Маяки

Что такое маяки?

Инструменты для наблюдения (мониторинга) за трещинами / швами / стыками в строительных конструкциях — маяки и щелемеры

Сначала приведем цитаты из нормативных документов, где даются определения маяков и щелемеров. Первый документ — это ГОСТ 24846-2012 (в 2020 г. взамен выпущен ГОСТ 24846-2019, где все иначе), требования которого распространяются на наблюдение за деформациями оснований зданий и сооружений.

3 Термины и определения

3.34 маяк, щелемер: Приспособление для наблюдения за развитием трещин: гипсовая или алебастровая плитка, прикрепляемая к обоим краям трещины на стене; две стеклянные или плексигласовые пластинки, имеющие риски для измерения величины раскрытия трещины и др.

10 Наблюдение за трещинами

10.1 Систематическое наблюдение за развитием трещин следует проводить при появлении их в несущих конструкциях зданий и сооружений с тем, чтобы выяснить характер деформаций и степень опасности их для дальнейшей эксплуатации объекта.
10.2 При наблюдениях за развитием трещины по длине ее концы следует периодически фиксировать поперечными штрихами, нанесенными краской, рядом с которыми проставляют дату осмотра.
10.3 При наблюдениях за раскрытием трещин по ширине следует использовать измерительные или фиксирующие устройства, прикрепляемые к обеим сторонам трещины: маяки, щелемеры, рядом с которыми проставляют их номера и дату установки.
10.4 При ширине трещины более 1 мм необходимо измерять ее глубину.

Приложение А

(обязательное)
А.1 В программе мониторинга деформации оснований фундаментов зданий и сооружений должны быть освещены:
— для эксплуатируемых зданий (сооружений) — период эксплуатации, результаты осмотра объекта, наличие трещин и места закладки маяков (щелемеров);

ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

Второй документ — это СТО, используемый на объектах Росатома (актуальная версия документа — СТО СРО-Г 60542954 00007–2023, имеет другие формулировки).

3 Термины и определения

…
3.21 маяк: Сигнальное устройство, устанавливаемое на трещине/шве/стыке для того, чтобы изменение параметров трещины (раскрытие, закрытие, сдвиг, удлинение и т.п.) можно было определить визуально — без применения дополнительных инструментов и приспособлений.
3.22 маяк-щелемер: Устройство для наблюдений (мониторинга) за трещинами/швами/стыками, совмещающее в себе сигнальную функцию для визуального выявления факта изменения параметров трещин/швов/стыков с функцией измерения величины этих изменений.
…
3.50 щелемер: Устройство применяемое для выполнения, при мониторинге состояния конструкций, измерений величин изменения параметров трещин/швов/стыков.

СТО СРО-С 60542960 00043-2015 «Геодезический мониторинг зданий и сооружений в период строительства и эксплуатации»

Маяки наблюдения и щелемеры — это специальные приспособления или приборы, предназначенные для наблюдения за изменениями состояния дефектов и повреждений в строительных конструкциях зданий и сооружений. При наблюдениях за трещинами, используются либо для выявления факта изменения ширины раскрытия трещины, либо для определения величины и направления (открытие/закрытие трещины) изменения ширины раскрытия трещины. Также в некоторых моделях может быть предусмотрена возможность наблюдение за сдвигом вдоль трещины или из плоскости наблюдаемых строительных конструкций.

На основе принятого в профессиональной среде понимания функциональности и задач использования инструментов для наблюдения за трещинами существует классификация этих инструментов, представленная на схеме ниже.

Из приведенной классификации видно, что следует различать маяки, маяки-щелемеры и щелемеры. О том, почему это так важно, следует почитать в нашей статье о щелемерах.

Для наблюдения за трещинами маяки устанавливаются непосредственно в месте прохождения трещины на срок, необходимый для проведения наблюдений. Для контроля за деформациями конструкций показания установленных маяков должны периодически сниматься и фиксироваться в журнале наблюдений. Процесс постоянных наблюдений за конструкциями называется мониторинг. Конкретные сроки мониторинга устанавливаются в зависимости от конструктивных особенностей здания, целей наблюдения, места расположения и других параметров трещины. В подавляющем большинстве случаев маяк на трещине должен находится вплоть до полного устранения причин возникновения трещины и завершения ремонтных работ по восстановлению/усилению поврежденных трещиной конструкций. Иногда, маяки могут оставаться на конструкциях и после завершения работы, для контроля эффективности проведенных ремонтных работ. Также при помощи маяков могут наблюдаться изменения положения строительных конструкций зданий и сооружений в течение всего срока их эксплуатации с целью контроля технического состояния.

