что такое дефект строительство

Строительная дефектология

Отсутствие сознательного представления о механизмах действий, напряженных состояний и работу материалов конструкции, инженерного оборудования и условий их эксплуатации приводит не только к увеличению стоимости, но и к возникновению дефектов, разрушений и аварий зданий и сооружений.

Именно поэтому разработка научного направления, связанного с дефектологией зданий и сооружений, является, на наш взгляд, актуальным и перспективным.

Целью исследования является предотвращения разрушений и аварий зданий и сооружений, для ее достижения решаются следующие задачи:

• выявление, обобщение и систематизация основных дефектов строительных материалов, изделий и конструкций, технологических процессов строительного производства и инженерного оборудования зданий и сооружений;

• разработки и усвоения аналитических, визуальных и инструментальных методов диагностики дефектов и повреждений (дефектоскопия);

• исследование основных причин возникновения дефектов и повреждений и разработка методов их предупреждения и устранения;

• на основании выполненных исследований формируются выводы о пригодности (или непригодности) к дальнейшей эксплуатации материалов, конструкций, инженерного оборудования или отдельных элементов и прогнозируется их надежность и долговечность.

Термины и определения

Толкование основных терминов и определений регламентируется действующими нормативными документами, хотя по исследуемой темы они требуют дополнительного объяснения и развития, основные из которых следующие.

Одним из ключевых понятий в технической диагностике является надежность, что рассматривается как способность зданий и сооружений или отдельных конструктивных элементов или узлов выполнять свои функции в течение проектного срока. Очевидно, что это определение нельзя рассматривать без таких свойств, как долговечность и безотказность, характеризующихся работоспособностью при заданых условиях эксплуатации до достижения определенного предельного состояния. При этом следует отметить, что в такой сложной системе, как здание или сооружение отказ одного элемента или одного свойства может привести к накоплению дефектов и остановки функционирования всего объекта. Например, низкая водонепроницаемость бетона плотины может остановить работу ГЭС, хотя другие свойства конструкции могут быть даже очень высокими. То есть, требования к надежности зданий и сооружений должны соответствовать эксплуатационным условиям, которые определяют долговечность материалов, деталей и конструкций. Например, совершенно непонятно как по действующим нормативным документам гарантировать срок эксплуатации здания или сооружения в течение 50-150 лет, если у вяжущих материалах и у антикоррозийной защиты такой гарантии нет.

Терминологический и понятийный аппарат рассматриваемого направления требует дополнительного толкования и развития.

Теоретические основы.

Относительно критических дефектов, то распределение случайной величины здесь, очевидно, подчиняется биноминальной закона и его отдельном случае формуле Пуассона.

Вероятность разрушения во времени современные методы рассматривают в форме нормального закона раздела. С этим нельзя полностью согласиться, так как основной постулат вероятностного анализа, который заключается в случайности выборки, не всегда отвечает практике строительства. Так, например, нормы минимальный закон распределения прочности в конструкциях еще не гарантирует случайности расположения по нормальному закону конструкций в здании, то есть при проектировании класса бетона, например, С20/25, конструкции со средней прочностью 24-26МПа могут оказаться в одном пролете рядом, и их фактическое состояние будет соответствовать совершенно иному распределения прочности.

Теоретический подход к исследованию дефектов зданий и сооружений должен включать как формальные, так и неформальные методы анализа. Ведь традиция применения готового математического анализа в решении научно-исследовательских задач в строительстве не всегда соответствует работы материалов, изделий, конструкций и инженерного оборудования зданий и сооружений, о чем свидетельствует вышеприведенный пример.

Так как целью исследования является выявление дефектов и причин их возникновения, физического износа, фактической работоспособности и ресурса материалов, изделий, конструкций и инженерного оборудования зданий и сооружений, теоретический подход к решению поставленных задач каждого отдельного уровня может быть разное, но по здания или сооружения он должен быть единым и целостным.

