дефекты наружных многослойных стен

дефекты наружных
многослойных стен
http://kamkon.narod.ru/defns.html
Разрушение кирпичей лицевого слоя наружной трехслойной
стены в уровне перекрытия вследствие отсутствия
горизонтального деформационного шва (1-ый тип разрушения)
Разрушение кирпичей лицевого слоя наружной трехслойной
стены в уровне перекрытия вследствие отсутствия
горизонтального деформационного шва (1-ый тип разрушения)
вертикальная трещина в лицевом слое кладки трехслойной
наружной стены вследствие отсутствия вертикальных
тампературных и горизонтальных деформационных швов (2-ой
тип разрушения)
Кладка лицевого слоя после ремонта
отслоение кладки лицевого слоя вследствие отсутствия
вертикальных температурных и горизонтальных
деформационных швов
обрушение лицевого слоя кладки вследствие отсутвия
вертикальных температурных и горизонтальных
деформационных швов
горизонтальные трещины в штуктурке по сетке в уровне
горизонтального деформационного шва в наружной
трехслойной стене с лицевым слоем из кирпичной кладки
КАМКОН Лаборатория реконструкции уникальных каменных зданий и
сооружений ЦНИИСК им. Кучеренко
1701086 89265352032 kamkon@yandex.ru
Ищук М.К., зам. директора ЦНИИСК им. Кучеренко.
Основные причины, вызывающие дефекты наружных стен с лицевым слоем
из кирпичной кладки.
За всё время до начала 90-х годов на территории России были известны лишь
отдельные случаи возведения зданий с наружными стенами из облегчённой
кладки, однако, массового применения эти конструкции не находили.
Ситуация резко изменилась лишь в конце 1995 года, когда были повышены
требования по термическому сопротивлению ограждающих конструкций.
Вследствие отсутствия достаточного опыта проектирования и возведения
облегченных стен при строительстве многих зданий были допущены и, к
сожалению, продолжают допускаться серьезные ошибки.
В ЦНИИСК им. Кучеренко проводится большая работа по изучению причин
возникновения дефектов в многослойных стенах с лицевым слоем из
кирпичной кладки. Это позволило выявить наиболее часто встречающиеся
дефекты и установить причины их возникновения.
1. Отсутствие в лицевом слое вертикальных деформационных швов
Вертикальные и горизонтальные деформации кладки наружного слоя
наружных стен могут значительно отличаться от деформаций внутреннего
слоя и перекрытий. Для компенсации температурно-влажностных
деформаций должны выполняться вертикальные деформационные швы [1 3]. Их отсутствие приводит к образованию и раскрытию вертикальных
трещин в лицевом слое из кирпичной кладки . Трещины возникают
преимущественно на углах здания и развиваются в течение длительного
времени.
Вертикальные деформационные швы в наружном слое практически всегда
отсутствуют. В лучшем случае места расположения этих швов совпадают с
межсекционными деформационными швами. Положение усугубляется при
отсутствии в уровне перекрытий горизонтальных деформационных швов.
2. Отсутствие в лицевом слое горизонтальных деформационных швов
Для компенсации разности вертикальных деформаций наружного и
внутреннего слоев наружных стен, а также каркаса здания, должны
выполняться горизонтальные деформационные швы [1 - 3]. Их отсутствие
или некачественное исполнение приводит к разрушению кирпичей лицевого
слоя в уровне перекрытий. Отсутствие деформационных швов в
штукатурном слое при их наличии в кирпичной кладке способствует
отслоению штукатурки в уровне перекрытий. Повсеместно наблюдается
разрушение облицовки торца плит перекрытий керамической плиткой или
пиленым кирпичом. Одной из причин этого является также отсутствие
горизонтальных деформационных швов между плиткой и кладкой наружного
слоя. Другими причинами могут являться размораживание плитки и
клеящего раствора вследствие увлажнения атмосферными осадками и
конденсатом пара, поступающего из помещения, о чем будет сказано ниже.
Сейчас наиболее распространенно техническое решение, когда в
многоэтажных зданиях горизонтальные швы делаются, как правило, в уровне
перекрытий каждого этажа. При этом наружный слой устанавливается либо
на стальной уголок, крепящейся к плите перекрытия или каркасу, а
внутренний слой кладки устанавливается на плиту перекрытия.
