Техническая эксплуатация зданий и сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Г(О)БОУ СПО «Липецкий колледж строительства, архитектуры и отраслевых технологий»

Контрольная работа

по дисциплине

«Техническая эксплуатация зданий и сооружений»

Липецк - 2012

Содержание

1. Виды защиты бетонных и каменных конструкций от коррозии

2. Меры защиты фундаментов от увлажнения

3. Мероприятия проводимые по усилению оснований фундаментов

4. Порядок обследования основания фундаментов

5. Причины и виды трещин в стенах

6. Наблюдение за деформациями в стенах здания

Задача

Список литературы

1. Виды защиты бетонных и каменных конструкций от коррозии

Защита бетонных, а также каменных конструкций от коррозии заключается, с одной стороны, в снижении агрессивности среды, а с другой - в повышении стойкости конструкции, в устройстве защитных покрытий или в совместном применении этих мер. Защита железобетонных конструкций строится, кроме того, на подавлении коррозионных токов, возникающих в арматуре, или на дренаже блуждающих токов.

Снижение агрессивности среды. Агрессивное действие среды может быть уменьшено путем понижения уровня грунтовых вод или отвода их от сооружений. коррозия деформация фундамент стена

Осушение производится посредством дренажа. Нередко в сооружениях приходится устраивать дренаж для защиты от воздействия агрессивных грунтовых вод и для осушения подвальных помещений. Дренаж может быть проложен за пределами сооружения или под его полом.

Снижение агрессивного действия грунтовых вод, загрязненных кислыми промышленными стоками или агрессивным углекислым газом, достигается прокладкой на их пути траншей, заполненных известняковым камнем. Агрессивное действие парогазовой среды внутри сооружений может быть уменьшено усиленной вентиляцией.

Повышение коррозионной стойкости поверхностного слоя конструкций.

Оно достигается обработкой их поверхности торкретированием, гидрофобизацией, силикатизацией, флюатированием, карбонизацией.

Торкретирование состоит в нанесении защитного цементного слоя или активированного цемента на очищенную бетонную поверхность под давлением сжатого воздуха 5-6 атмосфер. Смесь цемента и песка (в среднем 1:3) подготавливается заранее в растворомешалке или в ручную. Активированный торкрет представляет собой смесь вибромолотых цемента и песка и поверхностно-активных добавок. Сухая смесь по шлангу подается к соплу, где смачивается водой, а затем наносится на защищаемую поверхность.

Гидрофобизация (придание способности не смачиваться водой) поверхностей кирпичных, бетонных и других конструкций имеет целью защиту их от атмосферных осадков в условиях повышенной влажности. Для гидрофобизации используется водная эмульсия ГЖД-94.

Силикатизация поверхностного слоя состоит в нанесении на конструкцию жидкого стекла, а после его высыхания - раствора хлористого кальция; в результате образуются силикат кальция, заполняющий поры и повышающий стойкость конструкции, и соль, смываемая водой.

Флюатирование поверхности конструкций основано на взаимодействии свободной извести и растворов кремнефтористых солей легких металлов, которые, вступая в реакцию с углекислым кальцием, образуют нерастворимые продукты, оседающие в порах и уплотняющие конструкции.

Карбонизация поверхностного слоя свежеприготовленного бетона состоит в превращении гидрата окиси кальция под воздействием углекислого газа в карбонат кальция, который более стоек к внешним воздействиям.

Также в качестве защиты каменных, бетонных и железобетонных конструкций можно использовать устройство защитных покрытий и введении инъекций растворов в толщу конструкции. Защитными покрытиями могут быть: глиняная набивка, слои обмазки, покраски, штукатурки КЦР (штукатурная гидроизоляция коллоидным цементным раствором), рулонные покрытия или слой облицовки. Инъекция растворов в конструкции с целью повышения их плотности и прочности может быть осуществлена цементацией (нагнетание цементного молока), силикатизацией (нагнетание жидкого стекла) и смолизацией (нагнетание синтетических смол).

2. Меры защиты фундаментов от увлажнения

Фундаменты, находящиеся в зоне капиллярного увлажнения грунтов или ниже уровня подземных вод, нуждаются в защите от проникания влаги, так как последняя, попадая в тело фундамента и замерзая в нем, способствует выветриванию и разрушению его материала. Требуется также защищать фундаменты от агрессивного действия подземных вод, если последние содержат вредные химические примеси.

