Nous continuons notre série de publications recommandations méthodologiques sur la surveillance des bâtiments présentant des fissures. Cet article fournira un fragment du document « Manuel d'inspection des structures de bâtiment », élaboré dans l'édition 2004 (ci-après dénommé le Manuel). C'est l'un des plus descriptions détaillées processus de surveillance des fissures libérées pour dernière décennie. Le manuel est destiné aux spécialistes de l’inspection des bâtiments. Cependant, la partie concernant le travail avec les fissures peut également être utilisée par des travailleurs d'autres professions dont les compétences incluent le contrôle de l'état technique des bâtiments et le contrôle des déformations des structures des bâtiments, par exemple les spécialistes de l'entretien des bâtiments. Voici 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 d'un bâtiment, l'étape la plus importante consiste à étudier les fissures, à identifier les causes de leur apparition et la dynamique de leur développement. Ils peuvent être causés par la plupart pour diverses raisons et ont des conséquences différentes.

En fonction du degré de danger pour les structures porteuses et enveloppantes, les fissures peuvent être divisées en trois groupes.

1. Les fissures ne sont pas dangereuses, détériorant seulement la qualité de la surface avant.
2. Des fissures dangereuses qui provoquent une fragilisation importante des sections, dont le développement se poursuit avec une intensité toujours aussi grande.
3. Les fissures du groupe intermédiaire, qui altèrent les propriétés opérationnelles, réduisent la fiabilité et la durabilité des structures, mais ne contribuent pas encore à leur destruction complète.

Il convient de noter qu'il n'existe actuellement aucune classification généralement acceptée des fissures dans les structures des bâtiments. Différents documents adoptent différentes approches de cette question. Lors des inspections et des inspections des bâtiments, l'évaluation du degré de risque de fissures est certainement importante et constitue l'un des points clés. La division proposée des fissures en trois groupes selon leur degré de danger est tout à fait acceptable. Cependant, les critères selon lesquels les fissures doivent être classées dans un groupe ou un autre ne sont pas tout à fait clairs. Le degré de danger d'une fissure est influencé par de nombreux facteurs - caractéristiques de conception bâtiments, localisation et paramètres de la fissure, charge et caractéristiques de la structure endommagée, causes des déformations et intensité de leur développement, ainsi que bien d'autres. Une enquête est nécessaire pour collecter et analyser toutes ces informations. Mais pour garantir la sécurité, il est important d’évaluer une fissure dès qu’elle est identifiée. Pour ce faire, une évaluation préliminaire est réalisée dont l'exactitude, dans des conditions d'informations insuffisantes, dépend en grande partie de l'expérience et des connaissances du spécialiste. Sur la base des résultats de l'évaluation préliminaire, des mesures supplémentaires devraient être prescrites pour assurer la sécurité et obtenir les données supplémentaires nécessaires pour clarifier l'état des structures. En particulier, une surveillance des fissures est établie et la composition et le calendrier des inspections de contrôle sont élaborés.

5.3.2. DANS structures métalliques l'apparition de fissures est dans la plupart des cas déterminée par des phénomènes de fatigue, 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 maçonnerie est déterminée par les contraintes excessives locales, l'humidité du béton et l'effet 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 faut distinguer les fissures dont l'apparition est provoquée par des contraintes se manifestant dans structures en béton armé pendant la fabrication, le transport et l'installation, ainsi que les fissures causées par les charges opérationnelles et les influences environnementales.

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

Les fissures apparues pendant la période de fonctionnement sont divisées en types suivants : fissures résultant de déformations thermiques dues à des violations des exigences de l'appareil. joints de dilatation ou 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 influences de forces dépassant la capacité des éléments en béton armé à percevoir les contraintes de traction.

5.3.4. S'il existe des fissures dans les structures porteuses des bâtiments et des ouvrages, il est nécessaire d'organiser un suivi systématique de leur état et de leur évolution éventuelle afin de connaître la nature des déformations des ouvrages et le degré de leur dangerosité pour la poursuite de l'exploitation. .

Le suivi de l'évolution des fissures est effectué selon un planning qui est établi dans chaque cas individuel en fonction des conditions particulières.

