Дефекти в бетонните конструкции.
Студената фуга е точката на свързване, където старият и новият бетон се срещат. Това обикновено се случва по време на строителството, когато една партида бетон е започнала да се втвърдява, преди да се добави следващата партида. Старият и новият бетон не се смесват и в резултат на това се образува така наречената „студена фуга“, която създава слабост в бетона и възможен проход за навлизане на вода.
Сервизни линии и z-образни прониквания
Дефектите в бетонните конструкции обикновено се причиняват от прониквания през бетона, направени за сервизни линии или създадени от z-образни пръти, които се използват за създаване на кофражни връзки или временни връзки в бетона.
След като капачките и болтовете бъдат отстранени, отворите на z-образните пръти се поставят с тапи на циментова основа или се закърпват с пясъчно-циментова смес. Тръбните проходи също се запечатват с тапа на циментова основа или пластир от вътрешната страна на сградата по време на първоначалното строителство. Запушалката не уплътнява празнините по цялата стена или плоча и връзката с бетона обикновено се проваля с времето. Този път позволява на водата да намери своя път в процепите и да проникне през бетона около прохода на тръбата.
Когато в бетона се пробие отвор за тръбопровода за обслужване, процесът на пробиване може да причини повреда на бетонната конструкция чрез създаване на пукнатини. Дупката на сърцевината често може да осигури директен път за преминаване на водата през бетонната конструкция.
Дупки от буболечки / дупки / костни зони / порест бетон
В тези случаи има твърде много въздух в бетона, обикновено причинен от неправилни вибрации, непропусклив кофраж и дизайн на сместа, например недостатъчно фини частици за запълване на празнините между инертния материал.
Дали се считат за дефекти или не, зависи от ширината и дълбочината на дупките или празнините.
Конструктивни фуги
Конструктивната фуга е прекъсване или празнина между две бетонни плочи, където две последователни плочи са свързани заедно в бетонна конструкция. Конструктивните фуги се поставят в бетона при полагане с помощта на разделителни прегради от стомана или пластмаса. Въпреки че са потенциално слабо звено, което може да причини проблеми при експлоатацията, строителните фуги в много ситуации са необходимо изискване, когато има множество бетонови поставяния.
Проблеми със строителните фуги възникват често поради недостатъчно внимание към проектирането и тяхното местоположение. което може да причини проблеми с обслужването и липса на дълготрайност.
Контролни / контракционни стави
Контролните фуги са предварително планирани и монтирани, за да се предотврати напукване на бетона поради свиване по време на втвърдяване. Контролна фуга се изрязва с трион във втвърдяващия се бетон, когато бетонът е достатъчно твърд, обикновено в рамките на 6-12 часа след изливането на бетона. Времето зависи от бетоновата смес и околната среда. Разрезите трябва да се правят на предварително определено разстояние, дълбочина и модел, за да отговарят на строителните инженерни спецификации и само след като бетонът е придобил достатъчна якост, но преди да започне вътрешно напукване.
Твърде ранното рязане причинява напукване (издърпване на агрегата от позиция) и създава отслабен ръб по дължината на среза.
Твърде късното му изрязване води до неконтролирано напукване, тъй като напукването при свиване вече е започнало по време на процеса на втвърдяване на бетона.
Ако фугата е нарязана твърде дълбоко, блокиращият агрегат може да не е достатъчен за пренасяне на натоварвания и ако срезът е плитък, тогава може да възникне неконтролирано напукване.
Разширителни фуги
Разширителната фуга се използва в бетона, за да позволи на бетона да поеме предвиденото движение чрез разширяване или свиване с ежедневните температурни промени. Липсата на разширителни фуги може да доведе до неконтролирано напукване.
Влошаващите се пълнители и уплътнители за фуги оставят страничната стена на фугата незащитена. Ако не се лекува, разцепването на фугите, както и навлизането на вода и други материали могат да доведат до намален експлоатационен живот на бетонната конструкция.
пукнатини в бетона как да ги коригираме. Видове, причини, профилактика и ремонти
Виждате пукнатина в бетонната плоча или стената и се чудите: Трябва ли да се притеснявам? Възможно ли е това да е структурен проблем или просто естетическа загриженост?
