Ремонт и усиление бетонных и железобетонных конструкций

Появляющиеся в бетонных и железобетонных пролетных строениях, опорах и трубах трещины и выколы бетона требуют специальных мер по защите от проникновения воды внутрь бетона. Способ заделки трещин выбирают на основании изучения причин появления и с учетом степени влияния дефектов на прочность и долговечность сооружения. Заделке подлежат все трещины, расположенные на открытых поверхностях бетона, в зоне пучковой напрягаемой арматуры, вдоль и поперек стержневой арматуры, особенно если ширина трещин превышает 0,15-0,2 мм. Трещины, изменяющие свое раскрытие под влиянием временной нагрузки и колебания температуры не более чем на 0,1 мм, заделывают жесткими покрытиями - полимер цементом или составами на основе эпоксидных смол. Трещины, изменяющие ширину своего раскрытия больше 0,2 мм, целесообразно заделывать эластичными составами путем нанесения поверхностного герметизирующего слоя или внутренней инъекции.

Поверхность, на которую наносят защитное покрытие, расчищают механическими щетками, скребками или пескоструйным аппаратом до плотного бетона с удалением пыли и масла. Трещины с шириной раскрытия свыше 1 мм разделывают на клин или в виде прямоугольника глубиной 10-30 мм.

Арматуру, имеющую коррозию, очищают щетками или пескоструйным аппаратом до чистого металла. В местах больших отколов бетона и обнажения арматуры устанавливают дополнительную металлическую сетку с размером ячеек от 2,5x2,5 до 10x10 см с диаметром проволок от 0,5 до 5 мм. Сетки прикрепляют к основной арматуре. Для покрытия и заделки трещин, раковин и отколов защитных слоев жесткими составами, близкими по своим свойствам цементному камню, используют полимерцементные смеси на основе поливинилацетатной эмульсии и латексов, а также промышленные лаки, краски и шпаклевки на основе синтетических смол.

Чистые цементные растворы имеют плохое сцепление с бетоном, менее долговечны и слабоэластичны, требуют ухода в период твердения. Перед началом инъектирования очищают поверхность бетона. При раскрытии трещин меньше 1 мм производят поверхностную герметизацию с помощью кисти чистым эпоксидным клеем, а при раскрытии трещин больше 1 мм клеем с наполнителем. Еще лучше, если на трещину наклеивать на эпоксидном клее ленту из стеклоткани. Ширина проклеиваемых полос должна быть меньше 5 см.

Вдоль трещины, швов и пустот, заделываемых инъектированием, устанавливают через 20-50 см (в зависимости от ширины раскрытия трещин) трубчатые инъекторы или прижимные инъекторы-губки. Инъектируют растворы специальными установками. При заделке трещин в опорах, трубах и малых пролетных строениях более пригодны установки, создающие низкое давление до 0,7 МПа, а для предварительно напряженных пролетных строений средних и больших мостов - установки, создающие высокое давление более 1,0 МПа.

Составы нагнетают через наконечник до тех пор, пока из соседних штуцеров не начнет выходить клей. По окончании подачи клея в сроки его жизнедеятельности (не больше 2-3 ч) промывают ацетоном все механизмы и шланги. Резиновые баллоны, как правило, повторно не используют, а заменяют новыми. Твердение (полимеризация) герметиков и клеев из эпоксидной смолы происходит при положительной температуре, наиболее интенсивно (за одни сутки) - при температуре выше 15-20°С.

Все материалы на основе синтетических смол содержат отвердители; органические растворители легко воспламеняются и вредны для здоровья. Работать с такими материалами необходимо при соблюдении правил и норм техники безопасности и противопожарной защиты. Более серьезные повреждения железобетонных пролетных строений (например, развивающиеся трещины, несмотря на их ремонт, отколы защитного слоя небольшой длины) требуют специального усиления конструкции. В железобетонных пролетных строениях, длительное время находившихся в эксплуатации, усиление бывает необходимо при понижении их несущей способности из-за значительного возрастания нагрузок и возникающих в связи с этим серьезных дефектов.

Наиболее распространенный способ усиления - увеличение поперечного сечения конструкций путем обнажения крайних рядов стержневой арматуры примерно наполовину их диаметра, крепления к ним новых стержней или арматурных каркасов, расположенных параллельно старой арматуре, с помощью дополнительных хомутов или арматурных коротышей и последующего бетонирования. В случае необходимости по наружным боковым поверхностям балки можно устанавливать отогнутые стержни. Хомуты новой арматуры приваривают к обнаженной и зачищенной старой. Защитный слой восстанавливают торкретированием или бетонированием в опалубке. Полезно перед укладкой бетонной смеси покрыть поверхность старого бетона жидким клеем из эпоксидной смолы, что значительно увеличит сцепление с новым слоем.