Технология ремонта железобетонных колонн

Ремонт бетонных колонн

Бетонные колонны строительной конструкции являются основными несущими элементами объектов промышленного и гражданского назначения. К ним предъявляются повышенные требования на стадии проектирования, производства и эксплуатации. Любые повреждения колонны приводят к снижению ее несущей способности, деформациям и перегрузке других строительных элементов из бетона, что, в свою очередь, создает условия для их повреждения. Такой процесс может получить лавинообразный характер, что приведет к разрушению всего здания.

Причины разрушения колонн и ее элементов:

• Нарушение технологии производства (пустоты, каверны, близкое расположение арматуры к поверхности и др.).
• Механические повреждения (напр., удар в колонну транспортным средством).
• Изгибающее усилие, которое возникает при смещении точки приложения осевой нагрузки от оси колонны, т.к. бетон имеет низкую прочность на изгиб (напр., колонны крайних рядов).
• Превышение осевой динамической или статистической нагрузки.
• Неравномерная осадка здания, что приводит к превышению осевой нагрузки на один или несколько несущих элементов.
• Температурное (перепад температур внутри здания), термическое (пожар) или химическое (агрессивная среда) воздействие.
• Другие виды воздействия техногенного или климатического характера.

Виды повреждений и технологии ремонта

Разнообразие причин повреждения колонн приводят к сочетанному характеру повреждений. Перед началом любого вида ремонтных работ проводится комплексное исследование причин, и принимаются меры по их устранению. На основании результатов исследования составляется технологическая карта с полным перечнем работ и материалов.

При ремонте, кроме косметического, следует предусматривать разгрузку колонны, т.к. в ходе работ будет удаляться достаточно значительная часть бетона для обнажения арматуры и удаления ослабленного бетона (10…30 мм с каждой стороны дефекта), что дополнительно снижает ее несущую способность.

Трещины шириной до 5 мм

Для ремонта этого типа повреждений рекомендуется использовать технологию инъектирования. Используется для трещин любого пространственного положения.

Этапы производства работ:

1. Очистить поверхность внутри и вокруг трещины, удалить ослабленный бетон.
2. Просверлить отверстия под пакеры. Расстояние между пакерами зависит от длины и глубины трещины. На коротких 30…50 мм глубиной до 20 мм — в начале и конце трещины, на длинных — несколько, на длинных и глубоких — возможна установка пакеров рядом с трещиной под углом 45°, что позволит, кроме заполнения дефектной полости, усилить бетон вокруг нее.
3. Закачать инъекционный раствор через пакеры снизу вверх до выступания смеси в следующем пакере. Для инъекции применяют высокотекучие составы с хорошей адгезией и имеющие соответствующую прочность после полной гидратации или полимеризации (напр., Epojet).
4. Снять пакеры и заполнить отверстия ремонтным, совместимый с инъекционным, раствором и с теми же прочностными характеристиками.
5. Восстановить поверхность колонны.

Ремонт по этой технологии полностью восстанавливает прочностные характеристики. Трещины с шириной более 5 мм следует относить к дефектам, которые снижают несущую способность элементов и колонны в целом до 50%.

Трещины и дефекты, снижающие несущую способность колонны до 50%

Подобные ситуации возникают при серьезных динамических нагрузках (удар, вибрация, геологические подвижки грунта) и нарушении правил эксплуатации (несвоевременный или не качественный ремонт). Любые трещины шириной более 5…8 мм, и глубина которых больше глубины залегания арматуры относятся к категории снижающих несущую способность колонны.

