Как восстановить защитный слой бетона
Восстановление защитного слоя бетона
Железобетонные конструкции являются изделиями высокой прочности и способны выдержать значительные нагрузки в течение продолжительного времени. Одним из необходимых условий длительного сохранения прочностных характеристик конструкций является защищенность арматуры достаточным слоем бетона, способным предохранять ее от воздействия коррозии и служить дополнительным фактором надежности любого железобетонного изделия. Защитный слой бетона представляет собой часть конструкции от поверхности бетона до начала арматуры. Усилить этот слой можно различными способами – от простого окрашивания водоотталкивающими эмульсиями либо покрытия клейкими полимерами до дополнительного обетонивания и оштукатуривания.
Функции защитного слоя бетона регламентированы строительными нормами и правилами:
Толщина защитного слоя бетона, согласно Своду правил проектирования и строительства 52-101-2003 может варьироваться от 20 до 40 мм в зависимости от уровня влажности, температуры и состояния окружающей среды. В некоторых случаях допускается уменьшение толщины, но не более чем на 5 мм.
При каких условиях разрушается защитный слой бетона?
Факторов разрушения защитного слоя бетона может быть много, но при своевременном и оперативном контроле его состояния и мерах по восстановлению можно предотвратить возникновение различных аварийных ситуации и обрушения конструкции из-за коррозии арматуры.
Каким образом восстанавливают защитный слой бетона?
Восстановление защитного слоя бетона производится следующими основными способами, широко распространёнными в ремонте зданий и сооружений:
Нужно отметить, что способы восстановления защитного слоя бетона также зависят:
Выбор конкретного способа восстановления защитного слоя бетона зависит от степени повреждения здания или сооружения. При помощи специального оборудования нужно определить степень и глубину повреждения защитного слоя – может оказаться, что его толщина недостаточна или требуется полная замена слоя.
Полная замена защитного слоя бетона требуется, если вследствие каких-либо негативных факторов:
При своевременном и систематическом восстановлении можно обойтись частичными ремонтными работами, при которых особое внимание следует уделить обработке трещин и сколов защитного слоя поверхностей.
Как обеспечить надежный контроль состояния защитного слоя бетона?
При строительстве и эксплуатации зданий и сооружений необходим оперативный контроль за состоянием защитного слоя бетона. Основными требованиями к прибору – измерителю толщины защитного слоя бетона являются его точность и удобство работы с ним, которые позволят в сжатые сроки обследовать здание или сооружение.
НПП «Интерприбор» разработало эффективный прибор для измерения защитного слоя бетона ПОИСК 2.6, который позволяет осуществлять оперативный контроль как на производстве ЖБИ, так и в процессе строительства, эксплуатации и обследования состояния жилых зданий, промышленных объектов, мостов и т.д.
В основе прибора ПОИСК 2.6 лежит метод импульсной индукции. ПОИСК 2.6 позволяет не только установить точную толщину защитного слоя бетона, но и определить место залегания арматуры, ее диаметр и проекции. Оригинальное конструкторское решение обеспечивает портативность прибора в сочетании с широким функционалом и высокой точностью измерений даже густоармированных участков.
Популярные товары
Измерители толщины защитного слоя бетона ПОИСК-2.5 предназначены для оперативного контроля качества армирования железобетонных изделий и конструкций при техноло.
Измеритель толщины защитного слоя бетона вихретоковым методом ПОИСК-2.6 предназначен для оперативного контроля качества армирования железобетонных изделий и кон.
Восстановление защитного слоя бетона
Защитный слой бетона представляет собой слой бетонной смеси, толщина которого равна расстоянию от поверхности до начала арматурных частей. Основное предназначение защитного бетонного слоя – предохранение арматуры от неблагоприятных воздействий внешней среды – повышенной влажности, нагрева, коррозии и др. Кроме этого, защитный слой необходим для закрепления арматуры в бетоне и обеспечения совместной работы железа и бетона.
В процессе эксплуатации зданий или сооружений строительные конструкции подвергаются жестким атмосферным воздействиям, главными из которых является периодическое увлажнение поверхности бетона и температурные колебания, которые приводят к постепенному разрушению защитного бетонного слоя. В нем появляются различного рода трещины и отслоения, происходит оголение арматуры и последующая ее коррозия. Все это говорит о необходимости восстановления защитного бетонного слоя.
