно быстро выясняются и устраняются дефекты, которые были допущены при проектировании и изготовлении изделия. Во втором периоде работы (период нормальной эксплуатации) число отказов во времени начинает плавно увеличиваться за счёт различных износовых явлений.

Как правило, такие отказы связаны с проявлением неупрутих свойств материалов (из-за чего развиваются недопустимые прогибы конструкций, появляются просадки зданий и т.п.). В то же время нельзя исключить и внезапного возникновения отказов, например, из-за природных воздействий (большой снегопад, штормовой ветер и т.п.). Однако такого рода отказы редки, но чем больше фактический срок эксплуатации, тем вероятность проявления таких отказов больше.

В третьем периоде (период износа и старения) количество отказов во времени резко возрастает.

Расчётным периодом, как правило, является период нормальной эксплуатации. Определение его длительности проблематично. Подходы могут быть разные. Можно использовать:

- нормативный срок службы конструкции или сооружения;

- признаки морального износа;

- признаки физического износа;

- время достижения конструкции или здания нормированной надёжности.

Нормативный срок службы директивно определён нормативными документами и зависит от капитальности здания (рис. 3.2).

Срок службы по признакам морального износа наступает тогда, когда здание, ещё имея достаточные запасы прочности, перестаёт удовлетворять потребителя по признакам несоответствия своих возможностей его запросам. В этом случае дефекты могут не проявляться физически, но тем не менее снижать качество здания. В этом случае дефекты можно отнести к категории моральных.

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img016а.jpg

Моральный износ (м.и.) наступает также и тогда, когда расходы на содержание здания начинают превышать доходы, получаемые от его эксплуатации (рис. 3.3).

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img016б.jpg

Очень важной характеристикой при оценке текущего состояния жилого здания является понятие «физический износ». Износ характеризует количество утерянного качества. Например, снижение прочности кирпичной кладки, увеличение коэффициента теплопроводности стены, появление и раскрытие трещин в железобетонных конструкциях, уменьшение сечения металлопроката за счёт коррозии и т.д. являются примерами износа здания и его конструкций. Под износом понимается обычно такое состояние изделия, когда его текущее качество становится ниже начального - в предельном случае таким, что эксплуатировать его становится опасным.

Износ проявляется во времени. Все дефекты происходят не мгновенно, а развиваются с течением времени. То время, за которое дефект увеличится до критического размера, можно считать долговечностью конструкции или сооружения (рис. 3.4).

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img016в.jpg

Дефекты, как правило, могут быть исправлены. В этом случае расчётным периодом эксплуатации изделия понимается суммарное время между началом эксплуатации изделия и концом его эксплуатации (рис. 3.5) после последнего ремонта (Т = t1 + t2 + t3).

При достижении полного физического износа здание перестаёт удовлетворять требованиям безопасности, находиться в нём становится опасным (рис. 3.5).
d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img016г.jpg
Как было сказано, расчётным периодом эксплуатации здания может служить время достижения им нормированной надёжности.

Последнее требует разъяснений. Надёжность здания во времени снижается по экспоненциальному закону (рис. 3.6). Ко времени реализации нормированного срока службы ТН надёжность изделия должна оказаться равной нормированной WH. Наблюдениями установлено, что в подавляющем большинстве случаев отдельные конструкции и здания (особенно производственные) эксплуатируются без соблюдения соответствующих требований, в результате чего в них накапливаются дефекты, что приводит к быстрому Достижению изделиями нормированной надёжности Тф. Такое состояние изделий носит название «отказ». Эксплуатация изделий с надёжностью ниже нормированной не гарантирует их безопасности и экономичности.

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img016д.jpg

Противоположным отказу событием является надёжность - свойство изделия, обусловленное его безотказностью, долговечностью и ремонтопригодностью и обеспечивающее сохранение его эксплуатационных показателей в заданных пределах. В период нормальной эксплуатации надёжность изделия уменьшается по экспоненциальному закону (см. рис. 3.6) и описывается формулой

W(t) = exp(-t/To), (3.1)
где t - текущее время;

Т0- среднее время безотказной работы изделия.

Надёжность и вероятность отказа изделия связаны друг с другом следующим соотношением:

W(t) = 1-Q(t). (3.2)
Выражение (3.2) иллюстрируется на рис. 3.7.

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img017а.jpg
Безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность при определенных режимах и условиях эксплуатации.

Долговечность свойство изделия быть безотказным во времени.