Этапы производства работ:

1. Разгрузить колонну с помощью домкратов, выставить на проектные отметки и установить стальные стойки соответствующей грузоподъемности.
2. Удалить ослабленный бетон на максимальную глубину и ширину дефекта, отступая от края дефекта на 10…30 мм для удаления микротрещин.
3. Очистить арматуру от остатков бетона и ржавчины механически или с помощью пескоструйки. Осмотреть точки сварки, проверить геометрию арматуры и восстановить или усилить при необходимости.
4. Удалить пыль и мелкую крошку из дефектной полости.
5. Обработать арматуру восстанавливающими железо из ржавчины или пассивирующими составами.
6. Укладка ремонтной смеси проводится методом напыления или вручную послойно с толщиной слоя 5…40 мм. Быстротвердеющие смеси рекомендуется грунтовать каждый слой и укладывать полимерную сетчатую арматуру или наносить риски в виде сетки для увеличения площади контакта. Использовать только ремонтные смеси, которые после гидратации или полимеризации смогут выдерживать проектные нагрузки, климатические и химические условия эксплуатации. Укладка ремонтного слоя является ответственной операцией и должна проводиться специалистами соответствующей квалификации.
7. На наружную выровненную дефектную часть нанести гидроизоляционное покрытие или установить пленку для полноценной гидратации цемента ремонтного раствора.

При ремонте дефектов, которые снижают несущую способность до 50% и используют для ремонта содержащие цемент смеси, следует вести журнал учета температуры контрольных точек и проводить промежуточные и окончательные испытания образцов. Результаты испытаний являются частью акта сдачи-приемки. Полимерные композиции используются ограниченно и по согласованию с заказчиком.

Ремонтный состав

Mapegrout Thixotropic

Безусадочная быстротвердеющая ремонтная смесь тиксотропного типа, содержащая полимерную фибру, предназначенная для ремонта бетонных и железобетонных конструкций. Максимальная крупность заполнителя 3 мм. Толщина нанесения от 10 до 50 мм. за слой.

Ремонтный состав

MasterEmaco S 488 (Emaco S88C)

Тиксотропная ремонтная смесь с полимерной фиброй, предназначенная для конструкционного ремонта бетона и железобетона. Толщина нанесения в один слой от 20 до 40 мм.

Ремонтный состав

Mapegrout 430

Безусадочный быстротвердеющий мелкозернистый раствор средней прочности (более 30 МПа), содержащий полимерную фибру, предназначенный для ремонта поверхности бетонных конструкций. Максимальный размер заполнителя 1 мм. Толщина нанесения от 5 до 35 мм.

Ремонтный состав

CarbonWrap Repair ST

Сухая строительная смесь на цементном вяжущем с использованием фиброволокна, в качестве наполнителя песок, в качестве модификаторов химические добавки. Толщина нанесения от 5 до 60 мм.

Поверхностные дефекты

К этой категории относятся дефекты, которые обнажают арматуру (отслоения), сколы на углах и проступание ржавых полос на поверхности колонны. Причины — механические повреждения, замерзание-оттаивание, намокание-высыхание, коррозия арматуры, огневое воздействие и др. Повреждения не носят критического характера для эксплуатации объекта, но изменяют расчетную схему распределения сил в конструкции.

Этапы производства работ:

1. Определение причин возникновения дефекта и разработка оптимальной схемы ремонта.
2. Оконтуривание дефектного участка на расстоянии 20…50 мм в зависимости от видимого ослабления бетона и удаление бетона в пределах контура. Ржавая арматура является признаком более глубинного развития дефекта, а значит потребует разделки за арматурой.
3. Удаление пыли и мелких частиц. Для очистки арматуры от ржавчины используется механический (технические щетки или пескоструйка) или химический способ (восстановители железа). Оптимально — сочетание обоих способов.
4. Грунтование дефектной бетонной поверхности.
5. Укладка ремонтной смеси ручным или механическим способом. При укладке не допускать образования полостей. В качестве ремонтных смесей используются безусадочные цементные или полимерные составы с наполнителями из кварцевого песка, металлической проволоки или синтетических волокон.
6. Выравнивание поверхности и создание температурных и влажностных условий для гидратации цементных смесей (пленка или гидроизоляционный слой на основе полимеров). Ремонтные составы на основе эпоксидной смолы, акрилатов или полиуретана специальной защиты не требуют.

