Ограждающие конструкции из металла – панели, сайдинг, кровельные покрытия – предназначены для формирования внешней формы объектов. Они воспринимают преимущественно рассредоточенную нагрузку, а их долговечность определяется внешними условиями, в которых эксплуатируется сооружение.
В строительной практике ограждающие конструкции изготавливают из стали, алюминия и его сплавов, меди и её сплавов. Значительно реже используются титановые сплавы, никель и ряд других цветных металлов. Рассмотрим типовые дефекты сооружений рассматриваемого класса.
Коррозия
Характерна более для обычных углеродистых сталей – обычных и конструкционных. Наиболее опасные места зарождения коррозионных процессов – сложные перегибы формы (рёбра, радиусы закруглений, полки и т.д.), а также незащищённые зоны сварочных швов.
Коррозия активнее всего развивается во влажном климате, а также на объектах, сооружённых в прибрежных зонах. Вначале проявляется точечная коррозия, которая затем распространяется по всей поверхности ограждающей конструкции. Корродирующие участки могут иметь коричнево-красный или красно-жёлтый цвет, в зависимости от того, какой оксид железа преобладает. При повышенной температуре ржавчина содержит преимущественно закись-окись железа, и проявляется в виде бурого порошка, а при нормальной температуре места, покрытые коррозионными пятнами, характеризуются чешуйчатой структурой из окиси железа более светлого цвета.
Оба процесса разрушительны для долговечности металла, поэтому при их выявлении поверхность надлежит тщательно зачистить механическим способом, обезжирить, и покрыть слоем атмосферостойкой краски. Краску лучше наносить в два слоя, толщина каждого из которых должна быть не менее 30…40 мкм. Реже используют диффузионную металлизацию, которая, хотя и производительнее, но гораздо дороже, поскольку требует специального оборудования и расходных материалов.
В настоящее время без надлежащей противокоррозионной обработки ограждающие конструкции из обычных марок сталей не устанавливают, а прибегают к применению нержавеющих сталей по ГОСТ 5632-82. Как альтернативу, используют стальной прокат, который прошёл операцию цинкования. Толщина цинкового покрытия должна составлять не менее 30…60 мкм, а технология цинкования – соответствовать требованиям ГОСТ 9.307-89 (ISO 1461-89).
Коррозия прочих металлов для ограждающих конструкций менее опасна, хотя для меди её аналогом часто выступает патина и образование потёков оксида меди в местах постоянного скапливания влаги (например, в водостоках). Следует также избегать соседства деталей, выполненных из металлов с разным электрохимическим потенциалом, например, меди и алюминия – это вызовет электрохимическую коррозию.
Трещины
Образуются со временем, если пластичность ограждающей конструкции недостаточна для противодействия ударным или знакопеременным нагрузкам.
Трещинообразование возможно также при:
- Нарушении технологии сборки металлоконструкции;
- Пониженной точности изготовления соединительных отверстий;
- Несоблюдении технологии сварки;
- Использовании разделительного или гибочного инструмента пониженной точности.
Мониторинг возможных трещин производят в проблемных метах металлоконструкции – радиусных переходах, изгибах на критические углы, при постоянном пружинении под ветровыми силами. Реже случаются трещины температурного происхождения.
Трещины подразделяют на внешние и внутренние, причём вторые определяются исключительно качеством металла. В частности, внутренние трещины из-за наличия пустот, ликваций и крупнозернистой структуры металла чаще образуются в сталях обыкновенного качества (по ГОСТ 380-84) , чем в качественных сталях (по ГОСТ 1050-85).
Внутренние трещины опаснее, ибо нередко завершаются внезапным разрушением ограждающей конструкции. Для их выявления используются переносные приборы неразрушающего контроля – ультразвуковые или магнитоиндукционные дефектоскопы.
Механические повреждения
Природа возникновения этих дефектов – неудовлетворительные условия транспортировки ограждающих конструкций в сборе. Причины – отсутствие специализированного транспорта, ячеек и стеллажей, нарушение целостности упаковки, плохая фиксация груза при его перевозке.
В случае сварных исполнений данной продукции вероятно даже разрушение конструкции, при этом требуемой точности её восстановления в оперативных условиях можно и не достичь. После повреждения теряется не только точность, но и эстетический вид сооружения.
Линейные отклонения
Возможны при некачественном изготовлении элементов ограждающей конструкции, когда нормоконтроль был выполнен плохо, либо вовсе отсутствовал. Допускать к установке такую конструкцию нельзя, а допущенные ошибки необходимо исправить ещё в производственных условиях.
Искривление элементов
Дефект чаще является следствием неточностей изготовления, сборки, а также того и другого вместе. Поскольку ограждающие конструкции производятся преимущественно из листового металла, их жёсткость невелика, и при приложении чрезмерных усилий монтажа возможны искажения формы и внешнего вида. Хуже всего то, что в местах искривления образуются остаточные напряжения растяжения или/и изгиба. Со временем они ослабляют конструкцию, снижают её долговечность, провоцируют образование трещин.
Чем меньше пластичность металла, тем вероятнее трещинообразование. Поэтому при обнаружении несоответствий в размерах сопрягаемых элементов часть ограждающей конструкции следует ещё до монтажа дефектовать, и отправить на доработку.
Монтажные нарушения
Являются причиной нарушений, описанных в предыдущем подразделе. Это происходит вследствие:
- Недостаточной квалификации персонала.
- Нарушения технологии монтажных работ.
- Применения несоответствующих крепёжных деталей и приспособлений.
- Несоблюдения климатических ограничений на установку.
Предотвращения данных дефектов можно добиться предварительным осмотром подлежащей монтажу металлоконструкции, инспекцией комплектующих деталей, строгим соблюдением последовательности проведения монтажных процедур.