Іноді тріщини потрібно відремонтувати, але є так багато варіантів, як ми спроектуємо та підберемо найкращий варіант ремонту? Це не так складно, як ви думаєте.
Після дослідження тріщин і визначення цілей ремонту розробити або вибрати найкращі матеріали та процедури для ремонту досить просто. Цей короткий опис варіантів ремонту тріщин включає наступні процедури: очищення та заповнення, заливку та герметизацію/заповнення, епоксидну та поліуретанову ін’єкції, самовідновлення та «без ремонту».
Як описано в «Частині 1: Як оцінити та усунути несправності бетонних тріщин», дослідження тріщин і визначення основної причини тріщин є ключем до вибору найкращого плану ремонту тріщин. Коротше кажучи, ключовими елементами, необхідними для розробки належного ремонту тріщини, є середня ширина тріщини (включно з мінімальною та максимальною шириною) і визначення того, активна чи спляча тріщина. Звичайно, мета ремонту тріщини є такою ж важливою, як вимірювання ширини тріщини та визначення можливості руху тріщини в майбутньому.
Активні тріщини рухаються і ростуть. Приклади включають тріщини, спричинені безперервним осіданням ґрунту, або тріщини, які є усадочними/розширювальними швами бетонних елементів або конструкцій. Сплячі тріщини є стабільними та не очікуються змін у майбутньому. Зазвичай утворення тріщин, спричинене усадкою бетону, спочатку буде дуже активним, але коли вологість бетону стабілізується, він з часом стабілізується та перейде в стан спокою. Крім того, якщо через тріщини проходить достатня кількість сталевих прутків (арматурних прутків, сталевих волокон або макроскопічних синтетичних волокон), майбутні рухи будуть контрольовані, і тріщини можна вважати неактивними.
Для неактивних тріщин використовуйте жорсткі або гнучкі ремонтні матеріали. Активні тріщини вимагають гнучких ремонтних матеріалів і особливих конструктивних міркувань, щоб забезпечити рух у майбутньому. Використання жорстких ремонтних матеріалів для активних тріщин зазвичай призводить до розтріскування ремонтного матеріалу та/або прилеглого бетону.
Фото 1. Використовуючи голчасті змішувачі (№ 14, 15 і 18), ремонтні матеріали з низькою в’язкістю можна легко вводити у волосяні тріщини без проводки Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Звичайно, важливо визначити причину розтріскування та визначити, чи є розтріскування структурно важливим. Тріщини, які вказують на можливі помилки в проекті, деталях або конструкції, можуть викликати у людей занепокоєння щодо несучої здатності та безпеки конструкції. Ці типи тріщин можуть бути структурно важливими. Розтріскування може бути спричинене навантаженням або воно може бути пов’язане з властивими змінами об’єму бетону, такими як суха усадка, теплове розширення та усадка, і може бути чи не бути значним. Перш ніж вибрати варіант ремонту, визначте причину та врахуйте важливість появи тріщин.
Ремонт тріщин, спричинених помилками дизайну, детального проектування та конструкції, виходить за рамки простої статті. Ця ситуація зазвичай вимагає комплексного структурного аналізу та може вимагати спеціального ремонту арматури.
Відновлення структурної стабільності або цілісності бетонних компонентів, запобігання витокам або ущільнення води та інших шкідливих елементів (таких як протиожеледні хімікати), забезпечення підтримки країв тріщин і покращення зовнішнього вигляду тріщин є загальними цілями ремонту. З огляду на ці цілі технічне обслуговування можна приблизно розділити на три категорії:
З популярністю відкритого бетону та будівельного бетону зростає попит на косметичний ремонт тріщин. Іноді відновлення цілісності та закладення/заповнення тріщин також вимагає ремонту зовнішнього вигляду. Перш ніж вибрати технологію ремонту, ми повинні уточнити мету ремонту тріщин.
Перш ніж розробляти ремонт тріщин або вибирати процедуру ремонту, необхідно відповісти на чотири ключові запитання. Відповівши на ці запитання, вам буде легше вибрати варіант ремонту.
Фото 2. За допомогою скотча, свердління отворів і змішувальної трубки з гумовою насадкою, підключеної до ручного двоствольного пістолета, ремонтний матеріал можна ввести в тонкі тріщини під низьким тиском. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Цей простий прийом став популярним, особливо для будівельного ремонту, оскільки зараз доступні ремонтні матеріали з дуже низькою в'язкістю. Оскільки ці ремонтні матеріали можуть легко затікати у дуже вузькі тріщини під дією сили тяжіння, немає потреби в проводці (тобто встановити квадратний або V-подібний резервуар для герметика). Оскільки електропроводка не потрібна, кінцева ширина ремонту дорівнює ширині тріщини, яка менш помітна, ніж тріщини проводки. Крім того, використання дротяних щіток і прибирання пилососом швидше і економічніше, ніж проводка.