Поверхностные дефекты в виде шелушения бетонной поверхности, появления микротрещин или сетки с измененным цветом носят косметический характер, но являются основанием для обследования.

Ремонт бетонных колонн является одним из самых сложных технических процессов, в плане определения причин и выборе технологии ремонта, т.к. слишком высока ответственность за последствия некачественного ремонта.

Источник

Как правильно сделать ремонт бетона и бетонных поверхностей, восстановление конструкций и их защита

Компания QASR с помощью новых технологий устраняет распространение повреждений, деформаций, растрескивания, проводит ремонт бетона и железобетона. Выполнение ремонтных работ остановит разрушение, восстановит исходные показатели материала, продлит его службу на срок от 15 до 40 лет.

Специфика ремонтных работ бетонных изделий

Любой материал имеет свои сроки эксплуатации. Самый прочный и крепкий состав с течением времени может иметь трещины, а попадающая внутрь влага ускорит процесс их развития. Чем скорее начнутся ремонтные работы, тем эффективней они будут. Мельчайшие трещины постепенно могут превратиться в большую проблему и серьезно ухудшить эксплуатационные возможности конструкций. Часто после осадки, конструкции покрываются более глубокими трещинами, что может нарушить целостность здания.
Не уделяя достаточного внимания качеству проводимых ремонтных работ можно сильно ухудшить состояние бетонного покрытия. Оно не только теряет привлекательный внешний вид, а становится более незащищенным для проникновения воды, не способно удерживать тепло и быстро разрушается.

Когда может потребоваться ремонт и восстановление железобетонных конструкций?

Современный бетон — это прочный материал, в состав которого входят новейшие химические добавки, благодаря которым он способен сохранять свои качества на протяжении многих десятилетий. Однако несмотря на высокую долговечность изделий из бетона, есть множество факторов, негативно влияющих на эксплуатационные качества материала. Например, ошибки в проектах будущих зданий, автотрасс или конструкций мостов, наличие технологических нарушений в процессе их возведения, а также разные внешние факторы, в том числе погодные перепады, повышенная влажность и так далее.

Чаще всего ремонт бетона и железобетона требуется из-за относительно высокой пористости материала и частых перепадов температур. Вода попадает в мелкие трещинки и в холодную погоду замерзает, а потом оттаивает, оказывая разрушающее воздействие. На дорогах и мостах этот эффект усиливают противогололедные реагенты. Больше всего от проблемы страдают конструкции, которым приходится постоянно контактировать с водной поверхностью. Это причалы и мосты, бортовые камни дорожных покрытий. Хлориды негативно воздействуют на арматуру, вызывая ее коррозию.

Этапы проведения работ

• Первый шаг это тщательное обследование поверхности конструкций на предмет выявления дефектов. После чего составляется отчет и выбирается методика и материал, который максимально удовлетворяет требования заказчика.
• Вторым этапом будет проведение подготовки поврежденной поверхности к ремонту. Дефектная поверхность конструкции очищается от загрязнений. Производится оконтуривание зоны ремонта алмазным инструментом. С помощью перфоратора удаляется дефектный слой бетона на всю глубину повреждения. Поверхность бетона обеспыливается и увлажняется.
• Третий шаг это выявление повреждений внутренней арматуры. При больших трещинах обнажается внутренний арматурный каркас. Прутья следуют очистить от ржавчины, краски и пыли и нанести на поверхность металла защитное антикоррозийное покрытие.
• Четвертый шаг. Заполнение дефекта ремонтным составом. Все ремонтные работы должны производиться специальными составами и смесями не имеющими усадки. Обычная комбинация песка и цемента в этом случае окажется не эффективной.

