Nous poursuivons notre série de directives pour la surveillance des bâtiments fissurés. Cet article contiendra un fragment du document "Manuel pour l'étude des structures de bâtiments des bâtiments", développé, dans l'édition de 2004 (ci-après dénommé le Manuel). Il s'agit de l'une des descriptions les plus détaillées du processus d'observation des fractures publiées au cours de la dernière décennie. Le manuel est destiné aux géomètres en bâtiment. Cependant, la partie relative au travail sur les fissures peut également être utilisée par des travailleurs d'autres professions dont la compétence comprend le contrôle de l'état technique des bâtiments et le contrôle des déformations des structures du bâtiment, par exemple par les spécialistes de la maintenance des bâtiments. Ci-dessous le texte du document et nos commentaires.

5.3. Méthodes et outils de surveillance des fissures

5.3.1. Lors de l'examen des structures de bâtiments, l'étape la plus critique est l'étude des fissures, l'identification des causes de leur apparition et la dynamique de développement. Ils peuvent être causés par diverses raisons et avoir des conséquences différentes.

Les fissures peuvent être divisées en trois groupes selon le degré de danger pour les structures de support et d'enceinte.

1. Les fissures ne sont pas dangereuses, n'altérant que la qualité de la surface avant.
2. Des fissures dangereuses qui provoquent un affaiblissement important des sections, dont le développement se poursuit avec une intensité incessante.
3. Les fissures dans le groupe intermédiaire, qui aggravent les propriétés opérationnelles, réduisent la fiabilité et la durabilité des structures, mais ne contribuent toujours pas à leur destruction complète.

Il convient de noter qu'à l'heure actuelle, il n'existe pas de classification généralement acceptée des fissures dans les structures des bâtiments. Différents documents ont une approche différente de cette question. Lors de l'examen et de l'examen des bâtiments, l'évaluation du degré de risque de fissures est sans aucun doute importante et constitue l'un des points clés. La division proposée des fissures en trois groupes selon le degré de leur danger est tout à fait acceptable. Cependant, les critères selon lesquels les fissures doivent être attribuées à un groupe ou à un autre ne sont pas tout à fait clairs. Le degré de danger d'une fissure est influencé par de nombreux facteurs - les caractéristiques structurelles du bâtiment, l'emplacement et les paramètres de la fissure, la charge et les caractéristiques de la structure endommagée, les causes des déformations et l'intensité de leur développement, ainsi que comme beaucoup d'autres. Une enquête est nécessaire pour collecter et analyser toutes ces informations. Mais pour assurer la sécurité, il est important d'évaluer la fissure dès qu'elle est identifiée. Pour cela, une évaluation préliminaire est effectuée, dont l'exactitude, dans des conditions d'informations insuffisantes, dépend dans une large mesure de l'expérience et des connaissances d'un spécialiste. Sur la base des résultats de l'évaluation préliminaire, d'autres mesures devraient être attribuées pour assurer la sécurité et obtenir les données supplémentaires nécessaires pour clarifier l'état des structures. En particulier, les fissures sont surveillées et la composition et le calendrier des examens de contrôle sont en cours d'élaboration.

5.3.2. Dans les structures métalliques, l'apparition de fissures dans la plupart des cas est déterminée par des phénomènes de fatigue, qui sont souvent observés dans les poutres de grues et autres structures soumises à des charges dynamiques variables.

L'apparition de fissures dans les structures en béton armé ou en pierre est déterminée par les surtensions locales, le mouillage du béton et l'action de coincement de la glace dans les pores du matériau, la corrosion des armatures et l'action de nombreux facteurs difficiles à prévoir.

5.3.3. Il est nécessaire de faire la distinction entre les fissures, dont l'apparition est causée par les contraintes manifestées dans les structures en béton armé lors de la fabrication, du transport et de l'installation, et les fissures causées par les charges opérationnelles et les influences environnementales.

Dans les ouvrages en béton armé, les fissures apparues pendant la période de pré-opération comprennent : des fissures de retrait causées par un séchage rapide de la couche superficielle de béton et une réduction de volume, ainsi que des fissures de gonflement du béton ; fissures causées par un refroidissement inégal du béton ; fissures causées par une hydratation élevée lors du durcissement du béton dans des structures massives ; fissures d'origine technologique apparues dans les éléments préfabriqués en béton armé lors de la fabrication, du transport et de l'installation.

Les fissures apparues pendant la période d'exploitation sont divisées en les types suivants: fissures résultant de déformations thermiques dues à des violations des exigences relatives au dispositif de joints de dilatation ou à un calcul incorrect d'un système statiquement indéterminé pour les effets de la température; fissures causées par un tassement inégal des sols de fondation; fissures causées par des forces qui dépassent la capacité des éléments en béton armé à percevoir les contraintes de traction.

5.3.4. En présence de fissures sur les structures porteuses des bâtiments et des structures, il est nécessaire d'organiser un suivi systématique de leur état et de leur évolution possible afin de connaître la nature des déformations des structures et le degré de leur dangerosité pour une exploitation ultérieure.

Le développement des fissures est surveillé selon un calendrier, qui est établi dans chaque cas en fonction de conditions spécifiques.

