Маяки на строительных конструкциях. Х причин установить маяк на трещину в жилом здании. Термины и определения

Гипсовые маяки для наблюдения за трещинами ранее были наиболее популярным инструментом контроля. В связи с распространением более эффективных средств мониторинга повреждений и деформаций строительных конструкций гипсовые маяки утратили былое значение и все реже применяются. Тем не менее, есть немало приверженцев их использования, а трещин, на которых они присутствуют, все еще достаточное количество, что бы желающие могли ознакомиться лично с данным приспособлением. Сегодня мы разберем основные требования и условия использования гипсовых маяков при наблюдениях за трещинами в строительных конструкциях зданий и сооружений и постараемся найти ответ на вопрос: «Пришло ли время запретить использование гипсовых маяков?»

Маяки из цементно-песчаного раствора обычно устанавливаются со стороны улицы

Маяки обсуждаемого сегодня типа могут изготавливаться из строительного гипса (алебастра), из цементно-песчаного, либо любого другого строительного раствора, из различных сухих строительных смесей, либо из готовых гипсовых пластин. Несмотря на разнообразие материалов, объединяет их главное — механизм использования для наблюдений за трещинами в строительных конструкциях зданий. Сигналом для специалиста является так называемое «срабатывание» маяка — появление трещины в самом маяке. Именно по этой причине мы объединили под общим наиболее распространенным названием «гипсовые маяки » любые конструкции для наблюдения за трещинами, работающие по вышеуказанному принципу (за исключением стеклянных, которые работают по тому же принципу, но существенно отличаются материалом изготовления). Подавляющее большинство специалистов видели гипсовые маяки, установленные на конструкциях. Очень многие имеют опыт их «изготовления». Но когда речь заходит о их недостатках, ограничениях и принципах использования, далеко не каждый понимает особенности данного вида наблюдений и причины его вытеснения более совершенными инструментами. Давайте начнем изучение вопроса с методической литературы и рекомендаций по использованию гипсовых маяков.

Методическая литература

Литература, описывающая требования и методики использования гипсовых (алебастровых / цементных) маяков, относится к разным областям. Соответствующие описания есть в документах, предназначенных для:

служб эксплуатации зданий и сооружений различного назначения
специалистов по технадзору и контролю процессов строительства
экспертов и специалистов по техническому обследованию
специалистов, выполняющих геотехнический мониторинг и наблюдение за деформациями оснований, фундаментов зданий и сооружений
и др.

Мы сделали выборку из текстов этих источников и ниже размещаем цитаты только из некоторых документов, в наибольшей степени раскрывающих особенности маяков данного типа. Так получилось, что отобранные документы в основном предназначена для специалистов по техническому обследованию и мониторингу зданий и сооружений.

Руководство по наблюдению за деформациями фундаментов зданий и сооружений

НИИОСП Госстроя СССР 1975 г.

Данное руководство является наиболее старым из приводимых источников. Следует отметить, что уже в 60-70 годы прошлого века гипсовые маяки были не единственным средством контроля трещин и в руководстве приводятся описания других устройств. В отношении гипсовых маяков в нем есть следующая информация:

8. НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ТРЕЩИНАМИ

8.1. При появлении трещин в несущих конструкциях зданий или сооружений следует организовать систематическое наблюдение за их развитием с тем, чтобы выяснить характер деформации конструкций и степень опасности ее для дальнейшей нормальной эксплуатации.
…
8.3. На каждой трещине устанавливают маяк, который при развитии трещины разрывается. Маяк устанавливают в месте наибольшего развития трещины.
…
Маяки простейшего вида показаны на рис. 68. Маяк представляет собой гипсовую или алебастровую плитку толщиной около 10 и шириной 50 — 80 мм. Плитка крепится к обоим краям трещины на стене, очищенной от штукатурки. Разрыв маяка свидетельствует о развитии трещины.

Пособие по оценке физического износа жилых и общественных зданий

ЦМПИКС при МГСУ В.В. Мешечек, Е.П. Матвеев, М. 1999

Пособие достаточно полно раскрывает вопросы контроля трещин, дает практические указания, содержит формы и требования к оформляемой в процессе наблюдений документации . Но гипсовым маякам в нем отведено достаточно мало места:

Маяки изготавливаются из гипса, цемента и стекла. Маяки устанавливаются на каменной стене, очищенной от облицовочного слоя, не менее двух на каждой трещине …

Маяки ставятся на очищенную поверхность конструкции перпендикулярно трещине: цементные и алебастровые — не менее двух на трещину и на каждый метр по одному маяку, остальные — на каждые 3 метра по одному маяку, но не менее одного маяка на трещину.
На конструкции и в специальном журнале отмечается номер и дата установки маяка; в журнале, кроме того, записывается ширина раскрытия трещины и приводится схема установки маяков (рис. 3).
При разрыве цементного или алебастрового маяка, что свидетельствует о развитие трещины, ставятся новые маяки …

Пособие по обследованию строительных конструкций зданий

АО «ЦНИИПромзданий» М. 2004 г.

