Восстановление бетонов 2: осмотрели, подготовили...

Перед тем, как ремонтировать железобетонные конструкции, необходимо пройти два важных этапа предварительных работ:

• обследование и оценку повреждений
• подготовку поверхностей к ремонту

Обследование и оценка повреждений железобетонных конструкций

Этапы и ход обследования.

Этап 1.

Тщательный визуальный осмотр, определение предназначения конструкции наличие повреждений и разрушений.

Этап 2.

Изучение архитектурных и конструктивных чертежей сооружения, его отдельных железобетонных конструкций и элементов.

Этап 3.

Если обнаружены признаки коррозии железобетона (есть пятна ржавчины трещины, расслоения бетона), то сразу при помощи электромагнитного измерителя защитного слоя (ИЗС) проверяется толщина защитного слоя. Толщину защитного слоя при помощи ИЗС следует измерять также за границами зон видимых повреждений, поскольку при недостаточной толщине защитного слоя коррозия может возникнуть, но не разрушить бетон.

Результаты обследования следует оформлять в виде схематического чертежа.

Этап 4.

Отбирают образцы бетона и передают их в специализированную лабораторию для определения:

• общих характеристик бетона (типа и содержания цемента, соотношения воды и цемента, типа и гранулометрического состава заполнителей показателя однородности бетона)
• глубины карбонизации
• наличия хлоридов и их концентрации в процентах относительно содержания цемента
• наличия агрессивных химических веществ.

Инструменты для исследований и способы их применения

Измеритель защитного слоя (ИЗС) - достаточно простой инструмент, предназначенный для измерения толщины защитного слоя. Это делается с помощью шкалы. Замена диаметра арматурных стержней от 10 до 32 мм незначительно влияет на показания прибора. При малых диаметрах стержней (до 5 мм) разница между показателями прибора и действительной толщиной защитного слоя может быть значительной.

Модернизированный сверлильный инструмент. Применяется для отбора из тела конструкции цилиндрических брусков диаметром до 150 мм, по которым определяют общие характеристики бетона. Метод является наименее трудоемким. Однако стоит помнить, что при оценке прочности бетона возможны некоторые отклонения в показаниях.

Более оперативными и эффективными являются неразрушающие методы, которые основаны на определении пластических деформаций поверхностных слоев бетона, а также методы, связанные с измерением упругости отскакивания бойка от поверхности бетона. Для осуществления измерений применяют инструменты для определения пластических деформаций бетона ударным действием:

• прибор типа КМ со стержневым ударником
• ударник с шариковым наконечником для прибора типа КМ
• эталонный молоток Кашкарова
• прибор типа ХПС
• прибор ГПНВ-5
• молоток Шмидта (Shmidt).

Во всех этих инструментах рабочей частью ударника является сфера или полусфера. Размер отпечатка на бетоне зависит от диаметра сферы и энергии удара. Обеспечение устойчивой энергии удара является одним из основных требований к таким приборам

Рекомендуем!

Молоток Кашкарова.

Прибор, который учитывает неустойчивость энергии удара, поскольку сам удар наносится одновременно и по бетону, и по металлическому стержню с эталонной твердостью. При изменении энергии удара диаметры отпечатков на бетоне и на стержне изменяются одновременно. Прочность бетона определяют по кривой зависимости отпечатков на бетоне и стержне. Именно поэтому мы рекомендуем использовать этот инструмент.

Молоток Шмидта.

Данным инструментом через модуль упругости бетона получают показатель прочности бетона на сжатие. Инструмент очень удобен для применения на стройплощадке.

Ультразвуковой излучатель и приемник.

С помощью этих приборов осуществляют ультразвуковой импульсный контроль качества бетона. Излучатель и приемник располагают с разных сторон конструкции и определяют время прохождения импульса сквозь бетон между двумя акустическими преобразователями. По известным показателям времени и базой измерений вычисляют динамический модуль упругости бетона.

Адгезиометр.

Прибор, предназначенный для измерения адгезионной прочности поверхностного слоя. Наличие и глубину карбонизации определяют так. На образец бетона наносят несколько капель 0,1% спиртового раствора фенолфталеина, который в щелочной среде бетона изменяет окраску. При рН примерно 8,2 бетон становится розовым, при рН>9- красно-фиолетовым, а карбонизированный бетон сохраняет свой первоначальный цвет.

Для определения глубины карбонизации следует установить приборы для поиска мест прохождения арматуры, если слой бетона достаточно толстый Для этого используют гаммаграфический метод.

