Инструменты для наблюдения (мониторинга) за трещинами / швами / стыками в строительных конструкциях — маяки и щелемеры
Сначала приведем цитаты из нормативных документов, где даются определения маяков и щелемеров. Первый документ — это ГОСТ 24846-2012 (в 2020 г. взамен выпущен ГОСТ 24846-2019), требования которого распространяются на наблюдение за деформациями оснований зданий и сооружений.
ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений:
3 Термины и определения
3.34 маяк, щелемер: Приспособление для наблюдения за развитием трещин: гипсовая или алебастровая плитка, прикрепляемая к обоим краям трещины на стене; две стеклянные или плексигласовые пластинки, имеющие риски для измерения величины раскрытия трещины и др.
10 Наблюдение за трещинами
10.1 Систематическое наблюдение за развитием трещин следует проводить при появлении их в несущих конструкциях зданий и сооружений с тем, чтобы выяснить характер деформаций и степень опасности их для дальнейшей эксплуатации объекта.
10.2 При наблюдениях за развитием трещины по длине ее концы следует периодически фиксировать поперечными штрихами, нанесенными краской, рядом с которыми проставляют дату осмотра.
10.3 При наблюдениях за раскрытием трещин по ширине следует использовать измерительные или фиксирующие устройства, прикрепляемые к обеим сторонам трещины: маяки, щелемеры, рядом с которыми проставляют их номера и дату установки.
10.4 При ширине трещины более 1 мм необходимо измерять ее глубину.
Приложение А
(обязательное)
А.1 В программе мониторинга деформации оснований фундаментов зданий и сооружений должны быть освещены:
— для эксплуатируемых зданий (сооружений) — период эксплуатации, результаты осмотра объекта, наличие трещин и места закладки маяков (щелемеров);
Второй документ — это СТО, используемый на объектах Росатома.
СРО НП «СОЮЗАТОМСТРОЙ»
СТО СРО-С 60542960 00043-2015 «Геодезический мониторинг зданий и сооружений в период строительства и эксплуатации»
3 Термины и определения
…
3.21 маяк: Сигнальное устройство, устанавливаемое на трещине/шве/стыке для того, чтобы изменение параметров трещины (раскрытие, закрытие, сдвиг, удлинение и т.п.) можно было определить визуально — без применения дополнительных инструментов и приспособлений.
3.22 маяк-щелемер: Устройство для наблюдений (мониторинга) за трещинами/швами/стыками, совмещающее в себе сигнальную функцию для визуального выявления факта изменения параметров трещин/швов/стыков с функцией измерения величины этих изменений.
…
3.50 щелемер: Устройство применяемое для выполнения, при мониторинге состояния конструкций, измерений величин изменения параметров трещин/швов/стыков.
Маяки наблюдения и щелемеры — это специальные приспособления или приборы, предназначенные для наблюдения за изменениями состояния дефектов и повреждений в строительных конструкциях зданий и сооружений. При наблюдениях за трещинами, используются либо для выявления факта изменения ширины раскрытия трещины, либо для определения величины и направления (открытие/закрытие трещины) изменения ширины раскрытия трещины. Также в некоторых моделях может быть предусмотрена возможность наблюдение за сдвигом вдоль трещины или из плоскости наблюдаемых строительных конструкций.
На основе принятого в профессиональной среде понимания функциональности и задач использования инструментов для наблюдения за трещинами существует классификация этих инструментов, представленная на схеме ниже.
Из приведенной классификации видно, что следует различать маяки, маяки-щелемеры и щелемеры. О том, почему это так важно, следует почитать в нашей статье о щелемерах.
Для наблюдения за трещинами маяки устанавливаются непосредственно в месте прохождения трещины на срок, необходимый для проведения наблюдений. Для контроля за деформациями конструкций показания установленных маяков должны периодически сниматься и фиксироваться в журнале наблюдений. Процесс постоянных наблюдений за конструкциями называется мониторинг. Конкретные сроки мониторинга устанавливаются в зависимости от конструктивных особенностей здания, целей наблюдения, места расположения и других параметров трещины. В подавляющем большинстве случаев маяк на трещине должен находится вплоть до полного устранения причин возникновения трещины и завершения ремонтных работ по восстановлению/усилению поврежденных трещиной конструкций. Иногда, маяки могут оставаться на конструкциях и после завершения работы, для контроля эффективности проведенных ремонтных работ. Также при помощи маяков могут наблюдаться изменения положения строительных конструкций зданий и сооружений в течение всего срока их эксплуатации с целью контроля технического состояния.
Виды и конструкции маяков
Самые простые маяки представляют собой полоску из гипса, нанесенного на конструкцию в месте прохождения трещины. Такой маяк служит для выявления факта изменения ширины раскрытия трещины и не может помочь в определении количественных величин этих изменений. Гипсовые и цементные маяки имеют ряд требований и ограничений по использованию. о чем необходимо знать при их установке. Маяки из стекла могут быть выполнены аналогично гипсовым — полоска стекла поперек трещины, либо предусматривать возможность выполнения измерений, в случае, когда устанавливается две пластинки стекла по обеим сторонам трещины. Такие маяки наиболее распространены из-за своей низкой цены и простоты установки. Однако, использование их малоэффективно из-за низкой точности и других проблем, связанных с конструкцией этих маяков. Дополнительную информацию о стеклянных и других видах маяков можно посмотреть в статье, описывающей методы наблюдения за деформациями строительных конструкциях. Следует отметить, что бумага и другие подобные материалы не могут использоваться для наблюдения за трещинами по целому ряду объективных причин, о которых можно прочитать в соответствующей статье «Миф о существовании «бумажных маяков«.
Также существуют так называемые «механические» маяки. Это приспособления различных конструкций, задачей которых является измерение величины изменения раскрытия трещин. Конструкций маяков этого типа очень много. В основном это какие-либо элементы, установленные по двум сторонам от трещины, со шкалой и указателем, позволяющими видеть изменение величины раскрытия трещины без дополнительных приспособлений. Наиболее точным из механических устройств является маяк, сделанный на основе индикатора часового типа. Расширение функциональности и точности маяков «механического» типа возможно при использовании для измерений современных высокоточных измерительных инструментов, таких как электронные штангенциркули. В конструкции профессиональных маяков для наблюдений всегда предусматриваются специальные реперные точки, по которым ведутся высокоточные измерения.
Самые современные маяки выполняются на основе электронных компонентов, например тензодатчиков или с использованием оптических технологий. Они так же имеют различную конструкцию и возможности. Кроме непосредственного измерения величины раскрытия трещины, они могут собирать информацию о температурно-влажностных условиях и других параметрах. Возможна комплектация их модулями удаленной передачи информации для мониторинга состояния конструкций в реальном времени. Проблемы их использования в основном связаны с высокой ценой и трудностями предотвращения несанкционированного доступа к ним со стороны посторонних лиц. Некоторые способы защиты маяков от вандалов предложены в статье на нашем сайте.
Дополнительная информация о маяках:
Профессиональные пластинчатые маяки серии ЗИ Бумажные «маяки» Гипсовые и цементные маяки Использование маяков при эксплуатации зданий