Какие бывают повреждения бетона и причины возникновения

Чтобы разобраться с причинами повреждения, нужно знать свойство и состав бетона. Готовят его из цемента, песка и воды. Наполнителем использую щебень, а для улучшения эксплуатационных характеристик – специальные добавки, например, пластификатор, фиброволокно. Для прочности, бетонную конструкцию усиливают арматурой.

Когда раствор застывает, он дает усадку, другими словами – сжимается. Получившийся искусственный камень прочный на сжатие, но не устойчивый к растяжению. Когда на него в процессе эксплуатации воздействуют такие силы, образуются дефекты.

Повреждения бывают следующих видов:

1. Разрыхление общей структуры. Дефекты могут быть невидимы визуально, но мелкие разрушения снижают прочность бетонной конструкции.
2. Разрушение поверхности. Дефект проявляется на верхних слоях бетона в виде сколов, выбоин.
3. Разрушение глубоких слоев. Дефект проявляется трещинами, образующимися на неплотных участках бетонной конструкции.

В общих чертах выделяют две причины возникновения разрушительного процесса бетона: нарушение технологии его изготовления и от старости. С первым фактором вопросов не возникает. Если раствор сделан неправильно, то аналогичного качества будет бетонная конструкция.

Что касается старости, то на ускорение процесса оказывают влияние следующие факторы:

• избыточные механические нагрузки;
• воздействие химических веществ;
• увеличение физических процессов, вызванных температурным расширением;
• коррозия армирующего каркаса.

При выявлении начальной стадии повреждения, необходимо срочно провести ремонт старого бетона для предотвращения его от дальнейшего разрушения.

Технология выполнения ремонтных работ бетонных конструкций

• Приготовление ремонтного состава необходимо осуществлять в строгом соответствии с техническим описанием материала. Внимательно следить за количеством добавляемой воды и временем перемешивания.
• Перед началом ремонт бетонная конструкция должна быть хорошо увлажнена или покрыта специальной грунтовкой.
• Готовый раствор наносится мастерком и его слой не должен быть больше указанного в инструкции. Это гарантирует качество работы и долговечность покрытия. Если требуется нанесение большого количества состава, работы проводятся в несколько этапов.

Небольшие трещины с малым раскрытием ремонтируются методом расшивки (нарезание штрабы) и запечатыванием ремонтным составом. При большом раскрытии трещин применяется метод структурного склеивание инъекционным способом.

Для качественного ремонта бетонных конструкций окружающая температура не должна опускаться ниже пяти градусов и не подниматься до тридцати по Цельсию.

Выход из строя бетонных конструкций происходит по различным причинам. При изготовлении не соблюдаться технологический процесс или используется цемент низкого качества, коррозия металлической арматуры или длительный срок эксплуатации в сложных погодных условиях, постоянное воздействие агрессивной среды или другие причины. Результатом будет внешнее и внутреннее повреждение конструкции. Обнаружив трещины, не следует откладывать ремонт, поскольку с каждым днем ширина их наверняка будет увеличиваться, что в конечном итоге приведет к полному разрушению объекта. Капитальный ремонт или полная замена могут оказаться дорогостоящим и сложным процессом.

Выбор состава для ремонта

Специалисты QASR выбирают ремонтный состав с учётом данных технического обследования. Обращают внимание на степень ответственности здания, такие показатели, как фактическая несущая способность, уровень нагрузки, выраженность дефектов, основные факторы, вызвавшие разрушение бетона. Для составления технологической карты или регламента играет роль доступность конструкции, требования к её внешнему виду, общий объём работ.

Материалы, с которыми проводится конструкционный ремонт бетона, должны обязательно соответствовать строительным стандартам. К таким составам относятся:

• тиксотропные сухие смеси с полимерной либо стальной латунизированной фиброй, которые отличаются высокой прочностью, не дают усадку, формируют защитное покрытие против коррозии, способствуют хорошему сцеплению;
• сульфатостойкие смеси сверхбыстрого застывания, основанные на цементном вяжущем, которым достигается надёжная гидроизоляция бетонных конструкций, способность быстро остановить даже сильную течь;
• фиброармированные эластичные покрытия либо составы на основе эпоксидполиуретана, которые придают устойчивость бетону даже при наличии значительных трещин, уберегают материал от разрыва.