Спочатку очистіть тріщини, щоб видалити бруд і сміття, а потім заповніть ремонтним матеріалом з низькою в’язкістю. Виробник розробив змішувальну насадку дуже малого діаметру, яка підключається до ручного двоствольного пістолета для нанесення ремонтних матеріалів (фото 1). Якщо наконечник насадки більший за ширину тріщини, може знадобитися певна маршрутизація тріщини, щоб створити поверхневу воронку, щоб відповідати розміру наконечника насадки. Перевірте в'язкість в документації виробника; деякі виробники вказують мінімальну ширину тріщини для матеріалу. Вимірюється в сантипуазах, коли значення в’язкості зменшується, матеріал стає тоншим або легше затікає у вузькі тріщини. Простий процес впорскування під низьким тиском також можна використовувати для встановлення ремонтного матеріалу (див. Малюнок 2).
Фото 3. Електропроводка та герметизація передбачає спочатку розрізання контейнера для герметика квадратним або V-подібним лезом, а потім заповнення його відповідним герметиком або наповнювачем. Як показано на малюнку, фрезерна тріщина заповнюється поліуретаном, а після затвердіння її подряпають і врівень з поверхнею. Кім Башам
Це найпоширеніший спосіб ремонту одиничних, дрібних і великих тріщин (фото 3). Це неструктурний ремонт, який передбачає розширення тріщин (проводки) і їх заповнення відповідними герметиками або наповнювачами. Залежно від розміру та форми резервуара для герметика та типу герметика або наповнювача, що використовується, електропроводка та герметизація можуть відновити активні та сплячі тріщини. Цей метод дуже підходить для горизонтальних поверхонь, але також може використовуватися для вертикальних поверхонь з ремонтними матеріалами, що не просідають.
Відповідні ремонтні матеріали включають епоксидну смолу, поліуретан, силікон, полісечовину та полімерний розчин. Для плити перекриття проектувальник повинен вибрати матеріал з відповідними характеристиками гнучкості та твердості або жорсткості, щоб пристосуватись до очікуваного руху підлоги та майбутнього руху тріщин. Зі збільшенням гнучкості герметика збільшується допуск до поширення та руху тріщин, але несуча здатність матеріалу та опора краю тріщини зменшуються. Зі збільшенням твердості збільшується несуча здатність і опора краю тріщини, але допуск до руху тріщини зменшується.
Малюнок 1. Зі збільшенням значення твердості за Шором матеріалу зростає твердість або жорсткість, а гнучкість зменшується. Для того, щоб запобігти відшарування країв тріщин, які піддаються впливу жорстких коліс, потрібна твердість за Шором щонайменше приблизно 80. Кім Башам віддає перевагу твердішим ремонтним матеріалам (наповнювачам) для неактивних тріщин у твердих дорожніх підлогах, оскільки краї тріщин кращі, як показано на малюнку 1. Для активних тріщин перевагу надають гнучким герметикам, але несуча здатність герметика та опора краю тріщини низька. Значення твердості за Шором пов’язане з твердістю (або гнучкістю) ремонтного матеріалу. Зі збільшенням значення твердості за Шором твердість (жорсткість) ремонтного матеріалу збільшується, а гнучкість зменшується.
Для активних переломів розмір і форма резервуара з герметиком настільки ж важливі, як і вибір відповідного герметика, який може адаптуватися до очікуваного руху перелому в майбутньому. Фактор форми - це співвідношення сторін резервуара для герметика. Загалом, для гнучких герметиків рекомендовані форм-фактори 1:2 (0,5) і 1:1 (1,0) (див. Малюнок 2). Зменшення форм-фактора (шляхом збільшення ширини відносно глибини) зменшить деформацію герметика, викликану зростанням ширини тріщини. Якщо максимальна деформація герметика зменшується, кількість тріщин, які може витримати герметик, збільшується. Використання рекомендованого виробником форм-фактора забезпечить максимальне подовження герметика без збоїв. Якщо необхідно, встановіть опорні стрижні з піни, щоб обмежити глибину герметика та допомогти сформувати витягнуту форму «пісочного годинника».
