Трещины в конструкциях зданий: как обследовать и устранять

Трещина трещине рознь. Тончайший ажурный кракелюр на старинных картинах, мебели, автомобилях не только подчеркивает их возраст, но также в разы увеличивает ценность и цену. Трещина на здании, пусть даже самая незначительная, наоборот, может не только снизить со временем его стоимость, но стать прямой угрозой для здоровья и жизни его обитателей. Поэтому важно вовремя понять причину ее появления, динамику расширения и варианты устранения. Обычно специалисты строительной лаборатории в обязательном порядке обращают внимание и уделяют время изучению трещин в конструкциях здания в ходе его полного обследования. Однако ничто не мешает провести отдельное обследование трещин, если служба эксплуатации считает это необходимым и своевременным.

1. Причины появления трещин и что делать при их обнаружении
2. Классификация трещин
3. Особенности и этапы проведения обследования трещин
4. Рекомендации по устранению трещин

Причины появления трещин и что делать при их обнаружении

Авторитетно заявляем, что трещины выявляют при каждом обследовании здании или сооружения, поскольку они являются наиболее распространенным строительным дефектом. Как в старых постройках, так и в новостройках. Неважно, как каком из этапов строительства они были «заложены», при ошибке в расчетах на стадии проектирования, из-за использования некачественных материалов, несоблюдения технологического процесса или неграмотной эксплуатации. Трещины невозможно предугадать и предотвратить, их можно только обнаружить. Констатация факта, вот, что действительно важно. Обнаружить и понять степень угрозы их распространения и возможности по контрмероприятиям, которые снизят и замедлят эту разрушительную деформацию, ведь трещины являются дефектом неисправимым.

Помимо вышеперечисленных, причин для появления трещин довольно много. Их условно делят на естественные, антропогенные и техногенные, поэтому нельзя сказать, что за каждой трещиной в здании стоит именно ошибка человека. За то можно сказать, что чаще всего причина появления трещин носит комбинированный характер.

К естественным причинам относят те, что связаны с необычными, непредсказуемыми явлениями природы, которые проектировщики стараются рассчитать, но не всегда это возможно, как то:

• движение, осыпание, утечка грунтов и изменение их физико-механических свойств;
• экстремальные температурные режимы, особенно циклы замерзания и оттаивания;
• выветривание;
• повышенная влажность;
• природные стихийные бедствия.

Антропогенные причины связаны с человеческими ошибками при строительстве и эксплуатации, которые могут привести к:

• неправильной закладке и сильной просадке и усадке фундамента, с его последующей деформацией, а также его движению вместе с грунтами;
• неравномерной статической нагрузке на фундамент или ее увеличению в дальнейшем, особенно в ходе реконструкционных работ с перепрофилированием здания, появлением надстроек и пристроек;
• использованию некачественных стройматериалов;
• несоблюдению технологии строительства, в том числе температурных швов;
• чрезмерным нагрузкам при эксплуатации, особенно при использовании дополнительного тяжелого неучтенного при проектировании оборудования.

Техногенные причины также связаны деятельностью человека, но опосредованно. Такими причинами являются:

• разного рода вибрации: от наземного и подземного транспорта, работы оборудования внутри здания, а также забивки свай и других земляных работ на соседнем участке;
• взаимное влияние двух соседних фундаментов;
• падение, попадание и прочие вмешательства внешних инородных тел;
• направленное механическое воздействие: удары, сверление, штробление и т.д.
• техногенные катастрофы: аварии, взрывы, пожары и пр.

На первом этапе обнаружения (т.е. в тех случаях, когда трещина визуально не индентифицируется, как критичная) новой трещины в конструкции здания или сооружения, специалист эксплуатирующей компании должен:

1. Зафиксировать факт обнаружения в ведомости и на чертеже, подробно описать трещину, постараться выяснить причину ее появления.
2. Произвести необходимые оперативные противоаварийные мероприятия, направленные в направлении, противоположном выявленной нагрузке.
3. Вести наблюдение за трещиной с помощью маяков в течение 20-30 дней, чтобы выявить динамику ее расширения и понять уровень возможность опасности. Маяки делают в виде заплатки из гипса, которая устанавливается в нескольких местах по ходу трещины. Если деформации продолжаются, то маяк треснет.

В тех случаях, когда трещина продолжает динамично расширяться, потребуется ее обследование экспертами независимой лаборатории с тем, чтобы получить полную картину ситуации, возможные сценарии развития событий и рекомендации по корректирующим мероприятиям, на основе которых потребуется разработать проект усиления конструкции.

Классификация трещин

Трещины разделяют по:

1. Месту образования: фасадные или конструкционные
2. Виду разрушения: раздавливание, срез, сдвиг или разрыв
3. Очертанию: прямые, изогнутые/ломаные, замкнутые, веерные, радиальные
4. Протяженности
5. Направлению: горизонтальные, вертикальные, наклонные
6. Глубине: поверхностные или сквозные;
7. Динамике развития
8. Степени опасности

Особенности и этапы проведения обследования трещин

Обследование трещин – это комплексное изучение дефекта в конструкции здания с целью определить причины его возникновения, степень опасности/безопасности эксплуатации здания, динамику разрушения, возможные последствия и компенсирующие мероприятия. Обследование выполняется специализированной организацией в соответствии со следующими нормативными документами: ГОСТ 31937-2011, СП 13-102-2003, СТО НОСТРОЙ/НОП 2.9.142 2014, МДС 13-20.2004.