Данное пособие предлагает еще более широкий выбор методов работы с трещинами в зданиях и четкие указания в отношении размеров гипсовых маяков:

5.3.10. Маяк представляет собой пластинку длиной 200-250 мм, шириной 40-50 мм, высотой 6-10 м, из гипса или цементно-песчаного раствора, наложенную поперек трещины, или две стеклянные или металлические пластинки, с закрепленным одним концом каждая по разные стороны трещины, или рычажную систему. Разрыв маяка или смещение пластинок по отношению друг к другу свидетельствуют о развитии деформаций.
Маяк устанавливают на основной материал стены, удалив предварительно с ее поверхности штукатурку. Рекомендуется размещать маяки также в предварительно вырубленных штрабах (особенно при их установке на горизонтальную или наклонную поверхность). В этом случае штрабы заполняются гипсовым или цементно-песчаным раствором.

Техническое обследование строительных конструкций зданий и сооружений

Общероссийский общественный Фонд «ЦЕНТР КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬСТВА» Санкт-Петербургское отделение В.Т. Гроздов СПб. 1998

Это источник, наиболее подробно излагающий тему контроля трещин. Он содержит не только описание методов работы, но и некоторые сведения об особенностях использования маяков:

Первичный осмотр трещин, вызванных неравномерной осадкой фундамента и перепадом температуры, позволяет определить их происхождение и раскрытие, но не дает возможность выяснить, произошла или нет стабилизация деформации. Для получения представления о динамике развития трещин и их стабилизации на стены устанавливают маяки. На каждую трещину ставят не менее двух маяков; один — в месте максимального развития трещины, другой — в месте начала ее развития. Маяки чаще всего изготавливают из гипса (алебастра). На наружных поверхностях стен иногда делают цементные маяки. Маяки могут быть также стеклянными и металлическими.

Гипсовые (цементные) маяки устанавливают на очищенную от штукатурки поверхность стены. Маяки должны иметь уширения на концах (типа восьмерки) (рис. 1.3,а). Толщина гипсового маяка у трещины должна быть минимальной (6…8 мм).

С помощью гипсовых (цементных) маяков можно установить только факт продолжения развития деформаций (образование трещины на маяке) и замерить раскрытие трещины.

Металлические маяки с рисками позволяют выявить значения как раскрытия, так и закрытия трещин.
…
При анализе поведения маяков следует иметь в виду, что трещина в кладке становится естественным температурным швом. Установленный на ней маяк будет регистрировать не только деформации от неравномерной осадки фундамента, но и температурные. Поэтому при перепадах температуры даже при отсутствии неравномерной осадки фундаментов в маяке практически всегда будут возникать волосные трещины.

Необходимо постоянно проверять, не произошел ли отрыв маяка от поверхности стены. В случае отрыва устанавливают новый маяк.

В приведенных цитатах достаточно много необходимой нам информации по вопросам использования гипсовых маяков, но все же картина будет неполной, если не учитывать практику использования гипсовых маяков. Соответственно, анализировать эти и другие документы мы будем с учетом существующей практики применения гипсовых маяков и на основании такого анализа сформулируем основные требования, предъявляемые к данным устройствам.

Основные требования к гипсовым маякам

Размеры гипсовых маяков

Форма гипсового маяка может быть очень разной — от прямоугольной пластинки — до восьмерки

Обобщив сведения из источников, можно сказать, что допустимыми являются следующие размеры:

длина — 150-250 мм
ширина — 40-70 мм
толщина — 6-15 мм

При этом конфигурация в плане может быть в виде прямоугольной пластинки, восьмерки, либо промежуточных между этими двумя фигур. Габаритные размеры должны иметь соотношение сторон примерно от 1:3 до 1:5. Толщина может колебаться в диапазоне от 6 до 15 мм, но указывается, что толщина в месте прохождения трещины под маяком должна быть наименьшей.

