Иногда трещины необходимо ремонтировать, но есть так много вариантов, как нам спроектировать и выбрать лучший вариант ремонта? Это не так сложно, как вы думаете.
После исследования трещин и определения целей ремонта, проектирование или выбор лучших материалов и процедур ремонта довольно просты. Это резюме вариантов ремонта трещин включает следующие процедуры: очистка и заполнение, заливка и герметизация/заполнение, инъекция эпоксидной смолы и полиуретана, самовосстановление и «без ремонта».
Как описано в «Части 1: Как оценить и устранить трещины в бетоне», исследование трещин и определение первопричины их появления является ключом к выбору наилучшего плана ремонта трещин. Короче говоря, ключевыми элементами, необходимыми для проектирования надлежащего ремонта трещин, являются средняя ширина трещины (включая минимальную и максимальную ширину) и определение того, является ли трещина активной или спящей. Конечно, цель ремонта трещины так же важна, как измерение ширины трещины и определение возможности ее перемещения в будущем.
Активные трещины движутся и растут. Примерами служат трещины, вызванные непрерывным проседанием грунта, или трещины, которые являются усадочными/расширительными швами бетонных элементов или конструкций. Спящие трещины стабильны и не должны изменяться в будущем. Обычно трещины, вызванные усадкой бетона, вначале будут очень активными, но по мере стабилизации влажности бетона они в конечном итоге стабилизируются и перейдут в спящее состояние. Кроме того, если через трещины пройдет достаточное количество стальных стержней (арматуры, стальных волокон или макроскопических синтетических волокон), будущие движения будут контролироваться, и трещины можно будет считать находящимися в спящем состоянии.
Для неактивных трещин используйте жесткие или гибкие ремонтные материалы. Активные трещины требуют гибких ремонтных материалов и специальных конструктивных решений, чтобы обеспечить возможность будущих перемещений. Использование жестких ремонтных материалов для активных трещин обычно приводит к растрескиванию ремонтного материала и/или прилегающего бетона.
Фото 1. Используя игольчатые смесители (№ 14, 15 и 18), ремонтные материалы с низкой вязкостью можно легко вводить в микротрещины без использования проводов Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Конечно, важно определить причину трещины и определить, является ли трещина структурно важной. Трещины, которые указывают на возможные ошибки проектирования, деталей или строительства, могут заставить людей беспокоиться о несущей способности и безопасности конструкции. Эти типы трещин могут быть структурно важными. Трещина может быть вызвана нагрузкой или может быть связана с внутренними изменениями объема бетона, такими как сухая усадка, тепловое расширение и усадка, и может быть или не быть значительной. Перед выбором варианта ремонта определите причину и рассмотрите важность трещины.
Ремонт трещин, вызванных ошибками проектирования, детального проектирования и строительства, выходит за рамки простой статьи. Такая ситуация обычно требует комплексного структурного анализа и может потребовать специального ремонта арматуры.
Восстановление структурной устойчивости или целостности бетонных компонентов, предотвращение утечек или герметизация воды и других вредных элементов (например, противогололедных химикатов), обеспечение поддержки краев трещин и улучшение внешнего вида трещин являются общими целями ремонта. Учитывая эти цели, техническое обслуживание можно условно разделить на три категории:
С ростом популярности открытого бетона и строительного бетона растет спрос на косметический ремонт трещин. Иногда ремонт целостности и герметизация/заполнение трещин также требуют ремонта внешнего вида. Перед выбором технологии ремонта мы должны прояснить цель ремонта трещин.
Перед проектированием ремонта трещины или выбором процедуры ремонта необходимо ответить на четыре ключевых вопроса. После того, как вы ответите на эти вопросы, вам будет легче выбрать вариант ремонта.
Фото 2. Используя скотч, просверленные отверстия и смесительную трубку с резиновой головкой, соединенную с ручным двухствольным пистолетом, можно впрыскивать ремонтный материал в мелкие трещины под низким давлением. Келтон Глевве, Roadware, Inc.