Этапы проведения обследования трещин совпадают с обследованием здания в целом или его отдельных конструкций, поэтому просто их перечислим:

1. Предварительный этап, который документально определяет взаимоотношения специалистов строительной лаборатории и заказчика, а также техническое задание на обследование, которое может быть подготовлено как заказчиком, так и совместно с лабораторией.
2. На подготовительном этапе эксперты изучают всю предоставленную заказчиком техническую документацию по проекту и проводят дополнительно опросы эксплуатирующего персонала, чтобы уточнить цели исследования и возможные причины появления дефектов. Сюда можно включить информацию о наблюдении за трещиной, если ее уже производили
3. На этапе визуального осмотра эксперт приезжает на объект для составления предварительного заключения. Он делает первичные выводы о причинах появления повреждений, которые затем подтверждаются или опровергаются при инструментальном исследовании и расчетах. На основании осмотра составляется акт, в котором указывается характер и основные параметры трещин. А также решается вопрос об установке маяка.
4. Следующим этапом является инструментальное обследование, которое проводят в тех случаях, когда предварительное заключение описывает трещины, как динамичные, развитые или большие. В ходе инструментального обследования, если необходимо, берутся пробы материалов для лабораторных исследований.
5. Затем все данные анализируются, чтобы сделать вывод о состоянии конструкций и оформить заключение с рекомендациями, на основе которого, в дальнейшем, можно составлять ТЗ на проведение ремонтных работ.

Однако обследование трещин имеет и ряд специфических особенностей.

Во-первых, это наблюдение за трещинами с помощью маячков, о котором мы уже упоминали. Осуществить такое наблюдение может специалист эксплуатирующей компании или из приглашенной лаборатории. Для их установки фрагмент облицовки конструкции зачищается, а маяки выставляются в местах наибольшего развития вдоль всей трещины с промежутком в 2-3 метра. Чаще всего используют гипсовые маяки, однако можно также установить металлические, конструкции Белякова, даже пластиковые или бумажные. Наблюдение за динамикой раскрытия выполняется в течение 20-30 суток, соответствии с графиком и до момента, когда трещина перестанет расширяться. В результате ей присваивается статус по динамике и величине.

Во-вторых, кроме маячков, для наблюдений за трещинами использовать также можно ультразвуковой/акустический, химический или люминесцентный. Акустический метод предполагает использование ультразвуковых аппаратов или специального простукивания. Для химического метода специалист применяет индикаторную светочувствительную бумагу и реагенты, с целью выяснить, является ли трещина сквозной. Люминесцентный метод необходим для выявления мельчайших повреждений, особенно внутренних, для чего на поверхность наносят индикаторный состав и просвечивают ультрафиолетом.

В-третьих, это инструменты, которые используют эксперты на этапе инструментального обследования трещин. Применения тех или иных инструментов, конечно, зависит от конкретной задачи, величины дефекта и прочих условий. Иногда специалисту достаточно и простого визуального осмотра с линейкой, штангенциркуля и уровня. А вот для более детальных промеров могут понадобиться тензометр, эндоскоп, измеритель прочности бетона, анемометр, магнитометр, тепловизор.

Рекомендации по устранению трещин

В интернете на запрос: как устранить трещины в здании, на фасаде, в кирпичной кладке, найдутся несколько тысяч различных рекомендаций и техник их исполнения. Поэтому перед принятием каких-нибудь действий, просим вас обратить внимание на две важные вещи:

1. В тех случаях, когда речь идет о трещинах в новом здании, следует помнить, что его фундамент будет давать усадку от трех месяцев до двух лет, в зависимости от этажности, материалов и грунтов. Поэтому ремонтные работы следует производить только по окончанию усадки, когда трещина станет стабильной, а отследить это можно с помощью маяка. Трещины в старых зданиях требуют наблюдения реже, а ремонта — быстрее.
2. Однако, если наблюдение за трещиной с использованием маяка четко указывает на ее продолжающееся расширение, лучшим решением будет обследование трещины специалистами независимой лаборатории, которые смогут выявить первопричину и дать конкретные рекомендации по ее устранению и ремонту трещины.

Поэтому сейчас мы ограничимся лишь общими рекомендациями:

• Устранять трещины в здании лучше всего теми же материалами, из которых дефектная конструкция была построена, реже – с помощью монтажной пены;
• Небольшие трещины стабильного типа можно убрать с помощью армирующей ленты, грунтовки и оштукатуривания;
• Стабильные трещины средней величины заполняют раствором с помощью шприца и укрепляют металлической сеткой;
• Нестабильные трещины следует дополнительно стянуть стальными скобами, швеллерами, стальной арматурой или усилить композитными материалами;
• Глубокие трещины в стенах кирпичного дома устраняются путем частичной разборки конструкции и новой кладки на ее месте.