Бетоны. Бетоноведение

Ремонт и гидроизоляция железобетонных изделий

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Повышение температуры до 700°С практически не оказывает влияния на прочность и вязкость малоуглеродистой и горячекатаной высокопрочной стали. Это положение справедливо после снижения температуры до нормальной. Влияние повышенной температуры на арматуру элементов под нагрузкой, а также разрушающее влияние ее расширения должно быть предметом   тщательного   изучения.

Ниже приведены рекомендации по всестороннему изучению железобетонных конструкций зданий, получивших повреждения при пожаре. Для обоснованной оценки и точных рекомендаций по ремонту и восстановлению следует проводить испытания вырезанных из конструкции образцов бетона и арматуры. К отбору и испытанию образцов следует подходить весьма осторожно в связи с тем, что эти работы требуют больших затрат. Достаточно полная информация может быть собрана на   основании   подробного   визуального   осмотра.

После изучения влияния высоких температур на портландцемент, заполнители и стальную арматуру можно перейти к практическим вопросам оценки воздействия пожара на железобетон.

Открытые поверхности элементов, безусловно, будут подвергаться максимальному воздействию температуры при пожаре, а по мере удаления от них температуры резко снижаются. При температуре более 400°С цементный камень получает необратимые повреждения и можно считать, что это относится также к бетону. Защитный слой бетона является эффективным средством теплозащиты, поскольку, как было выявлено при так называемых обычных пожарах, температура бетона на глубине 50 мм от поверхности не превышала 300"С. При очень сильных пожарах эта температура будет на глубине 75— 100 мм. Как отмечалось, критической температурой для бетона можно считать 400°С, когда силикат кальция в составе цемента начинает превращаться в окись кальция. Многие опытные инженеры считают, что эта критическая температура находится на более низком уровне — порядка 300°С.

Весьма примечательно, что при критической температуре (при 300 и 400°С) заметно изменяется окраска бетона: появляются   розовый   или   бледно-красный   оттенки.

Если имеется достаточное освещение, что совершенно необходимо при обследовании, этот розовый цвет можно легко заметить. Однако окраска может исчезнуть, если температура была очень высокой. В этом случае бетон выглядит очень рыхлым. Иногда окраска может со временем исчезнуть. Поэтому очень важно начинать обследование после пожара как можно раньше.

Не следует думать, что окончательные выводы о степени повреждений можно сделать лишь на основании визуального осмотра. В дополнение к осмотру следует отбить куски бетона с помощью ручных или пневматических инструментов. Это позволит быстро обнаружить бетон с низкой прочностью. Кроме того, следует взять несколько кернов. Весьма желательно использование современной аппаратуры для ультразвукового контроля.

При сильных пожарах в плитах всегда обнаруживаются арматурные элементы, которые потеряли устойчивость, что свидетельствует о необходимости их замены. Из потерявших устойчивость стержней можно вырезать образцы и испытать их для определения предела текучести и вязкости. Как правило, обнаруживают, что повреждения в плитах значительно больше, чем в балках. Эдо непосредственно связано с большей толщиной защитного слоя бетона в балочных конструкциях.

Весьма существенно, чтобы при обследовании выполнялась тщательно продуманная система измерений и фиксации повреждений всех частей сооружения. Их следует подразделить на ряд категорий, таких, как незначительные, умеренные, сильные. Каждая категория должна быть четко определена с помощью основных критериев, например устанавливают вид поверхности (расслоение, окраска, трещинообразование, волосные трещины на поверхности и т. п.), уровень достигнутой температуры, механические характеристики, определенные ударным способом с помощью молотка и долота, а также состояние арматуры. К этому следует добавить (если удается получить) результаты испытаний кернов, образцов арматуры и ультразвукового контроля. Каждый из значительных пожаров вызывает много специальных проблем. Много статей посвящено воздействию пожаров различной интенсивности на строительные конструкции самых разных типов. Некоторые из этих статен приведены  в  библиографии  в конце настоящей  главы.