Улаштування захисних покриттів будівельних залізобетонних конструкцій (стр. 2 из 6)
Ось чому поряд з оптимальними проектними вирішеннями і методами спорудження конструкцій потрібно шукати також найраціональніші прийоми і методи їх ремонту та відновлення, захисту від негативних впливів ззовні. Саме ці питання вирішують різні системи будівельних матеріалів Ceresit для відновлення і захисту залізобетонних конструкцій.
Розглянемо детальніше чинники, що призводять до руйнування залізобетону. Встановлено, що головним чинником, який спричинює корозію залізобетону, є карбонізація бетону.
Карбонізація — це процес, що відбувається в бетоні, виготовленому на основі портландцементу, під впливом на нього карбонатної кислоти, що утворюється внаслідок перебігу хімічної реакції миж вуглекислим газом повітря і водою в порах бетону.
У процесі гідратації цементу в бетоні утворюється гідрогоид кальцію Са(ОН)г, за надлишку якого встановлюється високий рі вень рН, близько 12,5. Зазвичай величина рН води в порах бетону коливається в межах 10,5- 11,5. Це означає, що бетон із портландцементу створює навколо арматури високолужне середовище, яке захищає метал від корозії.
Гідроксид кальцію під впливом вуглекислого газу перетворюється на карбонат кальцію, при цьому відбувається хімічна реакція нейтралізації лужних компонентів бетону:
Са(ОН)2 + Н2О + СО2 = СаСОз + 2Н2О.
Карбонат кальцію погано розчиняється у воді і, накопичуючись у порах бетону, герметично закупорює їх, унаслідок чого з часом величина рН зменшується до 9 і нижче, що спричинює корозію сталі.
Рис. 2.1. Зруйнована ділянка конструкції, що потребує ремонту
Отже, товщина шару бетону, що зазнав карбонізації, є важливим чинником для захисту арматури: чим глибше проникла карбонізація, тим більша небезпека кородування сталі. Якщо бетон карбонізується по всій товщині захисного шару арматури, то інертність сталі порушується і процес кородування прискорюється.
На швидкість карбонізації впливає також якість бетону. Пошкодження захисного шару, вкраплення наповнювача без зв'язника, порожнини, недостатня герметизація тощо прискорюють процес карбонізації.
Рис. 2.2. Основні причини пошкодження залізобетону
Глибина карбонізації низькоміцного водопроникного бетону може досягати 25 мм менш ніж за 10 років. Високоякісний щільний бетон, навпаки, піддається карбонізації дуже повільно (5 — 10 мм після експлуатації упродовж 50 років).
Потенційною причиною корозії арматури може бути також наявність у бетоні хлоридів, які порушують інертність сталі.
Внаслідок корозії сталі збільшується об'єм, що призводить до виникнення внутрішнього тиску в конструкції і перших тріщин, які зі часом прискорюють корозію і вплив інших чинників вивітрювання, а також спричинюють руйнування і відшаровування поверхневого) шару над арматурою (рис. 2.1.).
Так відбувається руйнування залізобетонних конструкцій. Рис. 2.2. ілюструє основніпричини пошкодження залізобетону.
3. Підготовка основи до ремонту
Весь пошкоджений бетон, а також бетон у місцях, де він зазнав корозії, де шар придатного бетону тонший за шар карбонізованого, видаляють уручну або за допомогою пневматичного інструменту. Щоб оголити арматуру (у разі стрижнів великого діаметра), потрібно видалити весь бетон навколо стрижня (рис. 3.1).
Ефективним є метод видалення пошкодженого бетону й очищення арматури за допомогою струменя води під тиском (тиск у соплі становить 20 - 65 МПа).