В современной строительной индустрии существует ряд способов, применяемых для восстановления и укрепления защитного бетонного слоя. Рассмотрим их подробнее.
1. Оштукатуривание строительной конструкции плотным цементно-песчаным раствором с последующим нанесением трещиностойкого лакокрасочного покрытия;
2. Обетонирование поверхности цементным или полимерным бетоном, имеющим прочность не ниже восстанавливаемой конструкции.
3. Нанесение на поверхность специальных полимерных клеевых материалов.
4. Торкретирование бетонных поверхностей.
Первые три способа позволяют эффективно избавиться от повреждений защитного слоя, однако, не улучшают непосредственно эксплуатационные характеристики ремонтируемой конструкции. Кроме того, указанные способы не обеспечивают достаточное сцепление нового бетона или цементного раствора со старым бетоном, а полученный после восстановления защитный слой не обладает приемлемой прочностью, водонепроницаемостью и коррозионной стойкостью. Применение специальных клеевых составов осложнено высокой стоимостью работ и плохой совместимостью материала ремонтного слоя с материалом ремонтируемой конструкции по деформационным свойствам.
Наиболее универсальным, быстрым и приемлемым по цене способом восстановления защитного бетонного слоя является торкретирование, которое представляет собой механизированное нанесение на поверхность бетонных или железобетонных конструкций специального раствора (бетонная, цементная смесь и др.). Нанесение раствора (торкрета) происходит под давлением с помощью цемент-пушки.
Торкретирование может применяться на поверхностях с любыми неровностями, расположенными в любой плоскости. Главным достоинством торкретбетона является высокая прочность сцепления ремонтного слоя с поверхностью ремонтируемой конструкции. Получаемый после торкретирования бетонный слой обладает повышенной плотностью, механической прочностью, водонепроницаемостью и морозостойкостью. Кроме этого, значительно улучшаются физико-механические свойства ремонтируемой бетонной поверхности – на 40% повышается прочность на изгиб, на 15% – прочность на сжатие и на 5 и более процентов – упругость бетона. Важными преимуществами торкретирования являются высокая производительность (а, как следствие, – скорость) и низкая себестоимость строительных работ.
Существует два метода торкретирования – «мокрое» торкретирование и «сухое» торкретирование.
При «мокром» торкретировании смесь цемента, воды и специальных добавок готовиться заранее, а уже затем через транспортировочный шланг подается на ремонтируемую поверхность. «Мокрое» торкретирование обладает следующими преимуществами – однородный состав бетона, возможность проведения работ в тесном помещении, минимальный отскок и др. Данный способ торкретирования применяется для ремонта больших поверхностей (площадью от 2 тыс. кв.м.).
При «сухом» торкретировании торкрет и вода смешиваются только на выходе из сопла торкрет-установки. Применение метода «сухого» торкретирования не требует подготовки основания ремонтируемой поверхности, позволяет за один проход наносить толстый слой торкрета и дает возможность осуществлять ремонтные работы с перерывами (в отличие от «мокрого» торкретирования, при котором приготовленная смесь должна использоваться непрерывно).
Таким образом, торкретирование бетонных поверхностей – самый быстрый и эффективный способ восстановления защитного слоя бетона. Данный способ уже много лет применяется строительной компанией ООО «СДТ». Основополагающими принципами работы компании являются высокая скорость и качество работ, применение передовых технологий и материалов. Высококвалифицированные специалисты и большой опыт позволяют ООО «СДТ» гарантировать качество работ по восстановлению защитного слоя бетона методом торкретирования. Вот по этой ссылке вы можете более подробно узнать о том, как осуществляется торкретирование бетонных поверхностей, ценах и сроках выполнения работ.
Технология ремонта бетона
Бетон – это сложный композиционный материал с капиллярно-пористой структурой, работающий в условиях высоких механических, климатических и химических нагрузок. Благодаря этим характеристикам искусственный камень склонен к коррозии, деформациям, усадке и разрушениям. Современные технологии ремонта позволяют восстановить практически любую степень разрушения, обеспечивая качество и долговечность бетонных сооружений.