Ремонтопригодность - свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к восстановлению исправности.

Исправность - состояние изделия, при котором оно в данный момент удовлетворяет всем требованиям, установленным как в отношении основных параметров, характеризующих выполнение заданных функций, так и в отношении второстепенных параметров, характеризующих внешний вид, удобства эксплуатации и т.п.

Неисправность - состояние изделия, при котором оно в данный момент не удовлетворяет хотя бы одному основному или второстепенному параметру.

Работоспособность - состояние изделия, при котором оно в данный момент соответствует всем требованиям, установленным в отношении основных параметров.

Наработка на отказ - это характеристика изделия, определяющая время нормальной работы изделия между отказами. Для невосстанавливаемых изделий - это время с начала работы до первого отказа, для восстанавливаемых - между соседними отказами. Наработка на отказ выражается в единицах измерения, сопряжённых со временем.

Технический ресурс - суммарная наработка изделия за период его эксплуатации до разрушения или достижения другого состояния, характеризующего его отказ. Выражается в тех же единицах измерения, что и наработка на отказ. Для невосстанавливаемых изделий наработка на отказ равна техническому ресурсу. Для восстанавливаемых - технический ресурс всегда больше наработки на отказ (см. рис. 3.5).

Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации изделия до разрушения или достижения другого состояния, характеризующего его отказ.

Частота отказов - отношение числа отказавших изделий в единицу времени к начальному числу изделий при условии, что отказавшие изделия не заменяются и не восстанавливаются. Определяется по формуле

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img017в.jpg

где ?п( t) - число отказавших изделий к моменту времени t.

No - начальное число изделий в партии;

?t - период времени, за который изучается надёжность изделия.

Интенсивность отказов - отношение числа отказавших в единицу времени изделий к среднему числу изделий, исправно работающих в этот период времени.

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img017г.jpg

где N(t) - число исправно работающих изделий к началу периода ?t.

Вероятность безотказной работы изделия - вероятность того, что в течение заданного срока при заданном режиме эксплуатации изделие будет работать безотказно.

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img017д.jpg

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img017б.jpg

Последовательное соединение элементов в системе - такое соединение, в котором отказ одного элемента вызывает отказ системы в целом (рис. 3.8). При последовательном соединении надежность системы всегда меньше надёжности наименее надёжного элемента, так как равна произведению надёжностей отдельных элементов (при взаимонезависимости Wi):

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img017е.jpg

где Qi - вероятность безотказной работы i-го элемента.

Параллельное соединение элементов в системе - такое соединение, когда только выход всех элементов из строя ведёт к отказу системы. Параллельное соединение элементов в теории надёжности называется резервированием и рассматривается как один из способов повышения надёжности системы (рис. 3.9). В этом случае при отказе одного элемента нагрузка, приходящаяся на него, передаётся на другие элементы системы. Система же в целом сохраняет свои эксплуатационные качества.

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img018а.jpg

Примером параллельного соединения может служить соединение монтажных петель с конструкцией. Выход из строя одной петли не приводит к обрушению конструкции, так как нагрузка с отказавшей петли передается на оставшиеся.

При параллельном соединении надёжность системы всегда выше надёжности самого надёжного элемента:

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img018в.jpg

Система с параллельно и последовательно соединенными элементами объединяет вышеописанные способы соединения элементов (рис.3.10). Формула для определения надёжности такой системы:

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img018г.jpg

где п - число последовательно соединённых элементов;

т - число параллельно соединённых элементов.
d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img018б.jpg

Под технической строительной системой понимается совокупность последовательно, параллельно и комбинированно соединённых элементов, которые в своём единстве представляют здание или сооружение определённого назначения. Надёжность технической системы определяют вероятности безотказной работы элементов.

Раздел VIII. Эксплуатация элементов сооружений
Повреждения и дефекты зданий
Дефект - сверхнормативное несоответствие фактического состояния или количественного показателя свойства нормированному или проектному значениям, которое позволяет эксплуатировать конструкцию или сооружение, ускоряя, однако, их износ.

Повреждение - дефект, который не позволяет в дальнейшем эксплуатировать конструкцию или сооружение.

Например, дефект в виде сверхнормативного отклонения толщины горизонтального шва кирпичной кладки в стене от нормативного значения, не приводит к отказу кладки, однако вызывает ее повышенный износ в силу большой пористости кладочного раствора. С другой стороны, повреждение кирпичной кладки в колонне в виде размораживания кирпича неизбежно приведет к её разрушению из-за уменьшения рабочей плошади сечения.

