Так как несущая способность простенка оказалась недостаточной, то усиливаем его обоймой из стальных равнобоких уголков размерами 60х60 мм, d=6 мм. Уголки устанавливаются на растворе в углах про стенка и соединяются между собой планками из полосовой стали сечением 5х35 мм, приваренными к уголкам на расстоянии s=50 см по высоте простенка.

Далее определяем несущую способность усиленного простенка. Коэффициент условий работы кладки т к =1. Расчетное сопротивление стальных планок R a =1500 кгс/см 2 . Площадь сечения планки f x = 0,5х3,5= 1,75 см 2 . Расчетное сопротивление уголков обоймы (нагрузка на уголки не передается) R a =430 кгс/см 2 . Площадь сечения уголков F a =6,91х4=27,6 см 2 . Далее определяем коэффициенты и , =0,83, =1-=0,61 и соответствующий процент армирования: =х100=0,21%

Отсюда несущая способность усиленного простенка составит:

0,83.0,85[(14 +0,61хх)4590+430 х27,6]=63800 кгс > N п =60000 кгс

Несущая способность усиленного простенка достаточна.

Иногда стены, даже из кирпича или железобетонных плит, приходят в упадок. И причин этому может быть много: пожар, время, помещение долго было не жилое, просадка грунта, ошибки при проектировании, появление незапланированной нагрузки. Степень повреждения стен бывает различной, именно от нее зависит ход работ, необходимых для их реконструкции или усиления.

Особенности усиления

Прежде, чем начать работы по усилению и ремонтным работам, необходимо установить степень повреждения и, только за тем, приступать к работам.

Повреждения бывают четырех степеней:

1. слабые (повреждено до 15% поверхности стены);
2. средние (повреждено до 25% поверхности);
3. сильные (повреждено до 50% поверхности);
4. разрушенные стены – повреждения более, чем на 50%.

Совет. Чтобы определить уровень повреждения стен, или скорость движения трещин, нужно установить маячки из гипса (для внутренних стен) или цемента (для наружных стен).

Трещины на наружных стенах могут менять свою ширину в зависимости от времени года: зимой они сужаются, а летом – расширяются.

Маячки устанавливают по следующей технологии: поверхность стены, где будут установлены маяки, очищают и увлажняют. На нее наносят полоски цемента или гипса шпателем (толщина 10*4*0,8 см).

Совет. Чем тоньше маяк, тем точнее можно определить скорость движения трещины. А так же установить лучше несколько маяков по длине трещины.

После того, как маяки высохли, их помечают: карандашом наносят линию вдоль маяка, заводят тетрадь наблюдения, записывают дату установки маяка. Для полноты картины необходимо каждый день наблюдать за наблюдателями-маяками. При дальнейшем росте трещины маяк будет поврежден (разорван), а при дальнейшем наблюдении можно узнать скорость ее движения.

Усиление при крепком фундаменте

Появление трещин возникло не из-за ошибок при проектировании или неправильной закладке фундамента. Существует несколько способов их устранения.

Первый способ . Глубина трещин менее 5 мм. В этом случае заливают цементным раствором или теплой штукатуркой с полистиролом. Предварительно трещину тщательно очищают и увлажняют, после этого заливая свежим раствором.

Второй способ . Глубина трещин более 5 мм. Для хорошего результата используют металлические скобы.

Усиление кирпичных стен в этом случае происходит в следующем порядке:

• трещину очищают и увлажняют;
• заливают раствором из цемента и песка;
• вдоль трещины на некотором расстоянии от нее просверливают дырки глубиной 11 см, диаметром 2 см, шаг – 15-20 см;
• штробы служат основанием скоб, глубина которых 4 см, а ширина 3 см (штробы прикрепляют смесью, которой заделывали трещину);
• укрепляют скобы.

Важно. Чтобы скобы служили долго их необходимо обработать и оштукатурить. Это же касается и решеток для усиления стен.

Третий способ . Для глубоких или сквозных трещин используют металлические перемычки (их крепят жестко болтами по обе стороны трещины), а затем заменяют поврежденный участок.

Поскольку металл хорошо проводит и ток и холод, то с восстановительными работами необходимо произвести утепление стен.

Усиление тяжами

Их используют, если нарушается вертикальность стен с последующим их обрушением. Для стяжки используют круглую арматуру (диаметром 25-30 мм), их прикручивают либо друг к другу в углах, либо к штробам, которые устанавливают в стыках стен (второй вариант более надежный).

Если повреждения стен более сильные, то устанавливают обоймы из различных материалов:

1. армированная;
2. железобетонная;
3. композиционная;
4. стальная.

Так выглядит тяж

Принцип усиления стен приблизительно одинаковый: сначала устанавливают металлические углы и крепят их к стенам, затем делается сетка из различных материалов. Ячейки крепят к стене анкерами (10-12 мм), либо заваривают соединения, либо крепежом к сетке из металла. После этого сетку нужно заштукатурить цементной смесью.

Железобетонные конструкции так же можно реконструировать или усилить. Подобные работы бывают двух видов: восстановление отдельных участков, или замена защитного слоя (полностью или частично).

При частичном восстановлении используют цементную замазку, предварительно очистив и увлажнив поверхность. Если необходимо провести большую реконструкцию или замену защитного слоя лучше использовать торкретирование. Если конструкция несущая, то толщину защитного слоя увеличивают до 3 см, а если не рабочая – то до 2 см.

Важно. Перед началом восстановительных работ необходимо выступающую арматуру зачистить от ржавчины.

Усиление проема в стене – особенности процесса

Усиливаем проем

Простенки усиляют разбором части кладки и замены ее на новую, либо вставляют стальную пластину или железобетонную плиту прокладочную. Чтобы произвести эти работы, в проеме устанавливают опорные балки строго вертикально.

Затем аккуратно разбирают часть кладки, либо вставляют стальную или железобетонную плиту. В выемке устанавливают штробы и к ним крепят штробы, к которым, в свою очередь, крепится стальная пластина или плита из железобетона. После ее установки ее замазывают цементным раствором. После полного высыхания последнего опорная конструкция разбирается.

Окончанием работ служит полное восстановление конструкций.