На практике горизонтальные деформационные швы очень часто либо
отсутствуют, либо выполнены некачественно. Среди них выделяются случаи,
когда наружный слой кладки толщиной в полкирпича (12 см) свешивается со
стального уголка больше, чем на 4 см. В этом случае выполнение
горизонтального деформационного шва крайне затруднительно. В результате
вместо упругого материала деформационного шва каменщик вынужден
укладывать в шов кладочный раствор и бой кирпича.
3. Неудовлетворительное крепление наружного слоя из кирпичной кладки к
внутренним слоям.
Наиболее распространёнными ошибками при устройстве гибких связей,
которые уже привели или могут привести по истечении некоторого времени
к аварийным ситуациям, являются:
- недостаточная стойкость к коррозии;
- излишняя податливость из плоскости стены;
- излишняя жёсткость на сдвиг;
- неудовлетворительная анкеровка в кладку лицевого и внутреннего слоёв;
- большое расстояние между связями.
Известны случаи, когда гибкие связи выполнялись из обычной полосовой
стали вообще без антикоррозийного покрытия. Естественно, что
располагаемая в слое утеплителя связь через несколько лет полностью
корродирует. В свою очередь, это неминуемо приведёт к обрушению
лицевого слоя кладки.
Часто связи выполняются из оцинкованной сетки или гнутых арматурных
стержней. Качество покрытия их бывает настолько неудовлетворительным,
что ещё при укладке в стену на них видны следы коррозии. Более надёжными
с точки зрения стойкости к коррозии, на первый взгляд, являются связи из
стекловолокна. Однако, и они подвержены коррозии в щелочной среде,
которая присутствует в растворных швах.
Связи должны быть достаточно жёсткими из плоскости стены и гибкими на
сдвиг. Прочность анкеровки в растворные швы кладки многих из
применяемых связей нигде не регламентирована и часто не известна.
Серьёзное опасение вызывает надёжность анкеровки некоторых видов связей
в растворные швы кладки из легкобетонных блоков с объёмной массой ниже
400 кг/м3.
Расстояние между связями во многих проектах назначается без какого-либо
обоснования. На стройке расстояние между связями и места их привязки,
указанные в проекте, на многих из обследованных зданий не соблюдены.
4. Дефекты утепляющего слоя
Одним из основных требований к утепляющим слоям является отсутствие в
них сквозных зазоров, вызываемых как некачественной укладкой утеплителя,
так и свойствами самого материала – усадкой, проседанием в течение какогото времени.
При укладке плитного утеплителя его нарезка осуществляется в построечных
условиях по месту. В большинстве обследуемых случаев подгонка плит,
особенно из пенополистирола, производилась некачественно. Зазоры между
плитами часто достигали нескольких сантиметров. Нередко швы между
утеплителем заполнялись кладочным раствором. Часто зазоры между низом
плиты перекрытия и плитным утеплителем, либо кладкой внутреннего слоя
из ячеистобетонных камней достигали нескольких сантиметров.
Плиты утеплителя из минваты легче подогнать друг к другу или
конструкциям стены. Однако, в случае использования плит с недостаточной
жёсткостью они со временем могут проседать с образованием
горизонтальных пустот. То же относится и к засыпным и заливочным
утеплителям. В последнем случае следует также опасаться усадки
утеплителя.
При возведении стены утеплитель устанавливается, как правило, в колодец
между слоями кладки. При этом кладочный раствор попадает на дно колодца
и слой раствора образует «мостики холода» толщиной в несколько
сантиметров. Кроме того, этот растворный шов очень неровный, что также
препятствует качественной укладке на него плитного утеплителя.
Значительно затрудняется производство работ по укладке утеплителя в
зимнее время. Наибольшей опасностью является попадание снега и
образование льда на дне колодца, куда помещается утеплитель. После их
таяния образование незаполненных утеплителем полостей также неизбежно.
Помимо технологических дефектов утепляющего слоя, нередки случаи,
вызванные ошибками при проектировании, когда расчеты производятся без
учёта потерь тепла через различные вертикальные и горизонтальные
диафрагмы, стальные связи между слоями. Не всегда выполняются расчеты и
на паропроницание.
