Ремонт и защита железобетона

На протяжении всего срока эксплуатации бетонные и железобетонные конструкции подвержены большому числу воздействий, которые могут быть механического, химического или физического характера. Причинами механического воздействия являются чрезмерные нагрузки, удары и вибрации. К воздействиям химического характера можно отнести разрушение заполнителя под влиянием щелочной среды, выщелачивание бетона, агрессивные химические и биологические воздействия. Физические воздействия вызваны температурными колебаниями, усадкой бетона и попеременными циклами замораживания-оттаивания. Все они приводят к появлению коррозии арматуры, трещинам в теле бетона или разрушению, что, несомненно, уменьшает срок службы конструкции. Кроме перечисленных воздействий, на долговечность строительных конструкций влияют также ошибки проектирования, нарушения технологии строительства и неправильная эксплуатация. Однако даже при соблюдении всех регламентов и норм на проектирование и строительство не обеспечивается стопроцентное качество на весь срок службы конструкций, все равно присутствует необходимость в проведении соответствующих профилактических мероприятий по ремонту и защите бетона и железобетона.

На сегодняшний день существует огромный выбор методов и материалов, которые используются для защиты и ремонта бетонных и железобетонных конструкций. Выбор технологии осуществляют только после полного обследования конструкции, которое состоит из анализа состояния конструкции, а также оценки воздействия разрушающих факторов. Досконально исследуя конструкцию, а также технологию строительства и условия эксплуатации, необходимо выявить причины разрушения, а на основании них подобрать методы и принципы ремонта, которые подходят для данного сооружения. Такой подход дает возможность разработать комплексную систему по защите конструкции от воздействия неблагоприятных факторов и позволяет обеспечить прочность и долговечность сооружения.

Принципы и методы ремонта и защиты бетона

1. Защита бетона от проникновения агрессивных реагентов.

Данный принцип предполагает предотвращение проникновения в тело бетона воды, пара, газов и других неблагоприятных факторов. Для обеспечения непроницаемости бетона применяются методы, направленные на уменьшение пористости поверхности. К таким методам относятся гидрофобные пропитки, покрытия и эластичные гидроизоляционные мембраны. Если же на поверхности присутствуют трещины, не влияющие на целостность конструкции, то для защиты бетона их заполняют ремонтным материалом и герметизируют, либо превращают в швы с последующей герметизацией и нанесением гибкого материала, например эластичных лент.

2. Восстановление структуры бетона.

Принцип направлен на приведение бетона в первоначальную запроектированную форму. При необходимости восстановления небольшого участка разрушения, применяются ремонтные растворы ручного нанесения. Ручное нанесение позволяет качественно и в короткие сроки восстановить структуру бетона, не прибегая к использованию сложных технологий и установок. Если же требуется замена большого участка конструкции, ручное нанесение довольно трудоемко, поэтому используются подливочные смеси «литой» консистенции, а там, где тяжело подавать такую смесь или неудобно наносить ремонтную смесь вручную, применяют торкретирование. Торкретирование также используется для нанесения дополнительной защитной бетонной оболочки. Оно имеет широкое распространение, однако требует наличия дорогостоящей торкрет-установки.

3. Структурное усиление

Данный принцип предполагает повышение или восстановление несущей способности конструкции. Повысить несущую способность сооружения можно путем замены внутренней и наружной арматуры или добавлением дополнительных арматурных стержней в предварительно просверленные отверстия. Данный способ является достаточно трудоемким и требует выполнения сложных расчетов инженерами-проектировщиками, поэтому применяется тогда, когда другие методы усиления неприменимы. Менее трудоемкими способами структурного усиления являются приклеивание наружных ламелей из углеродного волокна на поверхность бетона и заполнение трещин, раковин и пустот путем инъектирования специальных растворов на основе эпоксидных смол или цемента. На сегодняшний день восстановление бетона методом инъектирования является самым популярным и действенным методом ремонта. Оно позволяет не только восстановить структуру конструкции, но и создать мощный гидроизоляционный барьер, как внутри бетонной конструкции, так и на ее поверхностях. Достоинствами инъектирования являются:

• • Независимость от времени года и температуры окружающего воздуха;
• • Возможно выполнение без остановки основных работ по строительству;
• • Нет необходимости отрывать заглубленные под землей участки;
• • Отсутствуют швы;

Недостатками можно считать высокую стоимость материалов и необходимость приобретения специального оборудования.

4. Повышение стойкости к физическому, механическому и химическому воздействию.

Для соблюдения данного принципа применяются пропитки, которые реагируют с компонентами бетона, в результате чего повышается износостойкость и механическая стойкость поверхности, а также создается тонкая пленка, защищающая бетон от химического воздействия. Еще одним методом повышения стойкости является применение активных покрытий. Эластичные покрытия обладают способностью перекрывать трещины, они водонепроницаемы и устойчивы к карбонизации. Покрытия компенсируют температурные и динамические деформации в сооружениях, подверженных колебаниям температур и вибрациям, а также в сооружениях, где допущены ошибки при строительстве или проектировании.

5. Предотвращение коррозии стальной арматуры

Главный принцип защиты стальной арматуры от коррозии – создание условий, при которых доступ кислорода во все потенциальные катодные области будет перекрыт, а перемещение отрицательных и положительных зарядов по арматуре будет невозможно. Для этих целей применяют ингибиторы коррозии, которые добавляют в бетонную смесь, как добавки или наносят на поверхность, как пропитки. Ингибиторы формируют пленку на поверхности арматуры и, мигрируя в тело бетона, создают защитный слой вокруг арматуры. Эффективным способом защиты арматуры является нанесение специального покрытия. Покрытия могут быть активными, содержащими активные пигменты, которые также являются ингибиторами коррозии и дополнительно защищают арматуру и повышают щелочную среду бетона. А могут быть барьерными. Покрытия данной группы полностью изолируют арматуру от кислорода и воды. В отличие от активных покрытий, барьерные более чувствительны к дефектам и эффективно работают только при условии, что они полностью покрывают стальную арматуру.

Подводя итог, можно сказать, что бетонные и железобетонные конструкции, несмотря на высокую прочность и долговечность, подвержены большому числу неблагоприятных факторов. Для предотвращения вредного воздействия в современном мире разработано огромное количество методов и создано множество различных материалов, которые успешно справляются с поставленными задачами. Главным залогом успеха в борьбе с негативными факторами является тщательное обследование конструкции, ведь именно оно поможет сделать правильный выбор метода борьбы.