Бетонните пукнатини са много чести и възникват по различни причини. В тази статия говорим за 7-те най-често срещани вида пукнатини , техните причини и как да ги отстраните.
Представяме тук общо ръководство, което да ви помогне да разберете дали бетонните пукнатини, които виждате, биха могли
да бъде проблем или просто естетически проблем.
Бъдете сигурни, че дори при най-добрия подов дизайн и правилна конструкция пукнатините в бетона са много чести и в някои ситуации неизбежни. За щастие те обикновено могат да бъдат поправени.
Най-общо казано, повечето видове пукнатини не влияят на структурната стабилност или дълготрайност.
Идентифицирането на състоянието на пукнатина обаче е изключително важно . Това ще помогне да се определи какъв вид ремонт е необходим, ако има такъв.
Пукнатините в бетона са често срещани и се развиват, когато напреженията в бетона превишат неговата якост. Пукнатините често се причиняват от нормалното свиване на бетона при втвърдяване и изсъхване. Бетонните пукнатини могат да варират от неструктурни и грозни до вредни за структурната цялост и безопасността на сградата.
Като обща препоръка пукнатините се отстраняват най-добре на ранен етап, за да се защити целостта и дълготрайността на даден актив.
Целта на всеки ремонт е да се подобри издръжливостта и износването на повърхността, да се намали нейната пропускливост и да се предотврати развитието на корозивна среда за армировъчната стомана. Целта е да се гарантира, че дългосрочната цялост на бетонните елементи не е нарушена..
7-те най-често срещани типа пукнатини в бетона
Защо възникват, тяхното въздействие и как да ги коригираме
Бетонът е здрав на натиск, но слаб на опън.
Екзотермична химическа реакция започва веднага след изливането на бетонната смес, което създава топлина и по този начин води до изпаряване на водата. Когато водните молекули се изпарят от бетонната маса, те оставят празнини след себе си. Този процес на сушене води до напрежения и деформации, което означава, че по време на процеса на втвърдяване се създават движения, които водят до така наречените „пукнатини от свиване при сушене“.
Водата се губи от бетонната маса по два основни начина:
Изсушаване отгоре : Влагата се издига до горната повърхност на бетонен елемент по време на поставянето – процес, известен като кървене. Изтичащата вода изсъхва главно от изпаряване; когато скоростта на изпаряване надвишава скоростта на кървене, повърхността изсъхва и е склонна да се напука.
Изсъхване от основата: Водата в бетонна плоча може да се абсорбира в основата или земята отдолу. В допълнение към повлияването на кървенето, това може значително да увеличи слягането на бетона и риска от свързаното с това напукване.
Пукнатините се класифицират като структурни и неструктурни .
Структурните пукнатини могат да застрашат безопасността и дълготрайността на сградата. Те могат да се образуват поради неправилен дизайн, дефектна конструкция и/или претоварване. Неструктурните пукнатини се образуват най-вече поради вътрешно предизвикано напрежение в строителните материали и не водят до отслабване на конструкцията. Въпреки това , ако не се лекува, неструктурна пукнатина може да улесни навлизането на влага и други разрушителни вещества от околната среда, което може да доведе до корозия на армировката, правейки бетонната конструкция опасна.
Пукнатини, които са идентифицирани като малки и фини (по-малко от 0,3 mm в ширина), обикновено се считат за приемливи като част от незначително слягане в зависимост от предназначението и предназначението на бетонната конструкция, средата, в която е поставена, проектния живот и издръжлив дизайн. Независимо от това трябва да се консултирате с квалифициран и лицензиран специалист, за да класифицирате сериозността на пукнатината и да проучите по подходящ начин причината за пукнатината и да определите най-ефективния метод за ремонт, ако е необходимо.
Прекомерната температурна разлика в бетонна конструкция или непосредствената й среда кара по-хладната част на бетона да се свие повече от по-топлата част. Това води до напрежения, по-големи от якостта на опън на бетона и се появяват ранни термични пукнатини.
Промените в температурните условия на околната среда от умерена дневна температура до ниска нощна температура могат да причинят бързо охлаждане на откритата повърхност на бетона и свиването вероятно ще причини термично напукване.