Следствием этого являются излишние потери тепла, сырость на внутренних
поверхностях стен, особенно в углах и вблизи проемов. В результате
конденсата поступающего из помещения пара возможно размораживание
кладки наружного слоя. В первую очередь, это происходит в уровне
перекрытий, где тепло и пароизоляция стены, как правило, ниже.
5. Неудовлетворительная гидроизоляция кладки наружного слоя
При увлажнении кладки может происходить ее размораживание. Для тонкого
лицевого слоя из пустотелого кирпича это особенно опасно. В последнее
время наиболее часто размораживание кладки наблюдается в местах
горизонтальных деформационных швов при их плохой герметизации. В
случае образования в кладке лицевого слоя трещин и сколов туда также
проникает атмосферная влага. Положение усугубляется в случае конденсата
пара, поступающего со стороны помещения.
6. Заключение
Допущенные при проектировании и строительстве ошибки часто
проявляются не сразу, а спустя довольно длительное время. В ряде случаев
дефекты обнаруживались спустя несколько лет после окончания
строительства.
Уже сегодня минами замедленного действия является развитие во времени
деформационных процессов в конструкциях зданий без или некачественно
выполненных деформационных швов и коррозия связей, не обладающих
соответствующей защитой. В лицевой кладке из пустотелого кирпича,
имеющей трещины и сколы, со временем будут особенно быстро
прогрессировать разрушения вследствие её размораживания при действии
знакопеременных температур.
В случае, если качество работ по возведению и проектированию стен из
многослойной кладки не улучшится, нас ожидают массовые аварии таких
зданий. Число их будет возрастать по мере увеличения объемов
строительства и, главным образом, за счёт нестоличных регионов, где
строительство зданий такого типа пока не столь развито.
В зарубежной литературе также имеются описания случаев появления в
наружном слое трещин. Так в работе [4] причины появления трещин
связываются с отсутствием или некачественным выполнением
горизонтальных и вертикальных деформационных швов в наружном слое.
Российские условия эксплуатации наружных стен во многом отличаются от
условий в других странах. Основное отличие состоит в более холодных и
продолжительных зимах. Это требует применения более толстых слоёв
утеплителя и, следовательно, устройства более широких зазоров между
слоями кладки. Имеют место отличия в качестве кладочных материалов,
связей, качестве производства работ.
Большинство проектных и строительных организаций оказались не готовы к
начавшимся во второй половине девяностых годов в отечественном
домостроении революционным изменениям.
Основными причинами этого являются:
- Отсутствие высокой культуры строительства, когда для возведения
технически более сложных многослойных стен требуется и более высокая
квалификация строителей всех уровней от каменщика до инженернотехнических работников. У нас же, наоборот, произошла значительная
деградация, особенно, среди каменщиков. Часто работникам не хватает не
только умения, но и понимания того, что многослойные стены требуют более
тщательного исполнения.
- Отсутствие в достаточном количестве и по номенклатуре материалов для
кладки – связей из нержавеющей стали, базальтового и стекловолокна,
заливочных безусадочных утеплителей, плитных утеплителей,
устанавливаемых «в паз-гребень» и др.
- Неразвитая база монолитного домостроения.
Для Московского и ряда центральных регионов переходный период в
основном уже пройден. Уровень развития строительной базы и понимание
необходимости извлечь уроки из допущенных ошибок позволяют применять
практически любые типы стен. В тоже время для ряда регионов могут быть
рекомендованы и некоторые другие типы стен, возведение которых
возможно на старой строительной базе.
Использованная литература.
1. Ищук М.К. Дефекты наружных стен из многослойной кладки.//Интеграл,
№1, 2001 г., с 20 – 22.
2. Ищук М.К., Зуева А.В. Назначение расчетной температуры наружных стен
с лицевым слоем из кирпичной кладки.//Строительная механика и расчет
сооружений, №4, 2006 г., с. 71- 73.
3. Ищук М.К., Зуева А.В. Исследование напряженно-деформированного
состояния лицевого слоя из кирпичной кладки при температурновлажностных воздействиях//ПГС №3, 2007 г., с 40 – 43.
4. Kimbal J. Beasley. Masonry Façade Stress Failures//The Construction
Specifler, Ftbruary 1998, v. 51 no. 2.