Эта защита осуществляется путем устройства специальной гидроизоляции, представляющей собой водонепроницаемую оболочку на внутренней или внешней поверхности защищаемого сооружения. Особое значение гидроизоляция имеет для гражданских и промышленных зданий, в которых она должна обеспечить не только сохранность конструкции здания, но и защиту его помещений от сырости. Гидроизоляция может быть жесткой, обмазочной и оклеечной.

Жесткая гидроизоляция осуществляется нанесением на защищаемую поверхность плотного водонепроницаемого слоя штукатурки толщиной 2--3 см или устройством обделки из водонепроницаемого бетона. Для приготовления штукатурки и бетона используют портландцемент повышенной марки. Для увеличения водонепроницаемости этих защитных слоев в их состав вводят специальные уплотняющие добавки, например, винеоловую смолу, бентонит, церезит и др. Для гидроизоляционных работ используют также водонепроницаемые безусадочный и расширяющийся цементы. Они имеют специальный состав и при твердении сохраняют или даже увеличивают свой объем. Штукатурку, как правило, наносят способом торкретирования на наружные поверхности фундамента, соприкасающиеся с водой. При изоляции больших площадей торкретный слой наносят на металлическую сетку, прикрепленную к ограждаемой поверхности. Для устройства штукатурной гидроизоляции применяют также различные асфальтобитумные материалы, которые используют в горячем и холодном виде. Цементная штукатурка с торкретированием применяется при давлении подземных вод до 0,05 МПа. Ее Верх доводят до отметки на 0,5 м выше расчетного уровня подземных вод, а далее устраивают гидроизоляцию только от капиллярной влаги. Недостатком жесткой гидроизоляции является возможность появления в ней трещин даже при небольших осадках сооружения. В связи с этим жесткую гидроизоляцию осуществляют после завершения кладки стен здания и устройства перекрытий и крыши, когда в основном заканчивается осадка здания.

Обмазочная (окрасочная) гидроизоляция представляет собой тонкую многослойную оболочку, наносимую на изолируемую поверхность путем обмазки асфальтом, битумом, каменноугольным дегтем. В настоящее время для устройства обмазочной гидроизоляции стали применять также многие виды синтетических смол и полимерных материалов. Сюда относятся лаки, краски из перхлорвиниловых, эпоксидных, фуроловых и других смол, а также составы из полиэтилена, полипропилена, капрона, модифицированного битума и других порошкообразных термопластичных материалов, наносимых газопламенным напылением. Обмазочную гидроизоляцию обычно устраивают на наружных поверхностях кладки, так как эта гидроизоляция успешно может работать лишь со стороны давления воды. Обмазочная изоляция легко разрушается при деформациях сооружения, кроме того, она быстро изнашивается. В связи с этим обмазочную гидроизоляцию рекомендуется применять лишь в тех случаях, когда по условиям эксплуатации возможен ее периодический ремонт.

Оклеечную гидроизоляцию применяют для защиты подвальных и подземных помещений от подземных вод, где другие виды изоляции оказываются недостаточно эффективными. Эта изоляция устраивается из нескольких слоев рулонного гидроизоляционного материала, наклеиваемого на ограждаемую поверхность с помощью водонепроницаемых пластичных мастик. В качестве рулонных мате1 риалов для этой цели используют пропитанные нефтяными битумами картоны (рубероид, пергамин, гидроизол), ткани (метроизол, метробит), обработанные каменноугольными смолами картоны (толь, толь-кожа). В последнее время стали применять также стеклоткани и ткани из синтетических материалов (капрон, нейлон, хлорин) в сочетании с эпоксидными, перхлорвиниловыми и другими синтетическими смолами. В ответственных случаях используют металлоизол, который представляет собой алюминиевую фольгу, покрытую с обеих сторон битумом.

3. Мероприятия проводимые по усилению оснований фундаментов

Все способы усиления и восстановления оснований можно разделить на две основные группы: усиление путем закрепления грунтов;

повышение прочности оснований глубинным уплотнением грунтов.

Усиление основания путем закрепления грунтов заключается в связывании частиц грунта. Закрепление повышает механическую прочность, водоустойчивость, долговечность. В зависимости от технологии закрепления и процессов, происходящих в грунте, методы закрепления делятся на три вида: химические, физико-химические и термические.

