Причини за естественото разрушаване на сградите като цяло

Причините за разрушаването на сгради и паметници могат да бъдат разделени на две големи групи:

Първият е разрушение в резултат на целенасочени, планирани човешки действия – вандализъм, стопанска дейност, научни изследвания.

Второто е унищожаване в резултат на човешко бездействие – унищожаване под въздействието на природни причини – климат, вода, вятър, слънце, движения на почвата, вибрации, биологични обекти и т.н.

Причините за първата група са изключително конкретни и разбираеми. Въпросите, свързани с тях, могат да представляват интерес за психолози, икономисти, културолози, политици и др. Тяхното обсъждане е извън обхвата на тази работа.

Естествените причини, напротив, са от голям интерес, тъй като навременното им разглеждане ви позволява да удължите живота на сградата и да намалите разходите за нейната поддръжка.

Първият включва:

1) деформации, свързани с вътрешен, първоначално вграден дефект в конструкцията или системата "основа - паметник";

2) деформации, причинени от действието на външни, вторични непредвидени фактори.

Причините за деформации в първата група могат да бъдат:

- недостатъчно стабилна естествена или изкуствена основа - основа - горска почва, тиня, слягания и надигащи се почви, възглавници за разпределение на трупи, дървени пилоти, различни органики;

- свлачищен, карстов, наводнен или сеизмично активен характер на мястото на древно строителство. Наличие на извори, близко ниво на подпочвените води;

- слаба (хлабава, плитко положена и т.н.) основа на конструкцията, непропорционална на площта на натоварванията на лентови и колонни основи в различни видове конструкции, например в кръстокуполни църквисистеми.

- страничен натиск на почвата в подпорни стени, насипни цокли, сутерени и стъпаловидни конструкции;

- недостатъчна обща пространствена твърдост на сградите (големи разстояния и дължина на конструкцията, сгради с висок център на тежестта на масите); висока степен на компресия на колонни елементи, което увеличава склонността към деформация на стени и сводести тавани;

- слаба или отворена рамка и връзки;

- неусетна тяга на арково-стелажни системи и сводести тавани;

- нерационално разпределено или прекомерно натоварване на подовете; нецентрирано натоварване на вертикални носещи конструкции;

- използването на слаб - напукан или нестабилен на агресивни влияния строителен материал (слабо изпечена тухла, необработена дървесина, като цяло материал с якост по-ниска от изчислената);

- нерационална ориентация на блокове от анизотропен, например слоест материал;

- неправилният характер на зидарията;

- неблагоприятен разрушителен режим на работа на някои трайни строителни материали, например новгородски железен варовик, в фундаментни конструкции, които се срутват в агресивна почвена среда, или елементи на метална рамка от връзки, корозиращи в хигроскопичен варов разтвор от стара зидария;

- нерационална форма на покривните повърхности, която пречи на дренажа и задържа снега, несъвършена хидроизолация, която допринася за намокряне и размразяване на зидарията на подовите конструкции (позакомарни покрития, стъпаловидни покриви с кокошници, плоски покриви на отворени галерии, площадки, балкони и др.);

- липсата на деформационни и строителни фуги в равнообемни, удължени или многовременни конструкции.

Косвени причини за деформации, впо-специално са:

- промени в хидрогеоложките условия на мястото на паметника в резултат на наводняване или отводняване на територията, когато носещата способност на основата намалява (намаляване на адхезионните сили на наситената с вода почва, гниене на дървени пилоти и други органични вещества, образуване на карстови кухини, засоляване на почвата);

- копаене на ями, бомбоубежища, прокарване на различни комуникации или линии на метрото в близост до паметници; инсталиране на дълбоки мазета и кладенци вътре в съществуващи сгради, което води до дисбаланс на силите, действащи в почвения слой и неговото движение;

- неспазване на технологията при полагане на основи; - разширение на паметника на допълнителни обеми с голямо задълбочаване на основите или значително натоварване на основата;

- изграждане на конструкции в близост до паметника, които оказват страничен натиск върху него;

- преустройство и преустройство на сгради с промяна на първоначалната работна схема (разгръщане и полагане на отвори; подмяна на сводести тавани с плоски; демонтаж на съществуващи тавани или монтаж на допълнителни; демонтаж на въздушни връзки, демонтаж на контрафорси и контрафорси);

- промяна (увеличаване, прехвърляне) на експлоатационния товар;

- вибрационно въздействие при транспортиране, забиване и потъване на пилоти, работа на двигатели, генератори и вентилатори вътре в сградата; използване на ударно-ротационни сондажни механизми за монтаж на сондажи и кладенци за инжекционна армировка на зидария;

- дефекти по покриви, улуци, сляпа зона; водопроводни и канализационни течове;

– нарушаване на оптималния температурно-влажностен режим на паметника;

- свиване на дървесина, смачкване на възли от пръчкови дървени и комбинирани системи;

— неорганизирано изхвърляне на химически ипреработвателни предприятия, замърсяване на въздуха от различни съединения, които активно разрушават строителния материал на паметниците.