Усиление стен кирпичных позволяет повысить их эксплуатационные характеристики. Очень часто можно видеть трещины в стенах кирпичного дома, что указывает на их слабость и наличие плохой несущей опоры. Существуют различные методы усиления кирпичных стен, позволяющие повысить их стойкость. О некоторых из них расскажет статья.

Основанием для укрепления кирпичных стен является их деформация, причинами которой могут быть:

• Конструктивные ошибки . К ним относятся:

1. недостаточная глубина фундамента;
2. неравномерность при оседании частей дома;
3. деформации, возникшие в балочном покрытии;
4. несоответствие несущей способности конструкции и нагрузки на нее.

• Эксплуатация . В этом случае возможно произошло:

1. переувлажнение укладки;
2. проседание фундамента.

• Ошибки, возникшие при кладке стен.

Оценка степени повреждения кирпичных стен, по потере элементами несущей способности, может быть:

Слабая - до 15%. Обусловлена:

1. размораживанием;
2. действием ветряной нагрузки;
3. повреждениями материала стен от огня на глубину до 5 миллиметров;
4. косыми и вертикальными трещинами, пересекающимися не более чем в двух рядах кладки.

Средняя - до 25%. Вызвана:

1. выветриванием и размораживанием кладки;
2. отслоением облицовочного материала на толщину до 25%;
3. повреждения кирпича от огня на глубину до двух сантиметров;
4. косыми и вертикальными трещинами, которые пересекаются до четырех рядов кладки;
5. выпучиванием и наклоном стен на одном этаже, не превышающем пятую часть толщины конструкции;
6. образованием трещин на участках пересечения поперечных и продольных стен, вызванные нарушением кладки перемычек и под опорами балок;
7. смещением до двух сантиметров плит перекрытий.

Высокая - до 50%. Это может возникнуть из-за:

1. обрушения стен;
2. выветривания и размораживания кладки до 40% к ее толщине;
3. повреждений материала стен от огня на глубину до 6 сантиметров:
4. косых и вертикальных трещин, за исключением температурных и осадочных, на высоту 7 рядов кладки;
5. выпучиваний и наклонов стен на одном этаже на один процент его высоты;
6. смещений стоек и стен по косой штрабе или горизонтальным швам;
7. отрыва продольных стен от поперечных;
8. повреждений кладки под стойками балок и перемычек глубиной более 2 сантиметров;
9. смещений плит перекрытия на опорах больше 4 сантиметров.

Совет: Стены, которые потеряли больше 50% прочности, следует считать разрушенными. Наличие вышеуказанных повреждений является основанием, чтобы проводить ремонтно-восстановительные работы.

Как можно усилить кирпичные стены

Ремонт и последующее усиление кирпичных стен, схемы его проведения могут быть самые разные, но в любом случае необходимо:

• Отремонтировать цоколь здания.
• Заделать трещины.
• Отремонтировать и усилить перемычки.
• Усилить отдельные простенки и стойки.
• Обеспечить пространственную жесткость стен.
• Выполнить перекладку на отдельных участках стен.
• Заложить или устроить проемы.
• Усилить кладку стен инъекцированием.

В кирпичных домах трещины могут быть:

• Узкими - 5 миллиметров. Такие дефекты необходимо:

1. расшить;
2. промыть водой;
3. зачеканить торкретбетоном.

• Широкими – до 40 миллиметров, не нарушающие целостность кладки . Заделываются в такой же последовательности, как и узкие трещины.
• Более 4 сантиметров нарушают целостность кладки. В этом случае трещина:

1. расчищается;
2. промывается водой;
3. зачеканивается торкретбетоном;
4. по длине трещины высверливаются отверстия;
5. вставляются в отверстия инъекторы;
6. в полость трещины под давлением закачивается специальный раствор.

На схеме:

• 1 - трещина в кладке.
• 2 - установка инъекционных шпуров.
• 3 - патрубки для инъекций.
• 4 - раствор из цемента и песка.

Стены из силикатного кирпича можно укрепить такими способами, как:

• Использование обойм из армированных растворов.
• Усиление кирпичных стен стальными тяжами.
• Устройство железобетонных обойм по периметру здания.
• Применение композиционных материалов для обойм.
• Усиление кирпичных стен стальными обоймами.

Выбирая метод усиления дома, следует учитывать большое количество факторов.

Это могут быть:

• Марка, используемого для штукатурки, бетона или раствора.
• Процент армирования здания.
• Состояние кладки стены.
• Схема нагрузки на все здание.

Прочность кладки из кирпичей зависит непосредственно от процента армирования ее хомутами.

При внешнем осмотре можно оценить:

• Число трещин.
• Их размеры: глубину и ширину.

Совет: Чтобы восстановить прочность несущих стен дама, где имеются трещины, необходимо выполнить их усиление обоймами.

Как сделать армированную обойму

Устранить трещины и предотвратить появления новых дефектов своими руками можно, сделав армирование стен (см. ).

Для этого используются:

• Арматурные каркасы.
• Стержни арматуры.
• Арматурная сетка.
• Железобетонные пилястры.

Инструкция по усилению стены арматурной сеткой предлагает:

• Устанавливать материал можно с одной или с двух сторон, зафиксировав сетку на ремонтируемый участок.
• Предварительно сверлятся отверстия.
• Сетка крепится сквозными шпильками или анкерными болтами, входящими в эти отверстия.
• Наносится цементный раствор, не ниже марки М100.
• Слой штукатурки наносится толщиной от 2 до 4 сантиметров.
• Крепятся вспомогательные стержни диаметром 6 миллиметров, по высоте углов, опустив элементы примерно на 30 сантиметров, чтобы обеспечить их усиление.
• При одностороннем креплении сетки анкера диаметром 8 миллиметров ставятся с шагом до 80 сантиметров.
• При двустороннем размещении сетки, она крепится сквозными анкерами диаметром 12 миллиметров с шагом до 1,2 метра, сваркой или крепежом к металлическим сеткам.

Как установить железобетонный пояс

Стена из силикатного кирпича может быть усилена устройством железобетонного пояса.

Его преимущества:

• Экономия времени.
• Меньшая цена.