Сущность химических методов состоит в том, что грунт через предварительно погруженные в него перфорированные трубы (инъекторы) нагнетают маловязкие растворы. Находясь в грунте растворы вступают в химическую реакцию с грунтом и, отверждаясь в нем, улучшают химические свойства основания.

К физико-химическим методам закрепления грунтов относится цементация, грунтоцементация, битуминизация и глинизация.

При цементации в грунт через инъекторы нагнетается цементный, цементно-песчаный или цементно-глинистый раствор. Добавка глин до 5 % способствует улучшению качества работ. Метод применяют для закрепления песчаных, крупнообломочных грунтов и трещиноватых скальных пород.

При грунтоцементации для укрепления оснований устраивают грунтоцементные (илоцементные) сваи. Для устройства свай грунт в пробуриваемой скважине перемешивается с вяжущим материалом без выемки его из скважины. Метод применяется для закрепления слабых грунтов при возведении вблизи эксплуатируемых зданий новых, создании подземных конструкций в слабых грунтов(например, илосвай, грунтоцементных ленточных фундаментов и т.п.), устройстве противофильтрационных завес и др.

При глинизации для заполнения скважин используют глинистые растворы. Применяется она в трещиноватых породах.

Термическое закрепление грунтов (обжиг) применяются в основном при закреплении просадочных грунтов. В пробуренных в грунте скважинах сжигают газообразное, жидкое или твердое топливо.

Одновременно в скважину подают воздух. Обжиг производят при температуре 400…800 С в течение 5…10 дней. Вокруг скважины образуется столб закрепленного грунта диаметром 1,5…3,0 м с прочностью 1…3 Па.

4. Порядок обследования основания фундаментов

Целью обследования оснований и фундаментов является выявление их фактического состояния.

Работы по проведению обследований включают следующие виды:

- Ознакомление с состоянием грунтов и конструкций здания и составление программы обследований фундаментов;

- Визуальное (общее) обследование конструкций здания;

- Детальное (техническое) обследование фундаментов и изучение грунтов основания;

- Определение прочности и трещиностойкости конструкций фундаментов;

- Оценку технического состояния конструкций фундаментов по результатам обследования.

Программа обследования заключается на основании технического задания заказчика и ознакомления с проектно-технической документацией здания реконструируемой.

Техническое задание содержит следующие данные: обоснование для выполнения работ, цели и задачи работы, состав работ, краткое содержание отчетных материалов и обязательства заказчика.

Ознакомление с проектно-технической документации проводится с целью учета инженерно-геологических условий площадки, конструктивных особенностей работы конструкций, а также выявление причин и характера возможных дефектов.

На этом этапе необходимо также установить фактически действующие нагрузки на фундаменты с учетом собственного веса конструкций, технологического оборудования и временных нагрузок

В необходимых случаях следует установить: проектную марку и класс бетона, диаметр, класс и количество рабочей арматуры, марку кирпича и раствора, геометрические размеры конструкций и другие данные.

При отсутствии указанных выше данных они уточняются в процессе проведения обследования, а при их наличии выборочно проверяются.

Визуальное обследование конструкций здания следует проводить с целью определения состояния конструкций, наличия трещин в стенах и перекрытиях и их фиксации (установления их направления, протяженности, величины раскрытия), а также выявление осадка фундаментов.

Результаты визуального обследования конструкций здания фиксируются в виде карты дефектов, нанесенных на схематические фасады, планы и разрезы здания, фотографии, или в виде таблиц с условными отметками основных дефектов.

По результатам анализа имеющегося материала и визуального обследования в зависимости от типа здания и его состояния, сложности инженерно-геологических условий, а также в зависимости от целей реконструкции (увеличения нагрузок на фундаменты или др.) назначают состав, объем и методы обследования грунтов и фундаментов. В случае обнаружения при визуальном осмотре недопустимых деформаций или повреждений конструкций следует немедленно уведомить заказчика и проектную организацию.

Обследование конструкций фундаментов производится методом их раскрытия путем проходки шурфов или других выработок.

Детальное обследование фундаментов включает:

- Осмотр конструкций и регистрацию выявленных дефектов;

- Обмеры, измерение ширины раскрытия трещин, величины осадок и прогибов (инструментальное обследование);

- Определение фактических характеристик железобетонных и каменных конструкций путем испытания отобранных из них образцов или неразрушающим методом (инструментальное обследование). Состав и объем работ, а также степень детализации при обследовании фундаментов определяется программой работ.