Эта простая техника стала популярной, особенно для ремонта зданий, поскольку сейчас доступны ремонтные материалы с очень низкой вязкостью. Поскольку эти ремонтные материалы могут легко течь в очень узкие трещины под действием силы тяжести, нет необходимости в проводке (т. е. устанавливать квадратный или V-образный резервуар для герметика). Поскольку проводка не требуется, окончательная ширина ремонта совпадает с шириной трещины, что менее очевидно, чем трещины от проводки. Кроме того, использование проволочных щеток и вакуумной очистки быстрее и экономичнее, чем проводка.
Сначала очистите трещины, чтобы удалить грязь и мусор, а затем заполните их ремонтным материалом с низкой вязкостью. Производитель разработал смесительную насадку очень маленького диаметра, которая подключается к ручному двухствольному пистолету-распылителю для установки ремонтных материалов (фото 1). Если наконечник насадки больше ширины трещины, может потребоваться некоторая прокладка трещины, чтобы создать поверхностную воронку для размещения размера наконечника насадки. Проверьте вязкость в документации производителя; некоторые производители указывают минимальную ширину трещины для материала. Измеряемая в сантипуазах, по мере уменьшения значения вязкости материал становится тоньше или легче затекает в узкие трещины. Для установки ремонтного материала также можно использовать простой процесс впрыска под низким давлением (см. рисунок 2).
Фото 3. Электропроводка и герметизация включают в себя сначала разрезание контейнера с герметиком квадратным или V-образным лезвием, а затем заполнение его соответствующим герметиком или наполнителем. Как показано на рисунке, трещина маршрутизации заполняется полиуретаном, а после отверждения он царапается и выравнивается заподлицо с поверхностью. Ким Башам
Это наиболее распространенная процедура ремонта изолированных, мелких и крупных трещин (фото 3). Это неструктурный ремонт, который включает расширение трещин (проводку) и заполнение их подходящими герметиками или наполнителями. В зависимости от размера и формы резервуара для герметика и типа используемого герметика или наполнителя, проводка и герметизация могут ремонтировать активные трещины и спящие трещины. Этот метод очень подходит для горизонтальных поверхностей, но может также использоваться для вертикальных поверхностей с непровисающими ремонтными материалами.
Подходящие ремонтные материалы включают эпоксидную смолу, полиуретан, силикон, полимочевину и полимерный раствор. Для плиты пола проектировщик должен выбрать материал с соответствующими характеристиками гибкости и твердости или жесткости, чтобы выдерживать ожидаемое движение по полу и будущее движение трещин. По мере увеличения гибкости герметика увеличивается допуск на распространение и движение трещин, но несущая способность материала и поддержка края трещины уменьшаются. По мере увеличения твердости несущая способность и поддержка края трещины увеличиваются, но допуск на движение трещины уменьшается.
Рисунок 1. По мере увеличения значения твердости по Шору материала, твердость или жесткость материала увеличивается, а гибкость уменьшается. Чтобы предотвратить отслоение краев трещин, подверженных жесткому движению колес, требуется твердость по Шору не менее 80. Ким Башам предпочитает более твердые ремонтные материалы (наполнители) для спящих трещин в полах с жестким движением колес, потому что края трещин лучше, как показано на рисунке 1. Для активных трещин предпочтительны гибкие герметики, но несущая способность герметика и поддержки края трещины низкая. Значение твердости по Шору связано с твердостью (или гибкостью) ремонтного материала. По мере увеличения значения твердости по Шору твердость (жесткость) ремонтного материала увеличивается, а гибкость уменьшается.
Для активных трещин факторы размера и формы резервуара герметика так же важны, как и выбор подходящего герметика, который может адаптироваться к ожидаемому движению трещины в будущем. Фактор формы — это соотношение сторон резервуара герметика. В общем, для гибких герметиков рекомендуемые факторы формы составляют 1:2 (0,5) и 1:1 (1,0) (см. Рисунок 2). Уменьшение фактора формы (за счет увеличения ширины относительно глубины) уменьшит деформацию герметика, вызванную ростом ширины трещины. Если максимальная деформация герметика уменьшается, увеличивается объем роста трещины, который герметик может выдержать. Использование фактора формы, рекомендованного производителем, обеспечит максимальное удлинение герметика без разрушения. При необходимости установите опорные стержни из пенопласта, чтобы ограничить глубину герметика и помочь сформировать удлиненную форму «песочных часов».
