О долговечности наружных стен в монолитных железобетонных зданиях повышенной этажности

Хотите получать свежие статьи на свою почту?

Все свежие статьи публикуются в электронном журнале ВесьБетон.

Подписка на журнал бесплатная, процедура подписки занимает одну минуту! Подписаться!

Журнал «ВесьБетон»— всегда свежая и профессиональная

Нами были рассмотреныконструкции наружных стен в монолитных железобетонных зданиях повышеннойэтажности, построенных и строящихся в настоящее время. Проведена оценка ихнадежности и долговечности.

Отмечено, что все возведенные впоследние годы и применяемые в настоящее время конструкции наружных стенмонолитных железобетонных зданий не отвечают требованиям надежности идолговечности соответствующим внутренним монолитным железобетонным несущимконструкциям зданий. Кроме того, не разработана технология ремонта наружныхстен возведенных зданий, требуется разработка апробированной конструкциинаружных стен зданий повышенной этажности.

Долговечность строительныхконструкций зависит от долговечности использованных в них материалов,конструктивного решения, качества выполнения строительно-монтажных работ иусловий эксплуатации.

Монолитные железобетонныевнутренние стены и перекрытия в зданиях имеют больш?ю долговечность. О наружныхограждающих конструкциях зданий повышенной этажности этого сказать нельзя. Конструкциинаружных стен этих зданий возникли стихийно безо всякой экспериментальнойпроверки. Большинство стен зданий повышенной этажности делают двухслойными снерациональным расположением утепляющего слоя, расположенным у внутреннейповерхности стены.

Для наружного слоя чаще всегоприменяют лицевой пустотелый керамический кирпич. Внутренний слой обычновыполняют из газо- или пенобетонных камней. На внутренней поверхности стеныпароизоляцию не предусматривают.

Рис. 1. Вид на наружную стену изнутри. Во внутреннем слое изгазобетонных плит плохо заполнены раствором вертикальные швы

В конструкции этой стены прилюбом нарушении сплошности внутреннего слоя (плохое заполнение швов, особенновертикальных, наличие зазора между верхом внутреннего слоя и низом плитыперекрытия) водяные пары проникают до наружного слоя стены, где в ряде случаевобразуется конденсат.

Есть проект стен, в которомвнутренний слой выполнен из газобетонных (пенобетонных) камней, а наружный слой— из базальто-волокнистых плит. Плиты снаружи покрываются слоем шпаклевки посинтетической сетке.

Оба слоя наружных стен должныиметь надежную связь друг с другом и анкеровку к несущим монолитным железобетоннымконструкциям.

Рассмотрим, как отвечаюттребованиям долговечности каждый слой наружной стены и стена в целом.

Лицевой пустотелый керамическийкирпич, согласно паспортным данным, представляемым заводами — изготовителямикирпича, имеет марку по морозостойкости более Р35. Это отвечает требованиям,предъявляемым нормативными документами к наружному слою стены. Однако надопонимать, что указанная в паспорте морозостойкость относится к черепку кирпича,а не к кирпичу в целом. Достаточно один раз замерзнуть воде в пустотах кирпича,как его морозостойкость станет нулевой.

Рис. 2. Разрушение кирпичного слоя стены из пустотелогокерамического кирпича, вызванное замерзанием в пустотах конденсационной воды,поступившей из помещения через незаполненный зазор между верхом внутреннегослоя стены и низом плиты перекрытия.

Вода в пустоты кирпичей наружного слоя стеныпопадает либо при неправильном

решении удаления атмосфернойводы с карнизов, поясков, балконов, а также, как уже

было отмечено, в результатеконденсации паров воды, попадающих из помещения через неплотности кладки вовнутреннем слое стены.

Из-за различия в температурных деформацияхнаружного и внутреннего слоев стены в наружном слое зимой возникаюттемпературные трещины, увеличивающиеся с каждым циклом перепада температуры.Особенно часто трещины в наружном кирпичном слое стены возникают в местах егоперелома в плане (ризалитах), а также на выпуклых и вогнутых криволинейныхучастках стен.

Можно сделать вывод, что материал наружногослоя стены, выполненного из пустотелого керамического кирпича, сам по себеявляется долговечным. Однако эта долговечность может быть сведена на нет припопадании в пустоты кирпича атмосферной и конденсационной воды, а также подвоздействием температурных деформаций.

Рис. 3. Температурная трещина в наружном слое стены, расположеннаяоколо угла здания

О долговечности внутреннего слоястены из газо- или пенобетонных камней достоверных данных нет, но она явноменьше долговечности кладки из керамических кирпичей.

Некратность расстояния междугоризонтальными швами в кладке из газобетонных камней расстоянию между этимишвами в кладке из керамических камней не позволяет применять для связи слоевэтой стены сварные арматурные сетки. Однако они часто предусматриваются впроектах, где указывается, что расстояние между связующими сетками должно бытьравно 500 мм. Если выполнять эту рекомендацию, потребуется перегиб сеток, чтоприводит к потере их связующей функции.

В одном из проектов былопредусмотрено в кирпичной кладке шесть горизонтальных швов толщиной 7 мм черезодин шов толщиной 8 мм. Шаг швов толщиной 8 мм, в которых располагались связииз арматурных стержней, должен был быть равен 500 мм. Фактически арматурныесвязи устанавливались с шагом по высоте 525 мм.