Допустиме подовження герметика зменшується зі збільшенням коефіцієнта форми. Для 6 дюймів. Товста плита загальною глибиною 0,020 дюйма. Коефіцієнт форми резервуара з тріщинами без герметика становить 300 (6,0 дюймів/0,020 дюймів = 300). Це пояснює, чому активні тріщини, закладені еластичним герметиком без ємності для герметика, часто виходять з ладу. Якщо немає резервуара, якщо відбувається будь-яке поширення тріщини, деформація швидко перевищить здатність герметика до розтягування. Для активних тріщин завжди використовуйте резервуар для герметика з форм-фактором, рекомендованим виробником герметика.
Малюнок 2. Збільшення співвідношення ширини до глибини збільшить здатність герметика протистояти майбутнім розтріскуванням. Використовуйте форм-фактор від 1:2 (0,5) до 1:1 (1,0) або відповідно до рекомендацій виробника герметика для активних тріщин, щоб гарантувати належне розтягування матеріалу в міру збільшення ширини тріщини в майбутньому. Кім Башам
Ін’єкційна епоксидна смола з’єднує або зварює тріщини на 0,002 дюйма разом і відновлює цілісність бетону, включаючи міцність і жорсткість. Цей метод передбачає нанесення на поверхню покриття з епоксидної смоли, що не провисає, для обмеження тріщин, встановлення ін’єкційних отворів у свердловину через близькі проміжки вздовж горизонтальних, вертикальних або верхніх тріщин, а також закачування епоксидної смоли під тиском (фото 4).
Міцність на розрив епоксидної смоли перевищує 5000 psi. З цієї причини ін’єкції епоксидної смоли вважаються структурним ремонтом. Однак ін’єкція епоксидної смоли не відновить проектну міцність, а також не зміцнить бетон, який зламався через помилки проектування чи конструкції. Епоксидна смола рідко використовується для ін’єкції тріщин для вирішення проблем, пов’язаних із несучою здатністю та проблемами безпеки конструкції.
Фото 4. Перед ін’єкцією епоксидної смоли поверхню тріщини необхідно покрити епоксидною смолою, яка не просідає, щоб обмежити епоксидну смолу під тиском. Після закачування епоксидний ковпачок видаляється шляхом шліфування. Зазвичай після зняття кришки на бетоні залишаються сліди стирання. Кім Башам
Ін’єкція епоксидної смоли – це жорсткий ремонт на всю глибину, а ін’єктовані тріщини міцніші, ніж прилеглий бетон. Якщо вводяться активні тріщини або тріщини, що діють як усадочні чи компенсаційні шви, очікується утворення інших тріщин поряд із відремонтованими тріщинами або поза ними. Ін'єктувати тільки сплячі тріщини або тріщини з достатньою кількістю сталевих прутків, що проходять через тріщини, щоб обмежити майбутні рухи. У наведеній нижче таблиці підсумовано важливі функції вибору цього варіанта ремонту та інших варіантів ремонту.
Поліуретанову смолу можна використовувати для герметизації мокрих і протікаючих тріщин розміром до 0,002 дюйма. Цей варіант ремонту в основному використовується для запобігання витоку води, включаючи впорскування реактивної смоли в тріщину, яка поєднується з водою, утворюючи набрякаючий гель, закриваючи витік і закриваючи тріщину (фото 5). Ці смоли переслідуватимуть воду та проникатимуть у вузькі мікротріщини та пори бетону, утворюючи міцний зв’язок із вологим бетоном. Крім того, затверділий поліуретан є гнучким і може витримувати майбутній рух тріщин. Цей варіант ремонту є остаточним ремонтом, підходить для активних або сплячих тріщин.
Фото 5. Ін’єкція поліуретану включає свердління, установку отворів для ін’єкцій та ін’єкцію смоли під тиском. Смола реагує з вологою в бетоні, утворюючи стабільну та гнучку піну, яка закриває тріщини та навіть тріщини, що протікають. Кім Башам
Для тріщин з максимальною шириною від 0,004 дюйма до 0,008 дюйма це природний процес відновлення тріщини за наявності вологи. Процес загоєння відбувається за рахунок негідратованих частинок цементу, які піддаються впливу вологи та утворюють нерозчинний гідроксид кальцію, який вимивається з цементного розчину на поверхню та реагує з вуглекислим газом у навколишньому повітрі з утворенням карбонату кальцію на поверхні тріщини. 0,004 дюйма. Через кілька днів широка тріщина може зарости, 0,008 дюйма. Тріщини можуть зажити протягом декількох тижнів. Якщо на тріщину впливати швидкоплинною водою і рухом, загоєння не відбудеться.
Іноді «без ремонту» є найкращим варіантом ремонту. Не всі тріщини потрібно ремонтувати, і моніторинг тріщин може бути найкращим варіантом. При необхідності тріщини можна закрити пізніше.
Час публікації: 03 вересня 2021 р