Недостаток:

При использовании железобетонной обоймы должны учитываться такие технические характеристики, как:

• Толщина изготовления конструкции от 4 до 12 сантиметров.
• Бетонная смесь выбирается с мелким зерном не ниже 10 класса.
• Поперечная арматура выбирается А240/AI класса, с шагом установки до 15 сантиметров.
• Продольная арматура берется А240-А400/AI, AII, AIII класса.

Для изготовления конструкции из железобетонной «рубашки» необходимо установить по всему периметру арматурную сетку, зафиксировав ее не кладке фиксаторами.

Совет: Для укрепления кирпичной стены следует создать оболочку, которая превышает прочность самой стены в несколько раз.

Показателями эффективности обоймы являются:

• Состояние уложенной поверхности.
• Прочность бетона.
• Характер нагрузки.
• Процент армирования.

Этот вид конструкции часть нагрузки берет на себя, освобождая кладку.

При изготовлении обоймы:

• Слои до 4 сантиметров толщиной выполняются пневмобетонированием и торкретированием, а затем выполняется отделка штукатуркой.
• Если слои имеют толщину до 12 сантиметров, обойма стены делается с использованием инвентарной опалубкой, монтируемой вокруг усиливаемой основы. Инвентарная опалубка устанавливается по всей высоте укрепляемого строения, чтобы защитить слой арматурного заполнения. В опалубке устраиваются инъекционные трубки, и в них подается мелкозернистая бетонная смесь.

Особенности композиционной обоймы

На фото представлено сооружение обоймы из композиционного сырья. Это один из наиболее результативных методов для усиления стен из кирпича, за счет использования высокопрочных волокон: угле- и стекловолокна.

Они позволяют увеличить прочность:

• На сжатие отвесных конструкций.
• На сдвиг или срез перпендикулярных сечений.

Технология проведения работ:

• Подготовленная кирпичная кладка обрабатывается пропиткой.
• Выполняется грунтовка для упрочнения поверхности.
• Устанавливаются металлические каркасы.
• Разбираются временные крепления.

Совет: Времянки следует убирать после набора 50% прочности новой кладкой, величина которой указана в проекте.

• Окрашиваются и штукатурятся простенки.

Как сделать стальную конструкцию

Монтаж стальной обоймы значительно повышает несущую способность здания.

Для ее изготовления необходимо приобрести:

• Стержни арматурные, диаметром 12 миллиметров.
• Поперечные металлические полоски, сечение шириной до 6 сантиметров, толщиной – до 12 миллиметров.
• Профильные уголки.

• На растворе по углам площади, предназначенной для усиления, устанавливаются вертикальные уголки.

• Крепятся полосы с шагом не более 50 сантиметров.
• Продольные уголки выбираются длиной, равной высоте усиливаемой конструкции.
• На уголки накладывается металлическая сетка, для улучшения прочности конструкции.
• Цементный раствор должен быть толщиной до 3 сантиметров, чтобы защитить металл от коррозии.

Совет: При отделке большой площади, процесс необходимо выполнять с использованием растворонасоса.

Какие современные методы используются для улучшения прочности кирпичных стен

Традиционные методы с применением композитных материалов и инъектирования, позволяющие быстро и эффективно усилить кирпичные стены, могут заменить инновационные способы проведения процесса.

Его суть заключается в следующем:

• В теле строительной конструкции пробуриваются отверстия.
• В них под давлением закачиваются ремонтные составы, которыми могут быть:

1. микроцементы;
2. на эпоксидной смоле;
3. на полиуретановой основе.

• Инъекционная смесь заполняет существующие пустоты строительной конструкции, имеющиеся трещины, что предотвращает разрушение стены и обеспечивает надежную гидроизоляцию строения.

Инъектирование стен позволяет:

• Полностью укрепить кирпичную кладку.
• Произвести структурное склеивание материала.
• Защитить стены от вредного воздействия капиллярной влаги.

При усилении композитными материалами:

• На строительную конструкцию наклеиваются холсты (ленты или сетки) из высокопрочного материала, изготовленного на основе стекловолокна или углерода.
• Клеем могут быть составы на цементной или эпоксидной основе.

Усиление кладки, усиление проемов в кирпичных стенах должно быть выполнено полностью, чтобы восстановить абсолютно все поврежденные зоны. Очень важно своевременно проводить реконструкцию дома, чтобы не допустить полное разрушение стен. Любой метод, при правильном исполнении, усиливает кирпичную кладку, повышает устойчивость здания к нагрузкам, действующим деформациям и другим факторам. Все особенности проведения работ показывает видео в этой статье.

§ 6.5. Технология усиления кирпичных стен, столбов, простенков

При реконструкции жилых зданий со стенами из кирпичной кладки возникает необходимость восстановления несущей способности или усиления элементов кладки вследствие увеличения нагрузок от надстраиваемых этажей. При длительной эксплуатации зданий наблюдаются признаки разрушения простенков, столбов и кладки стен в результате неравномерных осадок фундаментов, атмосферных воздействий, протечек кровли и др.

Процесс восстановления несущей способности кладки следует начинать с исключения основных причин трещинообразования. Если этому процессу способствует неравномерная осадка здания, то следует исключить это явление известными и описанными ранее методами.

До принятия технических решений по усилению конструкций важно оценить фактическую прочность несущих элементов. Эта оценка выполняется методом разрушающих нагрузок, фактической прочности кирпича, раствора, а для армированной кладки - предела текучести стали. При этом необходимо наиболее полно учитывать факторы, снижающие несущую способность конструкций. К ним относятся трещины, локальные повреждения, отклонения кладки от вертикали, нарушение связей, опирания плит и т.п.

Что касается усиления кирпичной кладки, то накопленный опыт реконструкционных работ позволяет выделить ряд традиционных технологий, основанных на использовании: металлических и железобетонных обойм, каркасов; на инъецировании полимерцементных и других суспензий в тело кладки; на устройстве монолитных поясов по верхней части зданий (в случаях надстройки), предварительно напрягаемых стяжек и др. решений.

