Исправление дефектов бетонных и железобетонных конструкции

Дефекты бетонных и железобетонных конструкций могут быть результатом нарушения технологии производства работ либо условий эксплуатации. Разумеется, это исправляется при капитальном ремонте.

Ряд дефектов отражается на эстетическом восприятии, другие уменьшают несущую способность конструкций и сооружений, а третьи приводят к снижению их долговечности.

Ошибки в подборе материалов для бетона, подборе состава, технологии приготовления, укладки и ухода за бетоном вызывают характерные дефекты — каверны, раковины, трещины. Разрушение бетона при эксплуатации конструкций в условиях агрессивных сред, из-за воздействия мороза, выщелачивания, абразивного воздействия и пр. могут потребовать специальных исследований для выявления причин возникновения дефектов, границ их распространения и, наконец, выбора вида ремонта. В этих случаях нередко приходится предварительно отбирать керны для определения химического и петрографического состава бетона, проводить обследования с применением склерометрических или физических неразрушающих методов и пр.

Малые отверстия. Небольшие по площади дефекты, как, например, отверстия от извлеченных из бетона закладных для крепления опалубки, расчищенные и разделанные поверхностные трещины удобнее всего тампонировать очень жестким цементно-песчаным раствором. Для этого поверхность бетона заделываемой впадины очищают, а затем с помощью металлической щетки протирают жестким раствором. Там, где это сделать невозможно, поверхность бетона следует смочить и припудрить цементом не оставляя на поверхности ни свободной воды, ни сухого цемента. Сразу после такой подготовки внутрь заделываемого отверстия слоями по 1 см втрамбовывают жесткий цементно-песчаный раствор землистой консистенции (с усилием можно слепить комок). Состав раствора 1:2—1:2,5. После 1 набивки раствора следует обеспечить влажное выдерживание отремонтированного участка.

Подобную технологию не следует применять для мелких впадин (менее 1,5—2,0 см), где не удается обеспечить достаточного сцепления заделки с основным бетоном по боковой поверхности, а также при на линии проходящей внутри заделываемого отверстия арматуры.

Каверны я раковины. Основная причина возникновения каверн и раковин — недоуплотнение бетонной смеси из-за недостаточного вибрирования. Нередко, однако, участки неплотного (гравелистого) бетона являются следствием нарушения проектного состава бетонной смеси, когда грубые ошибки в дозировании приводят к недостатку растворной части для заполнения пустот в крупном заполнителе. Гравелистые участки образуются также при вытекании растворной части недостаточно связной бетонной смеси через неплотности в опалубке. Плохое перемешивание приводит иногда к образованию песчаных гнезд.

Не заполненные бетонной смесью участки могут появляться в густоармированных конструкциях при попадании заполнителей, не соответствующих по крупности расстоянию между арматурными стержнями, а также при непродуманном размещении жесткой профильной арматуры; поперечные прокатные профили не только сужают сечение заполняемой смесью опалубки, но защемляют вытесняемый при виброуплотнении воздух,

Во всех случаях бетон с кавернами следует удалить и заполнить ремонтируемый участок плотным бетоном. Основной задачей при этом является обеспечение хорошего сцепления поверхности расчищенного участка с вновь укладываемым бетоном. Последний должен обладать минимальной усадкой, что предотвратит образование трещин на границе с ранее уложенным бетоном, а также возникновение усадочных трещин собственно по бетону отремонтированной зоны. Отсутствие таких трещин и достаточно высокая водонепроницаемость должны обеспечить надежность ремонта. В противном случае проникание содержащейся в воздухе влаги в контактную зону может повлечь образование продуктов коррозии, а для конструкций, находящихся на открытом воздухе, отслоение вновь уложенного бетона из-за цикличного замерзания и оттаивания воды в трещинах.

Удаление участков бетона с кавернами и заделка должны проводиться возможно быстрее после обнаружения их при снятии опалубки. Это связано с лучшим сцеплением свежеукладываемого бетона с бетоном молодого возраста, а также с меньшей разницей в модулях упругости этих материалов при сокращении разрыва в их возрасте.

Особое внимание следует уделять тщательной подготовке расчищаемой поверхности к ремонту. Расчистка должна производиться до полного удаления бетона неплотной структуры, что особенно важно для конструкций, подвергаемых атмосферным воздействиям и работающих в агрессивных средах.

Удаление дефектного бетона обычно производят отбойным молотком, а при малых площадях дефектов — ручным зубилом. При этом надо следить, чтобы не были повреждены прилегающие к дефектному участку зоны здорового бетона. Расчистку вблизи арматуры следует проводить осторожно с тем, чтобы не нарушить ее сцепление с бетоном на смежных с ремонтируемым участках; надо исключить удары по расчищаемым арматурным стержням и закладным деталям.

Расчищаемый участок должен иметь прямолинейные границы с прямыми слегка закругленными углами. От боковой поверхности вглубь по верхней грани участка будущей заделки следует образовывать небольшой уклон (15—20%), чтобы при бетонировании не образовались воздушные мешки. Обнаженная арматура в зоне заделки повышает надежность ремонта.

Подготовленный к заделке участок должен быть тщательно очищен от пыли и хорошо увлажнен в течение не менее суток. Вертикальные поверхности удобно увлажнять, закрыв их мокрым брезентом. На поверхности бетона перед его ремонтом не должно быть свободной воды.

При использовании для ремонта синтетических клеев или растворов на их основе предварительное ув лажнение ремонтируемого бетона не производится.

Заделку бетоном применяют для дефектных участков сравнительно крупных размеров: для дефектов перерезающих сечение конструкции — при ее толщине более 12—15 см; для дефектов на неармированных поверхностях — при их площади более 0,1 м2 и глубине более 10 см; то же при наличии арматуры — при площади дефекта более 0,05 м2. Желательно чтобы состав бетона для ремонта был близок к составу основного бетона. Укладку бетона надо делать послойно по 25—35 см. Первый (нижний) слой должен быть с пониженным содержанием крупного заполнителя; его подвижность должна быть не более 6—8 см. Подвижность вышележащих слоев желательно принимать возможно меньшей. Между укладкой слоев следует устраивать перерывы продолжительностью около 0,5 ч.

При ремонте бетонных конструкций стен, перегородок и пр. опалубку одной из стенок выполняют на всю высоту дефектного участка. Противолежащую стенку выполняют наборной соответственно высоте укладываемых слоев.

Дефектные участки малой глубины заделывают цементно-песчаным раствором. Небольшие участки обычно заделывают вручную. При этом расчищенную шь верхность дефекта непосредственно перед заделкой протирают жестким раствором с помощью металлической щетки. Раствор для заделки желательно иметь того же состава, что и растворная часть ремонтируемого бетона. Этот раствор готовится за 1—2 ч до укладки для прохождения начальных процессов гидратации и снижения пластической усадки. К моменту укладки он должен сохранить минимальную пластичность, обеспечивающую его укладку и уплотнение с поверхности деревянной теркой.

Наилучшие результаты дает торкретирование подготовленных к заделке неглубоких (однако не мельче 40 мм) дефектных участков. Нижняя кромка разделки должна в этом случае иметь уклон для скатывания зерен ’’отскока”. Торкретирование следует проводить слоями толщиной 2 см с получасовыми перерывами. Это предотвращает оплывание свежего материала. Заторк- ретированную поверхность выравнивают кельмой от центра к краям.