Как и любая отрасль знаний, строительная дефектология требует разработки и своей методологии и методики исследований.

Целью этого этапа исследований является разработка методологического подхода для глубокого рассмотрения проблемы многопланово и многомерно как в целом, так и на разных стадиях строительного процесса и технической эксплуатации зданий и сооружений от исследования дефектов в проектировании и инженерно-геологических изысканиях к производству и эксплуатации. Основными методологическими особенностями рассматриваемого направления является междисциплинарность, дифференциация и синтез результатов исследований.

Вероятность распределения воздействий нагрузок и свойств материалов, изделий и конструкций является основанием для постановки исследований на экспериментально-статистическую основу с учетом неформальных реалий строительства с применением и развитием современных математических методов и ЭВМ.

Для сложных систем, к которым относятся здания и сооружения, наиболее перспективным является структурный анализ с разделением системы на отдельные блоки, группы и функции, выделением взаимосвязи и природы физико-химических процессов, происходящих со свойствами материалов, изделий и конструкций.

На основании анализа современных методологических подходов предлагается рассмотрение объекта исследования как иерархии системно-структурных уровней от материала к конструкции в целом, трансформирующиеся, развиваются и приобретают нерабочее состояние здания или сооружения во времени под действием природных факторов и эксплуатационных действий и нагрузок.

Отдельные структурные уровни этой полисистемы отличаются как пространственно-временными масштабами, влияниями и нагрузками, так и технико-экономическими закономерностями.

Особенностями такого подхода есть и еще то, что при переходе к каждому следующему иерархического уровня дефекты системы нижнего уровня становятся дефектами системы высшего уровня.

Пример

Для примера рассмотрим такой дефект, как трещина в железобетонной конструкции. Упрощенная фиксация этого дефекта была бы не только не связанная, а и ошибочная.

Для выявления дефектов зданий, сооружений или их конструктивных элементов применяются различные методы исследования, в частности визуальный и инструментальный, которые требуют от исследователя не только определенного уровня теоретических знаний, а и опыта работы и владения тонкостями техники эксперимента.

Такие дефекты: как повреждения, раковины, трещины, поры, недопал или пережог кирпича и много других поверхностных дефектов, определяются визуальным методом. Но для более глубокого анализа и выявления внутренних дефектов необходимо применение инструментальных методов в частности геодезических, механических, акустических, электрических, пневматических, нейронных, оптических, вибрационных, рентгеновских, магнитометрических и радиометрических т.п. Наиболее перспективными, на наш взгляд, являются ультразвуковые импульсные (см. рисунок), вибрационные, телевизионные и пневматические (основанных на измерении сопротивления прохождения воздуха сквозь тело конструкции) методы, хотя для выяснения причин возникновения дефектов стоило бы еще применять и физико-химические методы исследований.

К сожалению, арсенал инструментальных методов определения дефектов строительных материалов, изделий и конструкций в условиях строительного объекта очень ограничен. Поэтому научные исследования в строительной дефектологии требуют дальнейшего развития, совершенствования и создания новой инструментальной базы.

Ультразвуковой импульсный метод определения внутренних дефектов.

Согласно действующих нормативных документов по степени опасности и возможностями устранения дефекты и повреждения делятся на критические, по которым использование зданий или сооружений или их элементов по функциональному назначению становится невозможным, существенные, которые не являются критическими, но существенно влияют (как правило требуют дополнительных усилий и больших затрат на их устранение) на функционирование зданий или сооружений или их элементов, несущественные (Малозначительные), которые существенно не влияют на функционирование объекта, но требуют дополнительных мер для зданий или сооружений или их элементов. По методам определения дефекты и повреждения подразделяются на явные, то есть те, которые можно обнаружить стандартными или другими известными и доступными способами, и скрытые, которые невозможно обнаружить известными и доступными методами. По возможности устранения дефекты и повреждения делятся на те, что технически возможно и экономически целесообразно устранять и те, которые устранять технически невозможно и экономически нецелесообразно. До сих определений еще можно добавить неисправности, т.е. дефекты, которые мешают процессу строительства и нормальной эксплуатации здания или сооружения. Как и всякий дефект, неисправность может быть критической, существенной или несущественной, такой, что возможно и целесообразно устранять или нецелесообразно.