Ако бетонът може свободно да се свива без ограничение, няма да се получи термично напукване. Винаги обаче има някаква вътрешна и външна задръжка. Един пример за външно ограничение е, когато бетонът се излива върху предварително втвърдена основа или в съседство с подобни елементи, без осигуряване на разширителна фуга. Вътрешното ограничение е топлата вътрешност на бетона, която ще се свие по-късно, когато изстине. В зависимост от температурната разлика и капацитета на деформация на бетона, диференциалните термични деформации могат да накарат бетона да образува ранни пукнатини от термична контракция.
Какво е въздействието на ранното термично свиване?
Освен ако не бъде превишено структурното ниво на толерантност, пукнатините в ранна възраст, образувани от ранна термична контракция, не се считат за засягащи общата безопасност на бетонните конструкции. Като се има предвид това, естетическият вид може да бъде значително засегнат, ако пукнатините не бъдат поправени. Освен това, ако пукнатините не бъдат третирани, те могат да доведат до проникване на вода, кислород и минерали, което може да доведе до корозия на армировъчната стомана, скъпа поддръжка и потенциални проблеми с дълготрайността.
Въпреки че пукнатините в ранна възраст първоначално могат да се считат за незначителен недостатък, препоръчва се собствениците на сгради и мениджърите по поддръжката на сградите да назначат квалифицирани изпълнители за коригиращи ремонти, които да поправят правилно тези пукнатини по-рано, отколкото по-късно, за да помогнат за удължаване на експлоатационния живот на бетонните конструкции. .
Конструкции като бетонни язовири, резервоари, резервоари и покриви са особено изложени на риск . Ако пукнатините в ранна възраст се оставят да се развият по-нататък, това може да повлияе на носещата способност на конструкцията и да ускори разрушението от умора.
Течове в бетонни конструкции също могат да доведат до влошаване на други строителни активи.
Как могат да бъдат коригирани пукнатини от ранна термична контракция?
Във втвърден бетон:
Пукнатините е най-добре да се коригират на ранен етап, за да се защити целостта и дълготрайността на актива.
В зависимост от дълбочината и/или ширината на пукнатината, пукнатината може да бъде V-образно изрязана с резачка за бетонни пукнатини и запълнена с подходящ материал. Някои бетонни пукнатини могат да бъдат поправени най-добре чрез целенасочено инжектиране на подходящ материал, съобразен с диагнозата на отделната пукнатина, последвано от подходящо защитно бетонно покритие.
Целта на ремонта е подобряване на издръжливостта и износването на повърхността, водонепроницаемостта и предотвратяване на развитието на корозивна среда за армировката. Целта е да се гарантира, че дългосрочната цялост на бетонните елементи не е нарушена.
Как могат да се сведат до минимум пукнатините от ранна термична контракция?
В много ситуации ранното термично свиване не може да бъде избегнато, но може да бъде намалено чрез избягване на прекомерната топлина на хидратация, намаляване на ограниченията, където е възможно, и използване на подходящо количество и разпределение на армировката.
Правилен подбор на материали и микс дизайн
Планиране на размерите на залива, сегментно бетониране, размери и геометрия на бетонната конструкция и последователност на изграждане
Вземете предвид условията на околната среда, като температура на околната среда, температура на съседните елементи, вятър и влажност
Намалете топлината, като охладите бетона преди поставянето
Изолирайте, за да намалите топлинните градиенти
Поставете разширителните фуги рано, когато е приложимо
Осигурете армировъчна стомана на оптимално разстояние, за да контролирате ширината на пукнатината
Как могат да бъдат поправени пукнатини от свиване, причинени от дълготрайно съхнене?
Как може да се сведе до минимум дългосрочното свиване?
Намалете съдържанието на вода, за да подобрите втвърдяването.
Използвайте бетон с възможно най-ниска обработваемост.
Използвайте добавки, формулирани за постигане на хидратация, за да компенсирате намаленото водно съдържание.
Избягвайте използването на добавки, съдържащи калциев хлорид, тъй като е известно, че увеличават свиването при изсъхване.
Използването на добавка за компенсиране на свиването или добавка за намаляване на пукнатините ще подобри устойчивостта на напукване и ще намали скоростта на изсъхване на пукнатините от свиване.
