Сохранение стоимости инженерных сооружений с помощью восстановления бетона
В то время как косметика бетона в первую очередь связана с внешним видом открытых бетонных поверхностей, восстановление бетона также связано с поддержанием или восстановлением структурных и статических свойств бетонной конструкции. Благодаря своим хорошим свойствам бетон используется в областях, подверженных высоким статическим нагрузкам, например, в инженерных сооружениях. Поэтому тем более важно обнаружить и устранить повреждения на ранней стадии. При ремонте бетона необходимо учитывать не только сам бетон, но и арматуру. Только неповрежденная арматура может полностью и безопасно воспринимать растягивающие усилия, действующие на несущую бетонную часть.
Основы планирования восстановления бетона
Различают возрастную реабилитацию и ремонт новых конструктивных элементов, имеющих дефекты вследствие неправильного изготовления или механических повреждений. Особенно в случае старых бетонных конструкций необходимо провести тщательный анализ фактического состояния. Следующие задачи планирования определены в руководстве по ремонту “Защита и ремонт бетонных конструктивных элементов” DAfStb (Немецкий комитет по железобетону):
- Определение фактического состояния
- Разработка концепции ремонта бетона и плана ремонта
- Определение мер по обеспечению качества
- Подготовка плана реконструкции с указанием периодичности проверок и мер по техническому обслуживанию после завершения реконструкции
В дополнение к директиве DAfStb, ремонт бетона с января 2009 года также регулируется стандартом DIN-EN 1504. Серия стандартов “Продукты и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций” разделена на десять основных стандартов..
Для того чтобы определить, какие повреждения имеются в бетонной конструкции и какие методы можно использовать для их устранения, необходимо предварительно провести различные обследования самих конструкций. Как правило, анализы конструкции сочетаются с лабораторными исследованиями образцов строительных материалов. Среди прочего, используются следующие методы анализа, каждый из которых может быть использован без разрушения или, по крайней мере, с незначительным разрушением:
- Визуальный осмотр и документирование с помощью фотографий
- Локализация слоев армирования с помощью магнитно-индуктивных измерительных систем
- Измерение прочности бетона на сжатие
- Оценка коррозионного состояния арматуры
- Измерение карбонизации
В лаборатории также исследуются образцы бетона элементов здания, которые берутся в виде буровых кернов методом мокрого бурения. Это позволяет оценить структуру бетона и определить его плотность. Химический состав бетона, а также возможно разрушающие компоненты также могут быть определены в ходе различных лабораторных анализов.
Независимо от выбранного метода ремонта бетона, необходимо подготовить основание. Все незакрепленные компоненты на поверхности бетона удаляются с помощью пескоструйного оборудования, проволочных щеток или другого механического очистительного оборудования до тех пор, пока бетон не перестанет песочить или отслаиваться. Затем проводятся восстановительные мероприятия:
Восстановление бетона как защита от коррозии
Если воздух или влага попадают на арматурную сталь, она начинает ржаветь и начинается коррозия. Если в бетоне появляются трещины, проникающие до арматуры, ее необходимо защитить от дальнейшего ржавления прямым покрытием или электрохимической, так называемой катодной, защитой от коррозии. Затем существующая трещина закрывается. Это можно сделать разными способами.
Заделка трещин в бетоне
Для ремонта потрескавшегося бетона можно использовать жидкие двухкомпонентные смолы. Они вдавливаются во внутреннюю часть бетона под давлением. В зависимости от того, идет ли речь о герметизации или восстановлении стабильности, используются эластичные или фиксируемые трением герметизирующие смолы.
Устранение дефектов
Большие сколы, трещины и дефектные участки заделываются так называемым заменителем бетона в качестве ремонтного раствора. Используются пластифицированные или чисто цементные растворы различной зернистости. Цементно-бетонные растворы, содержащие пластик, наносятся вручную, минеральные растворы наносятся машинным способом в виде набрызга. Связующий мост обеспечивает надежное сцепление бетона и раствора.
Укрепление и защита поверхности строительного элемента также можно рассматривать как меру обновления бетона. В то время как стабильность улучшается за счет различных мер по армированию, таких как увеличение сечения или дополнительное армирование, защита поверхности выравнивает поверхность бетона и обеспечивает более высокую прочность бетона за счет гидрофобизации или олеофобизации.