Допустимое удлинение герметика уменьшается с увеличением коэффициента формы. Для 6 дюймов. Толстая пластина с общей глубиной 0,020 дюйма. Коэффициент формы трещиноватого резервуара без герметика составляет 300 (6,0 дюймов/0,020 дюйма = 300). Это объясняет, почему активные трещины, запечатанные гибким герметиком без резервуара для герметика, часто выходят из строя. Если резервуара нет, если происходит распространение трещины, деформация быстро превысит прочность герметика на растяжение. Для активных трещин всегда используйте резервуар для герметика с коэффициентом формы, рекомендованным производителем герметика.
Рисунок 2. Увеличение соотношения ширины к глубине увеличит способность герметика противостоять будущим моментам растрескивания. Используйте форм-фактор от 1:2 (0,5) до 1:1 (1,0) или как рекомендовано производителем герметика для активных трещин, чтобы гарантировать, что материал может правильно растягиваться по мере увеличения ширины трещины в будущем. Ким Башам
Инъекция эпоксидной смолы связывает или сваривает трещины размером до 0,002 дюйма и восстанавливает целостность бетона, включая прочность и жесткость. Этот метод включает нанесение поверхностного покрытия из непроседающей эпоксидной смолы для ограничения трещин, установку инъекционных портов в скважине на близких интервалах вдоль горизонтальных, вертикальных или верхних трещин и инъекцию эпоксидной смолы под давлением (фото 4).
Прочность на разрыв 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, который сломался из-за ошибок проектирования или строительства. Эпоксидная смола редко используется для инъекции трещин с целью решения проблем, связанных с несущей способностью и вопросами безопасности конструкций.
Фото 4. Перед инъекцией эпоксидной смолы поверхность трещины должна быть покрыта непротекающей эпоксидной смолой, чтобы ограничить давление эпоксидной смолы. После инъекции эпоксидная крышка удаляется шлифованием. Обычно удаление крышки оставляет следы истирания на бетоне. Ким Башам
Инъекция эпоксидной смолы является жестким, полноглубинным ремонтом, и инъецированные трещины прочнее, чем прилегающий бетон. Если инъецируются активные трещины или трещины, действующие как усадочные или компенсационные швы, ожидается, что другие трещины будут образовываться рядом или вдали от отремонтированных трещин. Инъецируйте только спящие трещины или трещины с достаточным количеством стальных стержней, проходящих через трещины, чтобы ограничить будущее движение. В следующей таблице обобщены важные особенности выбора этого варианта ремонта и других вариантов ремонта.
Полиуретановую смолу можно использовать для герметизации мокрых и протекающих трещин размером до 0,002 дюйма. Этот вариант ремонта в основном используется для предотвращения утечки воды, включая инъекцию в трещину реактивной смолы, которая соединяется с водой, образуя набухающий гель, закупоривая утечку и герметизируя трещину (фото 5). Эти смолы будут преследовать воду и проникать в узкие микротрещины и поры бетона, образуя прочную связь с мокрым бетоном. Кроме того, затвердевший полиуретан является гибким и может выдерживать будущее движение трещины. Этот вариант ремонта является постоянным ремонтом, подходящим для активных трещин или спящих трещин.
Фото 5. Полиуретановая инъекция включает сверление, установку инъекционных портов и инъекцию смолы под давлением. Смола реагирует с влагой в бетоне, образуя стабильную и эластичную пену, герметизируя трещины и даже трещины, через которые протекает. Ким Башам
Для трещин с максимальной шириной от 0,004 дюйма до 0,008 дюйма это естественный процесс ремонта трещины 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 углекислым газом 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, заживления не произойдет.
Иногда «никакого ремонта» — лучший вариант ремонта. Не все трещины нужно ремонтировать, и мониторинг трещин может быть лучшим вариантом. При необходимости трещины можно отремонтировать позже.
Время публикации: 03-сен-2021