Използвайте възможно най-високо съдържание на твърд, твърд агрегат и по-малко съдържание на цимент. По-големият обем твърд инертен материал намалява свиването на бетона, тъй като инертният материал осигурява ограничения.
Елиминирайте външните ограничения, доколкото е възможно, като осигурите разширителни фуги, където е приложимо.
Осигурете армировъчна стомана на оптимално разстояние, за да контролирате ширината на пукнатината..
Корозия на армировката
Едно от най-честите места, където може да се намери корозия на армировката, е в колони и греди , като основната причина е липсата на бетонно покритие за защита на армировката и/или бетон с лошо качество.
Корозиращата армировка също често се среща в по-стар сглобяем бетон, където към бетоновата смес е добавен излишък от калциев хлорид, за да се ускори втвърдяването на бетона.
Когато бетонът е подсилен с якостта на опън, която осигуряват армировъчните стоманени пръти, композитният материал издържа не само на натиск, но и на огъване и други действия на опън.
Високото pH (алкалност) на бетона образува пасивен филм върху повърхността на вградените армировъчни стоманени пръти и действа като защитен щит, който предотвратява или свежда до минимум корозията. Намаляването на pH на бетона чрез карбонизация или навлизането на хлориди (сол), които са най-честите причини за корозия на бетона, причинява разграждане на пасивния филм на стоманата. По незащитената арматура започва да се образува ръжда.
Натрупването на корозия причинява напрежения на опън, докато нараства в дебелина. Налягането кара бетона да образува пукнатини в близост до стоманата, което с времето ще доведе до по-обширно напукване, тъй като ръждата се натрупва, докато бетонът започне да се отделя от армировъчните стоманени пръти (разцепване на бетон) и излага на показ корозиралите армировъчни стоманени пръти.
Стоманобетонните конструкции се разграждат с времето и излагането на околната среда, особено ако тази среда съдържа соли.
Намаляването на алкалността на бетона чрез карбонизация или чрез проникване на хлориди (соли) са най-честите причини за корозия на бетона.
Трябва да съществуват три условия, за да може армировъчната стомана да корозира:
Пасивацията на стоманата трябва да е била разрушена от хлориди или от карбонизация
Наличието на влага като електролит
Наличието на кислород
Хлоридни йони
Излагането на стоманобетон на хлоридни йони (соли във въздуха и водата) е основната причина за преждевременна корозия на стоманената армировка. Проникването на хлоридни йони, присъстващи във въздушните соли и морската вода, в стоманобетон може да причини корозия на стоманата, ако кислородът и влагата също са налични за поддържане на реакцията. Хлоридите, разтворени във вода, могат да проникнат през здравия бетон или да достигнат до стоманата през пукнатини. Алкалната защита, осигурена от бетона на стоманата, се разрушава, насърчавайки корозията.
Примесите, съдържащи хлорид, също могат да причинят корозия.
Карбонизация
Карбонизацията е бавен процес, който може да доведе до ръждясване на армировката. Карбонизацията възниква, когато въглеродният диоксид от въздуха проникне в бетона и реагира с хидроксиди, като калциев хидроксид, за да образува калциеви карбонати в присъствието на вода. Намалената стойност на pH започва да разрушава пасивиращия филм на бетона, което води до корозия на армировъчната стомана.
Корозия, предизвикана от карбонизация, често се появява на участъци от фасади на сгради, които са изложени на валежи, засенчени от слънчева светлина и имат ниско бетонно покритие върху армировъчната стомана.
Какво е въздействието на корозията на армировката?
Корозията на армировъчна стомана и други вградени метали е водещата причина за преждевременно стареене, влошаване и проблеми с издръжливостта на бетона.
За да може армировъчната стомана да корозира, пасивният оксиден слой върху стоманата трябва да се повреди. Ако бетонното покритие, което предпазва армировъчната стомана, е повредено и връзката между бетона и стоманената армировъчна греда е прекъсната, пасивният слой на стоманата ще се разруши и ще започне активна корозия на стоманата.
Когато стоманата корозира, получената ръжда заема по-голям обем от стоманата. Корозиращите стоманени армировъчни пръти могат да се разширят до осем (8) пъти обема на оригиналната стомана. Това разширение създава напрежения на опън в бетона, увреждайки околния бетон, причинявайки развитие на пукнатини, разслояване и разцепване.