Таким образом, появление дефекта не вызывает прекращение эксплуатации объекта, наличие повреждений делает объект непригодным к дальнейшей эксплуатации.

Объективно в здании существуют места с неблагоприятными для эксплуатации условиями. В этих местах чаше всего появляются дефекты и возникают повреждения:

- на крыше - в местах сопряжения кровли с водосточными трубами, воронками и различными деталями дома, выступающими над крышей, в карнизах, ендовах, на кровлях и т.п.;

- в стенах - в стыках панелей, закладных деталях, утеплителе трёхслойных панелей, простенках и перемычках, местах прохождения водосточных труб, сопряжениях с отмосткой, горизонтальной гидроизоляции и т.д.;

- в перекрытиях в зонах увлажнения, швах, местах сосредоточенных нагрузок, опорных частях, местах прохождения труб;

- в колоннах в местах опирания элементов перекрытий, на гранях.

- в фундаментах в местах увлажнения и промерзания фунтов. Возможные повреждения можно классифицировать по следующим признакам:

- по причинам появления;

- по характеру процессов разрушения конструкций;

- по значимости последствий разрушения и трудоемкости восстановления конструкций или зданий;

Причины, вызывающие повреждения, вызваны следующими обстоятельствами:

- воздействием внешних природных и искусственных факторов;

- воздействием внутренних технологических факторов;

- проявлением дефектов, допущенных при изысканиях, проектировании и возведении зданий;

- недостатки и нарушения при эксплуатации зданий (строительных конструкций, оборудования).

К внешним природным факторам можно отнести землетрясения, наводнения, поднятие грунтовых вод, оползни и пр.

К внутренним технологическим факторам можно отнести: вибрацию от установленного в здании оборудования, увлажнение конструкций и грунтов технологическими водами, непрофессиональная эксплуатация здания и установленного в нем оборудования и т.п.

К дефектам, допущенным при изысканиях, можно отнести неточное определение уровня грунтовых вод, положение карстовых полостей и т.д., при проектировании - ошибки при определении нагрузок, неучёт возможной агрессин и др. при возведении отклонения в прочности строительных материалов, их замена и др.

К нарушению правил эксплуатации зданий относятся такие, как повышенная влажность воздуха в помещениях устройство непроектных конструкций, несвоевременный ремонт и т.п.

Характер процессов разрушения конструкций может быть механический и физико-технический.

К первому относятся разрушения, вызванные перегрузками, изменениями свойств грунтов, механическими повреждениями и т.п. К разрушениям физико-технического характера относятся те, которые вызваны проявлением химической агрессии, биологическими процессами воздействием электрического тока и т.п.

По значимости последствий повреждения можно отнести к трём категориям:

- первая - повреждения аварийного характера. Повреждённые конструкции при этом заменяются;

- вторая - повреждения отдельных конструкций, элементов. Восстановление качества конструкций достигается ремонтом или заменой;

- третья - повреждения второстепенных элементов. Восстановление качества при этом производится при текущем ремонте.

Классификация повреждений представлена в табл. 6.1 - 6.3.

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img028а.jpg

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img028б.jpg

d:\санёк\лекции\тэсс\лычёв тэжзуио\img028в.jpg
Примеры дефектов

Дефекты типа 1 - неправильная ориентация здании на местности, неточная оценка свойств грунтов, ошибки при выборе строительных материалов, расчетах конструкций, чертежах и т.п.

Дефекты типа 2 - нарушения в технологии строительства, необоснованная замена строительных конструкций и материалов и т.п.

Дефекты типа 3 - непроектное армирование монолитных конструкций, заниженная прочность бетона, недостаточное опирание конструкций и т.п.

Дефекты типа 4 - дефекты монтажа, отсутствие заделки в стыках и т.п

Дефекты типа 5 - чрезмерно большие прогибы и ширина раскрытия трещин, механические разрушения, просадки части здания и т.п.

Дефекты типа 6 - недостаточная морозостойкость материала стен, избыточная влажность материала и т.п.

Дефекты типа 7 - дефекты покраски, оштукатуривания и т.п.