Но и эта классификация требует некоторого пояснения. Так, например, неправильное расположение арматуры в железобетонной конструкции по факту является скрытым дефектом, но по возможностям инструментального контроля, конечно, явным. Или применения добавок, со временем приведет к коррозии цементного камня и арматуры ­ туры. Конечно, если было известно о наличии в составе добавок, веществ, вызывающих коррозию, то это дефект явный. А если нет, и если нормативными документами разрешено их применять? Аналогичная ситуация и с применением различных цементов. Еще сложнее ситуация с определением дефектов химического состава металлов, технически осуществить можно, но в условиях производства практически нереально. То есть необходимо разграничить юридические и реальные толкования дефектов и их видов. Относительно сущности и несущественности дефектов и методов их устранения может за исключением случаев полного разрушения, все дефекты можно исправить и устранить и дело здесь только в экономической целесообразности.

По происхождению дефекты и повреждения условно делятся на генетические (Например, пороки древесины или дефекты кристаллической решетки стали), технологические, образующиеся в процессе выполнения работ (например, трещины сварки швов, возникшие в результате использования некачественных электродов или нарушения технологических режимов сварки, недопал или пережог кирпича и т.д.), транспортно-складские (Например, неправильное расположение прокладок при складировании конструкций, неровные стропы и др.), монтажные (Неправильное соединение закладных деталей, арматуры и т.п.). По месту расположения дефекты можно разделить на внешние и внутренние.

Недостаточной является классификация дефектов и по виду материалов и работ (земляные, монтажные, бетонные и железобетонные работы и т.п.).

Есть возможна различная классификация дефектов, но, очевидно, все рассмотренные виды дефектов не обходимо объединить и рассматривать непосредственно в системе причин, конструктивных элементов и последствий.

С этих позиций предлагается классифицировать по причинам и эксплуатационными признаками конструктивных элементов:

• дефекты научно-исследовательских и инженерно-изыскательских работ (неправильная оценка инженерно-геологических условий свойств почв, условий строительной площадки, методические ошибки расчетов, условий эксплуатации);

• дефекты проектной документации (неправильный выбор расчетных схем, ошибки в объемно-планировочных решениях, расчетах и конструировании и др.);

• дефекты земляных сооружений, оснований и фундаментов (недопустимы оседания и просадки, набухание грунта и его морозный пучения, несоответствие размеров разрушения конструкций);

• дефекты ограждающих изделий и конструкций (низкая прочность, морозостойкость, коррозионная стойкость, водонепроницаемость, некачественная герметизация, высокая теплопроводность, погрешности и неточности размеров расположения и соединений отдельных деталей);

• дефекты несущих конструкций (низкие показатели несущей способности и агрессивной устойчивости, недопустимы деформации, размеры трещин, неправильное расположение закладных деталей, погрешности и неточности геометрических размеров и соединений отдельных элементов, трещины и неровности сварных швов и т.д.);

• дефекты кровли (трещины, отслоения, увлажнения и промерзания парозащитной слоя, разрывы в местах стыков, протекания и т.д.);

• дефекты гидроизоляции и антикоррозионной защиты (низкая водонепроницаемость и коррозионная стойкость, некачественно выполненные стыки и места соединений с инженерным оборудованием, плохая герметизация, пятна, отслоения гидроизоляционного или антикоррозионной слоя и т.п.);

• дефекты теплоизоляции (высокая теплопроводность, конденсация пара на поверхности конструкции, загнивания, высокая теплоотдача, плохая герметизация и т.д.);