Je voudrais noter que plus loin dans le texte il y a des données spécifiques sur la fréquence d'observation des phares. Cependant, vous devez les traiter exactement comme recommandé. Lors de la planification de la prochaine inspection des fissures, chaque situation doit être considérée individuellement et le calendrier d'observation peut être ajusté en fonction des résultats de la prochaine inspection. Tout d'abord, cela dépend de l'intensité des processus de déformation et de la "prescription" de l'apparition de la fissure. Plus la fissure est fraîche et plus elle se développe rapidement, plus elle nécessite une attention particulière.

5.3.5. Les fissures sont détectées en examinant les surfaces des structures, ainsi qu'en enlevant sélectivement les revêtements de protection ou de finition des structures.

Il est nécessaire de déterminer la position, la forme, la direction, la répartition le long de la longueur, la largeur de l'ouverture, la profondeur, et également d'établir si leur développement se poursuit ou s'est arrêté.

5.3.6. Une balise est installée sur chaque fissure, qui se brise au fur et à mesure que la fissure se développe. Le phare est installé à l'endroit du plus grand développement de la fissure.

Lors de l'observation du développement de fissures sur la longueur, les extrémités des fissures lors de chaque inspection sont fixées avec des traits transversaux appliqués avec de la peinture ou un outil tranchant sur la surface de la structure. La date d'inspection est estampillée à côté de chaque course.

L'emplacement des fissures est schématiquement appliqué aux plans de vue générale du balayage des murs du bâtiment, en notant les numéros et la date d'installation des phares. Pour chaque fissure, un graphique de son évolution et de son ouverture est dressé.

Les fissures et les phares sont inspectés périodiquement conformément au calendrier d'observation et, sur la base des résultats de l'inspection, un acte est rédigé qui indique: la date de l'inspection, un dessin avec l'emplacement des fissures et des phares, des informations sur l'état des fissures et des phares, des informations sur l'absence ou l'apparition de nouvelles fissures et l'installation sur celles-ci de phares.

Ici, il est nécessaire de préciser que seule une balise en gypse (ciment) peut éclater. Pour les balises d'autres conceptions, un signal similaire sera l'écart par rapport à la valeur initiale (position). Il faut aussi préciser que le « graphe du développement, ouverture d'une fissure » s'entend comme un diagramme sur lequel l'évolution d'une fissure dans le temps est enregistrée sous forme graphique (un exemple est montré ci-dessous à la figure 5.14). Et sous le "programme d'observation", on entend précisément la fréquence fixée des examens de contrôle. Les formulaires imprimés de la loi susmentionnée et le calendrier de développement des fissures peuvent être téléchargés à partir de notre site Web.

Riz. 5.5. Instruments de mesure de l'ouverture des fissures a - microscope de référence MPB-2, b - mesure de la largeur de l'ouverture des fissures à la loupe : 1 - fissure ; 2 - division de l'échelle de la loupe; c - sonde

5.3.7. La largeur d'ouverture de fissure est généralement déterminée à l'aide d'un microscope MPB-2 avec une division d'échelle de 0,02 mm, une limite de mesure de 6,5 mm et un microscope MIR-2 avec une plage de mesure de 0,015 à 0,6 mm, ainsi qu'une loupe avec une division d'échelle (loupes Brinell) (Fig.5.5) ou d'autres dispositifs et instruments qui garantissent que la précision de la mesure n'est pas inférieure à 0,1 mm.

La profondeur des fissures est définie à l'aide d'aiguilles et de sondes à fil, ainsi qu'à l'aide d'appareils à ultrasons tels que UKB-1M, béton-3M, UK-10P, etc. Le schéma de détermination de la profondeur des fissures par des méthodes à ultrasons est illustré à la Fig. 5.6.

5.3.8. Lors de l'utilisation de la méthode par ultrasons, la profondeur de la fissure est déterminée par le changement du temps de transit de l'impulsion à la fois avec le sondage traversant et par la méthode du profilage longitudinal, à condition que le plan de la fissure soit perpendiculaire à la ligne de sondage. La profondeur de fissure est déterminée à partir des rapports :

où h est la profondeur de fissure (voir Fig. 5.6) ;

V — vitesse de propagation des ultrasons dans une zone sans fissures, / s;

ta, te est le temps de propagation des ultrasons dans la zone sans fissure et avec fissure, s ;

a - base de mesure pour les deux sections, voir.

Riz. 5.6. Détermination de la profondeur des fissures dans la structure
1 - émetteur; 2 - récepteur

On peut noter ici que les outils et dispositifs utilisés pour déterminer les paramètres de la fissure doivent être choisis en fonction des conditions spécifiques dans lesquelles les mesures doivent être effectuées, ainsi qu'en tenant compte du matériau des structures et de l'importance des dommages. . Par exemple, si une fissure dans la maçonnerie a une largeur d'ouverture de plus de 20 mm, la plupart des loupes de mesure et des microscopes ne fonctionneront pas. De plus, il est possible que dans ce cas une précision de plus de 0,1 mm ne soit pas requise. Cependant, il est important de toujours s'efforcer de rendre les mesures aussi précises que possible. Dans de nombreuses sources, ainsi que dans celle considérée, il est admis que les observations de la largeur d'ouverture de fissure doivent être effectuées avec une précision d'au moins 0,1 mm. Atteindre une telle précision, ainsi que la comparabilité des résultats avec plusieurs mesures à intervalles réguliers, n'est possible que si les sites de mesure sont clairement marqués directement sur la structure. Pour ce faire, vous pouvez faire des encoches perpendiculaires à la fissure aux points de mesure, ou fixer des dispositifs de fixation pour fixer les bords de la fissure.