При горизонтальных швах вгазобетонном слое стены через 500 мм связующие стержни ставили с перегибом на25 мм.

В последние годы появились новыерешения по связи слоев стены и анкеровки стены к внутренним конструкциям. Взазор между слоями стены устанавливают вертикальные арматурные стержни, закоторые цепляются петли, отдельные для каждого слоя. Соседние петли ненаходятся в одной плоскости, но это не сказывается на их работе. Однако такаяконструкция связей слоев стены применяется не на всех объектах.

Рис. 4. Проверка толщины горизонтальных швов наружного слоя стены.По проекту предусмотрено шесть швов толщиной 7 мм через один шов толщиной 8 мм,что составляет 500 мм. Фактически в возведенном здании это расстояние равно 525мм

При выполнении наружного слоястены из базальто-волокнистых плит, прикрепленных к внутреннему слою из газо-или пенобетонных плит, несущей конструкцией стены становится внутренний слой,долговечность которого, как уже было отмечено, установлена. Крепление дюбеляминаружного теплоизоляционного слоя к слою из газо- или пенобетонных камней неявляется достаточно надежной.

Долговечность наружного слоястены из базальто-волокнистых плит, защищенных снаружи шпаклевкой посинтетической сетке, также неизвестна, но она, вероятно, меньше, чемдолговечность слоя из газо- или пенобетона.

Имеется проект двухслойнойстены, в котором внутренний слой — из полнотелого керамического кирпича, анаружный — из базальто-волокнистых плит.

В этой конструкции стен наружныйтеплоизоляционный слой надежно связан с внутренним слоем из кирпича. Однакодолговечность наружного слоя, а следовательно, и всей стены — небольшая. Серьезныенедостатки имеют сопряжения наружной стены с плитами перекрытий.

В первых домах повышеннойэтажности наружный слой стены из керамических кирпичей опирался на плитуперекрытия только частью своей толщины. При толщине утеплителя торца плитыравной 50 мм опирание наружного кирпичного слоя стены на плитупредусматривалось только на 80 мм. Притом что колебания торцов плитотносительно одной вертикальной плоскости составляло несколько сантиметров.

Так как вертикальные деформациикирпичной кладки происходят в основном только за счет деформации горизонтальныхрастворных швов, учитывать передачу вертикальной нагрузки от наружного слоястены на участок кладки против торца плиты, где имеется четыре горизонтальныхшва кладки против одного шва над плитой перекрытия, нельзя.

При плохо выполненных связяхмежду слоями плиты и анкеровки стены к внутренним конструкциям здания наружнаястена находится в неустойчивом состоянии.

Попытки улучшения условийчастичного опирания наружного кирпичного слоя стены с помощью стального уголка,прикрепленного различными способами к торцу плиты перекрытия, положительногорезультата не дали.

Одним словом, опирание наружногокирпичного слоя стены на край плиты частью своей толщины не дали надежногорешения для конкретной стены, а домов с такими наружными плитами построеномного. Нужно срочно разрабатывать технологию ремонта таких стен в зданияхповышенной этажности.

Второе направление в конструктивномрешении наружных стен связано с опиранием наружного кирпичного слоя стены всейтолщиной на плиту перекрытия. При этом торец плиты перекрытия выходит нанаружную поверхность стены.

Для исключения мостиков холода вплите над внутренним слоем стены делают перфорации плиты перекрытия, в которыеукладывают вкладыши из пенополистирола. Размер перфораций в плане разный.Ширина перфораций перпендикулярно к стене достигает 150–200 мм. Длинаперфораций в пределах балконов от 400 мм, на других участках стен — до 600–800мм. Перемычки в плите между перфорациями обычно делают равными 200 мм. Однакообоснований для выбора размеров перфораций нет. Вполне возможно образованиеконденсата на потолке против перемычек между перфорациями.

Можно сделать вывод, что в настоящеевремя не создана приемлемая конструкция наружных стен монолитных железобетонныхстен повышенной этажности.

В прошлом веке всеэкспериментальные конструкции проектировались и изготавливались в небольшомколичестве и получали массовое применение только после выявления и устранениявсех недостатков экспериментальной конструкции. Теперь любая задуманнаяконструкция без проверки ее качества сразу находит массовое применение.

Обнаружив недостаткиконструкции, прекращают ее использование и переходят к новой. Ответственностьза некачественную конструкцию никто не несет.

Со временем начинают проявлятьсявсе недоработки конструкции наружных стен: разрушаются участки стен, появляютсяи раскрываются трещины, обрушаются фрагменты наружного слоя стен.

Никто не разрабатываеттехнологию ремонта наружных стен зданий повышенной этажности, а потребность вэтом ремонте скоро будет большая.

Подведем итоги:

1. На настоящий момент неразработана конструкция наружных стен монолитных железобетонных зданийповышенной этажности, удовлетворяющаятребованиям прочности, долговечности и ремонтопригодности.

2. Необходимо разработатьперечень требований к возводимым наружным системам зданий повышенной этажности.

3. Нужно применять конструкциинаружных стен только апробированные на стадии экспериментальных разработок.

4. Следует приступить кразработке технологии ремонта наружных стен возведенных зданий.

Литература:

1. Гроздов В. Т. О некоторыхошибках проектирования железобетонных и каменных конструкций и техническогообследования зданий и сооружений. — СПб., 2006.