• дефекты отделки («Дутики», отслоение, трещины, пятна, высолы и нарушения размеров штукатурного слоя, волдыри, плесень, отслоение и разрывы в обоях, деформации, выпадение стекла, оптические искажения, трещины в окнах и дверях, складки, «лысины, пятна, высолы, отслоения)

• дефекты инженерного оборудования (коррозия труб и оборудования, протекания и недостаточный напор воды в водопроводе, протекания газа, дымление и перегрев печей, недостаточный обогрев помещений, засорения и повреждения канализационных приемников, некачественная электроизоляция, неправильный расчет электросети и т.д.).

Рассмотреть все перечисленные дефекты, причины их возникновения и способы предотвращения и устранения невозможно. Поэтому для примера возьмем характерные дефекты и повреждения несущих железобетонных конструкций, основные причины их образования, способы по предупреждению и устранению. Прежде всего отметим, что основными причинами образования дефектов здесь, несоответствие теоретической модели реальным условиям работы конструкции, просчеты в конструировании, выборе материалов и нарушение технологического регламента работ, к которым еще добавляются перегруженных в процессе производства работ и при эксплуатации. Типичными дефектами бетонных и железобетонных изделий являются:

· Трещины на одной боковой поверхности перпендикулярно расположения предварительно напряженной арматуры

· Беспорядочные волосяные трещины на всей поверхности после тепловой обработки конструкций

· Волосяные трещины на боковой поверхности верхней зоны

· Местные повреждения от ударов и образования отверстий

· Увеличение объема и трещины в верхней зоне

· Местные трещины в сжатой и растянутой зонах

· Глубинные трещины по поверхности верхней зоны

· Трещины в верхней зоне над опорой

· Трещины в пакете изделий

· Размытые участки, отдельные трещины

· Трещины в растянутой зоне

· Существенные деформации и трещины

В статье осуществлен анализ применения в современном строительстве ограждающих к.

В нашем жилом помещении вопрос с комфортом стоит довольно остро, так как со мной.

Современный рынок теплоизоляционных материалов Украины представлено разнообразны.

Источник

Дефекты в строительстве и методы их определения

Основные понятия дефекта и его разновидностей приведены в ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения» [ 12].

Дефект –каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям.

Дефектное изделие – изделие, имеющее хотя бы один дефект.

Явный дефект – дефект, для выявления которого в нормативной документации, обязательной для данного вида контроля, предусмотрены соответствующие правила, методы и средства.

Скрытый дефект – дефект, для выявления которого в нормативной документации, обязательной для данного вида контроля, не предусмотрены соответствующие правила, методы и средства.

Критический дефект – дефект, при наличии которого использование продукции по назначению практически невозможно или недопустимо.

Критический дефект при выполнении СМР– дефект, при наличии которого здание, сооружение, его часть или конструктивный элемент функционально непригодны, дальнейшее ведение работ по условиям прочности и устойчивости небезопасно, либо может повлечь снижение указанных характеристик в процессе эксплуатации [38].

Значительный дефект – дефект, при наличии которого существенно ухудшаются эксплуатационные характеристики строительной продукции и ее долговечность [38]. Дефект подлежит устранению до скрытия его последующими работами.

Устранимый дефект– дефект, устранение которого технически возможно и экономически целесообразно.

Неустранимый дефект – дефект, устранение которого технически невозможно или экономически нецелесообразно.

Устранимость и неустранимость дефекта определяют применительно к рассматриваемым конкретным условиям производства и ремонта с учетом необходимых затрат и других факторов. Один и тот же дефект может быть отнесен к устранимым или неустранимым в зависимости от того, обнаружен он на ранних или на заключительных этапах технологического процесса производства (ремонта).

Неустранимые дефекты могут переходить в категорию устранимых также в связи с усовершенствованием технологии производства (ремонта) продукции и снижением затрат на исправление брака.