5.3.9. Les balises sont un outil important pour évaluer la déformation et le développement des fissures : elles vous permettent d'établir une image qualitative de la déformation et de son ampleur.

5.3.10. Le phare est une plaque de 200-250 mm de long, 40-50 mm de large, 6-10 m de haut, faite de plâtre ou de mortier ciment-sable, superposée à travers la fissure, ou deux plaques de verre ou de métal, chacune avec une extrémité fixée sur côtés opposés de la fissure , ou un système de levier. La rupture du phare ou le déplacement des plaques les unes par rapport aux autres indiquent le développement de déformations.

Le phare est installé sur le matériau du mur principal, après avoir retiré le plâtre de sa surface. Il est recommandé de placer les balises également dans des barres prédécoupées (surtout lorsqu'elles sont installées sur une surface horizontale ou inclinée). Dans ce cas, les poinçons sont remplis de plâtre ou de mortier ciment-sable.

Il est logique de citer ici un extrait d'un autre document.

GOST 24846-2012 Sols. Méthodes de mesure des déformations des fondations des bâtiments et des structures

3 Termes et définitions

3.34 phare, compteur à fente : Dispositif d'observation de l'évolution des fissures : tuiles de gypse ou d'albâtre, fixées sur les deux bords de la fissure sur le mur ; deux plaques de verre ou de plexiglas avec des risques pour mesurer la taille d'ouverture de fissure, etc.

10 Observation de fissures

10.3 Lors de l'observation de l'ouverture des fissures en largeur, il convient d'utiliser des dispositifs de mesure ou de fixation fixés de part et d'autre de la fissure : balises, calibres à fente, à côté desquels sont inscrits leurs numéros et date de pose.

Celles. En gros, une balise est tout dispositif attaché à une structure à l'emplacement d'une fissure et permettant de suivre l'évolution de ses paramètres (largeur, déplacement, etc.). Plus loin dans le texte du Manuel, d'autres types de phares sont indiqués, non spécifiés dans la clause 5.3.10. En conséquence, la description des balises dans ce paragraphe du Manuel ne doit être considérée qu'à titre d'exemple.

5.3.11. L'inspection des phares est effectuée une semaine après leur installation, puis une fois par mois. En cas de fissuration intense, un contrôle quotidien s'impose.

5.3.12. La largeur d'ouverture de fissure pendant l'observation est mesurée à l'aide de compteurs à fente ou de compteurs de fissures. La conception du compteur à fente ou du fissomètre peut être différente selon la largeur de la fissure ou du joint entre les éléments, le type et les conditions de fonctionnement des structures.

La question se pose: « En quoi une jauge à fente et une jauge à fissures diffèrent-elles d'un phare ? »... Nous n'avons pas pu trouver de définitions claires permettant de comprendre la différence entre ces termes. Le but, à en juger par les données fournies dans le document, est identique. Le principe de fonctionnement peut différer pour différents types de phares, ainsi que pour les compteurs à fente. Très probablement, la fonctionnalité et les capacités de traitement des fissures sont également indépendantes du nom. Je voudrais encore séparer le terme "jauge de fissure", tk. son utilisation est plus courante pour désigner des appareils électroniques, avec des fonctions pour rechercher et déterminer les paramètres des fissures. Si vous consultez d'autres documents méthodologiques et réglementaires sur ce sujet et des sujets connexes, vous pouvez trouver l'utilisation des termes « balise » et « mètre à fente » pour désigner des appareils similaires à ceux décrits dans ce manuel. De plus, la tendance suivante peut être tracée - le "slot meter" est plus souvent utilisé dans les documents liés aux ouvrages hydrauliques. Il est possible que ce soit le domaine d'utilisation qui ait influencé la diffusion du nom de ces outils. Sur cette base, nous pouvons supposer que les termes « phare » et « mètre à fente » ont une signification largement similaire. Pour le moment, cela est confirmé par la définition de GOST, que nous avons citée dans le commentaire précédent. Nous espérons qu'à l'avenir, l'utilisation de la terminologie pour décrire les moyens d'observer les fissures sera plus ordonnée, et ces concepts seront délimités selon des critères clairs. Mais dans cette revue, nous ne séparerons pas le compteur à sous et la balise, mais supposons qu'il s'agit d'appareils plus similaires.

Nous avons des informations supplémentaires sur la délimitation des concepts de phare, jauge à fente, jauge à fissures, jauge de contrainte, utilisés en relation avec les moyens de surveillance des fissures / coutures / joints et autres éléments similaires et dommages aux structures de bâtiments des bâtiments et des structures.