Коррозия материала конструкций
Воздействие агрессивной окружающей среды на строительные конструкции может привести к коррозии бетона, арматуры, закладных деталей, а также к преждевременному износу каменных и бетонных конструкций, может вызвать разрушение и гниение деревянных элементов и как следствие — снижение несущей способности конструкций здания в целом. Поэтому при эксплуатации зданий необходимо определить участки коррозионного повреждения бетона, арматуры, характер и степень этих повреждений, а также установить степень износа каменных конструкций и т.д.

Коррозия — это разрушение материалов строительных конструкций под воздействием окружающей среды, сопровождающееся химическими, физико-химическими и электрохимическими процессами. В зависимости от характера коррозионного процесса различают химическую и электрохимическую коррозию. Химическая коррозия сопровождается необратимыми изменениями материала конструкций в результате взаимодействия с агрессивной средой. Электрохимическая коррозия возникает в металлических конструкциях в условиях неблагоприятных контактов с атмосферной средой, водой, влажными грунтами, агрессивными газами.

В процессе эксплуатации зданий при обследовании конструкций необходимо установить степень и вид поражения металла коррозией. Степень поражения металлов бывает равномерной и местной (язвенной). При равномерной коррозии степень поражения определяется сравнением поперечных сечений пораженных участков с проектными. При местной коррозии определяют размеры язв и их число на единицу площади.

Коррозия подземных конструкций, которой подвержены трубопроводы, закладные детали и арматура подземных железобетонных конструкций, связана с наличием влаги, с растворенными агрессивными веществами в почве и грунтах. Процесс коррозионного разрушения металлических конструкций протекает в условиях недостаточной аэрации, что вызывает местные коррозионные разрушения. Участки конструкций, которые меньше снабжаются кислородом, становятся анодом и разрушаются. Поэтому коррозионные повреждения трубопроводов часто происходят под проезжей частью дорог, так как асфальтовое покрытие менее проницаемо для кислорода, чем открытые грунты.

Для защиты от подземной коррозии применяют защитные покрытия, проводят обработку грунтовой и водной среды для снижения их коррозионной активности.

Для защиты металлических конструкций от коррозии необходимо периодически проводить общие и частичные осмотры конструкции, содержать строительные конструкции в чистоте, выявлять и своевременно ликвидировать участки с преждевременной коррозией, обновлять окраску металлических конструкций.

При обнаружении местных разрушений лакокрасочного покрытия металлических конструкций его необходимо восстановить в кратчайшие сроки.

Не менее 2 раз в год металлические конструкции должны очищаться от пыли и грязи с помощью сжатого воздуха. При массовом появлении признаков разрушения защитного лакокрасочного покрытия необходимо провести покраску всех конструкций; предварительно поверхности подготавливаемых под окраску конструкций очищают от пыли, грязи и старого окрасочного покрытия.

Для организации приемлемой среды эксплуатации строительных металлических конструкций необходимо организовать отвод и удаление от источников оборудования агрессивных паров и газов.

К факторам, вызывающим коррозию бетонных и железобетонных конструкций, относятся: попеременное замораживание и оттаивание бетона, увлажнение и высыхание, что сопровождается деформациями усадки и набухания, отложением растворимых солей и др.

К внешним факторам, определяющим интенсивность коррозии бетона и железобетона, относят:

• вид среды и ее химический состав;

• температурно-влажностный режим здания.

К внутренним факторам, определяющим сопротивление материала, относят:

• вид вяжущего в бетоне или растворе;

• его химический и минеральный состав;

• химический состав заполнителей;

• плотность и структуру бетона;

• вид арматуры и т.д.

При эксплуатации железобетонных конструкций часто возникает необходимость в защите арматуры от коррозионных процессов. Надежной защитой арматуры является применение торкрет-бетона Необходимо очистить поврежденные участки защитного слоя конструкции, арматуру частично или полностью оголить, очистить от ржавчины, прикрепить к оголенной сетке из проволоки диаметром 2—Змм с ячейками размером 50x50 мм, поврежденные участки промыть под давлением и произвести по влажной поверхности торкретирование. При недостаточном защитном слое бетона для защиты арматуры от коррозии на выровненную поверхность бетона наносят поливинилхлоридные материалы (лаки, эмали). Выравнивание поверхности осуществляется торкрет-бетоном с толщиной слоя не менее 10 мм.

При эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций необходимо:

• проводить мероприятия по уменьшению степени агрессивности среды;

• применять конструкции бетонов повышенной плотности и т.д.

