Стеклянные маяки

Это статья о том, что такое стеклянные маяки, как ими правильно пользоваться. Кратко изложены основные принципы их изготовления, особенности данного типа устройств для наблюдения за трещинами и некоторые рекомендации.

Начнем с простого — что такое стеклянный маяк? Как вы прекрасно понимаете, стеклянный маяк — это исключительно самодельное устройство для наблюдения за трещинами в разнообразных конструкциях зданий и сооружений. Соответственно, каждый установленный маяк не похож на другие и несет в себе отпечаток опыта, знаний его автора о методах наблюдения за трещинами. А получающееся в результате разнообразие созданных инструментов работает совсем не на пользу качеству процесса мониторинга. Для большего понимания в первую очередь важно отделить те самодельные девайсы, которые стеклянными маяками не являются, работают по другим принципам, но по незнанию кем-то могут к ним причисляться. Однако, для этого нам нужно сначала понять в чем сама суть классических стеклянных маяков, как они устроены и работают.

Основные принципы устройства стеклянных маяков

Если вы изготовили маяк из стекла, то это совсем не значит, что он может быть напрямую отнесен к этой древней группе инструментов мониторинга трещин. История использования такого материала для наблюдения за строительными конструкциями действительно насчитывает значительно более 100 лет, а некоторые экземпляры и сейчас можно наблюдать на исторических зданиях. У специалистов, глубоко знающих тему, нет сомнений в однозначном определении того, что следует относить к стеклянным маякам, а что не следует.

В основе стеклянного маяка лежит главное свойство стекла — хрупкость, стекло разрушается с минимально возможными, предшествующими моменту разрушения, деформациями. Именно такой материал подходит для моментального оповещения о малейших изменениях в напряженно-деформированном состоянии строительных конструкций в местах расположения трещин. Для выполнения основной функции — сигнально-предупредительной, маяк может быть выполнен только одним единственным способом — одна полоска стекла надежно закрепляется по обеим сторонам трещины. Причем, крепление должно исключать какие-либо свободные движения, сдвиги, повороты, отслоение и т.п. Стеклянный маяк должен быть абсолютно накрепко связан с основанием, что в подавляющем большинстве случаев достигается только клеевыми способами крепления.

В более отдаленном прошлом, при отсутствии современных полимерных клеев, использовали цементный раствор. Но для установки маяка делали штробу, которая полностью заполнялась раствором, после чего в раствор утапливалась полоска стекла. Причем стеклянный элемент по возможности старались изготовить с уширением к концам и сужением в середине. Все это позволяло максимально зафиксировать маяк со всех сторон и давало дополнительные гарантии того, что он не отклеится и останется в работоспособном состоянии. Сегодня для крепления широко используются эпоксидные составы, которые более надежны, и штроба не всегда требуется. Однако, главный принцип остается — надёжное жесткое крепление относительно тонкого стеклянного прямоугольника по обеим сторонам трещины.

Что не является стеклянным маяком?

Устройства, изготовленные из стекла, но работающие по другим принципам нежели описано выше, к стеклянным маякам не относятся. Для них подходят другие группы в классификации. В первую очередь отметаем все, что изготовлено не из минерального стекла — любые полимерные прозрачные материалы не подходят для использования, так как не обладают главным требуемым свойством. А дальше можно уже перейти к наиболее распространенным способам использования стекла в процессах мониторинга трещин, на примере которых и будут понятны закономерности отсеивания экземпляров, не подходящих для включения в группу устройств для контроля трещин под названием «Классические стеклянные маяки».

Две стеклянные пластины друг над другом

Довольно распространенное устройство, которое и сейчас многие используют в том или ином виде. Суть его состоит в следующем. Пластины крепятся друг над другом по разным сторонам трещины — одна с одной стороны, другая — с другой. Фактически получается пластинчатый маяк, состоящий из двух стеклянных пластин. В технической литературе такие устройства описаны и рекомендованы к применению. Например, ранние редакции ГОСТ 24846 содержали определение маяка, прямо описываемого, как две пластинки из стекла.

Маяк — 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.

ГОСТ 24846-81 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

В пояснениях мы можем прочитать, что на пластинках должны быть еще и риски (штрихи) нанесены для визуализации происходящих изменений. Т.е. в простейшем варианте процесс установки маяка выглядит так:

• Закрепляем первую пластину с одной стороны трещины
• Закрепляем над ней вторую пластину, но с другой стороны трещины
• Наносим риски (краской или процарапыванием) на обе пластины (или на одну)
• При наблюдениях смотрим насколько риска на одной пластине отошла от риски на другой пластине (или край пластины отошел от риски на другой пластине)

Такой маяк можно сделать двухосевым — нанеся риски по двум сторонам. Крепление лучше осуществлять на хороший клей.