Корозията на армировъчната стомана води до намалена устойчивост на стоманените пръти, което в зависимост от тежестта може да повлияе негативно на носещата способност и експлоатационния живот на бетона.
Как може да се сведе до минимум корозията на армировката?
Първата защита срещу корозия на армировката е правилното уплътняване на бетона около армировъчната стомана с качествен бетон на дебел слой.
Арматурните пръти и мрежи трябва да бъдат разположени така, че да има достатъчно място между прътите за поставяне и уплътняване на бетона.
Създайте силна връзка между бетона и армировката. Това позволява силите на опън да се прехвърлят върху армировката, като по този начин се намалява ширината на напукването.
За да се постигне здрава връзка, армировъчната стомана трябва да е чиста, без люспеста ръжда, мръсотия и мазнини.
Намалете съотношението вода-цимент, уплътнете и втвърдете добре бетона. Колкото по-ниско е съотношението вода-цимент, толкова по-ниска е пропускливостта на бетона. Бетонът с ниска пропускливост е по-способен да устои на проникването на вода.
За да предпазите бетона от корозия, нанесете качествена система за защитно покритие върху завършената повърхност, за да предотвратите навлизането на вода в бетона и да поддържате уплътненията на фугите.
Поправка на пукнатини от свиване
Успешните дългосрочни ремонтни процедури трябва да се занимават с причините за пукнатините, както и със самите пукнатини.
Ремонтите на бетонни конструкции трябва да се извършват със съвет от квалифициран и лицензиран специалист. Неподходящите техники за ремонт могат да доведат до по-големи щети по-късно. Ремонтът на масивни бетонни конструкции ще зависи от ширината на пукнатината, дълбочината, дали тя е латентна или жива и условията на експлоатация на конструкцията.
Пукнатини, които са идентифицирани като малки и фини (по-малко от 0,3 mm в ширина), обикновено се считат за приемливи като част от незначително слягане. Пукнатината обаче трябва да бъде инспектирана и диагностицирана, за да се класифицира тежестта на пукнатината, причината за пукнатината, дали е пасивна или активна пукнатина, за да се определи най-ефективният метод за ремонт.
Пукнатини, които са 0,3 mm или повече, представляват проблем за издръжливостта и водонепроницаемостта.
Желаният резултат от ремонт на бетонни пукнатини
След като причината и значението на напукването на бетона са диагностицирани от квалифициран и лицензиран инспектор, важно е да се следват точни методи за ремонт. Избраните методи за ремонт се основават на оценка на пукнатината и целта(ите) на ремонта.
Цели за ремонт на пукнатини в бетон:
Възстановяване или увеличаване на здравината и издръжливостта
Поддържане и подобряване на експлоатационния живот на бетонната конструкция чрез използване на висококачествени продукти за подобряване на плътността, устойчивостта на износване, химикали и киселина
Подобряване на функционалното представяне
Осигуряване на водонепроницаемост
Подобряване на външния вид на бетонната повърхност
Предотвратяване на развитието на корозивна среда за армировката
Ремонти преди втвърдяване на бетон
Пластмасовото свиване/пластмасовото утаяване може да бъде ремонтирано в пластично състояние чрез преработване на бетонната повърхност с помощта на повърхностни вибратори за затваряне на пукнатините по цялата им дълбочина и след това завършено чрез повърхностно покритие. Внимателното време е от съществено значение, за да се гарантира, че бетонът се втечнява отново под действието на вибратора и че пукнатините се затварят напълно. Ако се направи само повторно намазване, може просто да се образува кора (която може да се счупи с последващо свиване, термични или транспортни въздействия) върху пукнатините, но не и да ги затвори.
Ремонти след втвърдяване на бетон
Ключът към успешните ремонти на пукнатини е разбирането на причините за напукването и също така дали пукнатините са латентни или активни .
Поправка на спящи пукнатини – Спящите пукнатини са стабилни и не се очакват бъдещи движения или с други думи, малко вероятно е да се отворят, затворят или разширят повече. Напукването, причинено от свиване при изсушаване и термично свиване, ще бъде активна пукнатина в началото, но в крайна сметка може да се стабилизира и да стане латентна.