При осмотре фундаментов фиксируют:

- Трещины в конструкциях (поперечные, продольные, наклонные и др.);

- Обнажение арматуры;

- Вывалит бетона и каменной кладки, каверны, раковины, повреждения защитного слоя, выявленные участки бетона с изменением его цвета;

- Повреждения арматуры, закладных деталей, сварных швов (в том числе вследствие коррозии);

- Схемы опирания конструкций, несоответствие плоскостей опирания сборных конструкций проектным требованиям и отклонения фактических геометрических размеров от проектных;

- Наиболее поврежденные и аварийные участки конструкций фундаментов;

- Результаты определения влажности материала фундамента и наличие гидроизоляции.

5. Причины и виды трещин в стенах

1. Неравномерная сжимаемость грунтов, включая техногенные причины при строительстве и эксплуатации зданий.

Трещины наклонные, доходящие до края стены. Они появляются в растянутых зонах. По направлению и раскрытию трещин можно представить вид осадки, деформации здания, местонахождение причины осадок, а далее искать причину.

Причинами осадок могут быть неравномерная сжимаемость грунтов, очень неравномерное нагружение фундаментов, концентрация напряжений под углами зданий, утечка грунта в трубы старой канализации, повреждение грунта в период строительства и др.

2. Надстройки, пристройки.

Изменяется напряженное состояние основания, а именно в грунте под существующим зданием возникают дополнительные напряжения сжатия и, как результат - осадки фундаментов. В примыкающих стенах существующих зданий появляются наклонные трещины, которые «падают» вниз. Раскрытие трещин вверх. Аналогичные явления возникают при частичной надстройке здания по его длине.

Стены существующего здания, примыкающие к новому, получают наклон, осадочные швы могут закрыться.

3. Разные нагрузки на фундамент в пределах длины здания.

Продольные наружные стены современных зданий иногда имеют значительные остекленные участки и наоборот - глухие участки стен. Разные нагрузки влекут за собой разные осадки фундаментов.

Внутренние продольные стены имеют мало проемов и несут большую нагрузку от междуэтажных перекрытий. Это может вызвать осадку и появление трещин в углах примыкания к поперечным стенам. Трещины наклонные, «падают» вниз от продольной стены, иногда наблюдается срез.

4. Отрывка котлована рядом с существующим зданием.

В этом случае здание оказывается стоящим на откосе или вблизи от него. Подвижки грунта захватывают зону расположения фундаментов, в стенах появляются наклонные трещины со стороны котлована, иногда примыкающая стена наклоняется, появляется угроза обрушения. Крепление стенок котлована не всегда эффективно. Крепление стенок должно быть очень жестким, например, анкерным с предварительным напряжением либо нужно применить другие технические меры.

Указанное явление может усиливаться и другими производственными факторами: откачкой воды и выносом грунта, тиксотропным размягчением грунта от динамических воздействий строительных машин и др.

5. Взаимное влияние соседних фундаментов.

В этом случае напряженные зоны в основаниях взаимно и частично накладываются, увеличивая местное сжатие грунта. При одновременном возведении зданий они наклоняются друг к другу, при разновременном - оба в сторону здания, возводимого позже. При возведении нового здания на естественном основании рядом с существующим зданием на сваях последнее может получить дополнительную местную осадку с образованием наклонных трещин.

6. Влияние поверхностных нагрузок

При складировании строительных материалов, изделий, промышленного сырья в непосредственной близости от стен нагрузка на поверхности грунта вызывает местное сжатие грунта основания и местную осадку фундаментов с соответствующими последствиями. Поверхностной нагрузкой может быть грунт подсыпки территории после возведения здания. В этом случае в результате загружения большой площади дополнительные напряжения в грунте распространяются на большую глубину и могут вызвать значительные осадки фундаментов.

7. Влияние динамических воздействий.

Динамические воздействия могут быть результатом движения тяжелого транспорта, забивки свай для новых зданий, в промышленных зданиях - работы молотов, компрессоров и др. Эти воздействия могут привести к повреждениям надземных конструкций, а также повлиять на состояние грунтов оснований. Песчаные грунты уплотняются, глинистые тиксотропно размягчаются, а в результате фундаменты получают осадку, стены трещины. Следует отметить, что колебания зданий иногда вызываются даже источниками, далеко расположенными от него.

8. Промерзание и оттаивание грунтов.

