Эксплуатация железобетонных конструкций, которые достигли своего проектного срока службы, превысили его или по каким-либо причинам непригодны для использования сопряжена с прогрессирующими процессами физико-химической деградации материала. Старение и повреждение старого бетона — следствие комплексного воздействия циклических нагрузок, климатических факторов и агрессивных сред. Эти процессы приводят к снижению прочностных характеристик бетона, коррозии арматуры, увеличению водопроницаемости и, как следствие, — к снижению несущей способности, жесткости и долговечности конструкций вплоть до их разрушения.
Эффективные способы восстановления бетона могут значительно продлить ресурс ЖБИ. В этой статье мы разберем причины, виды повреждений бетонных конструкций, а также способы их ремонта.
Виды повреждения бетона
Прежде всего нужно определиться, какие виды повреждений бывают и какие из них можно отремонтировать. Все дефекты ЖБИ условно можно разделить на локальные и глобальные:
- Локальные — это незначительные изъяны или повреждения, которые не несут прямой угрозы разрушения железобетонной конструкции, но под воздействием внешних факторов могут сокращать срок эксплуатации сооружений, например:
- Мелкие или крупные поверхностные трещины, которые не проходят через конструкцию насквозь. Могут образоваться из-за ошибок при заливке бетона или внешних факторов: высокой влажности, перепадов температуры или неправильного ухода после заливки.
- Оголение арматуры. Дефект образуется при укладке бетона без вибрирования или штыкования.
- Разрыхление слоя бетона, которое сопровождается выкрашиванием заполнителя. Это также следствие ошибок в технологии укладки смеси.
- Швы между ЖБИ в сборных конструкциях. Сама по себе эта технологическая особенность не является дефектом бетона, но требует устранения для продления срока службы.
- Внутренние полости и пустоты в монолитной конструкции. Появляются при нарушении правил укладки бетона.
Локальные дефекты и повреждения хорошо поддаются ремонту и могут быть устранены без капитальных затрат.
- Глобальные повреждения — это серьезные дефекты, которые многократно снижают прочность, а также несущую способность ЖБИ и представляют угрозу разрушения сооружений:
- Глубокие трещины, проходящие сквозь бетонную конструкцию. Могут появиться при ошибках в проектировании или после окончания срока эксплуатации.
- Опасные деформации несущих конструкций, возникающие из-за инженерных ошибок.
- начительная коррозия арматуры или разрушение армирующего каркаса. Такое опасное явление наблюдается при нарушении технологии изготовления железобетонных конструкций.
Такие повреждения опасны для дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений и не могут быть устранены простым ремонтом. Они требуют реконструкции отдельных элементов или всего сооружения.
Далее мы будем рассматривать только локальные повреждения и возможность ремонта бетона.
Почему разрушается бетон
К появлению дефектов на поверхности бетона или его повреждению могут привести несколько факторов:
- Технические — ошибки в расчетах: например, неверно выбранная марка бетона, неподготовленное основание под сооружение, неверно выполненный проект и т. д. Это все, что должно быть учтено при проектировании конструкций.
- Технологические — неверно приготовленная бетонная смесь, плохие компоненты, ошибки при транспортировке, некачественно выполненная укладка бетона или отсутствие надлежащего ухода за смесью при наборе прочности и т. д. Эти ошибки могут возникнуть на любом этапе стройки: от момента производства раствора до его полного застывания.
- Внешние факторы. Иногда по независящим от строителей причинам могут измениться условия эксплуатации зданий. Например, поднялись грунтовые воды или происходят аномальные перепады температур. Железобетонные конструкции имеют запас прочности, но такие катаклизмы могут вызвать появление мелких дефектов, которые в перспективе приведут к серьезным разрушениям.
Каждый из этих негативных явлений обычно не приводит к критическим проблемам при эксплуатации ЖБИ. Но в реальных условиях на сооружения могут одновременно воздействовать несколько факторов, поэтому при обнаружении дефектов их нужно как можно скорее устранять.
Как понять, что бетон нужно восстанавливать
Технологические ошибки при строительстве, как правило, приводят к появлению дефектов, которые заметны сразу. Первоначальную оценку можно провести визуально, но для этого может потребоваться продолжительное время.
Если на поверхности бетона есть мелкие сколы или неровности, то поводов для беспокойства нет. Но сетка мелких трещин или рыхлый верхний слой требуют более детального изучения. Для этого нужно обратиться в проектную организацию: специалисты проверят, нужен ли бетонной конструкции ремонт и как его провести.
Если визуальных дефектов нет или речь идет о бетоне с вышедшим сроком эксплуатации, то решение о необходимости ремонта и способе его проведения принимает аккредитованная организация, которая занимается экспертизой зданий и сооружений. Сотрудники проведут все необходимые замеры и выдадут заключение, которое позволит разработать проект по ремонту.
Как отремонтировать бетон
Прежде всего нужно выбрать правильный метод и подходящий материал. В зависимости от типа дефекта, который нужно устранить, выделяют три вида ремонтных работ:
- Затирка. Самый простой метод, позволяющий устранить мелкие недочеты: небольшие трещины, сколы, оголение арматуры, половую стяжку, швы между ЖБИ или незначительное разрыхление верхнего слоя.
- Инъектирование. Метод позволяет избавиться от пустот внутри бетонного монолита. При обнаружении полости необходимо пробурить несколько отверстий небольшого диаметра до полости. Затем через отверстия вводится ремонтный состав с минимальным коэффициентом расширения и ускоренным застыванием.
- Торкретирование. Самый дорогостоящий и сложный метод, который используется для реставрации больших площадей сооружений или при появлении значительных дефектов на поверхности бетона. При торкретировании поврежденное покрытие бетона очищается от непрочных частей. Поверх ремонтируемого места накладывается и закрепляется арматурная сетка или армирующий каркас. С помощью специальной установки на сетку наносится слой ремонтного раствора высокой прочности. Затем поверхность выравнивается и застывает, образуя защитный слой, предотвращающий разрушение старого бетона и защищая его от негативных факторов.
Для каждого метода применяется свой ремонтный состав на основе портландцемента. Для инъектирования или затирки мелких трещин используют жидкие литьевые растворы, хорошо заполняющие пустоты. Более густые литьевые смеси можно использовать для затирки швов или сколов. Для торкретирования лучше всего подходят тиксотропные смеси. Под механическим воздействием (например, при нанесении затирки) они становятся пластичными, а после прекращения воздействия почти мгновенно загустевают. Благодаря этому нанесенный раствор удерживается без сползания.
Заключение
Ремонт бетонных конструкций требуется по трем причинам: из-за длительной эксплуатации, технических или строительных ошибок. Первые две проблемы можно предотвратить, выбирая качественный бетон от надежного производителя. Он имеет повышенную прочность и увеличивает срок службы конструкций. В итоге, хороший бетон и правильная технология укладки почти исключают необходимость ремонта.
