Ремонт бетонных колонн: эффективные способы и технологии

В современных строительных технологиях бетонные колонны относятся к категории несущих элементов, используемых в возведении объектов промышленного, специального и гражданского назначения. Механические повреждения колонн сказываются на уменьшении их несущих свойств, увеличении деформационных нагрузок на друге строительные детали с большой вероятности их повреждения.

Технология ремонта железобетонных колонн на всех этапах проектирования, транспортировки и монтажа, предписывает привлечение квалифицированного рабочего персонала.

Причины разрушения колонн и ее элементов:

• нарушение требований производственных технологий, в том числе наличие каверн и внутренних пустот, коррозия близко расположенных к поверхности фрагментов армирующего каркаса;
• полученные при транспортировке повреждения, в том числе сколы и трещины;
• чрезмерный изгиб конструкции, вызванный смещением точки нагрузки по отношению к оси колонны;
• причина этого явления – отклонение от рецептуры или низкое качество компонентов бетонного раствора;
• наличие превышающих технологические допуски статических и динамических нагрузок;
• осадка здания или сооружения вследствие неправильного выбора конструкции фундамента или допущенных при его заложении ошибок;
• неблагоприятные последствия экстремальных температурных перепадов, а также разрушающих химических воздействий;
• влияние не предусмотренных проектом погодно-климатических или техногенных факторов.

Виды повреждений и технологии ремонта

На подготовительном этапе ремонта колонны, проводится проверка состояния элемента, уточняется последовательность, объём и стоимость ремонтно-восстановительных работ. После всестороннего анализа, полученная информация служит основанием для составления технологической карты, дополненной перечнем необходимого инструмента и расходных материалов.

Видео: Ремонт несущей колонны

Трещины шириной до 5 мм

Для устранения вертикальных и горизонтальных трещин, рекомендованы иньекционные растворы на цементной или эпоксидной основе. Работа производится на протяжении нескольких этапов.

1. Предварительно выполняется зачистка внутреннего объёма с удалением ослабленного бетона и последующим обеспыливанием.
2. Следующая операция, это сверление отверстий под пакеры. Интервал их расположения определяется конфигурацией, шириной и глубиной трещины. На коротких, длиной 30-50 мм повреждениях, глубиной не более 20 мм, отверстия сверлятся в начале и конце.
3. На более длинных и глубоких трещинах допускается установка пакеров под углом 45°, по отношению к трещине. Такой способ удобен для заполнения объёма с одновременным упрочением бетона на прилегающей территории.
4. Иньекционный раствор закачивается через нижний пакер, до выхода через верхний. Специалисты советуют использовать высоко текучие составы, обладающие хорошей адгезией с бетоном и достаточной прочностью после завершения процесса полимеризации или полной гидратации.
5. После удаления пакеров, отверстия заделываются ремонтным раствором с идентичными эксплуатационными свойствами.
6. При необходимости восстановить изначальную поверхность отремонтированного фрагмента колонны любым подходящим материалом.
7. При правильной последовательности, технология способна полностью восстановить прочностные и рабочие характеристики бетонного подпорного элемента.

Трещины и дефекты большего размера, снижающие несущую способность колонны более чем на 50%

Такие повреждения являются следствием чрезмерных динамических и статических нагрузок, а также ударов, сейсмических и геологических подвижек грунта, низко- и высокочастотной производственной вибрации. Трещины шириной от 5 до 8 мм, глубиной до залегания арматурного каркаса подлежат обязательному устранению. 

Этапы производства ремонтных работ:

В перечень подготовительных операций входит

1. Разгрузка колонны с помощью домкратов, выставление на проектные отметки и установка поддерживающих стоек соответствующей грузоподъёмности.
2. Зачистка стенок трещины на максимальную ширину и глубину, а также контура повреждения от 10 до 30 мм.
3. Арматура несущего каркаса проверяется на отсутствие коррозии и деформации, также на целостность сварных соединений. Удаление с арматуры следов раствора производится металлической щёткой или пескоструйным агрегатом.
4. Очистить полость трещины можно водой под давлением или продувкой сжатым воздухом от компрессора.
5. Коррозированные фрагменты стального несущего каркаса обрабатываются преобразователем ржавчины или любым восстанавливающим составом промышленного производства.
6. Послойное нанесение ремонтного раствора, толщиной от 5 до 40 мм, производится напылением или вручную. Каждый последующий слой смеси ускоренного твердения грунтуется и армируется щелочестойкой полимерной сеткой.
7. К применению рекомендованы ремонтные составы на цементной и синтетической основе, способные после твердения или полимеризации обеспечить заданные показатели прочности и стойкости к деформационным нагрузкам, а также другим неблагоприятным воздействиям. Отремонтированный фрагмент оснащается гидрозащитным мастичным барьером или защитной плёнкой для качественной гидратации рабочего раствора.

Видео: Ремонтно-восстановительная система CERESIT для бетона и железобетона

Предельно допустимые значения параметров дефектов для различных категорий технического состояния железобетонных колонн

Дефекты железобетонных колонн

Поверхностные дефекты

К этой группе относятся внешние повреждения, открывающие доступ влаги к элементам несущего каркаса. К этой категории также относятся сколы на гранях и проступающие на поверхности бетона признаки внутренней коррозии. Основные причины таких дефектов - это, прежде всего, ударные нагрузки, высокотемпературные воздействия и погодно-климатические факторы, большое количество циклов намокания-сушки.

Этапы производства работ:

Устранение поверхностных дефектов производится в следующей последовательности.

1. Определение причины появления дефекта и выбор оптимальной схемы его устранения.
2. Удаление бетона по периметру дефекта на расстоянии от 20 до 50 мм. Наличие проступившей ржавчины основной признак коррозионного повреждения металла несущего каркаса. В таком варианте не исключается разделка арматуры вплоть до замены дефектных фрагментов.
3. Очистка полости от бетонной пыли и обустройство на коррозированных участках защитной плёнки посредством нанесения преобразователя ржавчины или сходного по воздействию состава.
4. Для улучшения адгезии заделочного раствора с бетоном, рабочие поверхности можно обработать грунтовкой глубокого проникновения.
5. При послойном, ручном или механизированном нанесении рабочего раствора, следует избегать каверн и внутренних пустот. В качестве расходного материала рекомендованы быстротвердеющие, безусадочные цементные смеси или полимерные аналоги с минеральными, металлическими или волоконно-синтетическими наполнителями.
6. Для создания оптимального для твердения цементной смеси температурного и влажностного режима, можно использовать полимерную плёнку или влагонепроницаемое мастичное покрытие. Ремонт железобетонных колодцев производится по сходной технологии с применением идентичных материалов.