Что такое повреждения бетона
Бетонные и железобетонные конструкции и сооружения на фоне тяжелых условий эксплуатации могут приобретать ряд повреждений.
Основными можно назвать следующие:
Методы борьбы
Выбор технологии ремонта бетона имеет зависимость от типа повреждений, обнаруженных после анализа конструкции. Подбирая техническое решение, ориентируются на современные технологии и материалы, обеспечивающие продление срока службы бетона от 15 до 40 лет.
Выбирая материал опираются на следующие показатели:
Помимо этого, ко всем ремонтным системам применяется ряд требований, в частности, хорошая текучесть, тиксотропность, безусадочность, низкое в/ц соотношение, хорошая адгезия.
Ремонт значительных дефектов
Если на поверхности образовались существенные повреждения, проводится заливка основания новым бетоном. Изначально поврежденный участок очищают до доброкачественного бетона, затем реализуют ремонт.
Чаще всего привлекают растворы, основанные на высокопрочных цементах с комплексными добавками, либо специальные быстротвердющие цементы, полимеррастворы, фибробетон. В данном случае важно обеспечить высокое сцепление между основной конструкцией и отремонтированным участком. Для этого применяют специальные методы, усиливающие связь между старым и новым бетоном.
Обычный тяжелый бетон применяют при полном или частичном ремонте конструкций, заливке сплошных ж/б рубашек, нанесении ремонтных слоев толщиной более 10 см.
Участок, который подлежит новому бетонированию, должен быть заглублен и иметь достаточную толщину. Лучшие результаты получают армированием стальной сеткой. Материал пристреливают к основанию дюбелями или прочно закрепляют другими способами.
Старый бетон очищают, промывают. Требуется обнажить зерна заполнителя, получить шероховатую поверхность. В ряде ситуаций используют дополнительный слой, работающий на адгезию (полимерные акриловые, эпоксидные композиции, цементные клеи).
Сухие смеси (Emaco, БИРСС, Основит, Кнауф)
Сухие смеси готовятся на основе цемента, что работает на высокую совместимость с бетоном. Такие материалы дают все предпосылки для качественного ремонта, что полностью подтверждено многократным опытом применения.
Толщина ремонтного слоя за одно нанесение варьируется от 5 до 50 мм, что характерно для вертикальных/горизонтальных оснований, на потолочных поверхностях толщина принимается за 30 мм. Максимальный эффект достигается с использованием грунтовок, праймеров.
Виды сухих смесей для ремонта искусственного камня:
Преимущества:
Недостатки:
Технические характеристики
Морозостойкость | F400 |
Водонепроницаемость | W10-W12 |
Адгезия, МПа | 2.85 |
Прочность на сжатие, МПа | В40 |
Тиксотропные составы (MAPEI, BASF, Sika)
Это разновидность сухих смесей, основанная на высокопрочном цементе, добавках, фракционированном песке. Особую эффективность проявили материалы, содержащие полимерную фибру.
Основное отличие от типичных смесей в том, что состав с тиксотропными свойствами с успехом используется на потолочных, вертикальных, горизонтальных плоскостях без опалубки. В затвердевшем виде – это высокопрочный бетон. Толщина нанесения 10-35 мм.
Сфера применения: ремонт монолитного, сборного бетона, виадуков, мостов, каналов, туннелей, объектов специального и общестроительного назначения, ремонт стыков, защитных слоев.
Преимущества:
Недостатки:
Технические характеристики
Жизнеспособность | 1 ч |
Время высыхания слоя | 4 ч |
Слой нанесения | 0-35 мм |
Средний расход | 1.9 кг/кв.м. |
Составы на основе эпоксидных смол и прочих полимеров (Элакор, Технопласт, КрасКО)
Такие материалы применяют при различных видах ремонта бетона, при инъекционных работах для защиты бетона от различного рода воздействий (полиуретановые, акрилатные, эпоксидные). В работу берут жесткие, полужесткие, эластичные растворы.
Полимерные материалы требуют подготовки и грунтования. Нанесение реализуется при помощи гладкого шпателя или полиамидных валиков, либо специальным оборудованием для инъектирования.
