Восстановление и усиление бетонных и ж/б конструкций

Устранение дефектов, восстановление защитного слоя бетона, ремонт железобетона, восстановление бетонных полов, устранение трещин , восстановление бетона, защита бетонного пола не такие простые задачи, как может показаться на первый взгляд. Необходимо обеспечить совместную работу старого бетона с ремонтным составом и гарантировать долговечность отремонтированной конструкции. Этого можно достичь, только правильно применяя специальные ремонтные материалы. Для каждой задачи подбирается способ ремонта, материал с подходящими свойствами, разрабатывается технологическая карта или регламент.

Типичные дефекты, с которыми приходится сталкиваться на строительных объектах:

• недостаточная плотность бетона, наличие пор, обнажение крупного заполнителя и арматуры, расслоение бетонной смеси, трещины в бетоне
• нарушение защитного слоя бетона у арматуры
• плохая связь старого и нового бетона в зоне рабочих швов
• непроектный шов при перерывах в бетонировании
• отклонения конструкций от проектных размеров (в плане и по высоте, наклон по вертикали и горизонтали)
• неудовлетворительный прогрев, допущение замораживания бетона при твердении
• перегрузка конструкций в процессе строительства,
• повреждение конструкций и как следствие – появление трещин и прогибов, сколов, выкрашивание бетона

В действующих зданиях и сооружениях дефекты, в основном, возникают от воздействия агрессивных сред, замораживания и оттаивания, воздействия высоких температур, в результате длительного действия динамических нагрузок или чрезвычайных ситуаций и выражаются в коррозии арматуры и бетона, появлении трещин в бетоне, отслаивании защитного слоя и выкрашивании бетона. В таких случаях необходимо провести ремонт бетона, устранение дефектов и защиту бетона или восстановление бетонных полов и конструкций.

Работы выполняются с соблюдением требований следующих норм, документов и технологических карт:

• Рекомендации по подготовке поверхностей для ремонта железобетонных конструкций с поврежденной коррозией арматурой. Комментарии. ОАО «ВнешСтройХим», 2009
• Руководство по ремонту бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений с учетом обеспечения совместимости материалов ОАО «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (ОАО ЦНИИС), Москва, 2005
• Рекомендации по использованию материалов серии «Эмако» для ремонта и реконструкции дымовых и вентиляционных промышленных труб, разработанные Филиалом ОАО «Инженерный центр ЕЭС»-«Фирма ОРГРЭС», Москва, 2004
• Рекомендации по обеспечению надежности и долговечности железобетонных конструкций промышленных зданий и сооружений при их реконструкции и восстановлении, Москва, Стройиздат, 1990
• Рекомендации по применению эффективных материалов и технологий на основе мелкозернистых бетонов при проектировании и устройстве гидроизоляции и усилении строительных конструкций, разработаны «АО Промстройпроект», Москва, 2000
• Руководство по ремонту бетонных и железобетонных сооружений водного транспорта специальными бетонами, ОАО «Гипроречтранс», ООО «Строительные системы», Москва, 2006
• Технологическая карта на ремонт бетонных и железобетонных конструкций наливными составами из сухих смесей ЭМАКО, ООО «Строительные системы», Москва, 2005
• Технические рекомендации по устранению дефектов железобетонных изделий и конструкций, ГУП «НИИМосстрой», Москва, 2007
• Технологическая карта на ремонт бетонных и железобетонных конструкций тиксотропными составами из сухих смесей ЭМАКО, ООО «Строительные системы», Москва, 2005

Цементация – это заполнение швов, трещин в кладке или пустот в фундаментах и конструкциях. Для водонесущих и сухих швов и трещин цементация зачастую используется для восстановления фундамента.  Инъектирование цементных составов помогает восстановить монолитность, увеличить прочность стен, отремонтировать фундамент, устранить фильтрацию влаги через трещины в кладке и повысить водонепроницаемость сооружения в целом, а также увеличить долговечность конструкций и укрепить бутовые и кирпичные фундаменты, своды и стены.

Инъектирование минеральных растворов используется для устранения следующих дефектов:

В швы, полости и трещины через пакеры нагнетают специальный раствор, который после отвердевания превращается в водонепроницаемый и плотный материал, упрочняющий кирпичную кладку и бетон и препятствующий фильтрации влаги. Этот способ подходит для различных работ.
При цементировании используются текучие цементные растворы или сложные минеральные составы. Новый материал должен придавать высокую прочность и адгезию старым материалам конструкций. Большое внимание уделяется совместимости кладочного раствора и инъекционных материалов, особенно при работе с историческими зданиями. При этом обычно используются быстросхватывающиеся растворы на минеральной основе.

Цементация бывает двух видов - заполнительная и укрепительная.

Заполнительная цементация позволяет заполнять зазоры и пустоты и создавать плотный контакт бетонной обделки и окружающей туннель породы.

Укрепительная цементация позволяет укрепить инъекционными растворами горные породы и гравелисто-песчаные грунты, которые часто залегают вокруг туннелей.

Инъектирование грунтов необходимо для создания противофильтрационных завес, проведения площадной цементации для уменьшения водопроницаемости грунта и его упрочнения, а также для проведения укрепительной цементации, позволяющей улучшить деформационные свойства грунтов и контакт между фундаментом и грунтом.

Качество цементации скальных грунтов  зависит от способа бурения, цементации контрольных скважин и гидравлического опробования. При этом качество цементации оценивается в зависимости от ее предназначения, характера трещиноватости и вида грунта.

Одним из наиболее важных направлений в восстановлении и усилении бетонных и ж/бетонных сооружений – является торкрет-бетон.

Воздействия природного и техногенного характера, а также ошибки при строительстве и проектировании приводят к разрушению сооружений:

• разрушению защитного слоя и коррозии арматуры,
• образованию трещин,
• вымыванию и разрыхлению структуры бетона,
• к уменьшению поперечного сечения,
• снижению прочности.

При помощи торкрет-бетона можно не только устранять все повреждения такого рода, но и препятствовать их повторному возникновению. Однако объем восстановительных работ должен быть определен после предварительного обследования сооружения специалистами.

Важнейшим фактором успеха восстановительных работ является обеспечение монолитности и совместной «работы» старого бетона и нового торкрет-бетонного покрытия. Для обеспечения максимального сцепления старый бетон подлежит тщательной предварительной обработке – удалению отслоений, зачистке до «здорового» бетона, очистке арматуры и увлажнению. В некоторых случаях даже максимальное сцепление старого бетона с торкрет-бетоном недостаточно для восприятия создающихся срезающих усилий, что, например, может иметь место при восстановлении прогонов балок или перекрытий. В таких случаях возникает необходимость применять дополнительное арматурное усиление, которое не только воспринимает поперечные нагрузки, но и соединяет арматуру старого бетона с арматурой торкрет-бетона.

Описанным методом можно восстанавливать все мыслимые виды бетонных сооружений, в том числе взлетно-посадочные полосы, плотины, градирни, резервуары, туннельную обделку, гидротехнические сооружения, мосты и т.д и т.п.

Торкрет-бетон также хорошо пригоден для усиления стальных конструкций, таких как балки или опоры из профильной стали. Торкрет-бетонное заполнение сечения не только повышает их несущую способность, но одновременно является эффективной противопожарной защитой.