Диагностирование фундамента является составной частью экспертизы промышленной безопасности статического и динамического оборудования. В данной статье мы рассмотрим диагностирование фундаментов динамического оборудования – насосов и компрессоров, которые делятся на следующие основные группы:

- с конструктивно – неуравновешенными движущимися частями, кривошипно-шатунными и кривошипно – кулисными механизмами (поршневые машины);

- с номинально – уравновешенными движущимися частями (центробежные машины, вентиляторы).

Отличительной чертой компрессоров и насосов являются большие динамические нагрузки, вызывающие вибрацию, которую воспринимают фундаменты. Дефект фундамента динамического оборудования выражается в снижении его способности поглощать энергию вибрации. При возникновении трещины в середине фундамента и расслоении бетона динамическое усилие от вибрации останется прежним при фактически двукратном уменьшении массы самого фундамента. Увеличение вибрации, в данном случае, произойдет более чем в два раза. Это может привести к разрушению самого агрегата.

Поэтому диагностика фундамента динамического оборудования является важнейшей составляющей достижения надёжности работы и состоит из нескольких этапов.

1. Изучение технической документации. На данном этапе выясняется необходимая информация, определяется тип и исполнение фундамента, использованная арматура, марка бетона. Для этого изучается проектная документация, материалы завода-изготовителя, строительная и эксплуатационная документация, акты, протоколы сдачи в эксплуатацию.

2. Визуальный и измерительный контроль. Выявляются сколы, раковины, участки пористого и рыхлого бетона, неровности, оголения арматуры. Также проводится сравнение фактических и паспортных геометрических размеров фундамента. При обнаружении трещин любого вида на поверхностях элементов фундаментов необходимо определить их положение, форму, направление, длину, ширину раскрытия, глубину, время и причину возникновения, а также установить, продолжается или нет их развитие. Для контроля над возможным развитием трещин устанавливаются маяки.

Достаточно частым явлением является пропитывание поверхности фундамента минеральным маслом, которое значительно снижает прочность бетона.

Фундамент не должен иметь связи с другими строительными конструкциями, с целью недопущения горизонтальных перемещений от вибрации. При неплотном прилегании рамы к фундаменту проводится подливка бетона. Выявленные пустоты могут привести к ослаблению фундаментных анкерных болтов. Проверяется наличие уклона в наружную сторону (не менее 1:50).

3. Оценка прочности бетона фундамента. Прочность бетона может определяться различными методами. При механическом способе используется молоток Кашкарова. При ультразвуковом методе контроля используется измеритель прочности бетона ИПС-МГ. Для разрушающего метода контроля со скалыванием бетона используют приборы ПОС-50МГ4, ОНИКС-ОС. Каждый из этих методов и приборов имеет свои плюсы и минусы.

Определение глубины карбонизации бетона позволяет оценить его защитные свойства. Для этого на свежий излом наносится проба раствора фенолфталеина. При увлажнении раствором фенолфталеина карбонизированный слой сохраняет свой первоначальный цвет, а некарбонизированный приобретает малиновую окраску. Глубина карбонизации определяется толщиной слоя от поверхности конструкции до границы окрашенной зоны.

4. Выявление фактического армирования фундамента. Проводится для подтверждения паспортных данных и получения исходных данных для проведения поверочного прочностного расчёта.

Для выявления армирования фундамента можно вскрыть защитный слой бетона для обнажения арматуры или использовать электромагнитный способ.

Места вскрытия выбираются с учетом напряженного состояния элементов железобетонных конструкций, максимально используя имеющиеся дефектные участки с наличием отслоений защитного слоя, продольных трещин, сколов, участков с механическими повреждениями и т.д. После вскрытия измеряются диаметры арматуры, определяется её класс, измеряется толщина защитного слоя. После этого места вскрытий заделываются цементным раствором.

5. Определение возможной осадки фундамента геодезическими методами. Осадка фундамента динамического оборудования может вызвать напряжения в присоединённых к агрегату трубопроводах и вызвать их разгерметизацию. Мониторинг возможной осадки фундамента проводится измерением по заранее закреплённым контрольным точкам (деформационным маркам) с привязкой к реперу государственной геодезической сети. Наблюдение за осадками производится циклично.

Для достоверной оценки состояния фундаментов необходимо провести все этапы технического диагностирования. Работоспособность фундамента и срок его дальнейшей безопасной эксплуатации напрямую зависит от того, насколько тщательно будет проведена эта работа.

1. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. М., 2012.
2. Байцуров А.И., Л.Г. Молчанов Проектирование фундаментов под оборудование промышленных предприятий. Киев, 1977.
3. РД 153-34.1-21.326-2001. Методические указания по обследованию строительных конструкций производственных зданий и сооружений тепловых электростанций. Часть 1. М., 2001.
4. ГОСТ 22904-93. Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры. М., 1994.

Все статьи автора «Паршиков Сергей Владимирович»