Ремонтные акрилатные составы применяются для заделки трещин, сколов, повышения прочности, водонепроницаемости основания. Для усиления положительных свойств можно провести наполнение кварцевым песком.
Двухкомпонентные эпоксидные составы применяются в тех случаях, когда требуется восстановить несущую способность бетона, создать адгезионный слой, отремонтировать трещины. Двух-, трехкомпонентные полиуретановые эффективны при локализации протечек, блокировки притока воды.
Сфера применения: ремонт бетонных полов промышленного и гражданского назначения, складов, гаражей, мастерских, ангаров и проч.
Преимущества:
Недостатки:
Технические характеристики
Жизнеспособность | 30 минут |
Время отверждения | 24 часа |
Адгезия к бетону | Свыше 1.5 МПа |
Расход | 200-300 г/кв.м. |
Вторичная гидроизоляция бетона, ремонт (SCHOMBURG, Протексил)
Для защиты сооружений от условий эксплуатации применяют:
Оборудование и оснастка для ремонтных работ
Для качественной реализации работ следует иметь соответствующий инструмент, оборудование, оснастку и приборы.
В эту группу относится следующее:
Технология ремонта бетона
Вне зависимости от типа выбранного материала, рабочий процесс подчиняется единой технологической последовательности.
Суть состоит в следующем:
Подготовка бетонных поверхностей к ремонту
До начала любых манипуляций место работ ограждают, организуют освещение, подготавливают механизмы, инструмент и оснастку. Все оборудование проверяется к готовности к работе на холостом ходу. Способ подготовки зависит от степени повреждения бетона, объема и типа дефектов, вида ремонтного состава. До начала подготовки, если требуется, устраняют протечки на ремонтируемом участке.
Подготовка может быть реализована следующими способами:
Если на основании есть участки с дефектным бетоном его вырубают перфораторами, отбойниками, бетоноломами. Вырабатывают слой с недостаточной толщиной (до 20 мм), шириной 10-15 см, действуя вдоль арматурных стержней, отслаивающийся защитный слой, неплотный бетон с раковинами, структурные повреждения.
После вырубки поверхность должна быть шершавой и рельефной без пыли, каменной крошки и прочих загрязнений. Арматуру, поврежденную коррозией и не поддающуюся очистке, заменяют. Выступающие на поверхность стержни следует вырезать. В ряде случаев в ходе подготовки возможен комплексный подход.
Приготовление ремонтных смесей
Ремонтные составы на основе сухих смесей готовят на месте ведения работ при помощи растворомешалок или бетоносмесителей (принудительных или гравитационных). Если требуется небольшое количество раствора, его готовят в чистой таре, применяя дрель с миксерной насадкой.
Количество смеси готовится с учетом жизнеспособности. При затворении водой руководствуются рекомендациями производителя, строго соблюдая соотношение воды и цементного материала. В среднем, на 1 кг сухого порошка требуется 0.12-0.13 л воды.
При приготовлении растворов необходимо иметь чистую тару, мерную посуду для дозировки составных компонентов, вискозиметр, термометр.
Приготовление инъекционных растворов:
Приготовление герметизирующих мастик:
Приготовление композиционных материалов:
Ремонт дефектов, допущенных в ходе строительства
Устранение подобных дефектов может быть реализовано двумя способами: с установкой опалубки и без. В последнем случае устраняют небольшие дефекты (при глубине не более 3 см), заливая полости обычным бетоном, раствором, полимербетоном. Более серьезные повреждения всегда заполняют бетоном с установкой опалубки, армированием.
Со старым основанием затвердевший слой скрепляют при помощи штырей (анкеров). Для улучшения сцепления старого и нового бетона поверхность первого обрабатывают праймерами.
К месту ремонта бетонный раствор подается вручную со следующим уплотнением глубинными вибраторами. Если применяются наливные растворы, вибраторы не используют. Процесс уплотнения считается законченным, если на поверхности появилось цементное молоко и прекратился выход воздуха.
При ручном нанесении ремонтный материал разносится мастерками, шпателями. Допустимая толщина слоя 5-50 мм.