Как правильно выбрать нужный состав

Современные торговые организации предлагают огромный выбор смесей подходящих для ремонта бетонных изделий. Если вы не являетесь специалистом в данном деле лучше всего обратиться за помощью к мастеру, поскольку в разных ситуациях используемый состав должен иметь определенные свойства.

Для того чтобы сделать ремонт вертикальных или потолочных поверхностей применяются составы тиксотропного типа. Если ремонт осуществляется на горизонтальной поверхности необходимо применять наливной состав.

Ремонт бетонных конструкций это сложный и ответственный процесс, требующий хорошей подготовки и многолетней практики. Правильно, качественно выполненные работы дают гарантию того что бетонная поверхность снова станет прочной и надежной и даст возможность эксплуатировать постройку долгие годы без опасения что она может разрушиться.

Преимущества внешнего армирования бетона

Популярность метода обусловлена эффективностью реакции материалов на приращение деформаций конструкции — увеличиваются приращения усилий. В первую очередь это свойство позволяет применять углеволокно для внешнего армирования бетона. Предельное удлинение бетона намного ниже, чем искусственного углеродного материала. Поэтому от армирующего волокна не требуется предельных рабочих усилий. Разрушение усиленного образца обычно идет между конструкцией и армирующим материалом по контактному слою. Не относится это только к действию поперечных бандажей из углеродного волокна, применяемых для укрепления колонн.

У внешнего армирования бетона есть еще несколько преимуществ:

• легкость и высокая скорость монтажа армирующих элементов;
• возможность усиления труднодоступных участков железобетонной строительной конструкции;
• сохранность эстетичности строения.

Благодаря этим качествам метод внешнего армирования углеволокном идеален для укрепления памятников архитектуры, крупных гидротехнических и транспортных сооружений. На сегодня этот вариант усиления считается наиболее практичным и популярным.

Ремонт железобетонных опор и восстановление защитного слоя бетона плит перекрытия

Правильно подобранный состав для ремонта имеет отличные технические показания, не боится активной эксплуатации и гарантирует высокий уровень его сцепления с подлежащей обработке областью. Будучи производителями, мы предлагаем приятно доступную стоимость на весь комплекс работ, в ходе которого используется наша продукция! Для эффективного восстановления материала необходимо очистить используемую арматуру и подготовить основание для будущей смеси. Отсутствие этих подготовительных действий полностью уничтожит все дальнейшие усилия. При нанесении состава специалисты проявляют максимальную деликатность, следя за тем, чтобы произошло надежное сцепление материала с ремонтируемой поверхностью.

Проблемы и сложности при проектировании усиления несущих колонн

Основные проблемы при разработке усилений несущих колонн связаны с их изношенным, поврежденным или иным ненадлежащим состоянием. Вместо усиления может потребоваться полная замена колонн и их оснований, что возможно только в рамках реконструкции. Также при проектировании могут возникнуть следующие проблемы:

Получите расчет стоимости этой услуги с помощью нашего калькулятора цен — здесь

• большое количество несущих колонн, перекрытий и стен, которые будут задействованы при проведении работ, что значительно усложняет работу проектировщиков;
• необходимость провести усиление отдельных колонн для части здания;
• ветхое состояние других конструкций (например, стен и балок, на которые опирается перекрытие);
• необходимость предусмотреть усиление несущих колонн на нижних этажах, чтобы перераспределить нагрузку всего здания.

Специалисты ]Смарт Вэй[/anchor] выберут оптимальные и эффективные решения для усиления несущих колонн. Это сэкономит ваше время и деньги, устранит проблемы при согласованиях и разрешениях.

Источник