На рис. 6.40 приведены характерные конструктивно-технологические решения. Представленные системы направлены на всестороннее обжатие стен с использованием регулируемых натяжных систем. Они выполняются открытого и закрытого типов, при внешнем и внутреннем расположении, обеспечиваются антикоррозионной защитой.

Рис. 6.40. Конструктивно-технологические варианты усиления кирпичных стен а - схема усиления кирпичных стен здания металлическими тяжами; б , в , г - узлы размещения металлических тяжей; д - схема размещения монолитного железобетонного пояса; е - то же, тяжами с центрирующими элементами: 1 - металлический тяж; 2 - натяжная муфта: 3 - монолитный железобетонный пояс; 4 - плита перекрытий; 5 - анкер; 6 - центрирующая рама; 7 - опорная пластинка с шарниром

Для создания требуемой степени натяжения используются стяжные муфты, доступ к которым должен быть всегда открыт. Они позволяют по мере удлинения тяжей в результате температурных и других деформаций производить дополнительное натяжение. Обжатие элементов кирпичных стен производится в местах наибольшей жесткости (углы, сопряжения наружных и внутренних стен) через распределительные пластины.

Для равномерного обжатия кладки стен используется специальная конструкция центрирующей рамы, которая имеет шарнирное опирание на опорно-распределительные пластины. Такое решение обеспечивает длительную эксплуатацию с достаточно высокой эффективностью.

Места расположения тяжей и центрирующих рам закрываются различного рода поясами и не нарушают общий вид фасадных поверхностей.

Для элементов стен, простенков, столбов, имеющих разрушения кирпичной кладки, но не потерявших устойчивость, производится местная замена кладки. При этом марка кирпича принимается на 1-2 единицы выше, чем существующая.

Технология производства работ предусматривает: устройство временных разгрузочных систем, воспринимающих нагрузку; разборку фрагментов нарушенной кирпичной кладки; устройство кладки. При этом необходимо учитывать, что удаление временных разгрузочных систем должно осуществляться после набора прочности кладки не менее 0,7R КЛ . Как правило, такие восстановительные работы ведутся при сохранении конструктивной схемы здания и фактических нагрузок.

Весьма эффективны приемы восстановления неоштукатуренной кирпичной кладки, когда требуется сохранить прежний вид фасадов. В этом случае очень тщательно подбираются кирпич по цветовой гамме и размерам, а также материал швов. После восстановления кладки производится пескоструйная очистка, что позволяет получать обновленные поверхности, где новые участки кладки не выделяются из основного массива.

В связи с тем что каменные конструкции воспринимают в основном сжимающие усилия, то наиболее эффективным способом их усиления является устройство стальных, железобетонных и армоцементных обойм. При этом кирпичная кладка в обойме работает в условиях всестороннего сжатия, когда поперечные деформации значительно уменьшаются и, как следствие, увеличивается сопротивление продольной силе.

Расчетное усилие в металлическом поясе определяется по зависимости N = 0,2R KJl ×l ×b , где R KJl - расчетное сопротивление кладки скалыванию, тс/м 2 ; l - длина участка усиливаемой стены, м; b - толщина стены, м.

Для обеспечения нормальной работы кирпичных стен и предотвращения дальнейшего раскрытия трещин первоначальным этапом является восстановление несущей способности фундаментов методами усиления, исключающей появление неравномерных осадок.

На рис. 6.41 приведены наиболее распространенные варианты усиления каменных столбов и простенков стальными, железобетонными и армоцементными обоймами.

Рис. 6.41. Усиление столбов стальной обоймой (а), армокаркасами (б), сетками и железобетонными обоймами (в , г ) 1 - усиливаемая конструкция; 2 - элементы усиления; 3 - защитный слой; 4 - щитовая опалубка с хомутами; 5 - инъектор; 6 - материальный шланг

Стальная обойма состоит из продольных уголков на всю высоту усиливаемой конструкции и поперечных планок (хомутов) из плоской или круглой стали. Шаг хомутов принимается не более меньшего размера сечения, но не более 500 мм. Для включения обоймы в работу следует инъецировать зазоры между стальными элементами и кладкой. Монолитность конструкции достигается путем оштукатуривания высокопрочными цементно-песчаными растворами с добавкой пластификаторов, способствующих большей адгезии с кладкой и металлоконструкциями.

Для более эффективной защиты на стальную обойму устанавливается металлическая или полимерная сетка, по которой осуществляется нанесение раствора толщиной 25-30 мм. При незначительных объемах работ раствор наносится вручную с помощью штукатурного инструмента. Большие объемы работ выполняются механизированным путем с подачей материала растворонасосами. Для получения высокопрочного защитного слоя используются установки торкретирования и пнев-мобетонирования. Из-за высокой плотности защитного слоя и большой адгезии с элементами кладки достигается совместная работа конструкции и повышается ее несущая способность.

Устройство железобетонной рубашки осуществляется путем установки арматурных сеток по периметру усиливаемой конструкции с креплением ее через фиксаторы к кирпичной кладке. Крепление осуществляется путем использования анкеров или дюбелей. Железобетонная обойма выполняется из мелкозернистой бетонной смеси не ниже класса В10 с продольной арматурой классов А240-А400 и поперечной - А240. Шаг поперечной арматуры принимается не более 15 см. Толщина обоймы определяется расчетом и составляет 4-12 см. В зависимости от толщины обоймы существенно меняется технология производства работ. Для обойм толщиной до 4 см используются методы нанесения бетона торкретированием и пневмобетонированием. Окончательная отделка поверхностей достигается устройством штукатурного накрывочного слоя.

Для обойм толщиной до 12 см по периметру усиливаемой конструкции устанавливается инвентарная опалубка. В ее щитах устанавливаются инъекционные трубки, через которые мелкозернистая бетонная смесь нагнетается под давлением 0,2-0,6 МПа в полости. Для повышения адгезионных свойств и заполнения всего пространства бетонные смеси пластифицируются путем введения суперпластификаторов в объеме 1,0-1,2 % массы цемента. Снижение вязкости смеси и повышение ее проницаемости достигаются дополнительным воздействием высокочастотной вибрации путем контакта вибратора с опалубкой рубашки. Достаточно хороший эффект

дает импульсный режим подачи смеси, когда кратковременные воздействия повышенного давления обеспечивают более высокий градиент скоростей и высокую проницаемость.

