Дефекты железобетонных конструкций и методы их устранения

Контроль дефектов бетона

Рис. 1. Пример конструкции с участком недовибрированного бетона

Статья посвящена вопросам контроля, «лечения» и локализации дефектов бетона монолитных конструкций, даются различные рекомендации по выявлению и устранению различных видов дефектов. В статье также приводятся наиболее часто встречающиеся дефекты конструкций.

К настоящему моменту монолитное домостроение занимает все большую долю в области промышленного и гражданского строительства в городах России. Данному факту способствуют такие положительные предпосылки, как скорость, инновации и уникальность проектов, а также свободный выбор конфигурации будущего здания, не зависящий от типовых элементов. С каждым годом совершенствуется технология производства железобетонных конструкций, внедряются новые строительные материалы, разрабатываются индивидуальные проекты. Наряду с этим с каждым годом ужесточаются

Рис. 2. Дефект, устраненный ремонтной смесью типа Mapegrout Thixotropic

требования к выполнению строительно-монтажных работ и проектных решений. Для достижения положительного результата работы на объектах необходимо осуществлять контроль за качеством процесса производства.

Особое внимание необходимо уделять качеству возводимого монолитного железобетонного каркаса здания как основного «скелета» воплощенного в реальность проекта.

В данной статье отведем особое внимание вопросу по контролю, «лечению» и локализации дефектов бетона монолитных конструкций.

Сегодня существует достаточное количество рекомендаций по выявлению и устранению различных видов дефектов. Попытаемся сформулировать основные аспекты по минимизации данных воздействий на конструктив.

Согласно классификатору существует 2 основных вида дефектов:

• значительный — дефект, при наличии которого существенно ухудшаются эксплуатационные характеристики строительной продукции и ее долговечность. Такие дефекты подлежат устранению до скрытия их последующими работами;
• критический — дефект, при наличии которого здание, сооружение, его часть или конструктивный элемент функционально непригодны, дальнейшее ведение работ по условиям прочности и устойчивости небезопасно либо может повлечь снижение указанных характеристик в ипроцессе эксплуатации. Данные дефекты подлежат безусловному устранению до начала последующих работ или с приостановкой начатых работ.

Следует отметить, что наиболее часто встречающимися дефектами конструкций являются:

• участки с оголенной арматурой;
• наплывы;
• трещины;
• полости и пустоты в «теле» бетона, а также в узлах сопряжения конструкций и в зоне холодных швов;
• сколы на поверхности;
• участки с недовибрированным бетоном (см. рис. 1);
• раковины и каверны;
• нарушение толщины защитного слоя бетона;
• инородные включения;
• участки с расслаивающимся и шелушащимся бетоном;
• участки с промороженным бетоном.

Рис. 3.

Исправленный дефект балки

Стоит сказать о причинах появления дефектов, так как, предотвратив их, зачастую можно избежать ненужных финансовых затрат и немалой трудоемкости, связанных с ремонтом конструкций. Такой дефект, как наплыв из бетона, является как одним из следствий неправильной установки или недостаточной герме-алчности опалубки, либо ее низкого качества.

Полости и пустоты в конструкциях образуются при недостаточном уплотнении бетонной смеси, чрезмерного воздухововлечения и попадания в зону бетонирования инородных предметов (строительного мусора) и ряда других факторов.

Недостаточная толщина защитного слоя зачастую связана с неправильной установкой или смещением опалубки, ее некачественной поверхностью, а также с нарушением или отступлением от проекта при выполнении арматурных и бетонных работ.

Рис. 4. Исправленный дефект в примыкании конструкций

Появлению трещин, как правило, сопутствуют неправильный уход или его отсутствие за конструкциями (резкий перепад температур), в иных случаях — нагружение конструкций до достижения бетоном требуемой проектом прочности, ошибки в чертежах, не до конца проработанные решения по проблемам процесса проведения земляных работ и ряд других причин.