По окончании обследования и установления основных причин повреждения или разрушения конструкции определяют виды и объемы работ по восстановлению бетона, необходимые материалы и способы их применения.

Подготовка основания к ремонту

Тщательная и правильно проведенная подготовка основания бетона и арматуры - залог успешного проведения ремонтных работ. К подготовке можно приступать тогда, когда стали ясны объем и виды работ.

Прежде всего, необходимо удалить:

• весь поврежденный бетон
• бетон в тех местах, где он был подвержен коррозии
• бетон, там, где его пригодный слой тоньше слоя карбонизированного
• бетон вокруг стержня, если арматуру необходимо оголять.

Удаление бетона производятся вручную или при помощи пневматического инструмента.

Рекомендуем!

Очень эффективным является удаление поврежденного бетона и оголение арматуры при помощи напора воды под давлением (оно должно составлять 20-65 МПа).

После такой обработки бетон и сталь остаются чистыми и влажными. На стали быстро образуется очень тонкая пленка оксида железа, но опыт показывает, что она защищает сталь и не вредит ей. При очистке с помощью воды под давлением отсутствует вибрация и шум. Кроме того, ускоряется сам процесс обработки по сравнению с применением ручного или пневматического инструмента. Именно поэтому при прочих равных условиях мы советуем отдавать предпочтение данному методу.

Если арматура в бетоне не слишком повреждена, то есть дефекты отсутствуют вообще или коррозия металла составляет менее 0,25 диаметра стержня, приступают к подготовке основы к ремонту.

Очистка поверхности

Перед восстановлением основу, при необходимости, очищают от веществ снижающих адгезию. Это может быть жир, масло, олифа, мастика и т. д. Продукты коррозии удаляют при помощи сжатого воздуха и струи песка. Непосредственно перед ремонтом влажность бетона не должна превышать 4%, температура поверхности должна быть выше, чем точка росы, как минимум, на 30°С.

Ремонт выходов арматуры

Иногда на стеновых панелях из пористых бетонов наблюдается такие дефекты как выходы арматуры за плоскость панели. Обычно это явление сопровождается коррозией стержней арматурных каркасов или сеток глубиной более 0,25 диаметра.

Для устранения первого дефекта - выхода арматуры - проделывают такие операции. Сначала в бетоне делают углубление, потом тщательно очищают арматуру от ржавчины, обдувают ее и бетон сжатым воздухом. Сам дефект устраняют так: арматуру натягивают специальным прибором для создания Z-образного изгиба в плоскости панели или вдавливают ее в предварительно подготовленное углубление. После этого приступают к обработке бетона и арматуры специальными препаратами.

Ремонт стержней, которые подверглись коррозии

Стержни, которые подверглись коррозии, вырезают и заменяют на новые подобного диаметра внапуск со старыми. Напуск новых стержней должен составлять не менее 30 диаметров.

Обработка стальной арматуры и других заложенных элементов конструкции

Включает в себя два этапа: нанесение антикоррозийного покрытия и нанесение адгезионного слоя. Данные работы должны производиться достаточно оперативно, поскольку только что зачищенная арматура очень скоро вновь поддается воздействию коррозии.

Нанесение антикоррозийного покрытия

Уже через 2-3 часа после очистки и удаления пыли со всей поверхности на металл следует нанести слой эпоксидного двухкомпонентного антикоррозионного материала Ceresit CD 31 . Рабочий материал получают, смешивая компоненты А и В в соотношении 81 к 19. Смесь перемешивают низкооборотной дрелью до получения однородной массы и наносят щеткой Если арматура открыта со всех сторон, слой наносят исключительно на нее. Если же арматура открыта только частично, препаратом также обрабатывают прилежащий к арматуре участок бетона шириной 2 см. Участок перехода от стали к бетону следует промазывать особенно тщательно, не допуская пустот. Толщина антикоррозийного слоя должна составлять не менее 250 мм. После того, как первый слой слегка застынет (обычное время - около двух часов при температуре +20°С), наносят второй слой. Приблизительно через 20 минут его присыпают кварцевым песком с фракцией зерен 0,2-0,7 мм. Эта операция обеспечивает адгезию следующих слоев к арматуре, закладным деталям и другим поверхностям.

Нанесение адгезионного покрытия

Производится после затвердевания антикоррозийного покрытия. По бетонной поверхности укладывают адгезионный слой, используя Ceresit CD 23 и добавку Ceresit CO 81 .

Рекомендуем!

В следующем номере речь пойдет о непосредственном восстановлении локальных повреждений, ремонте трещин и других работах. Ожидайте будущих публикаций!