Брак – продукция, передача которой потребителю не допускается из-за наличия дефектов.

Понятие «брак» совпадает с понятием «забракованная продукция», если продукция состоит из одной единицы, оказавшейся дефектной, или из нескольких единиц, в каждой из которых имеется хотя бы один дефект. Если продукция, состоящая из нескольких единиц (например, партия конструкций), забракована по результатам выборочного контроля, то в ней, кроме дефектных единиц (дефектных конструкций) могут содержаться также и годные единицы (годные конструкции). В этом случае брак может выделяться из забракованной продукции при ее разбраковке методом сплошного контроля.

В приведенных случаях понятия «брак» и «забракованная продукция» не совпадают. Понятие «брак» относится, как правило, к условиям создания продукции. Однако, если брак обнаруживается при эксплуатации или потреблении продукции, то ответственность за выпуск брака и поставку его потребителю несет изготовитель (поставщик) продукции.

Исправимый брак – брак, все дефекты, в котором обусловившие забракование продукции, являются устранимыми.

Неисправимый брак – брак, в котором хотя бы один из дефектов, обусловивших забракование продукции, является неустранимым.

С целью создания единой методологической основы по определению уровня качества строительной продукции на основе проведенной дифференциации возможных нарушений по степени их тяжести, был разработан классификатор основных видов дефектов в строительстве и промышленности строительных материалов [38]. Классификатор предназначен для его использования в системе архитектурно-строительного надзора с целью подготовки материалов о результатах проверок на конкретных объектах, анализа уровня качества выполняемых строительно-монтажных работ и производимых строительных материалов, конструкций и изделий на территории региона.

На основе данных, содержащихся в классификаторе, выборочно приведем существующие дефекты в строительстве по основным видам СМР (табл. 10.2 – 10.4).

Классификация дефектов по земляным работам и земляным сооружениям

Классификация дефектов при установке свайных фундаментов

Большую роль в обеспечении качества играет операционный контроль качества, о котором было упомянуто ранее. Данный вид контроля осуществляют в процессе строительства при выполнении отдельных технологических операций. Такой контроль должен обеспечивать своевременное выявление дефектов, несоответствий и причин их появления. Также он предусматривает принятие необходимых мер по устранению и недопущению дефектов. При выполнении земляных работ применяются все методы операционного контроля: визуальный, инструментальный и лабораторный.

Какие же операции осуществляются при контроле качества работ при выполнении земляных работ и работ по устройству оснований?

Перечислим некоторые их них. При отрывке котлованов, выемок и устройстве оснований операционный контроль применим к следующим технологическим операциям и конструктивным параметрам:

– закрепление разбивочных осей и высотных отметок;

– разбивка внутренней и наружной бровок котлована и их закрепление;

– забивка гидротехнического шпунта;

– съемка границ открытого котлована;

– вид и характеристики открытого грунта;

– технология разработки грунта в зимних условиях и устройство укрытий от промерзаний;

– наличие воды, снега, промерзания грунтов в котловане.

Приведем примеры некоторых видов дефектов при устройстве фундаментов.

При выполнении работ по установке свайных фундаментов применяются визуальный, инструментальный и лабораторный методы контроля.

Производственный контроль качества работ при устройстве фундаментов из забивных свай состоит из входного контроля качества свай (рис.10.7) и операционного контроля процесса устройства свайных фундаментов.

Рис. 10.7. Производственный контроль качества процесса «Устройство свайных фундаментов» и методы определения дефектов

Операционный контроль, осуществляемый при контроле качества работ при устройстве свайных фундаментов, включают проверку правильности:

– разметки мест забивки свай и закрепления центров свай;

– разметки по длине свай;

– забивки пробных свай;

– глубины погружения свай;

– забивки дублирующих свай;

– выполнения узлов соединения составных свай;

– проведения статических и динамических испытаний свай;

– выполнения исполнительной геодезической съемки свайного поля и др.

Источник