Два типа маяков

В представленной выше классификации маяки принципиально разделены на два основных типа — однократного и постоянного использования. Это важный момент, определяющий подходы в работе с тем или иным видом маяка.

Для выявления самого факта изменений в трещине достаточно самых простых устройств — маяков однократного использования. Они «срабатывают», оповещая о произошедших деформациях.  Обычно это маяки из гипса, цементного раствора или минерального стекла, т.е. материалов достаточно хрупких, когда из них изготовлена тонкая полоска поперек трещины. Соответственно, сигналом маяка является появление на нем трещины. А после такого «срабатывания», если требуется продолжить наблюдение, рядом устанавливается новый маяк. На нашем сайте есть дополнительная информация о методах работы с гипсовыми и стеклянными маяками.

Наибольшее распространение получили маяки постоянного использования. Это любые специализированные устройства, позволяющий вести длительные наблюдения за изменением трещин и не требующие замены в течении всего срока службы. К ним можно отнести как некоторые электронные устройства, так и простых и востребованные механические приспособления. К последним относятся пластинчатые маяки, часто описываемые в профессиональной технической литературе по данной теме. В настоящее время пластинчатые маяки не нужно изготавливать самостоятельно — в продаже есть много моделей сертифицированных профессиональных пластинчатых маяков.

Виды и конструкции маяков

Самые простые маяки представляют собой полоску из гипса, нанесенного на конструкцию в месте прохождения трещины. Такой маяк служит для выявления факта изменения ширины раскрытия трещины и не может помочь в определении количественных величин этих изменений. Гипсовые и цементные маяки имеют ряд требований и ограничений по использованию. о чем необходимо знать при их установке. Маяки из стекла могут быть выполнены аналогично гипсовым — полоска стекла поперек трещины, либо предусматривать возможность выполнения измерений, в случае, когда устанавливается две пластинки стекла по обеим сторонам трещины. Такие маяки наиболее распространены из-за своей низкой цены и простоты установки. Однако, использование их малоэффективно из-за низкой точности и других проблем, связанных с конструкцией этих маяков. Дополнительную информацию о стеклянных и других видах маяков можно посмотреть в статье, описывающей методы наблюдения за деформациями строительных конструкциях. Следует отметить, что бумага и другие подобные материалы не могут использоваться для наблюдения за трещинами по целому ряду объективных причин, о которых можно прочитать в соответствующей статье «Миф о существовании «бумажных маяков«.

Также существуют так называемые «механические» маяки. Это приспособления различных конструкций, задачей которых является измерение величины изменения раскрытия трещин. Конструкций маяков этого типа очень много. В основном это какие-либо элементы, установленные по двум сторонам от трещины, со шкалой и указателем, позволяющими видеть изменение величины раскрытия трещины без дополнительных приспособлений. Наиболее точным из механических устройств является маяк, сделанный на основе индикатора часового типа. Расширение функциональности и точности маяков «механического» типа возможно при использовании для измерений современных высокоточных измерительных инструментов, таких как электронные штангенциркули. В конструкции профессиональных маяков для наблюдений всегда предусматриваются специальные реперные точки, по которым ведутся высокоточные измерения.

Самые современные маяки выполняются на основе электронных компонентов, например тензодатчиков или с использованием оптических технологий. Они так же имеют различную конструкцию и возможности. Кроме непосредственного измерения величины раскрытия трещины, они могут собирать информацию о температурно-влажностных условиях и других параметрах. Возможна комплектация их модулями удаленной передачи информации для мониторинга состояния конструкций в реальном времени. Проблемы их использования в основном связаны с высокой ценой и трудностями предотвращения несанкционированного доступа к ним со стороны посторонних лиц. Некоторые способы защиты маяков от вандалов предложены в статье на нашем сайте.

Дополнительная информация о маяках:

Профессиональные пластинчатые маяки серии ЗИ Бумажные «маяки» Гипсовые и цементные маяки Стеклянные маяки Использование маяков при эксплуатации зданий

Маяки серии ЗИ

Трещина в стене. Оценка профессионализма специалистов по эксплуатации здания (Часть 3. Контроль развития деформаций)

Гипсовые маяки под запретом?

Стеклянные маяки