Основные недостатки такой конструкции:

• Непросто изготовить
• Сложно качественно закрепить
• Легко повреждается, часто отслаивается от основания
• Трудно наносить риски

И главное! Для чего козе баян? В результате мы имеем пластинчатый маяк, зачем для него использовать стекло? Есть гораздо более подходящие для этих целей материалы — листовой тонкий металл, листовые пластики. Но почему же именно стекло получило распространение в данной конструкции маяков. Достоверно не известно, но есть некоторые предположения. В ламповые времена стекло на стройплощадке было доступным материалом, а про обрезки стекла и говорить не приходится — всегда в наличии в готовом виде. А вот с пластиками и листовым металлом дела обстояли не так хорошо. Вероятнее всего, именно доступность для использования и послужила для широкого распространения стекла в качестве основы для пластинчатых маяков в те годы. И то, что мы иногда наблюдаем сейчас на трещинах пластинчатые маяки из стекла — отголоски прошедшей эпохи. Возможно, некоторые специалисты делают пластинчатые маяки из стекла еще по привычке, а некоторые уже по незнанию — слышали звон, да не знают где он.

Суммируя все выше сказанное, можно уверенно говорить о том, что две пластины стекла, используемые для наблюдения за трещинами по принципу пластинчатого маяка, к классическим стеклянным маякам не относятся.

Две стеклянные пластины по разные стороны от трещины

Еще одна история об использовании двух стеклянных пластин для наблюдения за трещинами, но в другом виде. В данном случае мы ведем речь о стеклянных пластинах, закрепленных по разные сторона от трещины, но друг с другом не пересекающихся. Наоборот, между местами расположения пластин есть значительный зазор. О таких «стеклянных» маяках вы уже информации в технической литературе вряд ли не найдете. Такая конструкция чаще всего это в чистом виде фантазия стихийных рационализаторов, больше понаслышке знающих о методах наблюдения за трещинами. Суть данной технической авантюры в том, что в процессе наблюдения предполагается выполнять периодические измерения расстояния между пластинами. Для работоспособности идеи, как минимум, на этих пластинах должны быть нанесены риски, обозначающие место, где эти измерения следует производить. Либо в некоторых случаях стеклянные пластины делаются с заостренными окончаниями, направленными друг к другу, для однозначного определения места измерений.

Фактически, описанная конструкция маяка и методы наблюдения за ним являются не чем иным, как марочным щелемером. Т.е. это устройство создано для того, чтобы фиксировать реперные точки на поверхности наблюдаемой конструкции и в последующем выполнять измерения расстояния между этими точками. С какой целью тогда для этого инструмента используется стекло — наименее подходящий материал, который легко повреждается, сложен в использовании и не может гарантировать достоверность показаний? Гораздо проще и логичнее для подобных щелемеров использовать дюбеля, различные металлические элементы, что специалисты в подавляющем большинстве и делают.

Из вышеописанного можно сделать однозначный вывод — устройство из двух пластин стекла, закрепленных по разным сторонам трещины и не пересекающихся друг с другом, также не является классическим стеклянным маяком. Более того, это абсолютно неразумное приспособление, которое не следует использовать в принципе.

Рекомендации по использованию стеклянных маяков

Классический стеклянный маяк — это проверенное временем устройство для наблюдения за трещинами. Оно имеет определенные материалом изготовления свойства и особенности конструкции. Понимание этого дает возможность изготавливать качественные, но в то же время простые и не дорогие маяки для контроля трещин. Следует помнить, что классический стеклянный маяк является инструментом однократного использования и после «срабатывания» должен быть заменен. Тем не менее, свою сигнально-предупредительную функцию он выполняет и с высокой достоверностью указывает на факт изменения параметров трещин в строительных конструкциях зданий и сооружений. Однако, для корректной работы таких устройств их изготовление требует от специалиста определенных знаний и опыта. В технической литературе подробно описаны все требования к стеклянным маякам. Например, размеры стеклянной полоски (поперечное сечение) должны подбираться с учетом всех факторов, включая климатические при установке на улице или вибрационного воздействия в случае расположения вблизи соответствующих источников вибрации. Ранее в статье о контроле деформаций зданий мы писали в том числе и об особенностях работы со стеклянными маяками, подробно охарактеризовав их свойства.

Насколько оправдано использование данного типа маяков, при сегодняшнем разнообразии альтернативных профессиональных устройств мониторинга трещин, решать только специалистам, осуществляющим наблюдение за трещинами в конкретных условиях. Но все же стоит помнить про эти простые устройства, понимая все их преимущества и недостатки.

Основные требования к стеклянным маякам из РТМ 1652-9-89 Дополнительная информация о стеклянных маяках на нашем сайте