Под влиянием нагрузок и воздействий с течением времени происходит износ зданий, снижаются их первоначальные технические и эксплуатационные показатели. Стоит отметить, что на воздействия приходится значительная доля.
В соответствии с положениями СП 20.13330.2016:
- нагрузки – это внешние механические силы (вес конструкций, оборудования, снегоотложений, людей и т.п.), действующие на строительные объекты;
- воздействия – это нагрузки, изменения температуры, влияния на строительный объект окружающей среды, действие ветра, осадка оснований, смещение опор, деградация свойств материалов во времени и другие эффекты, вызывающие изменения напряженно-деформированного состояния строительных конструкций.
Остановимся подробнее на действии природно-климатических факторов на здания ‒ процессе выветривания. Именно наружные ограждающие конструкции зданий принимают на себя удар всех невзгод погоды или, иначе, внешних факторов.
В отношении наружных ограждающих конструкций зданий выветривание представляет собой процесс разрушения под действием внешних факторов: физических, химических, биологических.
К физическим факторам выветривания относятся:
- суточные колебания температуры могут приводить к развитию трещин при применении материалов, отличающихся коэффициентами линейного температурного расширения, например, металл и бетон/кирпич (анкеры, перемычки), битум/рубероид и цемент (стяжка по изоляции);
- давление воды в порах и трещинах при ее замерзании – морозное разрушение (например, размораживание кирпичной кладки);
- воздействие солнечного УФ-излучения приводит к быстрому старению и разрушению полимеров, материалов на битумной основе, полиуретанов.
К химическим факторам выветривания относятся:
- химическое растворение в воде, содержащей свободную углекислоту, а также физическое растворение гидроксида кальция (Са(ОН)2) и вымывание его из бетона (коррозия бетона);
- воздействие природных и промышленных газов.
К биологическим факторам выветривания относится воздействие живых организмов (грибы, растения);
Меры противодействия выветриванию необходимо принимать как на стадии проектирования и возведения зданий, так и на стадии их эксплуатации.
Сразу стоит оговориться, что процесс выветривания может интенсифицироваться в случае неверных конструктивных решений, несвоевременного и неправильного проведения ремонта.
На фото ниже приведены результаты процесса выветривания наружных ограждающих конструкций кирпичных и панельных зданий. Это примеры действия факторов физического, химического, биологического выветривания.
Пример 1. На фото приведены одно‑, двух- и трехэтажные части зданий, примыкающие друг к другу.
Проблемы и причины, их породившие, сразу бросаются в глаза: неорганизованный наружный водосток с крыши, малый вынос карниза и окрытия свеса из напуска кирпичной кладки, непроведение своевременного текущего ремонта. Вкупе с действием ветра преобладающего направления и осадков – результат налицо.
По причине физического износа кровли имели место постоянные протечки. Происходил не только размыв кладки, но и выщелачивание кладочных швов. В периоды, когда имеет место частый переход температуры наружного воздуха через ноль (а это осень, зима, весна, т.е. несколько месяцев в году) активно происходило морозное разрушение. В теплое время года влажная кладка оказывалась благоприятной средой для роста и развития мхов, лишайников и растений. Хорошо видно замачивание кладки торцевой стены и площадь его распространения: попадание воды с окрытия свеса и парапета в т.ч. усиленное действием ветра. Под действием ветрового напора происходит своего рода вколачивание влаги в наружные ограждающие конструкции. При длительных обложных дождях возможно проникновение влаги сквозь них. Итог: разрушение карниза из напуска кладки, разрушение кладки несущих столбов, простенков, торцевой стены.
На других двух фото ‒ пример повреждения кладки в месте примыкания разновысоких частей здания. Во всех случаях покрытия совмещенные, бесчердачные, малоуклонные с неорганизованным наружным водостоком (свободный водосброс). В результате происходил свободный сток воды по кирпичной кладке участков стен, в непосредственной близости от крайней точки окрытия свеса. Опять-таки разрушающее действие воды, усиленное ветром. Итог:
- интенсивное биоповреждение кладки (колонии мхов, лишайники), разрушение кладочных швов и отдельных камней наружной версты;
- выпадение и разрушение части кирпичной кладки пилястры привело к утрате опоры у наружной перемычки над оконным проемом помещения 3го этажа и ее провисанию;
- одновременно с провисанием наружной перемычки, утерявшей одну опору, произошло отслоение наружной версты кладки стены, расположенной по перемычке;
- имеет разрушение защитного слоя бетона наружной перемычки и оголение корродированной арматуры.
Избежать подобных проблем можно было бы применением системы организованного водостока. Или, минимально, локальным изменением уклона кровли в месте примыкания разновысоких частей здания и применения окрытия с отгибом, гидрофобизационной обработкой стен. Сильно пострадавшие от разрушения участки кладки и отдельные конструктивные элементы придется заменить: выполнить перекладку участков кладки наружной версты, перекладку ненесущих простенков, несущих столбов (с предварительным вывешиванием несущих балок покрытия с помощью временных вспомогательных конструкций), заменить поврежденные ребристые плиты покрытия, надоконные перемычки, оконные блоки, восстановить карниз и, наконец, окрытие карниза и кровлю.
