Бетон как один из факторов обрушения железобетонных зданий в Бурунди

Введение. В данной статье представлены результаты натурной оценки участия бетона в обрушении железобетонных зданий в Бурунди.

Материалы и методы. Исследование проводилось определением прочности на сжатие бетонных конструктивных элементов исследуемых железобетонных зданий. Прочность на сжатие определялась на колоннах, балках и перекрытиях с помощью промышленного склерометра «SCHMIDT 2000» в соответствии с протоколом, описанным в «NFEN12504-2(2003)». Было изучено 17 (семнадцать) строящихся трехэтажных зданий. Для каждого здания, участвующего в исследовании, были исследованы железобетонные несущие элементы первого этажа. Полученные результаты были классифицированы в соответствии с марками цемента (32,5) и (42,5), которые использовались в бетонах исследованных зданий. Было проведено сравнение прочностей на сжатие, полученных в натурных условиях, с нормативными значениями. Достоверность полученных результатов была подтверждена корреляцией между результатами, полученными в натурных и лабораторных условиях.

Результаты. Данное исследование показало, что в Бурунди до 100% обрушений приходится на сооружения, построенные частными лицами. Было выявлено, что 100% колонн, 82% балок и 82% плит из бетона, изготовленного с использованием цемента марки (32,5), имели прочность на сжатие ниже нормативного значения (25 МПа). Также 50% колонн, 50% балок и 84% плит из бетона на основе цемента высокой марки (42,5) была ниже нормативного значения (35МПа).

Обсуждение и заключение. В данном исследовании была доказана достоверность результатов, полученных методом склерометрического испытания на железобетонных зданиях. Показано, что бетон является одним из факторов обрушения железобетонных зданий, построенных частными лицами в Бурунди. Отмечено, что низкосортный цемент оказывает большее влияние на разрушение железобетонных конструкций, чем высокосортный. В качестве рекомендации: процесс строительства железобетонных зданий в Бурунди необходимо регулировать и контролировать.

1. Boateng F. G. Building collapse in cities in Ghana. A case for a historical-intitutional grounding for building risk in developping countries. International Journal of Disaster Risk reduction. Volume 50, Novemeber 2020, 101912.

2. Francis O. Okeke, Chinwe G. Sam-amobi, Francis I. Okeke. Role of local town planning authorities in building collapse in Nigeria: evidence from Enugu metropolis. Heliyon. xxx (xxxx) xxx.

3. NF EN-12504-2 (2003) Essai pour béton dans les structures. Partie 2: Essais non destructifs – Détermination de l’indice de rebondissement.

4. NF EN 13791 (2007). Assessment of concrete compressive strength in structures or in precast concrete products.

5. Конухин В. П., Смирнов Ю. Г., Орлов А. О. Оперативный контроль прочностных свойств бетона неразрушающим методом при возведении ответственных железобетонных конструкций в условиях Арктики // Арктика: экология и экономика. 2012. № 4 (8).

6. Ayadeji O. (2011). An examination of the causes and effects of Building Collapse in Nigeria. Journal of design and Built environment, 9, 2011.

7. ESIRIS. Identification, investigation et diagnostic des défauts d’un bâtiment existant. Annales du bâtiment et des Travaux publics, vol.66, 2014. pp. 206-211.

8. Nguyen N. T. Apport de l’étude de la variabilité spatiale des mesures non destructives en vue d’un meilleur diagnostic des ouvrages en béton armé. 32èmes Rencontres Universitaires de Génie Civil (AUGC 2014), Orléans, 4-6 juin 2014. 8 p.

9. Ngoc Tan NGUYEN. Évaluation non destructive des structures en béton armé. Étude de la variabilité spatiale et de la combinaison des techniques. Thèse de Doctorat à l’Université de Bordeaux, juin 2014.

10. Oloyede S., Omoogun C. and Akinjare O. (2010). Tackling Causes of Frequent Building Collapse in Nigeria. Journal of Sustainable Development, 3, 2010.

11. Ngugi H. N., Mutuku R. N. and Gariy Z. A. (2014). Effects of Sand Quality on Compressive Strength of Concrete: A Case of Nairobi County and Its Environs, Kenya. Open Journal of Civil Engineering, 2014. Pp. 255-273.

12. Olanitori L. M. (2006). Mitigating the effect of Clay content of sand on concrete stregnth.31st conference on Our world in concrete and structures, Singapore. August 2006.

13. J. Gora Piasta W. Impact of mechanical resistance of aggregate on properties of concrete. Elsevier. Case studies in construction materials 13 (2020).

14. Machuki O.V. (2012). Causes of collapse of Building in Mombasa County. A case of Mombasa City – Kenya. Departement of extra Mural Studies. University of Nairobi. Kenya 2012.

15. Hong L., Gu X., Lin F. Influence of aggregate surface roughness on mechanical properties of interface and concrete, Constr. Build. Mater. 65 (2014).

16. Mansur Hamma-Adama. Causes of Building Failure And Collapse In Nigeria: Professionals «View» American Journal of Engineering Research (AJER). 2017. vol. 6, no. 12. pp. 289-300.

17. Olajumoke A, Oke I, Fajobi A, Ogedengbe M. Engineering failure analysis of failed building in Osun State, Nigeria. Journal of failure analysis and prevention. 9 (1). 2009.

18. Gulay F. G., Kaptan K., Bal E. I., Tezcan S. S. Scoring Method for the Collapse Vulnerability Assessment of R/C Buildings. The Twelfth East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction. Procedia Engineering 14 (2011) 1219–1228.