Після обробки струменем води бетон і сталі залишаються чистими і вологими На сталі швидко утворюється дуже тонка плівка оксиду заліза, однак, як засвідчує досвід, вона захищає сталь і не шкодить їй. Ще однією важливою перевагою очищення за допомогою напірного струменя води є відсутність вібрації і шуму та значно вища швидкість роботи, ніж у разі використання ручного і пневматичного інструменту.
| Рис. 3.1. Підготовка основи:1-ділянка, з якої видалено бетон; 2-оголена арматура |
Якщо арматура в бетоні не дужо пошкоджена, тобто дефекти відсутні або корозія металу менша за 0,25діаметра стрижня, приступають де підготовки основи до ремонту.
Рис. 3.2. Видалення виходів арматури:
а— панель до ремонту; б— панель після ремонту; 1 —дефект (відшарування бетону);
2 — арматурний стрижень; 3 — Z-подібний вигин; 4 — заглиблення для арматури
Перед відновленням основу (за потреби) очищають від речовин, які знижують адгезію, таких як жир, масло, оліфа, мастика та ін. Продукти корозії видаляють за допомогою стисненого повітря або струменя піску. Безпосередньо перед ремонтом вологість бетону має бути не більш як 4 %, температура поверхні — вищою за точку роси щонайменше на 3 °С.
Іноді на стінових панелях із ніздрюватих бетонів спостерігаються такі дефекти, як виходи арматури за площину панелі та корозія стрижнів арматурних каркасів або сіток на глибину понад 0,25 діаметра.
Рис. 3.3. Оброблена ділянка залізобетону:
1 — бетон після очищення; 2 — очищена арматура
Для усунення такого дефекту, як вихід арматури за площину панелей виконують такі операції: спочатку в бетоні роблять заглиблення, потім ретельно очищають арматуру від іржі, обдувають її і бетон стисненим повітрям та усувають дефект арматури натяганням її спеціальним пристроєм до створення Z-подібного вигину в площині панелі або втискуванням її в попередньо підготовлене заглиблення. Після цього приступають до обробки бетону й арматури спеціальними препаратами.
Стрижні, що зазнали корозії, вирізають і замінюють на нові подібного діаметра внапусток зі старими. Напусток нових стрижнів має бути не менше 30 діаметрів.
Приклад усунення виходів арматури за площину бетону панелі наведено на рис. 3.2.
Попередня ретельна підготовка основи бетону й арматури забезпечує успіх ремонту залізобетонної конструкції (рис. 3.3.).
4. Матеріали для ремонту бетонних і залізобетонних будівельних конструкцій
Для ремонту бетонних і залізобетонних конструкцій використовують: грубозернисту ремонтно-відновлювальну суміш CeresitCD 22, дрібнозернисту ремонтно-відновлювальну суміш CeresitCD23, полімерцементу шпаклівку CeresitCD 24, епоксидну ґрунтовку CeresitCD 31, епоксидну ін'єкційну композицію CeresitCD 32, цементну суміш CeresitCX 1, суміші для анкерування CeresitCX 5 та Ceresit СХ15.
CeresitCD22 — грубозерниста ремонтно-відновлювальна суміш, призначена для відновлення локальних пошкоджень залізобетонних і бетонних будівельних конструкцій. Застосовують як штукатурку для вирівнювання поверхонь і виправлення їх дефектін завтовшки 5-30 cm. CeresitCD22 не можна застосовувати для ремонту цементно-вапняних, цементно-піщаних, гіпсових та інших штукатурок, а також як штукатурку по основах із цегли, каменю, легкого бетону тощо.
Суміш CeresitCD22 має такі властивості: зручна і проста в застосуванні; швидко твердне; високоміцна; тріщиностійка; гідрофобна; стійка до впливу солей.
CeresitCD22 постачають у мішках по 25 кг.