За отремонтированным участком требуется уход, для чего используют п/э пленку либо пленкообразующий состав. После съема опалубки все выступы удаляют, возможные дефекты заделывают. Пустоты, полости в местах устройства технологических швов устраняют инъецированием (полимерцементными, цементными композициями).
Неактивные (не дышащие) технологические, усадочные, температурные и конструктивные трещины устраняют поверхностной герметизацией (полимерцементными пастами на основе акриловых полимеров или эпоксидных смол). Активные трещины ликвидируют герметиками, при необходимости, сочетая заделку с инъекционными работами.
Ремонт бетона с применением композиционных материалов
Такие работы проводятся в тех случаях, когда требуется провести усиление конструкции без существенного изменения геометрии и утяжеления конструкции. Подготовка реализуется при помощи пескоструйной или шлифовальной машины. Далее участок работ грунтуется при помощи эпоксидной грунтовки. Высыхание слоя составляет 3-12 часов.
После приготовления ремонтного состава он наносится на поверхность при помощи валиков или кистями. Если в смесь введен кварцевый песок, используют правило, кельмы, шпатели. Далее поверхность выравнивается и заглаживается.
Если в бетоне были обнаружены дефекты, они заполняются рабочим составом вровень с уровнем пола. Выравнивание проводится острым шпателем. Когда готовый слой набрал требуемую прочность, реализуют шлифование, запечатывание пор. В данном случае работают эпоксидной смолой, которая наносится валиком со средним расходом 0.2 кг/кв.м.
Ремонт защитного слоя
До начал работ основание должно быть тщательно очищено от продуктов коррозии, краски, грязи, слабого бетона. Если требуется восстановить прочность и усилить конструкцию, проводят дополнительное армирование с использованием стальных анкеров.
Технология может быть принята следующей:
Технология заделки трещин
Трещины в бетоне ремонтируют только после того, как обнаружены и устранены причины их образования. Развитие трещин должно быть закончено. Заделку начинают, когда исправлены дефекты гидроизоляции, после выхода влаги, накопившейся в дефектах (основание должно быть сухим).
Поверхность не должна содержать сколов, раковин, участков шелушения, проводится очистка от старой краски, грязи посредством водоструйных установок.
Метод ремонта зависит от величины раскрытия трещин, влияния повреждений на несущую способность бетона:
Внутренняя гидроизоляция трещин
Если трещина неактивная, вдоль ее длины нарезают камеру, проводят заполнение полимерными растворами. Минимальная ширина камеры – 4 мм. Такое техническое решение актуально преимущественно при неглубоких дефектах.
Если обнаружены неактивные глубокие трещины, способ ремонта, рассмотренный выше дополняют инъектированием. Если дефект носит активный характер, проводят обязательную герметизацию с участием герметизирующих тиоколовых мастик. Если трещина глубокая дополнительно используют уплотнительные шнуры. Это проверенный способ гидроизоляции.
Инъекционный ремонт бетона
При реализации инъекционных работ требуется иметь данные о трещинах. Чтобы установить глубину дефекта применяют ультразвуковые приборы, раскрытие определяют специальными приспособлениями. Предварительно подготавливают доступ к дефектам, проводят подключение инструмента и оборудования.
Общие рекомендации по ремонту таковы:
Состав раствора для инъекции, технология нагнетания зависят от типа конструктивного элемента, типа трещин, температуры окружающих работ и бетона. Как правило, при небольших дефектах используется низконапорная технология (давление 0.2-0.3 МПа) пневмоинъектором.
При инъектировании глубоких трещин (глубина свыше 45 см, ширина свыше 1мм), привлекают высоконапорную технологию нагнетания. Тут потребуется ручной насос, пакеры. Эффективность проявили легкие переносные наносы мембранного типа с регулировкой подачи состава в полость.
Такие работы содержат следующие этапы:
Инъектирование начинается с того, что пакеров снимаются ниппели, оставляя лишь нижний крайний (пионерный). Далее готовят рабочий раствор, заливают его в насос. На нижний пионерный пакер надевают шланг и реализуют нагнетание компаунда.