В качестве материала для лечения дефектов применяют сухие многокомпонентные смеси из специального безусадочного цемента, фракционированных заполнителей, армирующих волокон и комплекса полимерных добавок (Mapegrout Thixotropic (см. рис. 2), БИРСС, Sika, CONSOLIT BARS 113, ЭМАКО S88 или аналогичные составы (по согласованию с НИИЖБ). Такие смеси при затворении водой позволяют приготовить безусадочную, пластичную, не расслаивающуюся смесь, обеспечивающую следующие основные требования по прочности, адгезии, трещиностойкости, морозостойкости, водонепроницаемости ит.д.

Рис. 5. Исправленный дефект в конструкции стены

Вышеперечисленные показатели должны быть не ниже проектных значений монолитных железобетонных конструкций.

Также существует явление так называемого «ремонта», целью которого является лишь сокрытие дефектов различными способами: замазывание трещин, полостей несоответствующими ремонтными составами, цементной смесью на неподготовленное основание (без его обеспыливания, обезжиривания, конфигурирования и т.д.).

Данный факт ведет к негативным последствиям и значительным финансовым потерям. Существует значительный риск деструкции конструкций и, как следствие, некачественно выполненных последующих отделочных работ.

Как правило, ремонтные работы начинают осуществлять после тщательного изучения дефектных участков, к которым доставляются необходимый инвентарь, приспособления и средства для безопасного выполнения работ.

Основным и наиболее часто встречающимся дефектом является недовибрированный бетон.

Рис. 6. Пример монолитности конструкций после использования деревянного бруса

Важно отметить, что в зимний период бетонирования при скоростном монолитном домостроении отремонтированную поверхность необходимо защитить тепловлагоизоляционным материалом, тем самым предохраняя ее от испарения влаги и сохраняя тепло в «теле» ремонтируемого участка, учитывая еще и собственную экзотермию смеси за счет цементного вяжущего (см. рис. 3, 4, 5). В построечных условиях в качестве защитного покрытия может служить соответствующий размер фанерной доски, совмещенный с распространенным материалом «Этафом».

Также считаем нужным отметить, что для соблюдения монолитности стен лифтовой шахты с нижележащим перекрытием необходимо с внутренней стороны перед установкой стеновой опалубки жестко установить деревянный брус. Это позволяет исключить перепад в бетоне между торцом плиты перекрытия и стенами шахты (см. рис. 6).

Эти приемы позволяют сэкономить время, трудовые и материальные затраты при ускоренном темпе строительства и сжатых производственных сроках.

В заключение отметим, что при строительстве объектов любого назначения необходимо осуществлять регулярный контроль за процессом производства и стараться вовремя соблюдать нормативные, технологические и проектные требования.

Библиографический список

1. СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительное конструкций зданий и сооружений».
2. Классификатор основных видов дефектов в строительстве и промышленности строительных материалов. Госстрой России, М.: ЦИТП Госстроя России, 1993.
3. ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинг технического состояния».
4. МРДС 02-08 «Пособие по научно-техническому сопровождению и мониторингу строящихся зданий и сооружений, в том числе большепролетных, высотных, уникальных».
5. CHuII 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции. М., 1998. в. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».
6. Пособие по обследованию строительных конструкций. АО «ЦПИ-ИПромзданий», М.: 1997.
7. Руководство по проведению натурных обследований промышленных зданий и сооружений, АО «ЦНИИПромзданий», М., 1997.
8. СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции».
9. СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

Источник: https://vectornk.ru/kontrol-defektov-betona/

Дефекты железобетонных конструкций и методы их устранения

Обнажение арматуры является серьёзной проблемой для конструкции

По большому счёту, ремонт железобетона можно назвать усилением, так как при повреждении целостности оболочки изделия, и уж тем более арматуры в нём, прочностные характеристики снижаются.

Необходимость в этом может возникнуть в двух случаях: когда меняется назначение сооружения, что предполагает увеличение нагрузок; и когда конструкция разрушилась и не может безопасно выполнять свои функции.

Третий вариант может возникнуть, когда обе эти причины комбинируются.

Какие существуют методы устранения подобных проблем, что становится их причиной, и как произвести ремонт бетона зимой? Мы постараемся дать исчерпывающий ответ на эти и другие вопросы, представив для наглядности видео в этой статье.

Виды дефектов и причины их возникновения

Чаще всего в ремонте нуждаются железобетонные сооружения, возведённые несколько десятков лет назад. В те времена низкое качество бетона встречалось гораздо чаще, чем сегодня.

