Есть мнение Фасады Современные исследования и разработки способов ремонта, реконструкции, реставрации и мониторинга каменных конструкций в России и Европе

Современные исследования и разработки способов ремонта, реконструкции, реставрации и мониторинга каменных конструкций в России и Европе

Несмотря на большое разнообразие существующих конструктивных решений наружных стен, подавляющий процент городской застройки составляют здания, в которых данные стены выполнены, в основном, из кладочных материалов, в том числе с применением кирпичной кладки. Большинство старых построек, в том числе архитектурных и исторических памятников, выполнено из кирпича.

В настоящее время широкое распространение в современной практике строительства, в связи с сочетанием экономических и эстетических показателей, получили многослойные наружные стены с облицовкой из эффективного кирпича (рис. 1).

Современные многослойные конструкции являются разновидностью колод-цевой кладки, которая была предложена в 1829 году инженером А.И. Герардом. В 1950-е годы колодцевая кладка получила широкое распространение в архитектуре и строительстве России, что было обусловлено на тот момент в первую очередь экономическим фактором снижения стоимости ограждающих конструкций за счет заполнения пустот различными теплоизоляционными материалами, в том числе и строительными отходами («забутовка»). Со временем,изменения тенденций экономии, оптимизации, а также повышение требований к теплотехническим характеристикам стен зданий привели к массовому применению многослойных стен с использованием эффективного утеплителя и кирпичной облицовки из лицевого пустотелого кирпича. Использование эффективного утеплителя позволяет удовлетворить требования по теплотехническим показателям ограждающих конструкций, а облицовочный кирпич обеспечивает эстетическое восприятие, подчеркивая архитектурную выразительность здания. Имитация кирпичной кладки является средством привлечения потенциальных покупателей (маркетинговый инструмент). Вследствие широкого распространения конструкций такого типа в нашей стране, в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко на протяжении многих лет особое внимание уделялось детальным исследованиям особенностей колодцевой кладки, многослойных конструкций, особенностям их работы в различных климатических условиях, надежности, трещиностойкости и способов ремонта [1, 2, 8, 9].

В настоящее время в институте разрабатываются методы расчета многослойных ограждающих конструкций, а также унификации проектных решений с учетом накопленного опыта обследования зданий и сооружений современной застройки.

Как показали исследования, проведенные в институте, наружные стены зданий, возведенных в последнее десятилетие с применением многослойных наружных стен, имеют существенные недостатки, которые связаны с неточностями проектных решений, многочисленными нарушениями при производстве строительно-монтажных работ, а также сложностью осуществления контроля строительно-монтажных работ.

Большинство зданий, построенных в 1998-2008 годах с применением многослойных конструкций, оказались практически в аварийном состоянии.

На данный период времени многослойные наружные стены выполняются двух типов: трехслойные конструкции (с внутренним слоем из монолитного железобетона, утеплителем и облицовкой из пустотелого кирпича) и двухслойные конструкции (с внутренним слоем из ячеистого бетона и облицовкой из пустотелого керамического кирпича). И в том, и в другом случаях внешний облицовочный слой имеет толщину 120 мм, то есть в 1/2 кирпича.

За последние два года, по распоряжению департамента жилищно-коммунального хозяйства г. Москвы, специалистами ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко был проведен комплекс работ по обследованию зданий с многослойными наружными ограждающими конструкциями.

Детальное исследование включало в себя инструментальное обследование, испытания прочности строительных материалов, проведение тепловизионной съемки зданий, вскрытие и зондирование строительных конструкций для уточнения конструктивных особенностей крепления облицовки, а также расчеты деформаций креплений облицовочного слоя с учетом температурных воздействий.

В настоящее время институтом проводится техническая оценка проектных решений многослойных стен с применением кирпичной облицовки. Необходимо отметить, что большинство из них выполнены в соответствии с нормами, разработанными в начале 2000-х годов, например МТСК 10 [12]. Однако данные конструкции зарекомендовали себя как ненадежные. При корректировке новых проектов решение вопросов по обеспечению прочности и надежности ограждающих конструкций — вполне выполнимая задача. Что же касается уже возведенных зданий с наружными многослойными стенами, облицованными кирпичом, то здесь возникает вопрос о необходимости проведения работ по усилению конструкций в зависимости от технического состояния облицовки.

Традиционные методы ремонта кирпичной кладки (растворные и металлические обоймы,инъецирование полимерце-ментными составами и вычинка раствора швов), как показывает практика, неприемлемы. Данные методы не позволяют усилить многослойные конструкции современных зданий.

По итогам проведенной работы специалистами института были определены основные причины, вызвавшие возникновение аварийных ситуаций на фасадах зданий, установлены основные типы повреждений облицовки зданий и предложены методы и перечень ремонтно-восстановительных работ, необходимый для обеспечения прочности и долговечности ограждающих конструкций зданий [11].

Полученные в ходе обследований результаты подтвердили необходимость срочной разработки методики проведения ремонтных работ, а также необходимость осуществления постоянного мониторинга технического состояния фасадов зданий с ограждающими конструкциями данного типа.

Опись и объемы ремонтных работ должны определяться и уточняться на основе актов плановых осмотров здания, проводимых работниками эксплуатирующей организации за межремонтный период. Результаты плановых общих осмотров здания являются основанием для определения необходимости проведения ремонта, установления или уточнения его объемов. Осмотры должны проводиться два раза в год (осенний и весенний период), согласно МДС 13.3.2000 [14]. Организация, проведение текущего ремонта и техническое обслуживание здания должны выполняться в соответствии с Методическими рекомендациями МДС 13.3.2000 и ВСН 58-88(р) [13, 14]. Периодичность текущего ремонта зданий следует принимать в пределах двух-пяти лет, в зависимости от вида зданий, материалов основных конструкций, с учетом физического износа и технического состояния конструкций.

Учитывая конструктивные особенности крепления облицовки, анализ натурных обследований и лабораторных испытаний многослойных стен, проведенных История возникновения и происхождения спиралевидных гибких связей из нержавеющей стали относится к 1970 году в Великобритании. Первоначально связи использовали для крепления, ремонта и связи деревянных конструкций (мауэрлатов и стропильных балок) с несущими каменными конструкциями.

На основании полученного многолетнего опыта применения и в результате проведенных исследований была разработана принципиально новая ремонтная гибкая связь со спиралевидным ребром,позволяющая выполнять установку связи методом забивания(рис. 10) или вкручивания (самозасверливания) в материал основания при помощи ручного электроинструмента со специальным кулачком (установочной насадкой-адаптером) (рис. 11).

В процессе применения связей в практике строительства и по мере проведения исследований особенностей их работы (прочности, надежности), технология усовершенствовалась и унифицировались задачи, которые возникали в строительстве при ремонте, реконструкции и реставрации, включая применение в различных кладочных материалах.

В результате была разработана и запатентована уникальная технология, которая включала в себя непосредственно инновационную форму изделия и высокотехнологичный процесс производства. В настоящее время разработан и запатентован образец «второго поколения» ремонтных гибких спиралевидных связей из нержавеющей стали BIT-ThorHelical, предназначенных для проведения ремонта поврежденной кладки из штучных материалов.

к.т.н. М.О. Павлова, зав. сектором надежности фасадов зданий, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко
О.Ю. Моськина, мл. научн. сотрудник, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко
Я.Э. Пыхяла, директор по маркетингу BIT United Ltd (Москва)
Технологии строительства 3(65)/2009