Иногда трещины необходимо отремонтировать, но вариантов так много, как спроектировать и выбрать лучший вариант ремонта? Это не так сложно, как вы думаете.
После исследования трещин и определения целей ремонта спроектировать или выбрать лучшие ремонтные материалы и процедуры довольно просто. Этот обзор вариантов ремонта трещин включает в себя следующие процедуры: очистка и заполнение, заливка и герметизация/заполнение, инъекция эпоксидной смолы и полиуретана, самовосстановление и «без ремонта».
Как описано в «Часть 1: Как оценить и устранить трещины в бетоне», исследование трещин и определение их основной причины является ключом к выбору лучшего плана ремонта трещин. Короче говоря, ключевыми моментами, необходимыми для правильного ремонта трещины, являются средняя ширина трещины (включая минимальную и максимальную ширину) и определение того, является ли трещина активной или спящей. Конечно, цель ремонта трещины не менее важна, чем измерение ширины трещины и определение возможности ее движения в будущем.
Активные трещины движутся и растут. Примеры включают трещины, вызванные постоянным проседанием грунта, или трещины, являющиеся усадочными/расширительными швами бетонных элементов или конструкций. Спящие трещины стабильны и, как ожидается, не изменятся в будущем. Обычно растрескивание, вызванное усадкой бетона, вначале будет очень активным, но по мере стабилизации содержания влаги в бетоне оно в конечном итоге стабилизируется и перейдет в состояние покоя. Кроме того, если через трещины пройдет достаточное количество стальных стержней (арматуры, стальных волокон или макроскопических синтетических волокон), будущие движения будут контролироваться, и трещины можно считать находящимися в спящем состоянии.
Для скрытых трещин используйте жесткие или гибкие ремонтные материалы. Активные трещины требуют гибких ремонтных материалов и особых конструктивных решений, позволяющих обеспечить движение в будущем. Использование жестких ремонтных материалов для активных трещин обычно приводит к растрескиванию ремонтного материала и/или прилегающего бетона.
Фото 1. С помощью игольчатых миксеров (№ 14, 15 и 18) ремонтные материалы низкой вязкости можно легко впрыскивать в микротрещины без проводов. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Конечно, важно определить причину растрескивания и определить, является ли растрескивание структурно важным. Трещины, которые указывают на возможные ошибки проектирования, деталей или конструкции, могут заставить людей беспокоиться о несущей способности и безопасности конструкции. Эти типы трещин могут иметь структурное значение. Растрескивание может быть вызвано нагрузкой или может быть связано с естественными изменениями объема бетона, такими как сухая усадка, тепловое расширение и усадка, и может быть значительным, а может и не быть значительным. Прежде чем выбрать вариант ремонта, определите причину и учтите важность появления трещин.
Ремонт трещин, вызванных проектными, детальными и строительными ошибками, выходит за рамки простой статьи. Эта ситуация обычно требует комплексного структурного анализа и может потребовать специального ремонта арматуры.
Обычными целями ремонта являются восстановление структурной стабильности или целостности бетонных компонентов, предотвращение утечек или герметизации воды и других вредных элементов (например, противогололедных химикатов), обеспечение поддержки краев трещин и улучшение внешнего вида трещин. Учитывая эти цели, техническое обслуживание можно условно разделить на три категории:
С ростом популярности открытого и строительного бетона растет спрос на косметический ремонт трещин. Иногда восстановление целостности и заделка/заделка трещин также требуют восстановления внешнего вида. Прежде чем выбирать технологию ремонта, необходимо уточнить цель ремонта трещин.
Прежде чем планировать ремонт трещины или выбирать процедуру ремонта, необходимо ответить на четыре ключевых вопроса. Ответив на эти вопросы, вам будет легче выбрать вариант ремонта.
Фото 2. С помощью скотча, просверливания отверстий и смесительной трубки с резиновой головкой, соединенной с ручным двуствольным пистолетом, ремонтный материал можно впрыскивать в мелкие трещины под низким давлением. Келтон Глюве, Roadware, Inc.
Этот простой метод стал популярным, особенно при ремонте зданий, поскольку теперь доступны ремонтные материалы с очень низкой вязкостью. Поскольку эти ремонтные материалы под действием силы тяжести легко затекают в очень узкие щели, нет необходимости в прокладке проводки (т. е. устанавливать квадратный или V-образный резервуар для герметика). Поскольку проводка не требуется, окончательная ширина ремонта равна ширине трещины, что менее очевидно, чем трещины в проводке. Кроме того, использование проволочных щеток и чистка пылесосом происходит быстрее и экономичнее, чем проводка.