Технология получения искусственного камня была весьма слаба: не слишком соблюдалось водоцементное соотношение, слабым был контроль гранулометрического состава и качества заполнителей, не выдерживалась необходимая толщина защитного слоя, из-за чего теперь арматура попросту обнажается.

Чтобы поставить точный «диагноз», таким конструкциям необходимо тщательное обследование, во время которого делаются чертежи, подробные описания и качественные фото. А когда есть ещё и исходные данные с чертежами, то сделать правильные выводы и выбрать метод восстановления конструкции гораздо легче.

На заметку: Подбирая материалы для ремонта бетона скрытых конструкций, очень важно точно знать, сколько в них арматуры, где она расположена и в каком состоянии находится. Если толщина защитного слоя не превышает 9 см, определить положение арматуры в бетоне поможет электромагнитный прибор ИЗС.

Когда конструкция открыта для визуального обследования, можно невооружённым глазом увидеть, насколько иными бывают повреждения с разных сторон.

• С севера больше воздействуют низкие температуры, а значит, увеличивается количество циклов замерзания и оттайки. С юга чаще случаются резкие перепады температур, что может приводить к появлению более глубоких трещин.
• Новые железобетонные конструкции тоже могут потребовать ремонта. Чаще всего, такая необходимость возникает после их распалубки, когда во всей красе предстают дефекты, получившиеся в результате некачественного бетонирования.
• Причиной тому могут стать и материалы неудовлетворительного качества, и плохое уплотнение бетона. Иногда не совсем удачное конструктивное решение не позволяет произвести полноценно забетонировать определённые участки.
• Очень часто в появлении дефектов виновата отслужившая свой срок опалубка – инвентарный вариант многократного использования. При работе вибратора в изношенной опалубке появляются щели, через которые вытекает цементное молочко, из-за чего поверхность конструкции имеет не гладкую поверхность, а гравелистую.

Методы борьбы с дефектами бетонирования

Все дефекты делят на две группы:

1. В первой поверхностные недостатки типа всё той же гравелистой поверхности или неглубоких раковин, наплывы и неровности. Произвести ремонт поверхности бетона не сложно – для этого не требуется разрабатывать специальные мероприятия или нести значительные затраты.

Неглубокие раковины в бетоне

1. Во второй группе такие дефекты как пустоты, глубокие или даже сквозные раковины и трещины. А так же, большой проблемой является отклонение получившейся конструкции от проектных параметров.

Сквозная трещина – очень серьёзный дефект

И вот какими способами их устраняют.

Устранение недостатков с поверхности

Устранение недостатков в виде гравелистой или испещрённой мелкими раковинами поверхности, осуществляется так:

1. Если поверхность гравелистая, производят её зачистку стальной щёткой, промывают водой, после чего оштукатуривают раствором с объёмными пропорциями 1 часть портландцемента (М400-500) к 2 частям песка.
2. Когда нужно устранить раковины, их с помощью зубила избавляют от неплотного бетона по краям, после чего в ход так же идёт металлическая щётка, промывка и зачеканка раствором.

На заметку: При значительных объёмах работ, ремонт бетонных стен или фундамента может осуществляться методом торкретирования. Об этом способе мы ещё расскажем далее.

1. Наплывы бетона необходимо удалять сразу же после снятия опалубки, пока бетон не достиг ещё полной прочности. В качестве инструмента при этом используют зубило, кирку или отбойный молоток.

Глубокие дефекты

Крупные раковины, являющиеся одним из наиболее распространённых дефектов, обычно получаются в результате того, что бетон сбрасывают в опалубку с большой высоты. Возникают они и при некачественном уплотнении, применении чересчур жёсткой смеси, либо от её расслоения и схватывания при длительной транспортировке.

https://www.youtube.com/watch?v=ZbnEIr5ITFc

Высота сброса бетона в опалубку влияет на качество конструкции

Большие раковины

Наиболее уязвимые места – это те участки, где сосредоточено много арматуры, либо просто опалубку неудобно заполнить бетоном и уплотнить. В таких случаях, технология ремонта бетона подбирается с учётом числа и размеров дефектов.