Почему же в источниках приводится такой разброс размеров гипсовых маяков и могут ли их размеры отличаться от указанных на практике? Для ответа на данный вопрос следует обратиться к условиям использования маяков и особенностям конструкций, на которых они устанавливаются. Во-первых, значение имеет величина раскрытия трещины — чем шире трещина, тем длиннее маяк. Но при большом раскрытии трещины поперечное сечение маяка также должно быть достаточно большим, т.к. в месте прохождения маяка над трещиной, как мы помним, его толщина принимается минимальной. Соответственно, наибольшие размеры маяков используются при большой величине раскрытия трещины. Обычно такую картину можно наблюдать в кирпичных зданиях, имеющих повреждения в виде протяженных единичных трещин от неравномерных осадок фундаментов и грунтов основания. Напротив, в железобетонных конструкциях трещины чаще всего имею незначительное раскрытия и маяки для них изготавливаются меньших размеров. Хотя, для железобетонных конструкций использование гипсовых маяков не рекомендуется. В любом случае от ширины и длинны маяка зависит и площадь соединения маяка с поверхностью конструкции. Для оценки необходимых геометрических параметров гипсового маяка в каждом конкретном случае следует помнить главное правило:

Конструкция гипсового / алебастрового / цементного (растворного) маяка должна обеспечивать его надежное сцепление с поверхностью конструкций и целостность маяка при отсутствии изменений ширины раскрытия трещины. При этом, в случае увеличения ширины раскрытия трещины, должно соблюдаться следующее условие: величина растягивающего усилия, необходимого для разрыва маяка, должна быть меньше величины силы, действующей на отрыв или сдвиг, и способной оторвать маяк от поверхности конструкции, на которой он установлен.

Такие маяки скорее оторвутся от поверхности конструкции, чем треснут

Гипсовый маяк, отслоившийся от основания

Т.е. при раскрытии трещины, маяк должен разорваться над трещиной, а не оторваться от поверхности конструкции. И в то же время, при стабильности трещины, маяк должен оставаться целым. Слишком большое поперечное сечение гипсового маяка (обычно это бывает при его толщине, превышающей 15 мм) приводит к отрыву маяка от конструкции с одной из сторон от трещины, при этом сам маяк остается целым. Такую же картину можно наблюдать и в случаях, когда при установке маяка не было обеспечено его качественное крепление к конструкции. Это может происходить из-за малых размеров площади соприкосновения маяка с конструкцией, либо плохой подготовкой поверхности конструкции перед установкой маяка. Т.е. при определении необходимых размеров маяка важна и поверхность конструкции — насколько она гладкая, пыльная, впитывающая и т.п. Чем хуже сцепление с поверхностью — тем больше должна быть площадь соприкосновения маяка с конструкцией.

Говоря о геометрии гипсовых маяков, нельзя не сказать о недопустимости малой толщины маяка. При толщине маяка менее 5 мм, даже незначительные температурные и вибрационные влияния приводят к образованию трещины. Т.е. фактически, маяк «срабатывает» без значимых изменений ширины раскрытия трещины.

Материал для гипсовых маяков

Маяк в виде приклеенной гипсовой пластинки

Чаще всего маяки изготавливаются из строительного гипса (алебастра). Этот материал восприимчив к влаге, в связи с чем, не рекомендуется его использование для изготовления маяков во влажных помещениях и на улице (особенно в цокольной зоне зданий). Более устойчивыми в таких местах являются растворные маяки — они изготавливаются из цементно-песчаного раствора. К их недостаткам можно отнести слабое сцепление с поверхностью конструкций. В настоящее время распространение получили более подходящие материалы — сухие строительные смеси. Предпочтительнее использовать гипсовые и цементные штукатурные, а также клеевые смеси. Кроме того, встречаются маяки в виде установленных на клей гипсовых пластин, заготовленных заранее. Такие заготовки могут изготавливаться из гипса в формах, либо нарезаться из листовых гипсовых материалов. Важно при использовании готовых гипсовых маяков обеспечить их надежное клеевое крепление к поверхности конструкций. К преимуществам гипсовых заготовок для маяков следует отнести возможность выполнения маяков любой формы и стабильность размеров.