Сначала зачистите трещины от грязи и мусора, а затем заполните их маловязким ремонтным материалом. Производитель разработал насадку-смеситель очень маленького диаметра, которая подключается к ручному двухствольному краскопульту для установки ремонтных материалов (фото 1). Если кончик сопла больше ширины трещины, может потребоваться профилирование трещины для создания поверхностной воронки, соответствующей размеру кончика сопла. Проверьте вязкость в документации производителя; некоторые производители указывают минимальную ширину трещины для материала. Измеряется в сантипуазах: по мере уменьшения значения вязкости материал становится тоньше или легче течет в узкие трещины. Для установки ремонтного материала также можно использовать простой процесс впрыскивания под низким давлением (см. Рисунок 2).
Фото 3. Монтаж проводки и герметизация предполагает сначала разрезание емкости с герметиком квадратным или V-образным лезвием, а затем заполнение ее соответствующим герметиком или наполнителем. Как показано на рисунке, фрезерная трещина заполняется полиуретаном, а после затвердевания царапается и заливается с поверхностью. Ким Бэшам
Это наиболее распространенная процедура ремонта изолированных, мелких и крупных трещин (фото 3). Это неструктурный ремонт, который включает в себя расширение трещин (проводку) и заполнение их подходящими герметиками или наполнителями. В зависимости от размера и формы резервуара с герметиком и типа используемого герметика или наполнителя проводка и герметизация могут устранить активные и спящие трещины. Этот метод очень подходит для горизонтальных поверхностей, но его можно использовать и для вертикальных поверхностей с непровисающими ремонтными материалами.
Подходящие ремонтные материалы включают эпоксидную смолу, полиуретан, силикон, полимочевину и полимерный раствор. Для плиты перекрытия проектировщик должен выбрать материал с соответствующими характеристиками гибкости и твердости или жесткости, чтобы выдерживать ожидаемое движение пола и будущее движение трещин. По мере увеличения гибкости герметика увеличивается устойчивость к распространению и движению трещин, но несущая способность материала и поддержка края трещины уменьшаются. С увеличением твердости несущая способность и опора края трещины увеличиваются, но допуск на перемещение трещины снижается.
Рисунок 1. По мере увеличения значения твердости по Шору твердость или жесткость материала увеличивается, а гибкость снижается. Для предотвращения отслаивания краев трещин, подвергающихся воздействию жесткого транспорта, требуется твердость по Шору не менее 80. Ким Бэшам предпочитает более твердые ремонтные материалы (наполнители) для скрытых трещин в полах с жесткими колесами, поскольку края трещин лучше, как показано на рисунке 1. Для активных трещин предпочтительны гибкие герметики, но несущая способность герметика и Поддержка края трещины низкая. Значение твердости по Шору связано с твердостью (или гибкостью) ремонтного материала. По мере увеличения значения твердости по Шору увеличивается твердость (жесткость) ремонтного материала и снижается гибкость.
Для активных трещин размер и форма резервуара с герметиком так же важны, как и выбор подходящего герметика, который может адаптироваться к ожидаемому движению трещины в будущем. Форм-фактор — это соотношение сторон резервуара с герметиком. Вообще говоря, для гибких герметиков рекомендуемые коэффициенты формы составляют 1:2 (0,5) и 1:1 (1,0) (см. рисунок 2). Уменьшение форм-фактора (за счет увеличения ширины относительно глубины) уменьшит деформацию герметика, вызванную ростом ширины трещины. Если максимальная деформация герметика уменьшается, количество трещин, которые герметик может выдержать, увеличивается. Использование рекомендованного производителем форм-фактора обеспечит максимальное удлинение герметика без сбоев. При необходимости установите опорные стержни из пенопласта, чтобы ограничить глубину залегания герметика и помочь сформировать вытянутую форму «песочные часы».