• В вертикальных несущих конструкциях – например: колоннах, которые работают с высокой степенью нагрузки, раковины расчищают до арматуры, и после промывки водой бетонируют.
• Для этой цели обычно применяют мелкозернистый бетон на портландцементе М400-500, изготавливаемый непосредственно на месте.
• Важно, чтобы марка ремонтного состава была на порядок выше конструктивного – только так удастся обеспечить их хорошее сцепление.

Обратите внимание! Если раковина сквозная, то её расчистка может сильно ослабить несущую способность колонны. Поэтому её предварительно усиливают металлическими накладками, и только потом, через установленные на месте дефекта трубки, нагнетают в пустоты цементный раствор — либо, по периметру конструкции устраивают железобетонную обойму.

Сквозные пустоты

Довольно часто в строительной практике встречается такой дефект, как пустоты, которые обычно образуются при непрохождении на данном участке опалубки бетонной смеси.

• Размер пустот может быть довольно внушительным – таким, что даже оголяется арматура. При этом из-за разрыва бетона нарушается монолитность конструкции. Как устраняются подобные дефекты?
• Как и в других случаях, сначала делается зачистка и промывка дефектного места. Затем, там, где надо забетонировать, устанавливают навесную опалубку, перекрывающую верхний стык и заполняют её смесью. Изготавливают бетон на мелкофракционном щебне, добавляя в него ускоритель твердения.
• Вместе с представителем стройлаборатории, строители проверяют качество смеси, и только после этого приступают к бетонированию. В местах заделки дефектов, особенно в зимнее время, бетон прогревают паром, инфракрасными лампами или электропрогревом.

Прогрев забетонированной колонны с помощью термомата

Крупные трещины

Ещё одним серьёзным дефектом бетона являются трещины, возникающие в результате осадки грунта; напряжений, связанных с меняющимися температурами; других видов деформаций. Решить такую проблему достаточно сложно, и для этого обычно приглашают представителя от организации, проектировавшей здание.

• Создаётся комиссия, которая должна обследовать конструкции, выявить причину возникновения трещин, измерить величину их раскрытия и установить с помощью наблюдения факт его прогрессирования.

Примечание: Простейшим способом контроля над поведением трещин является установка на них маяков из гипса.

• Стабильные трещины заделывают после расшивки и очистки, нагнетая в них раствор под давлением либо путём набрызга (сухого торкретирования).
• Если же будет установлено, что трещины продолжают расширяться, проектировщики обязаны срочно разработать проект усиления дефектной конструкции.

После выполнения работ строительной организацией, все они оформляются соответствующим актом.

Что такое торкретирование

По ходу рассказа мы упоминали о том, что недостатки поверхности бетона могут устраняться способом торкретирования. Пришла пора чуть более подробно объяснить, что это такое.

• Торкрет – это фактически штукатурка, слой раствора, наносимого на поверхность методом набрызга под высоким давлением.
• При этом он заполняет все мельчайшие трещинки и поры, что способствует высочайшей адгезии с базовой поверхностью.
• Наносимый слой может быть достаточно толстым, поэтому под ним обязательно присутствует проволочная или арматурная сетка. Что именно — это уже зависит от масштабов производимых работ.
• Перед установкой арматуры, трещины на поверхности обрабатываются пескоструйным аппаратом или сильным напором струи воды с целью удаления рыхлого бетона и грязи.

• Торкретный бетон может изготавливаться либо на портланд-, либо на глинозёмистом цементе, и наноситься он может как сухим, так и мокрым способом.
• В первом случае сухая смесь загружается в установку (пушку), и подаётся за счёт сжатого воздуха через сопло, в котором и происходит увлажнение. Именно такой способ и позволяет наносить толстые слои бетона при ремонте конструкций всего за один проход.
• При мокром способе, торкретный состав предварительно затворяется водой, перемешивается и подаётся к месту нанесения насосом. При мокром нанесении меньше пыли и ниже потери раствора из-за отскока. Этим способом обеспечивается более равномерное нанесение смеси, что очень удобно, когда при ремонте нужно получить тонкий слой торкрета.

Источник: https://betonzavod-info.com/defekty-zhelezobetonnyh-konstruktsiy-i-metody-ih-ustraneniya/