Je voudrais noter que plus loin dans le texte, des données spécifiques sur la fréquence d'observation des phares sont fournies. 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 « rechute » de l'apparition de la fissure. Plus la fissure est fraîche et plus elle se développe rapidement, plus elle nécessite d'attention.

5.3.5. Les fissures sont identifiées par l'examen des surfaces des structures, ainsi que par l'élimination sélective des revêtements de protection ou de finition des structures.

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

5.3.6. Une balise est installée sur chaque fissure, qui se brise lorsque la fissure se développe. La balise est installée à l'endroit où la fissure est la plus développée.

Lors de l'observation de l'évolution des 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 instrument pointu sur la surface de la structure. La date du contrôle est indiquée à côté de chaque coup.

L'emplacement des fissures est schématisé sur les dessins. vue générale scans des murs du bâtiment, notant les numéros et la date d'installation des balises. Pour chaque fissure, un planning de son aménagement et de son ouverture est établi.

Les fissures et les balises sont inspectées périodiquement conformément au calendrier d'observation, et sur la base des résultats de l'inspection, un rapport est établi, qui indique : la date de l'inspection, un dessin avec l'emplacement des fissures et des balises, des informations sur l'état des fissures. et balises, informations sur l'absence ou l'apparition de nouvelles fissures et installation de phares dessus.

Ici, il est nécessaire de préciser que seule une balise en plâtre (ciment) peut se briser. Pour les balises d'autres conceptions, un signal similaire constituera un écart par rapport à la valeur initiale (position). Il est également nécessaire de préciser que le « graphique du développement et de l'ouverture des fissures » désigne un diagramme dans lequel l'évolution d'une fissure au fil du temps est enregistrée graphiquement (un exemple est présenté ci-dessous dans la figure 5.14). Et par « calendrier d'observation », nous entendons précisément la fréquence prescrite des examens de contrôle. Les formulaires imprimés du rapport mentionné et du calendrier de développement des fissures peuvent être téléchargés sur notre site Web.

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

5.3.7. La largeur d'ouverture des fissures 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 d'un microscope MIR-2 avec une échelle de mesure de 0,015 à 0,6 mm, ainsi qu'une loupe. avec division d'échelle (loupes Brinell ) (Fig. 5.5) ou d'autres dispositifs et outils offrant une précision de mesure d'au moins 0,1 mm.

La profondeur des fissures est déterminée à l'aide d'aiguilles et de sondes métalliques, ainsi qu'à l'aide d'appareils à ultrasons tels que UKB-1M, béton-3M, UK-10P, etc. Un diagramme permettant de déterminer la profondeur des fissures à l'aide de méthodes ultrasoniques est présenté sur la Fig. 5.6.

5.3.8. Lors de l'utilisation méthode ultrasonique La profondeur de la fissure est déterminée en modifiant le temps de trajet de l'impulsion à la fois pendant le sondage traversant et par le profilage longitudinal, à condition que le plan de formation de la fissure soit perpendiculaire à la ligne de sondage. La profondeur de la fissure est déterminée à partir des relations :

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

V est la vitesse de propagation des ultrasons dans la zone sans fissures, μ/s ;

ta, te — temps de passage des ultrasons dans la zone sans fissure et avec fissure, s;

a est la base de mesure pour les deux sections, voir

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

Il convient de noter ici que les outils et instruments utilisés pour déterminer les paramètres des fissures doivent être sélectionnés en fonction des conditions spécifiques dans lesquelles les mesures doivent être effectuées, ainsi qu'en tenant compte du matériau des structures et de l'ampleur des dommages. Par exemple, si une fissure dans maçonnerie a une largeur d'ouverture supérieure à 20 mm, la plupart des loupes et microscopes de mesure ne fonctionneront pas. De plus, il est possible que dans ce cas une précision supérieure à 0,1 mm ne soit pas requise. Cependant, il est important de toujours s’efforcer de prendre des 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 des fissures doivent être effectuées avec une précision d'au moins 0,1 mm. Une telle précision, ainsi que la comparabilité des résultats avec des mesures répétées à certains intervalles, ne peuvent être obtenues que si les emplacements de mesure sont clairement marqués directement sur la structure. Pour ce faire, vous pouvez appliquer des encoches perpendiculaires à la fissure aux emplacements de mesure, ou sécuriser les bords de fixation de la fissure avec un dispositif.

5.3.9. Les balises constituent un outil important pour évaluer la déformation et l'évolution des fissures : elles permettent d'établir une image qualitative des déformations et de leur ampleur.

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

Le phare est installé sur le matériau principal du mur, après avoir préalablement retiré le plâtre de sa surface. Il est également recommandé de placer les balises dans des rainures prédécoupées (notamment lors de leur installation sur une surface horizontale ou inclinée). Dans ce cas, les rainures sont remplies de mortier de plâtre ou de ciment-sable.

Ici, il est logique de citer 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 balise, jauge de fissures : Dispositif permettant de surveiller l'évolution des fissures : carreaux de plâtre ou d'albâtre fixés aux deux bords de la fissure du mur ; deux plaques de verre ou de plexiglas avec des repères pour mesurer la taille de l'ouverture de la fissure, etc.

10 Observation des fissures

10.3 Lors de l'observation de l'ouverture des fissures dans la largeur, il convient d'utiliser des appareils de mesure ou de fixation fixés de part et d'autre de la fissure : balises, jauges de fissures, à côté desquels sont indiqués leurs numéros et la date de pose.

Ceux. De manière générale, une balise est tout appareil fixé à une structure à l'emplacement d'une fissure et permettant de surveiller l'évolution de ses paramètres (largeur, déplacement, etc.). Plus loin dans le texte du manuel, d'autres types de balises non répertoriés dans la clause 5.3.10 sont indiqués. Par conséquent, la description des phares dans ce paragraphe du Manuel ne doit être considérée qu’un exemple.

5.3.11. Les balises sont inspectées une semaine après leur installation, puis une fois par mois. En cas de fissuration intense, une surveillance quotidienne est requise.

5.3.12. La largeur d'ouverture des fissures lors de l'observation est mesurée à l'aide de jauges de fissures ou de jauges de fissures. La conception de la jauge d'écart ou de fissure peut être différente en fonction de la largeur de la fissure ou du joint entre les éléments, du type et des conditions de fonctionnement des structures.

La question se pose : « En quoi les jauges d’écartement et les jauges de fissures diffèrent-elles d’un phare ? ». Nous n'avons pas pu trouver de définitions claires permettant de comprendre la différence entre ces termes. À en juger par les données fournies dans le document, leur finalité est identique. Le principe de fonctionnement peut différer selon différents types des balises, ainsi que des jauges de fissures. Très probablement, les fonctionnalités et les capacités permettant de travailler avec des cracks ne dépendent pas non plus du nom. Je voudrais quand même séparer le terme « jauge de fissure », car son utilisation la plus courante est de désigner des appareils électroniques, dotés de fonctions de recherche et de détermination des paramètres de fissure. Si vous regardez d'autres méthodes et documents réglementairesÀ partir de ce sujet et des sujets connexes, vous pouvez trouver l'utilisation des termes « balise » et « jauge de fissure » pour désigner des dispositifs similaires à ceux décrits dans ce manuel. Par ailleurs, on peut observer la tendance suivante : la « jauge d'écartement » est plus souvent utilisée dans les documents relatifs aux ouvrages hydrauliques. Il est possible que ce soit le domaine d'utilisation qui ait influencé la diffusion du nom de ces instruments. Sur cette base, nous pouvons supposer que les termes « balise » et « jauge de fissure » 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 outils de surveillance des fissures deviendra plus simple et que les concepts seront délimités selon des critères clairs. Mais dans cette revue, nous ne séparerons pas la jauge d'écartement et la balise, mais supposerons qu'il s'agit de dispositifs largement similaires.

Nous disposons d'informations complémentaires sur la distinction entre les notions de balise, jauge d'écartement, jauge de fissures, jauge de contrainte, utilisées en relation avec les moyens de surveillance des fissures/coutures/joints et autres éléments similaires et des dommages aux structures des bâtiments et des structures.