Представената класификация на щетите по групи улеснява анализа и оценката на състоянието на конкретен обект в полеви условия на проучването, тъй като позволява да се рационализира интерпретацията на доста хаотичен набор от наблюдавани характеристики, като се вземе предвид масивът от доказани и многократно тествани типични ситуации на щети.

Ориз. Фиг. 8. Схема на деформация на почвите на основите на древни сгради с промяна в хидрологичните условия по време на миграционно наводняване на основи от подземни води на кацнали води [9]:

Въз основа на външния вид могат да се разграничат деформации:

Вертикални - свързани със слягането на основи и отделни конструкции или части, сгради, свиване и смачкване на зидария, смачкване и свиване на дървени носещи елементи; разрушаване на основните или временни носещи конструкции;

Хоризонтално - поради движението на основите и частите на паметника, изместването на петите на отделни сводове, арки и дистанционни системи, разпръскването на гредовите крака със загуба на вдлъбнатини, разслояването на зидарията поради корозия на вградения метал и температурни деформации.

Огъване - в случай на нецентрирано натоварване има кривина на стелажи, тънки стени и други елементи, отклонения на греди и подови плочи, провисване на колани на ферми, локално сплескване на зидарията на арки.

Смесени - представляват комбинация от няколко вида деформации.

Всеки вид деформация е свързан с характерни външни признаци - повреда - отваряне на пукнатини или шевове, разкъсване на връзки, образуване на празнини във възлите на ферми и др. Когато пластмасовата зидария се деформира, не се образуват пукнатини, но шевовете са огънати, техният наклон или равномерно отваряне. Комплексдеформациите на пространствените структури понякога се съпровождат от отваряне на фасадите и във вътрешността на цяла система от различно ориентирани пукнатини, показващи стадийността на процеса или „подчинение“ на елементите, събиращи се в деформационния блок [10].

На фиг. 9 показва редица повреди на каменна сграда, които могат да бъдат фиксирани с просто око и които са характерни признаци на деформация и разрушаване на отделни конструктивни елементи на сградата.

Ориз. 9. Визуално проявление на деформацията на сградата.

1 - етапи на слягане на ъгловите и крайните части на масивната стена.

2 - последователно изтегляне на средната част на стената.

3 - изтегляне на ъгъла и средната част на стената на сградата.

4 - изтегляне на колоната на арковата система.

5 - изтегляне на централния модул на църквата на кръстокуполната система.

6 - свиване на разтвора на сводестия преграда.

7 - движение на петата на пружинната арка.

8 - движение на петата на междуетажния таван.

9 - разслояване и издуване на облицовъчната зидария при претоварване на пилона.

Представените материали показват, че въпросът за механизмите и причините за естественото разрушаване на каменните конструкции е внимателно проучен и описан много подробно.

Въпреки това трябва да се има предвид, че в момента има бърза промяна в гамата от материали, използвани в строителството и технологията на работа. Следователно много изводи, направени от анализа на поведението на стари сгради, няма да бъдат приложими за новите сгради. Освен това през последните няколко десетилетия се наблюдава интензивно замърсяване на околната среда с вредни химически високоактивни вещества, което не може да не окаже значително влияние върху скоростта на разрушаване на строителните материали.

През последните години много внимание се отделя на изследването на влиянието на биологичните обекти върху безопасността на каменните конструкции. Оказа се, че биологичните увреждания настъпват толкова бързо, че в никакъв случай не трябва да се пренебрегват.

Трябва също да се отбележи, че естествено унищожаването, както беше доказано, започва с появата на незначителни щети. Следователно процесът се развива сравнително бавно и в това се различава рязко от разрушаването под въздействието на други фактори.

Обширна литература е посветена на анализа на разрушенията: - Методически препоръки за екологичен мониторинг на обекти на недвижимо културно наследство, изготвени от Българския научноизследователски институт за културно и природно наследство на името на D.S. Лихачов от Българската академия на науките[11]

— Работата на Д.С. Лихачов Разрушаване на архитектурни паметници[12]

– Работа „Видове дефекти в конструкциите и техните причини“[13]

- Редица статии в Бюлетина на Генералния план на NIPC на Санкт Петербург, № 4, 2008 г.[14]