Особенности использования гипсовых маяков

Температурные влияния

Такую «гипсовую кляксу» трудно назвать маяком

При значительной протяженности, трещина, расположенная например, в ограждающей стене, работает как температурный шов, изменяя ширину раскрытия в зависимости от перепадов температуры. Если на такой трещине установлен гипсовый маяк, то он всегда «срабатывает», вне зависимости от того, есть или нет другие причины, кроме температурных воздействий. Возможность судить по такому маяку о тенденциях развития деформаций отсутствует практически полностью. Кроме того, в большинстве методик наблюдения присутствует требование о том, что рядом со «сработавшим» маяком необходимо установить новый. Для описанной выше ситуации это означает установку нового маяка при каждом осмотре, т.е. в общем случае 1 раз в месяц. Основываясь на данных фактах, следует исключить использование гипсовых маяков в ситуациях, когда трещина имеет значительную протяженность и возможны существенные перепады температуры конструкций. Также не имеет смысла устанавливать маяки на трещинах, природа происхождения которых связана с температурными деформациями конструкций, — так называемые температурные трещины. Протяженность трещины, на которой возможна установка маяка в указанных условиях, определяется исходя из конструктивных особенностей здания и места расположения трещины. Основываясь на практическом опыте, можно сказать, что с учетом описанных особенностей, область применения гипсовых маяков в ограждающих конструкциях зданий крайне ограничена и следует полностью отказаться от их использования за пределами отапливаемых помещений.

Возможность измерений

Гипсовый маяк ни чем не помогает при измерениях ширины раскрытия трещины

Как было сказано выше, цель гипсового маяка — подать сигнал о происходящем увеличении ширины раскрытия трещины. А можно ли проводить измерения величины изменения ширины раскрытия трещины, используя гипсовый маяк? Если трещина закрывается, то гипсовый маяк совсем не работает — в большинстве случаев он оторвется, либо получит повреждения, превышающие величину изменения ширины раскрытия трещины. В любом случае измерить величину закрытия трещины при помощи гипсового маяка не представляется возможным. Вроде как остается возможность, используя гипсовый маяк, выполнять измерения величины изменения ширины раскрытия трещины при ее увеличении. Но на самом деле, это также совершенно не оправдано. При наблюдениях за трещинами в зданиях и сооружениях рекомендуется выполнять измерения ширины раскрытия трещины с точностью, близкой к 0,1 мм. Попробуйте измерить трещину штангенциркулем с такой точностью в одном месте, а затем отступите от него на несколько сантиметров и повторите измерение. В большинстве случаев вы получите результаты, различающиеся более чем на 0,1 мм. Именно по этой причине в большинстве методик рекомендуется помечать места измерений ширины трещины штрихом, проведенным поперек трещины. Такая пометка позволяет проводить измерения каждый раз в одном и том же месте, но даже такой способ недостаточно точен. Вспомните геодезические наблюдения за осадками зданий и конструкцию используемых там осадочных марок. Они устроены таким образом, чтобы создать возможность установки геодезической рейки только одним единственным правильным образом. Для этого используются закругленные поверхности, что дает точечную опору для рейки, т.е. рейку можно установить только в одной конкретной точке. Именно таким образом и необходимо организовывать наблюдения за трещинами — обеспечить возможность измерения ширины раскрытия только в одном единственном правильном месте — между двумя точками. В наиболее простом варианте — это могут быть два дюбеля, забитые по разным сторонам от трещины. В продвинутом варианте — это реперные точки, предусмотренные в конструкции пластинчатого маяка . Гипсовый маяк абсолютно ничего не дает для возможностей измерения величины изменения ширины раскрытия трещин. Т.е. его конструкция не несет в себе никаких полезных функций, кроме одной, для которой он и предназначен, — сигнальной.

Практические ошибки

Здесь промахнулись с установкой маяка

Такие мазки гипсом совершенно не соответствуют опасности трещины

Наиболее распространенной критической ошибкой, при устройстве гипсовых маяков на трещинах, является несоблюдение рекомендуемых размеров. Чаще всего отступают от требований по толщине — либо это просто мазок шпателем / кистью намоченной в жидком гипсовом растворе, либо наоборот нашлепка, у которой толщина близка к ширине. В случае с тонким маяком в нем в первые же дни-недели образуется волосяная трещина, и если он совсем тонок, то трещина в нем продолжает увеличиваться, в дальнейшем принимая форму и размеры трещины самой конструкции. А в случае с толстым маяком обычно происходит отрыв маяка от основания. Этот же эффект мы видим и в случаях, когда габаритные размеры маяк слишком малы и площадь крепления к поверхности конструкции недостаточна. Аналогично ситуация развивается при совершении второй главной ошибки — неправильно подготовленная поверхность конструкции под установку маяка. Если не удален окрасочный или штукатурный слои, и маяк устанавливается на них непосредственно, то держаться он там не будет. Отрыв маяка от поверхности конструкции — это наиболее частая причина выхода его из строя.

Следующая распространенная ошибка — это вдавливание материала маяка в трещину во время изготовления. Такое происходит, когда трещина не маленькая, а маяк делают без закрытия трещины под маяком временной заслонкой. В этом случае гипс или раствор попадают в трещину, частично ее заполняя в месте установки маяка. Возможность нормальной работы маяка в этом случае крайне проблематична, так как над трещиной маяк должен иметь наименьшую величину поперечного сечения, чтобы сигнальная трещина в нем образовывалась именно в этом месте. В противном случае бывает крайне трудно идентифицировать и анализировать хаотично растрескавшийся кусок гипса вперемешку с остатками штукатурки и кусками стены вокруг трещины.

Гипсовый маяк на трещине в углу здания обычно получается хорошо только на картинках в технической литературе. На практике изготовление гипсового маяка в углу крайне проблематично и всегда нецелесообразно. Тем не менее, приверженцы гипса пытаются и в таких местах его использовать, что в подавляющем большинстве случаев не приносит хороших результатов.

Еще к ошибкам можно отнести тот факт, что зачастую после разрыва (срабатывания) маяка рядом с ним не устанавливается новый. Все же следует относиться к гипсовым маякам именно как к одноразовым сигнальным устройствам — после появления в них трещины трудно получить от них какую-либо достоверную дополнительную информацию.

Преимущества и недостатки гипсовых маяков

Преимущества

К основному преимуществу гипсового маяка следует отнести низкую стоимость материалов для его изготовления и высокую их доступность. Пару горстей строительно гипса (алебастра), гипсовой штукатурки или цементного раствора не составляет проблем найти. При необходимости все это можно купить за небольшие деньги в строительных магазинах, причем в удобной мелкой расфасовке. Правда, при определении цены маяка, следует прибавить к цене материалов величину зарплаты специалиста, пропорционально потраченному на установку гипсового маяка времени. А времени на вылепливание этого «чуда» требуется немало, правда скорость установки возрастает с опытом.

Вряд ли гипсовый маяк добавляет красоты этой стене, впрочем, как и трещина

Некоторые относят к преимуществам гипсовых маяков их эстетичность. И действительно, если к процессу установки гипсового маяка приложит руку настоящий скульптор, можно долго наслаждаться видом этого творения. Однако, в большинстве случаев гипсовые маяки изготавливаются обычными людьми и выглядят они не слишком презентабельно. Так что эту особенность преимуществом можно назвать лишь условно.

Низкая стоимость материалов и их доступность похоже остаются главными и единственными преимуществами гипсовых маяков.

Недостатки

При сравнении гипсовых маяков с пластинчатыми выводы совершенно очевидны

Правильно говорят, что все познается в сравнении. Любой маяк на трещине лучше, чем его отсутствие (за исключением «бумажных» и подобных им «маяков», использование которых может только навредить). Однако если сравнивать гипсовые маяки с альтернативными вариантами, то список может оказаться достаточно длинным . Например, бессмысленно сравнивать гипсовые маяки с электронными системами мониторинга, т.к. в большинстве случаев электроника проиграет гипсу из-за высокой стоимости, неоправданной для преследуемых в этих случаях целей. Хотя «электронные маяки» и дают очень много полезной информации, их применение в повседневной работе достаточно ограничено. Исходя из большинства наиболее распространенных на практике задач, следует выделить главные недостатки гипсовых маяков. Эту задачу легко решить путем сравнения свойств гипсовых маяков с их ближайшими по стоимости и решаемым задачам конкурентами — пластинчатыми маяками . Во-первых, кроме функции подачи сигнала, в большинстве моделей пластинчатых маяков присутствует возможность определения направления происходящих изменений, причем не только «влево-вправо», но и «вверх-вниз», а отдельные модели позволяют отследить движение «из плоскости» . В профессиональных моделях пластинчатых маяков присутствуют репеные точки для точных измерений величины изменения ширины раскрытия трещины. Время, затрачиваемое на установку пластинчатого маяка в разы, а то и на порядок меньше, чем в случае с гипсовым собратом. Пластинчатые маяки готовы к монтажу при любой погоде, в любое время года и при различных негативных воздействиях, будь то агрессивная среда или высокая влажность. С гипсовыми маяками надо быть более щепетильным и точно понимать какие условия эксплуатации они смогут выдержать.

Растворные маяки, сохранившиеся с начала прошлого века

Если собрать все недостатки гипсовых маяков и учесть фактическое отсутствие каких-либо серьезных преимуществ, то возникает резонный вопрос: «Почему же гипсовые маяки до сих пор используют?». Маловероятно, что в сегодняшнем законодательстве есть место для официального запрета на использование гипсовых маяков. А как говорится: «Разрешено все, что не запрещено». Но повысить эффективность наблюдения за трещинами можно и не прибегая к запретам. Этого можно достичь, более подробно излагая в методической литературе особенности и условия использования тех или иных инструментов контроля. Кроме того, организации могут самостоятельно разрабатывать стандарты предприятий, т.н. СТО, в которых определять порядок и методы мониторинга, наблюдения за трещинами, включая допустимые для использования конструкции маяков. Есть целый ряд таких регламентов, требующих небольшой корректировки, способной существенно повысить уровень эффективности работы специалистов за счет использования ими современных средств наблюдения. Каждый специалист и каждая организация вправе установить собственный запрет использования гипсовых маяков на подконтрольных им объектах, устранив этот анахронизм из профессиональной среды.