Работают до тех пор, пока раствор не появится из смешного пакера. Затем переставляют ниппель на смежный пакер, изолируя его. Далее работают с этим пакером и так последовательно заполняют весь дефект. Скорость нагнетания раствора должна нарастать постепенно, но не выше 40 Бар. Обычно рабочее давление составляет 20 Бар.
Торкетирование бетона
Торкетные бетонные материалы успешно используются для восстановительных и ремонтных работ. Таким образом, проводится заделка раковин, трещин, разрушений. Основание должно обладать несущей способностью, быть прочным, чистым. Допустимо торкетирование ж/б поверхностей, работа по металлической сетке. До начала работ бетон увлажняют, но наличие луж недопустимо.
Если на основании есть микротрещины, выбоины, они будут давать доступ хлоридам, воде, углекислому газу, что ускорит коррозионные процессы. Рекомендовано провести заделку антикоррозионными составами перед нанесением защитного покрытия. Течи устраняются при помощи гидропломб.
Порядок работ:
Техника безопасности при реализации ремонтных работ
Нормы ТБ по производству ремонтных работ устанавливаются СниП 12-03-2001, СниП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве», правилами ТБ, безопасной эксплуатации электрических установок, компрессоров, сосудов, работающих под давлением. Все требования соблюдаются вне зависимости от выбранной технологии.
Работы по ремонту бетона проводятся с применением лестниц, подмостей, предохранительных поясов. Особое внимание ТБ уделяется при работе с эпоксидными смолами и полимербетонами. Рабочие должны пройти курс инструктажа по пожарной опасности. Каждому выдаются индивидуальные средства защиты, спецодежда.
К выполнению работ допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие вводный инструктаж, обучение, допущенные к ремонту по состоянию здоровья.
Стоимость ремонта
Средние затраты на восстановление бетонных конструкций начинаются от 2500 р/м3 с учетом предварительной подготовки, установки опалубки и армирования. Самым экономичным вариантом ремонта является использование полимерных систем. Такой способ потребует затрат – от 100р/м3. Весьма дорогими остаются работы по инъектированию – от 2000 р/пог.м.
Выводы
Выбор технологии ремонта бетона зависит от фактического состояния поверхности, условий эксплуатации и поставленных задач. Оптимальные рекомендации приведены в таблице.
Рекомендации по подбору материалов для ремонта бетонных конструкций
Гидроизоляция | ||
Гидроизоляция бассейнов, фундаментов, бетонных сооружений, находящихся под давлением воды, срочная ликвидация течей | Сухие гидроизоляционные смеси Гидроизоляционные проникающие смеси Гидропломбы | Слоев нанесения: 2-3 и более Расход: 1.75-2.0 кг/кв.м. |
Грунтование, защитное грунтование арматуры и бетона | ||
Укрепление бетона после снятия слоев коррозии, обеспечение высокой адгезии, защита бетона, арматуры и стальных конструкций, модификация ржавчины, обеспечение водонепроницаемости | Грунты универсальные Антикоррозийные жидкости | Слои нанесения: 1-5 Средний расход 0.1-1.1 кг/кв.м. |
Ремонт стен, потолков (и прочих вертикальных, горизонтальных поверхностей) | ||
Устранение раковин, сколов, трещин, глубиной до 100 мм | Ремонтные материалы на цементной, полимерной основе, инъекционные составы | Слои нанесения: 2-3 Средний расход: 2-22 кг/кв.м. |
Срочный ремонт бетона | ||
Ремонт в минимальные сроки | Тиксотропные сухие смеси | Слои нанесения: 2-3 Средний расход: от 2 кг/кв.м. |
Подливка под оборудование | ||
Ремонт бетонных покрытий, высокоточное цементирование устанавливаемого оборудования | Сухие ремонтные смеси | Слои нанесения: от 2-х Средний расход: от 1.95 кг/кв.м. |
Ремонт обширных бетонных площадей торкетированием | ||
Ремонт и восстановление искусственного камня, конструкций, подверженных влиянию сульфатов, ремонт с применением крупного заполнителя | Сухие ремонтные материалы | Слои нанесения: от двух Средний расход: от 2 кг/кв.м. |
Ремонт бетона на парковке во всех подробностях показан в видео: