Чтобы кирпич не упал

Почти все дома в центре Петербурга построены из кирпича. Многие из них, в том числе здания-памятники, периодически нуждаются в ремонте. Но сначала необходимо выявить повреждения несущих конструкций. О разработке новых методов оценки состояния кирпичной кладки рассказал старший преподаватель кафедры информационных систем и технологий Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета Павел Бакусов.

- Несмотря на то, что кирпич применяется в строительстве с давних пор, методов оценки состояния кирпичной кладки до сих пор не так много. Главным из них является "физический": изъять из кладки керн образца материала, нарушив ее целостность, и провести необходимые лабораторные исследования. Но если мы говорим об объектах культурного наследия, то для них желательно использовать методы неразрушающего контроля, без изъятия материала из тела кладки. Такие методы есть для бетона, для силикатного кирпича, но для классической кирпичной кладки они не работают. К тому же почти все исторические здания в Петербурге имеют трещины из-за особенностей грунтов и их неравномерной осадки. Поэтому выяснить, как та или иная трещина влияет на общее состояние здания, порой бывает затруднительно.

- На каких принципах базируется ваш метод оценки кирпичной кладки, и как он работает?

Павел Бакусов: Он основан на анализе колебаний двух элементов кирпичной кладки, которые разделены трещиной. Если два элемента конструкции имеют связь между собой, они должны колебаться одинаково. Если обнаруживаются отклонения, то можно увидеть, на каких частотах начинается проблема. На практике это выглядит так: по разные стороны от трещины на стену крепятся два датчика, которые измеряют скорость колебания конструкции. Колебания в зданиях возникают из-за сейсмической нагрузки, как природной (ветер, удары волн в водоемах, следы далеких землетрясений и другое), так и техногенной (движение транспорта и так далее). Нагрузка создает динамику на частотах от 0 до 100 герц, и почти на каждой частоте в этом диапазоне есть какой-либо источник, который колеблет конструкцию. Этой энергии достаточно, чтобы зафиксировать ее современным цифровым оборудованием. Дальше необходимо обработать полученную информацию с помощью специальных программ.

Пример проведения измерений на объекте. Фото: Управление информационной политики СПбГАСУ

- Применялась ли ваша методика на каких-либо зданиях в Петербурге?

Павел Бакусов: Мы работали с находящимся в процессе реставрации зданием Санкт-Петербургской консерватории. Основной задачей было определить, каких результатов для усиления связности конструкций удалось достичь с помощью мероприятий по ликвидации трещин. Сначала с помощью датчиков проводилась оценка обнаруженной трещины, затем проводились работы по инъектированию (под давлением в трещину нагнетается скрепляющий раствор). После его твердения датчики вновь ставились на то же место, и сравнивались графики колебаний - до и после работ по усилению кладки. И если ситуация улучшалась, то можно было сказать, что результат достигнут. Кроме того, мы исследуем и неповрежденную кладку, что помогает отследить общее состояние конструкций до и после ремонта здания без изъятия кернов.

Общий вид трещины до инъектирования Фото: Управление информационной политики СПбГАСУ

- Ваша методика подходит для кирпичных зданий любого времени постройки?

Павел Бакусов: Она испытывалась на исторических зданиях, но не привязана к материалу, из которого сделан кирпич. Поэтому нет никаких препятствий к тому, чтобы с ее помощью оценивать постройки, например, советского времени. Она применима и для оценки того, следует ли заняться ремонтом здания прямо сейчас или это можно отложить на более поздний срок, а также того, на какие трещины надо обратить внимание в первую очередь, а на какие - попозже.

Общий вид трещины после инъектирования. Фото: Управление информационной политики СПбГАСУ

- Подходит ли ваша разработка для широкого применения в архитектурно-строительной отрасли?

Павел Бакусов: Все необходимое измерительное оборудование подобрано, в нем используются проверенные датчики отечественного производства. Написан набор прикладных программ для обработки полученной информации. В настоящее время продолжается доработка таблицы критериев оценки конструкций, после ее завершения наша технология будет пригодна для тиражирования.

Реклама, ФГБОУ ВО "СПбГАСУ", ИНН 7809011023

erid: 4CQwVszH9pWwJjj3AC1