Ответственным этапом является изучение трещин, выявление причин их возникновения и динамики развития.
По степени опасности для несущих и ограждающих конструкций трещины делят на три группы:

трещины неопасные, ухудшающие только качество лицевой поверхности;
опасные трещины, вызывающие значительное ослабление сечений, развитие которых продолжается с неослабевающей интенсивностью;
трещины промежуточной группы, которые ухудшают эксплуатационные свойства, снижают надежность и долговечность конструкций, но не способствуют полному их разрушению.

При наличии трещин на несущих конструкциях зданий и сооружений необходимо организовать систематическое наблюдение за их состоянием и возможным развитием с тем, чтобы выяснить характер деформаций в конструкции и степень их опасности для дальнейшей эксплуатации.

Трещины выявляют путем осмотра поверхностей, а также выборочного снятия с конструкций защитных или отделочных покрытий. Следует определить положение, форму, направление, распространение по длине, ширину раскрытия, глубину, а также установить, продолжается или прекратилось их развитие.

На трещине устанавливают маяк, который при развитии трещины разрывается. Маяк устанавливают в месте наибольшего развития трещины. При наблюдении за развитием трещины по длине концы трещины во время каждого осмотра фиксируют поперечными штрихами. Рядом с каждым штрихом проставляют дату осмотра. Расположение трещин схематично наносят на чертеж развертки стен здания или конструкции, отмечая номера и дату установки маяков. На каждую трещину составляют график ее развития и раскрытия.

По результатам систематических осмотров составляют акт, в котором указывают дату осмотра, чертеж с расположением трещин и маяков, сведения об отсутствии или появлении новых трещин.
Маяк представляет собой пластину длиной 200-250 мм, шириной 40-50 мм, высотой 6-10 мм, наложенную поперек трещины. Изготавливают маяк из гипса или цементно-песчаного раствора. В качестве маяка используют также две стеклянные или металлические пластинки, закрепленные одним концом каждая с разных сторон трещины, или рычажную систему. Разрыв маяка или смещение пластинок по отношению друг к другу свидетельствует о развитии деформаций.
Маяк устанавливают на основной материал стены, удалив предварительно с ее поверхности штукатурку. Рекомендуется размещать маяки также в предварительно вырубленных штрабах. В этом случае штрабы заполняют гипсом или цементно-песчаным раствором.
Осмотр маяков производят через неделю после их установки, затем не реже одного раза в месяц. При интенсивном трещинообразовании обязателен ежедневный контроль.

Ширина раскрытия трещин в процессе наблюдений измеряется при помощи щелемеров или трещиномеров. В журнале наблюдений фиксируют номер и дату установки маяка, место и схему расположения, первоначальную ширину трещины, изменение со временем длины и глубины трещины. В случае деформации маяка рядом с ним устанавливают новый, которому присваивают тот же номер, но с индексом. Маяки, на которых появились трещины, не удаляют до конца наблюдений.
Если в течение 30 суток изменение размеров трещин не будет зафиксировано, их развитие можно считать законченным, маяки можно снять и трещины заделать.

И.о. начальника отдела инженерных изысканий и обследования строительных конструкций Бельская Ю.С.

Способы наблюдения за трещинами в каменных и бетонных конструкциях

Трещины в зданиях и сооружениях могут образовываться по разным причинам. Они могут просто портить внешний вид, а могут свидетельствовать о серьезной угрозе безопасности для людей.

Незначительные на первый взгляд изъяны, своевременно не устраненные, могут прогрессировать и, в конечном счете, служить причиной полного разрушения конструкций. К таким изъянам относятся трещины в каменных и бетонных конструкциях.