Допустимое удлинение герметика уменьшается с увеличением коэффициента формы. Для 6 дюймов. Толстая пластина общей глубиной 0,020 дюйма. Коэффициент формы трещиноватого коллектора без герметика составляет 300 (6,0 дюйма/0,020 дюйма = 300). Это объясняет, почему активные трещины, заделанные эластичным герметиком без резервуара с герметиком, часто не удается. Если резервуара нет, если произойдет распространение трещины, деформация быстро превысит предел прочности герметика на растяжение. При наличии активных трещин всегда используйте резервуар для герметика с форм-фактором, рекомендованным производителем герметика.
Рисунок 2. Увеличение соотношения ширины и глубины увеличит способность герметика противостоять растрескиванию в будущем. Используйте форм-фактор от 1:2 (0,5) до 1:1 (1,0) или согласно рекомендациям производителя герметика для активных трещин, чтобы гарантировать, что материал сможет правильно растягиваться по мере увеличения ширины трещины в будущем. Ким Бэшам
Инъекция эпоксидной смолы склеивает или сваривает трещины шириной до 0,002 дюйма и восстанавливает целостность бетона, включая прочность и жесткость. Этот метод включает в себя нанесение поверхностного покрытия из непровисающей эпоксидной смолы для ограничения трещин, установку инжекционных отверстий в скважину через короткие интервалы вдоль горизонтальных, вертикальных или верхних трещин и закачку эпоксидной смолы под давлением (фото 4).
Предел прочности эпоксидной смолы превышает 5000 фунтов на квадратный дюйм. По этой причине инъекция эпоксидной смолы считается структурным ремонтом. Однако инъекция эпоксидной смолы не восстановит проектную прочность и не укрепит бетон, разрушенный из-за ошибок проектирования или строительства. Эпоксидная смола редко используется для заливки трещин для решения проблем, связанных с несущей способностью и безопасностью конструкции.
Фото 4. Перед заливкой эпоксидной смолы поверхность трещины необходимо покрыть ненаплывной эпоксидной смолой для ограничения воздействия эпоксидной смолы под давлением. После инъекции эпоксидный колпачок удаляется шлифовкой. Обычно при снятии покрытия на бетоне остаются следы истирания. Ким Бэшам
Инъекция эпоксидной смолы представляет собой жесткий ремонт на всю глубину, при этом инжектированные трещины прочнее прилегающего бетона. Если вводятся активные трещины или трещины, действующие как усадочные или компенсационные швы, ожидается образование других трещин рядом с отремонтированными трещинами или вдали от них. Закачивайте только спящие трещины или трещины с достаточным количеством стальных стержней, проходящих через трещины, чтобы ограничить дальнейшее движение. В следующей таблице приведены важные особенности выбора этого варианта ремонта и других вариантов ремонта.
Полиуретановую смолу можно использовать для герметизации влажных и протекающих трещин шириной до 0,002 дюйма. Этот вариант ремонта в основном применяется для предотвращения протечек воды, в том числе закачивания в трещину реактивной смолы, которая, соединяясь с водой, образует набухающий гель, закупоривая течь и герметизируя трещину (фото 5). Эти смолы будут отталкивать воду и проникать в плотные микротрещины и поры бетона, образуя прочную связь с влажным бетоном. Кроме того, отвержденный полиуретан является гибким и может противостоять растрескиванию в будущем. Этот вариант ремонта представляет собой постоянный ремонт, подходящий для активных или спящих трещин.
Фото 5. Инъекция полиуретана включает в себя сверление, установку инъекционных портов и инжекцию смолы под давлением. Смола вступает в реакцию с влагой бетона, образуя стабильную и гибкую пену, герметизирующую трещины и даже протекающие трещины. Ким Бэшам
Для трещин с максимальной шириной от 0,004 до 0,008 дюйма это естественный процесс ремонта трещин в присутствии влаги. Процесс заживления происходит из-за того, что негидратированные частицы цемента подвергаются воздействию влаги и образуют нерастворимый гидроксид кальция, выщелачивающийся из цементного раствора на поверхность и реагирующий с диоксидом углерода в окружающем воздухе с образованием карбоната кальция на поверхности трещины. 0,004 дюйма. Через несколько дней широкая трещина может зажить (0,008 дюйма). Трещины могут зажить в течение нескольких недель. Если на трещину воздействует быстро текущая вода и движение, заживление не произойдет.
Иногда «без ремонта» — лучший вариант ремонта. Не все трещины необходимо устранять, и лучшим вариантом может быть мониторинг трещин. При необходимости трещины можно будет отремонтировать позже.
Время публикации: 03 сентября 2021 г.