CeresitCD23 — дрібнозерниста ремонтно-відновлювальна суміш, призначена для влаштування адгезійних шарів при ремонті і відновленні залізобетонних і бетонних будівельних конструкцій товщиною і 3 — 5 мм. Застосовують як штукатурку і шпаклівку при вирівнюванні бетонних і залізобетонних поверхонь шаром завтовшки 3-10 мм CeresitCD 23 не можна використовувати для ремонту цементно вапняних, цементно-піщаних, гіпсових та інших штукатурок, а також як штукатурку по основах із цегли, каменю, легкого бетону тощо.
Суміш CeresitCD 23 має такі властивості: зручна і проста в застосуванні; швидко твердне; високоміцна; тріщиностійка; гідрофобна; виявляє високу адгезію до основ із бетону і залізобетону; стійкі до впливу солей.
CeresitCD23 постачають у мішках по 25 кг.
CeresitCD24 — полімерцементна шпаклівка, призначена для ремонту і підготовки залізобетонних, бетонних основ, які підлягають помірним механічним навантаженням, під опорядження. Ефективна при ремонті тріщин, раковин, западин та інших дефектів на поверхні залізобетонних і бетонних основ шаром завтовшки до 5 мм. CeresitCD24 не можна застосовувати для вирівнювання і ремонту основ із легкого бетону та основ, які піддаються значним механічним впливам.
Шпаклівка CeresitCD24 має такі властивості: тріщиностійка; швидко твердне; високоміцна; гідрофобна; стійка до впливу солей; виявляє високу адгезію до основ; зручна і проста в застосуванні; екологічно чиста.
CeresitCD24 постачають у мішках по 25 кг.
Усі матеріали групи CDна основі цементів (CD22, CD23, CD24) армовані мікроволокном.
Технічні характеристики матеріалів Ceresitгрупи CDна цементній основі (CD22, CD23, CD24) наведено в табл.1.
Таблиця .1. Основні технічні характеристики матеріалів Ceresitгрупи CD
| Показник | Матеріал Ceresit | ||
| CD22 | CD 23 | | CD 24 | |
| Основа | Цемент із мінеральними наповню- | ||
| вачами й органічними добавками | |||
| Щільність, кг/дм3 | 1,49 | 1,45 | 1,45 |
| Витрата води на приготування розчино- | |||
| вої суміші, л на 25 кг | 3,50 | 3,75 | 3,50 |
| Термін придатності розчинової суміші, хв | 45 | ||
| Температура основи при застосуванні, °С | Від +5 до +30 | ||
| Температура експлуатації. °С | Від -50 до +70 | ||
| Адгезія розчину до бетонних основ, МПа | Понад 2,0 | Не менш як 2,4 | |
| Усадка, мм/м | Не більш як 1,22 | ||
| Міцність на стиск, МПа, через | |||
| 2 доби | Не менш як 20 | 15 | Понад 13 |
| 7 діб | Не менш як 40 | 33 | Понад 25 |
| 28 діб | Не менш як 42 | 40 | Понад 35 |
| Міцність на вигин, МПа, через | |||
| 2 доби | Не менш як 5,0 | 5,0 | Понад 5,3 |
| 7 діб | Не менш як 6,5 | 6,9 | Понад 7,3 |
| 28 діб | Не менш як 7,4 | 8,0 | Понад 8,4 |
| Витрата | |||
| кг/дм3 об'єму, що заповнюється | 1,6 | — | — |
| кг/дм3 на тріщини | — | — | 1,4 |
| кг/м2 за товщини шару 1 мм | 1,6 | 1,5 | 1,4 |
CeresitCD31 — епоксидна ґрунтовка, призначена для захисту металевої арматури і закладених деталей при відновленні будівельних конструкцій. Застосовують для з'єднання збірних будівельних елементів із залізобетону і бетону, для склеювання бетонних і сталевих виробів. Можна використовувати для влаштування захисного покриття, стійкого до впливу агресивного середовища і значних механічних навантажень на підлогах. CeresitCD31 не можна застосовувати як захисне покриття зовні будинку. Під впливом ультрафіолетового випромінювання матеріал інтенсивно старіє.