По роду развития трещины могут быть стабилизировавшимися и нестабилизировавшимися по времени. Для того, чтобы установить продолжается или прекратилось развитие трещины, на нее устанавливают маяк в месте наибольшего развития трещины. При наблюдении за развитием трещины по длине концы трещины во время каждого осмотра фиксируют поперечными штрихами. Рядом с каждым штрихом проставляют дату осмотра. Расположение трещин схематично наносят на чертеж развертки стен здания или конструкции, отмечая номера и дату установки маяков. На каждую трещину составляют график ее развития и раскрытия. По результатам систематических осмотров составляют акт, в котором указывают дату осмотра, чертеж с расположением трещин и маяков, сведения об отсутствии или появлении новых трещин. Разрыв маяка или смещение пластинок по отношению друг к другу свидетельствует о развитии деформаций. Осмотр маяков производят через неделю после их установки, затем не реже одного раза в месяц. При интенсивном трещинообразовании обязателен ежедневный контроль. Ширина раскрытия трещин в процессе наблюдений измеряется при помощи трещиномеров. В журнале наблюдений фиксируют номер и дату установки маяка, место и схему расположения, первоначальную ширину трещины, изменение со временем длины и глубины трещины. В случае деформации маяка рядом с ним устанавливают новый, которому присваивают тот же номер, но с индексом. Маяки, на которых появились трещины, не удаляют до конца наблюдений. Если в течение 30 суток изменение размеров трещин не будет зафиксировано, их развитие можно считать законченным, маяки можно снять и трещины заделать.

Гипсовые (цементные) маяки

Из всех способов наименьшей стоимостью обладает традиционная конструкция гипсового или цементного маяка для наблюдения за трещинами. Размеры маяков: длина 250-300 мм, ширина 70-100 мм, толщина 20-30 мм. Маяки устанавливаются поперек трещин в местах их наибольшего развития и надежно закрепляются на несущей части стен по обеим сторонам трещины (см. рис.1).

Маяки ставят в очищенных от штукатурки местах, позволяющих вести ежедневные наблюдения. Каждому маяку присваивают номер и указывают дату его установки. В сырых местах не допускается ставить гипсовые маяки – в этом случае требуется устанавливать маяки из цементного раствора.

Пластинчатые маяки

Конструкция маяков позволяет их использование в широком диапазоне погодных и температурно-влажностных условий. Снятие показаний возможно как визуально, так и при помощи измерительных приборов.

Деформационная шкала представляет собой 2 пластиковые пластины, на одну из которых нанесена миллиметровая сетка и шкала отсчётов, а на вторую контрольное перекрестие.

Метод использования деформационной шкалы является самым простым решением для наблюдения за трещинами, которые могут образоваться в результате следующих явлений:

Неравномерная осадка фундамента;
- температурные деформации стен большой протяженности;
- перегрузка отдельных участков стен в результате демонтажа сооружения без соблюдения технических требований.

Деформационная шкала состоит из двух пластиковых пластинок. Они крепятся с обеих сторон трещины так, чтобы при раскрытии трещины пластинки скользили одна по другой, а красное перекрестие одной пластины перемещалось относительной миллиметровой шкалы другой пластины, позволяя взять отчёт по шкале и занести его в журнал наблюдений. Пластинки должны быть закреплены параллельно друг другу. После крепления деформационной шкалы к зданию, ей присваивают номер и отмечают на шкале номер и дату установки. По замерам расстояния между рисками шкалы определяют величину раскрытия трещины.

Визуальный мониторинг возможен как по вертикальной, так и о горизонтальной осям.

Наблюдение за трещинами по 3-м – 4-м точкам

В некоторых случаях при наблюдении за трещинами пластинчатые и электронные маяки не могут быть использованы. Например, в случаях, когда высок риск повреждения маяков, либо установка маяков нежелательна по эстетическим соображениям. В этих случаях наблюдение за трещинами в строительных конструкциях может выполняться при помощи закрепленных точек наблюдения. По каждой стороне трещины закрепляется по две точки при помощи дюбелей, либо других приспособлений. Устанавливаемые приспособления обычно малозаметны и в то же время надежно зафиксированы. При таком способе наблюдения за трещинами измерения производятся при помощи высокоточных измерительных инструментов - цифровых штангенциркулей. Измерению подлежат расстояния между закрепленными точками, а результаты измерений заносятся в электронные таблицы. После обработки данных мы получаем величину перемещения частей конструкции, разделенной трещиной, друг относительно друга по двум осям - вертикальной и горизонтальной. Этот метод мониторинга деформаций зданий и сооружений не имеет возможностей для визуального наблюдения, а для получения результатов требуется проведение расчетов.

Тем не менее, наблюдение по трем или четырем точкам - это единственный надежный и в тоже время высокоточный способ наблюдения в местах, где высока вероятность потери других видов маяков из-за действий вандалов.

При наличии трещин на несущих конструкциях зданий и сооружений необходимо организовать систематическое наблюдение за их состоянием и возможным развитием с тем, чтобы выяснить характер деформаций конструкций и степень их опасности для дальнейшей эксплуатации.