Фините пукнатини по линията на косата може да не се нуждаят от ремонти, но тези пукнатини може да се окажат бъдещ проблем с издръжливостта. Препоръчваме да ги запечатате чрез поставяне на залепено покритие или повърхностна обработка като защитно покритие. (Ако фината пукнатина не е латентна, бихме препоръчали V-образно изрязване и запечатване с подходящ уплътнителен материал, за да се приспособи към потенциалното движение). Тези обработки ще помогнат за защитата на бетона от проникване на вода и други разрушителни влияния на околната среда.
По-широките пукнатини могат да бъдат запечатани с епоксидни, полиуретанови или акрилни смоли, последвани от защитно покритие или мембрана.
Ремонт на активни/неспящи пукнатини: – Очаква се активните/динамични/живи бетонни пукнатини да претърпят по-нататъшно движение и растеж. Пукнатините може да са резултат от непрекъснато слягане на основата или пукнатините действат като свиващи и разширителни фуги.
Тези пукнатини трябва да се третират така, сякаш са подвижните фуги и ремонтът трябва да се погрижи за очакваното потенциално движение. V-образното изрязване по линията на пукнатината и след това запечатването й с подходящ уплътняващ материал ще позволи движение и ще предпази от по-нататъшно разширяване на пукнатината и възможно проникване на вода.
Активни/динамични/живи пукнатини могат ефективно да бъдат ремонтирани с инжектиране на полиуретан под високо налягане, което може да бъде последвано от инсталиране на уплътнение за фуги и защитно покритие или мембрана.
Ремонт на пукнатини в бетон
Кога да използвате епоксидна смола
В зависимост от специфичните изисквания на работата, ремонтът на пукнатини чрез епоксидно инжектиране може да възстанови структурната цялост и да намали проникването на вода през бетонни пукнатини с ширина 0,05 mm или повече.
Епоксидната смола с нисък вискозитет се използва главно за ремонт на структурни пукнатини, когато не се очакват бъдещи движения (спящи пукнатини). Ако пукнатината подлежи на последващо движение, поправката с епоксидна смола може да не е подходяща.
Друго нещо, което трябва да имате предвид е, че епоксидните смоли могат да имат трудности при втвърдяване и развиване на желаната якост, ако има наличие на вода, освен ако епоксидната смола не е проектирана да понася вода по време на процеса на втвърдяване.
Кога да използвате полиуретан
Полиуретановите смоли са отлични за запечатване на мокри и течащи пукнатини и пукнатини, които не са в латентно състояние/активни пукнатини. Тази опция за ремонт се използва за спиране на течове на вода и се състои в инжектиране на силно реактивна с вода смола в пукнатини под налягане. Продуктът реагира бързо с водата, преследвайки водата, присъстваща в пукнатината, и започва да се пени и разширява, запълвайки цялата пукнатина, което води до силна връзка с бетона и гъвкаво водоустойчиво уплътнение, предотвратяващо бъдещи течове на вода. Този ремонт е постоянен ремонт и работи както с активни, така и с неактивни пукнатини. Предимството на полиуретановото инжектиране на пукнатини е, че е здраво и осигурява известна гъвкавост за движение на пукнатини.
Заключение
Пукнатините в бетона са често срещани и се развиват, когато напрежението в бетона превиши неговата якост. Пукнатините често се причиняват от нормалното свиване на бетона при втвърдяване и изсъхване. Бетонните пукнатини могат да варират от неструктурни и грозни пукнатини до вредни за структурната цялост и безопасността на сградата.
Най-общо казано, докато повечето видове пукнатини не влияят на структурната стабилност или издръжливост, идентифицирането на статуса на пукнатината е критично важно . Идентифицирането на какъв тип пукнатина е и как се е появила, ще помогне да се определи какви ремонти са необходими.
Неконструктивните пукнатини не влияят върху целостта и здравината на бетонната конструкция, но влияят върху естетиката на конструкцията. Независимо от това, ако не се лекуват, те имат потенциал да се превърнат в проблем, тъй като могат да действат като проход за проникване на материали в бетонната конструкция. Пукнатини, които са 0,3 mm или повече, представляват проблем за издръжливостта и водонепроницаемостта. Това може да доведе до влошаване на бетона, което да повлияе на неговата здравина и издръжливост..