На рис. 6.41, г приведена технологическая схема производства работ путем инъецирования железобетонной обоймы. Установка опалубки производится на всю высоту конструкции с обеспечением защитного слоя арматурного заполнения. Нагнетание бетона осуществляется по ярусам (3-4 яруса). Процесс окончания подачи бетона фиксируется по контрольным отверстиям с противоположной стороны от места нагнетания. Для ускоренного твердения бетона используются системы термоактивных опалубок, греющих проводов и другие приемы повышения температуры твердеющего бетона. Демонтаж опалубки осуществляется по ярусам при достижении бетоном распалубочной прочности. Режим твердения при t = 60 °С обеспечивает распалубочную прочность в течение 8-12 ч прогрева.

Железобетонные обоймы могут выполняться в виде элементов несъемной опалубки (рис. 6.42). При этом наружные поверхности могут иметь мелкий или глубокий рельеф или гладкую поверхность. После установки несъемной опалубки и крепления ее элементов обеспечивается замоноличивание пространства между усиливаемой и ограждающей конструкцией. Использование несъемной опалубки имеет значительный технологический эффект, так как отпадает необходимость в разборке опалубки, а главное - исключается отделочный цикл работ.

Рис. 6.42. Усиление столбов с использованием опалубки-облицовки из архитектурного бетона 1 - усиливаемая конструкция; 2 - армокаркас; 3 - элементы облицовки; 4 - бетон омоноличивания

Наиболее эффективными несъемными опалубками следует считать тонкостенные элементы (1,5-2 см), изготовленные из дисперсно-армированного бетона. Для вовлечения опалубки в работу она снабжается выступающими анкерами, существенно повышающими адгезию с укладываемым бетоном.

Устройство растворных обойм отличается от железобетонных толщиной наносимого слоя и составом. Как правило, для защиты арматурной сетки и обеспечения ее адгезии с кирпичной кладкой используются штукатурные цементно-песчаные растворы с добавкой пластификаторов, повышающих физико-механические характеристики. Технология строительных процессов практически не отличается от выполнения штукатурных работ.

Для обеспечения совместной работы элементов обоймы по ее длине, превышающей в 2 и более раз толщину, необходима установка дополнительных поперечных связей через сечение кладки. Усиление кирпичной кладки может быть произведено методом инъецирования. Оно осуществляется путем нагнетания через заранее пробуренные шпуры цементного или полимерцементного раствора. В результате достигается монолитность кладки и повышаются ее физико-механические характеристики.

К инъекционным растворам предъявляются достаточно жесткие требования. Они должны обладать малым водоотделением, низкой вязкостью, высокой адгезией и достаточными прочностными характеристиками. Раствор нагнетается под давлением до 0,6 МПа, что обеспечивает достаточно обширную зону проникновения. Параметры инъекции: расположение инъекторов, их глубина, давление, состав раствора в каждом конкретном случае подбираются индивидуально с учетом трещиноватости кладки, состояния швов и других показателей.

Прочность кладки, усиленной инъецированием, оценивается по СНиП II-22-81* «Каменные и армокаменные конструкции». В зависимости от характера дефектов и вида инъецированного раствора устанавливаются поправочные коэффициенты: тк = 1,1 - при наличии трещин от силовых воздействий и при использовании цементного и полимерцементного растворов; тк = 1,0 - при наличии одиночных трещин от неравномерных осадок или при нарушении связи между совместно работающими стенами; тк = 1,3 - при наличии трещин от силовых воздействий при инъекции полимерных растворов. Прочность растворов должна быть в пределах 15-25 МПа.

Усиление кирпичных перемычек достаточно распространенное явление, что связано со снижением несущей способности распорной кладки вследствие выветривания швов, нарушения адгезии и другими причинами.

На рис. 6.43 приведены конструктивные варианты усиления перемычек с использованием различного рода металлических накладок. Они устанавливаются путем пробивки штраб и отверстий в кирпичной кладке и в дальнейшем омоноличиваются цементно-песчаным раствором по сетке.

Рис. 6.43. Примеры усиления перемычек кирпичных стен а , б - путем подведения накладок из уголковой стали; в , г - дополнительными металлическими перемычками из швеллера: 1 - кирпичная кладка; 2 - трещины; 3 - накладки из уголков; 4 - полосовые накладки; 5 - анкерные болты; 6 - накладки из швеллера

Для перераспределения усилий на железобетонные перемычки вследствие увеличения нагрузок на перекрытия используются металлические разгрузочные пояса, выполненные из двух швеллеров и объединенные болтовыми соединениями.

Усиление и повышение устойчивости кирпичных стен. Технология усиления базируется на создании дополнительной железобетонной рубашки с одной или двух сторон стены (рис. 6.44). Технология производства работ включает процессы подготовки и очистки поверхности стен, сверления отверстий под анкеры, установки анкеров, крепления к анкерам арматурных стержней или сеток, омоноличивание. Как правило, при достаточно больших объемах работ используется механизированный метод нанесения цементно-песчаного раствора: пневмобетонированием или торкретированием и реже ручным способом. Затем для выравнивания поверхностей наносится затирочный слой и выполняются последующие операции, связанные с отделкой поверхностей стен.

Рис. 6.44. Усиление кирпичных стен армированием а - отдельными стержнями арматуры; б - арматурными каркасами; в - арматурной сеткой; г - железобетонными пилястрами: 1 - усиливаемая стена; 2 - анкеры; 3 - арматура; 4 - штукатурный или торкрет-бетонный слой; 5 - металлические тяжи; 6 - арматурная сетка; 7 - армокаркас; 8 - бетон; 9 - опалубка

Эффективным приемом усиления кирпичных стен является устройство железобетонных одно- и двусторонних стоек в штрабах и пилястр.

Технология устройства двусторонних железобетонных стоек предусматривает образование штраб на глубину 5-6 см, высверливание сквозных отверстий по высоте стены, крепление с помощью тяжей арматурного каркаса и последующее омоноличивание образовавшейся полости. Для омоноличивания используют цементно-песчаные растворы с пластифицирующими добавками. Высокий эффект достигается при использовании растворов и мелкозернистых бетонов с предварительным домолом цемента, песка и суперпластификатора. Такие смеси кроме большой адгезии обладают свойством ускоренного твердения и высокими физико-механическими характеристиками.