Наблюдение за развитием трещин проводится по графику, который в каждом отдельном случае составляется в зависимости от конкретных условий.

Трещины выявляются путем осмотра поверхностей конструкций, а также выборочного снятия с конструкций защитных или отделочных покрытий.

Следует определить положение, форму, направление, распространение по длине, ширину раскрытия, глубину, а также установить, продолжается или прекратилось их развитие.

На каждой трещине устанавливают маяк, который при развитии трещины разрывается. Маяк устанавливают в месте наибольшего развития трещины.

При наблюдениях за развитием трещин по длине концы трещин во время каждого осмотра фиксируются поперечными штрихами, нанесенными краской или острым инструментом на поверхности конструкции. Рядом с каждым штрихом проставляют дату осмотра.

Расположение трещин схематично наносят на чертежи общего вида развертки стен здания, отмечая номера и дату установки маяков. На каждую трещину составляют график ее развития и раскрытия.

Трещины и маяки в соответствии с графиком наблюдения периодически осматриваются, и по результатам осмотра составляется акт, в котором указываются: дата осмотра, чертеж с расположением трещин и маяков, сведения о состоянии трещин и маяков, сведения об отсутствии или появлении новых трещин и установка на них маяков.

Ширину раскрытия трещин обычно определяют с помощью микроскопа МПБ-2 с ценой деления 0,02 мм, пределом измерения 6,5 мм и микроскопа МИР-2 с пределами измерений от 0,015 до 0,6 мм, а также лупы с масштабным делением (лупы Бринеля) (рис.1) или других приборов и инструментов, обеспечивающих точность измерений не ниже 0,1 мм.

Рис. 1. Приборы для измерения раскрытия трещин а - отсчетный микроскоп МПБ-2, б - измерение ширины раскрытия трещины лупой: 1 - трещина; 2 - деление шкалы лупы; в – щуп

Глубину трещин устанавливают, применяя иглы и проволочные щупы, а также при помощи ультразвуковых приборов типа УКБ-1М, бетон-3М, УК-10П и др. Схема определения глубины трещин ультразвуковыми методами указана на рис.2 .

Рис. 2. Определение глубины трещин в конструкции 1 - излучатель; 2 – приемник

При применении ультразвукового метода глубина трещины устанавливается по изменению времени прохождения импульсов как при сквозном прозвучивании, так и методом продольного профилирования при условии, что плоскость трещинообразования перпендикулярна линии прозвучивания. Глубина трещины определяется из соотношений:

где h - глубина трещины (см. рис. 2); V - скорость распространения ультразвука на участке без трещин, мк/с; ta, te - время прохождения ультразвука на участке без трещины и с трещиной, с; а - база измерения для обоих участков, см.

Важным средством в оценке деформации и развития трещин являются маяки: они позволяют установить качественную картину деформации и их величину.

Маяк представляет собой пластинку длиной 200-250 мм, шириной 40-50 мм, высотой 6-10 м, из гипса или цементно-песчаного раствора, наложенную поперек трещины, или две стеклянные или металлические пластинки, с закрепленным одним концом каждая по разные стороны трещины, или рычажную систему. Разрыв маяка или смещение пластинок по отношению друг к другу свидетельствуют о развитии деформаций.

Маяк устанавливают на основной материал стены, удалив предварительно с ее поверхности штукатурку. Рекомендуется размещать маяки также в предварительно вырубленных штрабах (особенно при их установке на горизонтальную или наклонную поверхность). В этом случае штрабы заполняются гипсовым или цементно-песчаным раствором.

Осмотр маяков производится через неделю после их установления, а затем один раз в месяц. При интенсивном трещинообразовании обязателен ежедневный контроль.

Ширина раскрытия трещин в процессе наблюдения измеряется при помощи щелемеров или трещиномеров. Конструкция щелемера или трещиномера может быть различной в зависимости от ширины трещины или шва между элементами, вида и условий эксплуатации конструкций.

Наиболее простое решение имеет пластинчатый маяк (см. рис. 3). Он состоит из двух металлических, стеклянных или плексигласовых пластинок, имеющих риски и укрепленных на растворе так, чтобы при раскрытии трещины пластинки скользили одна по другой. Края пластинок должны быть параллельны друг другу. После прикрепления пластинок к конструкции отмечают на них номер и дату установки маяка. По замерам расстояния между рисками определяют величину раскрытия трещины.

Рис. 3. Пластинчатый маяк из двух окрашенных пластинок 1 - пластинка, окрашенная в белый цвет; 2 - пластинка, окрашенная в красный цвет; 3 - гипсовые плитки; 4 – трещина