Промерзание пучинистых грунтов может вызвать неравномерные поднятия фундаментов нормальными и касательными силами пучения. Это особенно опасно для строящихся зданий, когда вес стен небольшой, изгибная жесткость стен мала. Стены получают многочисленные повреждения в виде трещин, а на этих стенах нужно возводить остальные этажи. При оттаивании грунта осадка фундаментов, как правило, больше поднятия и стены получают новые повреждения.

В зданиях, поставленных на капитальный ремонт и, следовательно, не отапливаемых, положение такое же, особенно при наличии подвалов. Наружные стены могут оторваться от поперечных. Появляются трещины по всей высоте стены, возникает опасность потери их устойчивости.

9. Температурные деформации.

Появление трещин, вызванных температурными деформациями наблюдается при большой длине зданий и отсутствии температурных швов. Трещины обычно приурочены к средней части здания, имеют общее вертикальное направление.

10. Усадочные деформации.

Усадочные деформации имеют место в крупнопанельных зданиях. Трещины в панелях находятся в зоне проемов, особенно в углах проемов. Направление - радиальное. Трещины не опасны.

Иногда на поверхности оштукатуренных стен появляются небольшие, беспорядочно разбросанные и ориентированные трещины. Все трещины замкнутые, не доходящие до края стены. Они являются результатом усадки слишком жирного штукатурного раствора.

11. Перегрузка конструкции.

Трещины раздавливания кладки появляются в стенах, особенно в простенках и столбах. Характерные признаки их - вертикальное направление и замкнутость. Такие трещины - признаки начавшегося разрушения конструкции. Они чрезвычайно опасны внезапным разрушением одного простенка, а затем по цепной реакции - всех остальных. В таких случаях требуются немедленные мероприятия - удаление людей, устройство ограждения, закладка проемов и др.

В стенах, пилястрах старых промышленных зданий иногда появляются трещины в местах опирания ферм, балок, подкрановых балок и др. Происходит местное разрушение конструкции.

12. Частные случаи.

Вертикальные трещины, совершенно прямолинейные, с постоянным раскрытием по всей длине - это признак примыкания стен, т.е. старой и новой, очередности кладки и т.п. Трещины не опасны.

Трещины в местах примыкания перегородок к потолку свидетельствуют об отрыве перегородки от потолка. Причинами могут быть осадка пола (по грунту), прогиб балок перекрытия, а также усадка материала перегородки.

13. Выветривание (износ) материала стен.

Температурно-влажностные колебания воздуха постепенно сказываются на состоянии кирпичных стен. Со временем появляются мелкие трещины выветривания (износа). Они неглубокие, раскрываются к поверхности стены. При достаточно массивных стенах трещины не опасны.

6.Наблюдение за деформациями в стенах здания

При обследовании зданий с деформированными стенами ведутся наблюдения за развитием трещин. О скорости развития трещин получается информация по результатам наблюдения за состоянием маяков. Маяки изготавливаются из гипса, цемента и стекла. Маяки устанавливаются на каменной стене, очищенной от облицовочного слоя, не менее двух на каждой трещине: один в месте наибольшего раскрытия трещины, другой - в конце ее. Места расположения трещин и маяков указываются на обмерных чертежах стены; на маяках и чертежах ставятся номера маяков и даты их установки. Результаты осмотра маяков записываются в журнале.

Наблюдения за маяками ведутся в течение длительного периода. Осматриваются маяки через неделю после установки, а затем ежемесячно. При интенсивном развитии трещин маяки осматриваются ежедневно

Задача.

Определить кратность воздухообмена, если величина вентиляционного воздуха равна 90м/час , объем помещения 40м3

Решение:

К=величина вентиляционного воздуха (м'/час) / объем помещения (м')

К= 90/40= 2.25

Ответ: Кратность воздухообмена равна 2.25.

Список литературы

1. Вильчик Н.П. «Архитектура зданий»: Учебник.- М.; ИНФРА-М, 2005.

2. Шумилов М.С. «Гражданские здания и их техническая эксплуатация»: Учебник.- М.: В.Ш., 1985.

3. «Техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений»: Справ. пос. \Бойко М.Д. и др._М.: Стройиздат, 1993.

4. Комков В.А., Рощина С.И., Тимахова Н.С. «Техническая эксплуатация зданий и сооружений»: Учебник.- М.: ИНФРА-М, 2005.

Размещено на Allbest.ru