1. Необходимо выполнить тщательный визуальный осмотр. Важно также, для какой цели используется здание или его отдельные части. На этом этапе при проверке наружных поверхностей сооружения на большой высоте очень рекомендуется пользоваться хорошим биноклем.
2. Может оказаться, что в дополнение к данным п. 1 потребуется изучение архитектурных и конструктивных чертежей. В ряде случаев может оказаться полезным непосредственный контакт с главным подрядчиком и поставщиком сборных железобетонных изделий (если последние используются и в них отмечены признаки повреждений).
3. Если отмечена коррозия арматуры, то следует с помощью электромагнитного измерителя (ИЗС) проверить толщину защитного слоя. Измерения необходимо проводить также за пределами зон видимых повреждений, поскольку при недостаточной толщине защитного слоя коррозия может возникнуть, но распространиться не настолько, чтобы вызвать расслоение бетона. Результаты обследования оформляются в виде схематического чертежа.
4. Отбирают образцы бетона, которые помещают в специализированную испытательную лабораторию с целью определения:
- а) общих характеристик бетона, включая тип и содержание цемента, водоцементное отношение, тип и гранулометрический состав заполнителей, показатель однородности бетона;
- б) глубины карбонизации;
- в) присутствия хлоридов и их концентрации в процентах от содержания цемента;
- г) признаков химической агрессии бетона и наличия агрессивных химических веществ. Эти вопросы подробно рассмотрены в главе 6.
5. Если анализ свидетельствует о значительном содержании хлоридов, то целесообразно провести испытание дополнительных образцов. Опыт показывает, что концентрация хлоридов в бетоне никогда не бывает равномерной. Поэтому их содержание в количестве более 0,25% массы цемента является опасным признаком и свидетельствует о необходимости дальнейших испытаний. Это особенно важно, когда железобетон применяется с предварительным или последующим напряжением арматуры. Вопросы, связанные с ремонтом железобетонных конструкций, содержащих недопустимо высокую концентрацию хлоридов, рассмотрены в отдельном разделе настоящей главы.
В некоторых случаях наблюдается относительно небольшое расслоение, однако число трещин весьма значительно и некоторые из них могут иметь следы ржавчины. Трещины, не влияющие на несущую способность конструкции (за исключением трещин от коррозии арматуры и связанным с ней расслоением бетона), обычно возникают на начальной стадии работы сооружения и могут быть вызваны пластическим растрескиванием, термическим сжатием или усадкой при высыхании.
Указанные этапы в проведении обследования относятся к большинству случаев повреждений. При анализе отдельных повреждений существенное значение имеет определение типа использованного цемента. В одних случаях важно отличить обыкновенный портландцемент от сульфатостойкого, в других — установить, применялся ли в бетоне глиноземистый цемент.
Эксперименты по определению сульфатостойкого портландцемента в бетоне и растворе достаточно сложны и длительны. До недавнего времени это относилось и к глиноземистому цементу. Недавно Научно-исследовательской строительной станцией в Гарстоне была разработана простая методика химического анализа затвердевшего бетона, которая позволяет выявить глиноземистый цемент. Эта методика может дать положительные результаты и при применении некоторых тиной портландцемента, поэтому се можно считать надежной. Если эти испытания приводят к отрицательному результату, то считается, что глиноземистый цемент не применялся.
По окончании обследования и определения основных причин повреждения конструкции следует уточнить вид и объем необходимого ремонта, требуемые материалы и методы производства работ.
Работа может быть выполнена силами заказчика или специализированной подрядной фирмой «а основе технических требований, заявок на необходимые материалы и графика выполнения работ. Возможно также осуществление ремонтных работ по контракту с учетом общих расходов.
Большое значение для обеспечения длительной эксплуатационной надежности сооружения после ремонта имеет выбор наиболее подходящего метода производства восстановительных работ с учетом особенностей конкретного объекта. В связи с большой ответственностью при принятии решении необходимо обращать внимание на следующие положения.
Выполнение работ силами заказчика допустимо только в том случае, если он располагает кадрами, имеющими опыт восстановления железобетонных конструкции. Этот метод предпочтителен в тех редких случаях, когда ремонт оказывается настолько сложным, что ни консультант, ни специализированная фирма не могут достоверно оценить стоимость работ.
По практическим соображениям, выбор обычно осуществляется между выполнением работ специализированной фирмой на основе контракта, подготовленного заказчиком, и передачей подряда одной из фирм, которые предварительно представляют заказчику подробные расчеты затрат и гарантии на производство работ. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки.
Признаки повреждении обыкновенного и преднапряженного железобетона различны. В обыкновенном железобетоне коррозия арматуры проявляется на ранней стадии в виде ржавых пятен, третий и расслоения бетона. В обычных условиях этот процесс протекает медленно, а ржавые пятна и другие признаки наглядно свидетельствуют о начале процесса разупрочнения и необходимости ремонтных работ.
Что касается преднапряженного железобетона, то коррозия проволоки небольшого диаметра или пряден вряд ли проявится в виде ржавых пятен, трещин или расслоения бетона. Трудно предполагать, что вся арматура будет корродировать в одинаковой степени. Тогда коррозия привела бы к деформациям элемента, что является внешним признаком снижения его прочности. Интенсивные прогибы балок и плит всегда следует рассматривать как предостережение, и в этом случае необходимо принимать меры для выявления их причины. Обычно проектированию и изготовлению преднапряженных элементов уделяют большое внимание. На основании анализа работы очень большого числа преднапряженных сооружений разных типов, возведенных за последние 25—30 лет, обнаружено крайне небольшое количество их повреждений.
В 1972 г. в Лондоне внезапно обрушилось покрытие школы, которое было выполнено на глиноземистом цементе. Автор считает, что последовавшие за этим инцидентом сомнения в отношении возможности его применения были мало обоснованными. Можно надеяться, что проводимые и планируемые в связи с этим обрушением исследования бетонов на глиноземистом цементе приведут к разработке практических рекомендации по его применению в несущих конструкциях, в частности в тех случаях, когда высокая стоимость глиноземистого цемента оправдана. Ранее эти бетоны применяли главным образом при производстве сборных элементов, когда требовалась быстрая оборачиваемость форм.