При возведении односторонних железобетонных пилястр требуется устройство вертикальных штраб, в полости которых устанавливают анкерные устройства. К последним осуществляется крепление арматурного каркаса. После его размещения производится установка опалубки. Она выполняется из отдельных фанерных щитов, объединенных хомутами и прикрепляемых к стене с помощью анкеров. Мелкозернистая бетонная смесь нагнетается с помощью насосов поярусно через отверстия в опалубке. Подобная технология применяется при двустороннем устройстве пилястр с той разницей, что процесс крепления щитов опалубки осуществляется с помощью болтов, перекрывающих толщину стены.

Конструкции из кирпичной кладки усиливают для воспринятая возможных повышенных горизонтальных или вертикальных нагрузок, для устранения повреждений кладки или для повышения категории кладки по сопротивляемости сейсмическим воздействиям, когда она не отвечает требованиям действующих норм. Повышение категории кладки по сопротивляемости сейсмическим воздействиям может быть получено в результате замены (перекладки) участков стен на растворах со следующими полимерными добавками в цементные растворы: латекса сополимера винилиденхлорида с винихлоридом ВХВД-65 ПЦ, бутадиенстирольного латекса СКС-65 ГП-Б, дисперсии поливинилацетата ПВА, бутадиенстиролакрилонитрильного латекса БСНК. В случае применения этих добавок при замене сильно поврежденных стен допускается устройство облегченных кладок с эффективным утеплителем, применение пустотелого кирпича, в т.ч. по ГОСТ 530-80 и др.
Наиболее широкое распространение получили следующие способы усиления конструкции из кирпичной кладки: установка арматурных стенок в слое торкрет-штукатурки или бетона для больших участков стен; устройство железобетонных обойм для отдельных простенков, перемычечных поясов и столбов; установка стальных элементов для отдельных простенков, перемычечных поясов и столбов; инъецирование трещин полимеррастворами или цементация как отдельных участков, так и стен в целом.
Усиление стен арматурными сетками в слое торкрет-штукатурки (бетона) (рис. 3.47) применяют либо для повышения категории кирпичной кладки по сопротивляемости сейсмическим воздействиям, либо для увеличения прочности кладки, в основном для воспринятая главных растягивающих напряжений. Для установки арматурных сеток горизонтальные и вертикальные швы расчищаются на глубину 15 мм, и в стенах сверлятся отверстия под анкеры, с помощью которых закрепляют сетки, и по ним торкретируют стены.
При установке сеток с двух сторон стены их связывают между собой Z-образными анкерами, пропущенными сквозь стену в специально просверленных отверстиях. Анкеры устанавливают в шахматном порядке не более 600 мм. Для Z-образных анкеров применяют арматуру класса A-I диаметром не менее 6 мм. Расстояния от края сетки до трещины должны быть не менее 500 мм, а при прохождении трещины вблизи пересечения стен сетки заводят и на неповрежденные стены на длину не менее 1000 мм (рис. 3.47, б).

При наличии трещин в местах опирания перемычек кроме сеток проемы усиливают установкой дополнительных каркасов из арматурных стержней диаметром не менее 14 мм и хомутов 10 мм, расположенных с шагом не более 200 мм. Каркасы устанавливают по периметру проема (рис. 3.47, в).
Толщину слоя торкрет-бетона или торкрет-раствора принимают по расчету, но не менее 30 мм. Усиление кладки по сопротивляемости сейсмическим воздействиям осуществляют также с помощью арматурных меток из стержней диаметром не менее 3 мм, установленных с шагом 200 мм в слое торкрет-бетона толщиной 30...40 мм. Усиление кирпичной кладки железобетонной обоймой выполняют, как правило, при ее работе на изгиб и внецентренное сжатие.
Железобетонные обоймы (рис. 3.48, а) выполняют из бетона класса не ниже В12,5 и армируют каркасами или вертикальными стержнями при расстоянии между хомутами не более 150 мм. При длине усиливаемого участка, превышающей в 2 раза толщину стены, через кладку пропускают дополнительные поперечные стержни, расстояние между которыми не должно превышать двух толщин стен или 1 м по длине и 0,75 м по высоте.

Усиление элементов кирпичных и каменных зданий. К их числу отнесены антисейсмические пояса, узлы опирания несущих элементов перекрытий и покрытий, перемычки, перегородки, дымовые и вентиляционные трубы, лестницы, балконы и веранды, козырьки над входом, карнизы, фронтоны, парапеты, детали прокладки проводов и труб через стены и перекрытия.
Антисейсмические пояса. Усиление стен при горизонтальных трещинах в уровне железобетонных поясов и незначительных сдвигов поясов производят следующим способом. С местах трещин кладку очищают от штукатурки на расстоянии 30 см от трещины, а швы на глубину 1...1,5 см и промывают водой. К забитым в стену и железобетонный пояс к дюбелям на расстоянии 1 см от стены крепят сетки из проволоки d = 5 мм и ячейками 150x150 мм. Дюбеля забивают в шахматном порядке с шагом 50 см. Очищенную поверхность тщательно увлажняют и затем торкретируют слоем 3...4 см.
В случае отсутствия анкеровки балок перекрытия после расчистки штукатурки необходимо предусмотреть установку крепежных деталей, пристрелянных к стене двумя дюбелями по оси балки (рис 3.49, а). Крепление в балке осуществляют двумя ершами.
В случае необходимости усиления антисейсмических поясов в местах их ослабления в результате коррозии, брака или разрыва оголяют арматуру пояса и приваривают к ней дополнительные стержни с последующим бетонированием. В местах примыкания стен пояса усиливают аналогично приведенным на рис. 3.49, но стержни приваривают к оголенной арматуре пояса.

В случае устройства железобетонных антисейсмических поясов при усилении многоэтажных зданий с деревянными перекрытиями, сохраняя изложенный выше порядок производства работ, дополняют его установкой опалубки, арматурного каркаса и бетонированием элементов пояса, охватывающих кладку (рис. 3.49, б). Если деревянные балки не заделаны в кладку стен, то необходимо обеспечить их анкеровку к поясу.
В случае устройства металлических антисейсмических поясов при усилении многоэтажных зданий с деревянными перекрытиями предусматривается порядок производства работ, аналогичный устройству железобетонных антисейсмических поясов: разбирают потолок на ширину 1 м по периметру всех стен, отбивают штукатурку с обеих сторон стены в местах установки швеллеров и пробивают отверстия на уровне низа балки для пропуска полосы 50x5 мм длиной по месту.
В пробитые отверстия вставляют полосы и между ними заводят швеллер. К швеллеру с наружной стороны приваривают полосы. Затем устанавливают крепежные элементы из полосы 50x5 мм по оси балок перекрытия, производят обжатие стены швеллерами, соединяемыми между собой полосами, которые приваривают швами толщиной 6 мм к балками перекрытий (рис. 3.49, в) и пришивают ершами крепежные элементы. Пробитые отверстия бетонируют.
В местах пересечений стен швеллеры снизу и сверху сваривают треугольными косынками толщиной 10 мм с размерами боковых сторон 25 см. Сварка производится прерывистым швом. Общая длина должна быть не менее 150 мм с одной стороны. Для усиления связи антисейсмических поясов с кладкой либо устанавливают вертикальные арматурные сетки, которые связывают с кладкой и поясом с последующим торкретированием, либо специальными армированными шпонками из цементного или полимерного раствора.
Места опирания сборных железобетонных элементов - прогонов, балок, ферм, перемычек усиливают устройством под сборные элементы железобетонной подушки. Для этого нагрузка от прогона передается на временные стойки, кладка в месте опирания разбирается с устройством штрабы (рис. 3.50, а). Затем поверхность кладки очищают и промывают, устанавливают опалубку, пространственный арматурный каркас из трех рядов стержней диаметром 12...16 мм и укладывают бетон. Временные стойки снимают после того, как бетон наберет необходимую прочность.

Перемычки. Кирпичные клинчатые перемычки укрепляют при наличии трещин только в перемычке и при отсутствии повреждений в вышележащей кладке. Для этого расчищают горизонтальный шов перемычки с одной стороны на глубину до 7 см. В расчищенный шов укладывают уголок размером 75х75х8 мм на цементном растворе так, чтобы между уголком и перемычкой, а также между уголком и стеной отсутствовал зазор. На расстоянии 37 см с обеих сторон проема пробивают отверстия. Низ отверстий находится на уровне верха проема. Затем расчищают горизонтальный шов у низа перемычки с другой стороны и укладывают второй уголок. В отверстия, пробитые по краям проема, устанавливают обрезки уголков и сваривают их с основными (рис. 3.50, б). Отверстия зачеканивают жестким бетоном на безусадочном цементе.
По краям проема и в средине к нижней стороне уголков приваривают полосы размером 50 х 6 мм. Длина сварных швов lш = 50 мм и высота hш = 6 мм. При арочных и стрельчатых перемычках над проемом усиление их производят торкретированием по сетке, аналогично описанному при усилении кирпичных стен.
При усилении железобетонных перемычек, имеющих трещины с раскрытием в растянутой зоне до 4 мм, по всей длине перемычки с обеих сторон кладку очищают от штукатурки. Затем расчищают нижние горизонтальные швы в пределах опор перемычек с двух сторон на глубину до 6 см. Прорубают отверстия в швах между перемычкой и вышележащей кладкой. В расчищенные швы укладывают уголки размером 50х50х5 на цементном растворе. В отверстия, пробитые над перемычкой, укладывают полосовое железо 50х5 мм. Уголки сваривают швами (lш = 50 мм, hш = 6 мм) с горизонтальными полосами накладками размером 50х5 мм (рис. 3.50, в). При сдвиге перемычки опорные участки и плоскость примыкания к кладке инъецируют. При значительном разрушении перемычки и надперемычечной кладки кладку целесообразно разобрать и заменить перемычку.
Перемычки из стальных проектных профилей устраивают при необходимости усиления перемычек, имеющих недостаточную прочность или получивших повреждения в растянутой зоне. Конструктивно усиление решают в виде горизонтальных стальных элементов из уголков или швеллеров, устанавливаемых на усиливаемом участке в специальные штрабы с двух сторон стены. Между собой элементы усиления стягивают болтами. Стальные элементы оштукатуривают.
Перегородки. В случае когда нарушена или отсутствует связь каркасной перегородки с железобетонной балкой перекрытия, конструкция усиления предусматривает постановку по верху перегородки в местах стоек каркаса специальных фиксирующих деталей. Детали имеют зигзагообразную форму, плотно охватывают железобетонную балку на глубину 5 см и выполняются из стальных полос сечением 50х6 мм. К каркасу перегородки детали крепят стяжными болтами d = 8 мм. Установке деталей должна предшествовать отбивка штукатурки на высоту 30 см по всей длине верхней части каркасной перегородки.
В случае когда нарушена связь перегородки со стенами при деревянном перекрытии, усиление осуществляют установкой с обеих сторон и по верху перегородки металлических уголков размером 50х50 х5, которые скрепляют с перекрытием дюбелями (рис. 3.51, а). По вертикали перегородки крепят к стенам закрепами. Если длина перегородки до 3 м, то она крепится только закрепами к стенам.
При нарушении связи перегородки со стенами допускается усиление в случае, если длина перегородки более 3 м, путем укладки деревянных брусков сечением 60х60 мм, которые скрепляют с нею и перекрытием гвоздями l = 100 м (рис. 3.51, б). По вертикали, как и предыдущем случае, перегородка крепится в стенам закрепами, причем если длина их до 3 м, то достаточно крепить только закрепами. Бруски окрашивают масляной краской.
В случае нарушения связи перегородки из плит типа дифферент со стенами без потери ими устойчивости вначале следует производить временное крепление перегородки. Затем разбирают плинтусы поверху и понизу с обеих сторон перегородки, устанавливают горизонтальные бруски сечением 60х60 мм, которые крепят гвоздями l = 100 мм между собой и к деревянному перекрытию. В тех случая, когда длина перегородки превышает 3 м, дополнительно устанавливают бруски в вертикальном направлении (рис. 3.51, в). После закрепления перегородок временные крепления снимают. Если же перегородка потеряла устойчивость, то ее разбирают и вновь выкладывают.

Усиление гипсопрокатных и гипсолитовых перегородок выполняют устройством армированных растворных слоев. В качестве арматуры можно использовать штукатурную сетку. Усиление узлов крепления гипсопрокатных и гипсолитовых перегородок к каркасу выполняют, как и в предыдущих случаях, устройством обрамляющих поясов из уголков или деревянных брусков по конуру перегородки с последующим креплением уголков или брусков к каркасу.
Дымовые и вентиляционные трубы . В случае растрескивания или частичного обрушения труб их кладку разбирают. Затем проверяют исправность дымовых каналов и разделок. Обнаруженные дефекты устраняют.
Кладку дымовой трубы выполняют на растворе марки 25. По углам устанавливают вертикальный каркас из уголков размером 75х6, скрепленный горизонтальными и диагональными накладками из полосового железа 60х6 и таких же вертикальных элементов по ширине стояка (рис. 3.52). Для стен из кирпича, ракушечника и известняка возможно усиление стоков и торкретбетоном по арматурной сетке при толщине слоя 40...60 мм (рис. 3.53, а).

В случае полного обрушения труб их кладку также разбирают и проверяют состояние дымовых каналов и разделок. Обнаруженные дефекты устраняют. На расчищенное основание устанавливают асбестоцементные безнапорные трубы: на дымоход сечением 12х12 см - одну трубу d = 150 мм, на дымоход сечением 25х12 - две трубы (рис. 3.53, б). Трубы на уровне стропильных ног соединяют схваткой из полосового железа 50 х 5 мм на болтах d - 12...14 мм. На перекрытии для придания устойчивости трубам выполняют железобетонную обойму высотой 30 см. Места прохода труб через кровлю тщательно заделывают.

Лестницы. При наличии трещин в косоурах - на опорах и в пролете и трещин в плите марша для восстановления элементов перед началом работ снимают необходимое количество ступеней. В случае бетонных лестниц отбивают защитный слой бетона и обнажают арматуру. Отрезки арматуры d = 12 мм из стали класса А-I, изготовляемые по месту, приваривают к рабочей арматуре и в заранее просверленные отверстия диаметром 10 мм устанавливают хомуты, а затем проводят обетонирование. Продольные и поперечные трещины в плитах маршей и площадках лестничных клеток расчищают, промывают водой и инъецируют. Длина сварных швов 50 и высота 6 мм.
После снятия необходимого количества ступеней для усиления косоуров на опорах и в пролете заготовляют швеллеры длиной по месту с минимальным расстоянием до концов трещины 25 см. Затем устанавливают обоймы из швеллеров, которые обжимают и сваривают накладками из полосового железа 50х5 мм (не менее 3 шт.), на элемент крепления. Ниже приводятся варианты усиления сборных железобетонных (рис. 3.54, а) и металлических лестниц (рис. 3.54, б). В случае разрушения лестниц в местах опирания бетонных элементов на кладку их усиление производят расчисткой деформированной кладки, установкой подпорок и затем разборкой поврежденной кладки. Образовавшийся проем тщательно очищают от остатков раствора. Поверхность очищенной кладки промывают водой под напором. Устанавливают опалубку до верха бетонируемого участка и укладывают бетон с послойным уплотнением. Арматурные сетки из стержней диаметром 5...6 мм укладывают с шагом по высоте 100 мм (рис. 3.54, в).

Опалубку снимают не ранее чем через семь суток со дня окончания бетонирования. Временное усиление разбирают после достижения бетоном не менее 70%-й проектной прочности.
Балконы и веранды. В зданиях из кирпича, ракушечника, известняка или постелистого бутового камня балконы выполняют из железобетонных плит по деревянным или металлическим балкам. На рис. 3.55 и 3.56 приведены варианты усиления балконов. С помощью арматурных тяжей - при железобетонных плитах балкона и деревянных балках перекрытия (рис. 3.55, a), a также при многопустотном настиле (рис. 3.56, д), швеллерами -- при деревянных балках балкона и тяжами и швеллерами - при металлических балках балкона (рис. 3.56, в, г). В случае необходимости балкон может быть заменен приставной монолитной железобетонной верандой (рис. 3.57).

Усиление карниза или замена его новой конструкцией выполняется укладкой на всю толщину стены железобетонной плиты с выносом в наружную сторону и анкеровки плиты, узла сопряжения мауэрлата и стропильных балок к поясу, обвязке или к перекрытию (рис. 3.59), а усиление карнизов показано на рис. 3.58.

Восстановление разрушенного фронтона. В случае наклонных, горизонтальных трещин или частичного обрушения фронтонов кладку независимо от степени ее повреждения рекомендуется разобрать. Исключением является фронтон в виде железобетонного каркаса. Фронтон при восстановлении можно выполнять в виде деревянного каркаса (рис. 3.60), нижний лежень которого крепиться с помощью металлических анкеров в стену. Стойки каркаса соединяют с лежнем металлическими уголками и ершами. Облицовку или обшивку по каркасу можно выполнять из легких листовых материалов.

Восстановление разрушенных парапетов. Наличие наклонных, горизонтальных трещин или частичное обрушение парапетов требуют независимо от степени их повреждения полной разборки. Восстановление можно выполнять в виде деревянного каркаса с обшивкой. В качестве обшивки могут быть использованы волнистые асбестоцеметные листы. Крепление каркаса осуществляется аналогично решению, изложенному при восстановлении фронтона. Парапеты из кирпича можно усиливать арматурными сетками в слое торкрет-бетона.

Повышение надежности коммуникационных труб и проводок электроосвещения в местах прохода их через перекрытия и стены производится постановкой гильз из кровельной стали с зачеканкой раствором, устройством замка из мятой глины или постановкой резиновых колец, а для электропроводок в местах сопряжения или пересечения металлических труб с проводами - применением металлических или резиновых рукавов (рис. 3.61).