Пример 2. На фото ниже – пример разрушения наружных стеновых панелей из керамзитобетона. Фактор физического выветривания. В данном случае разрушение происходило под действием осадков с ветром юго-западного направления (преобладающее направление в течение года), частого перехода температуры наружного воздуха через ноль осенью, зимой и весной (не только в интервале нескольких дней, но и даже в течение одних суток).
Решить такую проблему полностью можно только в рамках проведения капитального ремонта фасада. Как временную меру, локально, можно выполнить окраску панелей мастикой типа «Тектор».
Пример 3. На следующих фото приведены примеры разрушения (факторы физического, биологического выветривания) консольно защемленных балконных плит. Стоит отметить, что помимо собственно природно-климатических факторов свою лепту внесли: качество материала, отсутствие слезника с нижней части свободного края плит, малый уклон плит/его отсутствие, материалы с разным коэффициентом линейного температурного расширения, захламление, самодельная гидроизоляция. И явились катализаторами процесса.
Итог ‒ разрушение консольно защемленных плит по причинам (повторимся):
- низкое изначальное качество изделий (марка бетона не соответствовала требованиям по морозостойкости и водонепроницаемости), преждевременный износ;
- отсутствие слезника (капельника) снизу со стороны свободного (незащемленного) края балконных плит;
- применение в уклонообразующей стяжке разнородных материалов, с разным коэффициентом линейного температурного расширения ‒ выполнение уклонообразующей стяжки по слою битума (рубероиду), что привело к быстрому разрушению стяжки;
- выполнение стяжки из цемента низкого качества, без железнения поверхности стяжки;
- некачественно выполненная самодельная гидроизоляция вкупе с загромождением балконной плиты посторонними предметами способствовала накоплению и застою влаги в плите, ее разрушению.
Вышеприведенные балконные плиты расположены на фасаде, ориентированном на юго-запад. А перечисленные выше причины интенсифицировали разрушение плит в процессе выветривания. Балконные плиты разрушены в разной степени: одни больше, другие меньше. Но могут быть восстановлены.
Пример 4. На фото ниже пострадали балкон и фасад здания из шлакоблоков; несущие столбы, карниз, цоколь кирпичного здания. Фактор физического выветривания. В обоих случаях усугубляет ситуацию неорганизованный водосток. А в случае с первым фото, свою роль сыграло еще и слишком близко растущее дерево. В теплое время года вода с кроны дополнительно обеспечивает замачивание и балкона, и фасада: вода со свеса стекает на ветки дерева и, далее, на фасад и балкон. Для здания, построенного из шлакоблоков, влага губительна (шлакоблоки не влагостойки). Осенью, зимой и весной после снегопадов, чередования оттепелей и заморозков, на свесе образуются наледи, попадают на ветки дерева и, далее, балкон. В результате пострадали несущие консоли, защемленные в кладке наружной стены, и уложенные на них плиты. Случай на втором фото, в принципе, аналогичен рассмотренным выше: слишком малая величина выноса карниза и его окрытия, неорганизованный наружный водосток.
Локально потребуется перекладка, а также замена окрытия карнизного свеса.
Пример 5. На фото ниже приведен пример разрушения штукатурного покрытия фасада и собственно кладки здания по причине ненадлежащего состояния кровли и наружного организованного водостока, в частности. Снова фактор физического выветривания. Несвоевременная очистка крыши от снега при чередовании оттепелей и заморозков стала причиной образования наледей, расположившихся в т.ч. в желобе наружного водостока. Здесь и влияние веса наледей, и некачественное выполнение работ, т.к. талая вода проникает за желобом, перемещается по кладке карниза и под штукатурным слоем. Высока вероятность того, что дополнительно имеет место и грибковое поражение кирпичной кладки (фактор биологического выветривания).
Резюмируя, следует отметить, что процесс выветривания неизбежен. Однако его можно замедлить или ускорить конструктивными решениями и, собственно, эксплуатацией. К сожалению, в отличие от живых организмов, рукотворные здания и сооружения не способны к самовосстановлению или регенерации, поэтому проведение своевременных технических осмотров, обслуживания и ремонта имеют жизненно важное значение.
Другие популярные материалы автора:
➜ Естественная вентиляция в многоквартирных домах: как она работает и что может пойти не так
➜ Могут ли коврики и остекление балконов привести к разрушению балконных плит
➜ Причины повреждения канализационных выпусков
➜ Скатные крыши МКД: какие бывают, как устроены, нарушения эксплуатации
➜ Как восстановить балконную плиту: обзор современных решений и рекомендации