В процессе эксплуатации необходимо обеспечивать достаточную вентиляцию помещений для удаления агрессивных газов, защищать элементы зданий от увлажнения атмосферными осадками и грунтовыми водами, повышать коррозионную стойкость бетонных и железобетонных конструкций путем поверхностной и объемной обработки поверхностно-активными веществами, устраивать антикоррозионные покрытия.
Разрушение и гниение деревянных конструкций. Методы их защиты
Несмотря на долговечность древесины, деревянные конструкции подвергаются биологическому разрушению, происходящему вследствие ее гниения, которое является результатом жизнедеятельности дереворазрушающих грибов, а также вызывается насекомыми — разрушителями древесины.

Гниение — это процесс биологический, медленно протекающий при температуре от 0° до 40°С во влажной среде.

Заражение деревянных конструкций спорами дереворазрушающих грибов происходит повсеместно. Различают более 1000 разновидностей дереворазрушающих грибов.

Все эти грибы, разрушающие мертвую древесину деревянных строительных элементов здания, вызывают деструктивную гниль, которая характеризуется возникновением продольных и поперечных трещин на пораженных поверхностях. Эти трещины являются важным диагностическим признаком. Развитие на деревянных конструкциях даже безвредных плесеней является угрожающим признаком возможности развития также и грибов — разрушителей древесины, так как условия, способствующие развитию плесени, схожи с условиями развития дерево-разрушающих грибов, споры которых всегда имеются в воздухе в достаточном количестве для заражения древесины.

Чтобы избежать гниения древесины, необходимо:

• предохранять древесину от непосредственного увлажнения атмосферными осадками и грунтовыми водами;

• обеспечить достаточную теплоизоляцию (с холодной стороны) и пароизоляцию (с теплой стороны) стен, покрытий и других ограждающих конструкций отапливаемых зданий для предупреждения их промерзания и конденсационного увлажнения;

• обеспечить систематическую просушку древесины и заполнителей путем создания осушающего темпера-турно-влажностного режима.

В связи с этим необходимы следующие конструктивные меры защиты:

• несущие деревянные конструкции следует проектировать открытыми, хорошо проветриваемыми, доступными для осмотра, располагать целиком либо в пределах отапливаемого помещения, либо вне его, так как конденсат образуется в элементах с переменной температурой по их толщине или длине; не допускается заделка опорных узлов, поясов, концов элементов решетки несущих конструкций в толщу стен, бесчердачных покрытий и чердачных перекрытий;

• не следует применять бесчердачные деревянные покрытия над помещениями с относительной влажностью более 70%;

• не следует применять деревянные перекрытия в санитарных узлах и других влажных помещениях каменных зданий.

Помимо поражения древесины дереворазрушающими грибами в процессе эксплуатации преждевременный износ деревянных элементов может быть вызван разрушительным действием насекомых, преимущественно жуков (долгоносики, точильщики), а также перепончатокрылых (рогохвосты), чешуйчатокрылых (бабочки) и ложносетча-токрылых (термиты), ракообразных (морской рачок, мокрица).

Основными вредителями древесины являются не сами насекомые, а их личинки, которые питаются древесиной, прогрызают в ней ходы различных размеров, превращая ее в труху.

Для борьбы с насекомыми необходимо:

• проводить тщательный отбор древесины для деревянных конструкций, поступающих со склада;

• производить ускоренное корчевание пней на лесосеках;

• вовремя убирать горелые деревья и бурелом;

• вывозить заготовленную древесину из леса до начала периода лета жуков;

• быстро снимать кору с бревен, подлежащих сухому хранению;

• не использовать зараженную вредителями древесину для деревянных конструкций и т.д.

К наиболее эффективным способам борьбы с дереворазрушающими грибами и насекомыми относится химическая защита древесины.

Защита деревянных конструкций от биоповреждений заключается в пропитке или покрытии их антисептиками — химическими веществами, предотвращающими гниение и разрушение древесины. Химические средства, предназначенные для защиты древесины от поражения грибами, называют фунгицидами, а от поражения насекомыми — инсектицидами.

Защита необходима, когда древесина или соприкасающиеся с ней материалы имеют значительную начальную влажность и быстрое просушивание их в конструкции затруднительно; если конструктивными мерами нельзя устранить постоянное или периодическое увлажнение деревянных элементов; при ремонтных и восстановительных работах в зданиях и сооружениях, в которых обнаружено развитие дереворазрушающих грибов и насекомых.
1   2   3   4



Скачать файл (2446.9 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru