Jak zpevnit rozpadající se beton?

Oprava betonu může být vyžadována v různých případech – když končí životnost konstrukcí a je potřeba jejich sanace, při destrukci prvků vlivem různých vlivů, při konstrukčních chybách atd. Existuje mnoho typů defektů a destrukce betonového monolitu, proto je pro dosažení maximálních výsledků důležité vybrat vhodné materiály a nástroje pro opravu.

Obnovu betonu lze provádět za použití různých materiálů a technologií. Vybírají se podle typu zkoumaného a analyzovaného poškození. Při výběru technologického řešení se zaměřujeme na nejlepší moderní technologie a materiály, díky kterým je možné prodloužit životnost betonu o 15-40 let.

• Hloubka a rozložení vad.
• Míra odpovědnosti konstrukce, zatížení, únosnost.
• Umístění a dostupnost celé stavby.
• Provozní podmínky (agresivní prostředí, dynamické zatížení, vlhkost/teplota).
• Rozsah práce.
• Požadavky na estetiku a vzhled konstrukce.

Všechny prostředky používané k opravám betonových konstrukcí podléhají následujícím požadavkům: tixotropie, tekutost, nízký součinitel vody a cementu, nesmršťování, dobrá přilnavost.

V jakých případech je nutné opravit betonové výrobky a konstrukce?

Vezmeme-li v úvahu zkušenosti s inspekcí a provozem různých konstrukcí a budov z betonu (nedávno postavených i starých), můžeme s jistotou říci, že jich je potřeba opravit poměrně hodně. To je způsobeno různými důvody: od nesprávného návrhu a neschopnosti monolitu odolat rázovému zatížení až po vypršení trvanlivosti nebo zničení v důsledku nehod a povětrnostních vlivů.

Ne všechny vady a poškození vyžadují úplné zničení betonového kamene a výstavbu nového zařízení. V mnoha případech stačí konstrukci správně opravit, aby byly úspěšně zachovány všechny její technické vlastnosti a výrazně prodloužena její životnost, což zaručuje pevnost a spolehlivost.

Vadou stavební konstrukce je nesplnění požadavků projektové / regulační dokumentace. Závady se mohou objevit při stavebním řízení na území nebo při výrobě prvku v podmínkách závodu (v tomto případě hovoříme o chybách v projektu nebo o porušení technologie pro provádění prací).

Poruchy tohoto typu jsou například pozorovány u železobetonových konstrukcí – jedná se o smršťovací trhliny, dutiny, které jsou způsobeny nedodržením technologie lití a sušení. Pokud jsou závady příliš závažné, negativně ovlivňují únosnost směrem dolů a způsobují další problémy.

Kromě toho se vady mohou objevit i během provozu pod vlivem vnějších faktorů, negativních vlivů.

Příklad: poškození železobetonových výrobků ve formě třísek od nárazů, které snižují životnost konstrukce a její únosnost. Často je pozorována expozice výztuže, což je také nebezpečné – kov koroduje a deformuje beton.

Pokud se po průzkumu a výpočtech ukáže, že konstrukce nebo budova může ještě sloužit, je nutné pouze odstranit problémy a zpevnit některé uzly, opravit betonové povrchy, chránit výztuž atd., jedná se o oprávněné akce. Výsledkem je, že práce je levnější než výměna budovy/prvku za celý cyklus prací.

Moderní materiály pro opravy betonových výrobků

Nevyplatí se beton obnovovat a opravovat běžnou směsí cementu a písku. Řešení opravy by mělo poskytovat maximální charakteristiky pevnosti, spolehlivosti, přilnavosti, plasticity, tixotropie, protože v tomto případě není vytvořen pouze design podle technologie, ale jsou odstraněny chyby, vady, jsou spojeny uzly, dochází ke zvýšenému efektu zátěže atd.

Pokud vezmeme v úvahu domácí výrobce univerzálních směsí, které lze použít k opravě a ochraně betonu, pak jsou materiály Penetron-Russia považovány za nejlepší na trhu. Nejoblíbenějšími skladbami jsou „Skrepa M700 Structural“ a „Skrepa M500 Repair“.

• Minimální doba tuhnutí.
• Vysoká pevnost v tlaku, která je zajištěna již v raných fázích.
• Tixotropie, plasticita, zpracovatelnost.
• Vysoká úroveň mrazuvzdornosti, odolnosti proti vodě a odolnosti proti opotřebení.
• Dobrá přilnavost k betonu.
• Trvanlivost a odolnost proti korozi.
• Úplná absence smrštění.

Díky těmto vlastnostem začne opravený a obnovený úsek konstrukce po rychlém ztuhnutí okamžitě pracovat na stejné úrovni jako zbytek monolitu jako celku. V co nejkratším čase je obnoven výchozí ukazatel únosnosti, který umožňuje další provoz konstrukcí bez nutnosti demontáže a výměny.

Konstrukční složení vykazuje vyšší rychlosti a hodnoty, proto se používá v nejtěžších případech a kritických konstrukcích. Materiál se tedy používá například při práci s rozpěrnými konstrukcemi mostů. Kompozice umožňuje obnovit geometrický tvar konstrukcí i v případě vážného poškození a defektů.

Rozsah těchto dvou řešení pokrývá téměř všechny oblasti stavebnictví: používají se k opravám konstrukcí a konstrukcí pro různé účely (včetně mostů, chladicích věží, tunelů, zařízení na skladování ropy, úpraven vody, zásobníků vody, betonových doků, havarijních a civilních obranná zařízení atd.).

V podmínkách soukromé výstavby a oprav nezatížených konstrukcí se často používají malty namíchané na bázi vysokopevnostního cementu se speciálními komplexními přísadami, relevantní jsou také vláknobetony, polymerní roztoky, rychle tvrdnoucí cementy atd. Nejdůležitějším úkolem je zajistit požadované vlastnosti konstrukce a dosáhnout vysoké adheze mezi hlavní konstrukcí a opravovaným místem.

Ke zlepšení vazby mezi starým/novým betonem lze použít techniky. Pokud dojde k výraznému poškození povrchu, základna se vyplní novým betonem, po předchozím vyčištění oblasti na odolný monolit.

Obyčejný těžký beton je vhodný pro částečné / kompletní opravy konstrukcí, při aplikaci opravných hmot s vrstvou větší než 10 centimetrů, při lití masivních železobetonových plášťů.

Plocha určená k opětovnému betonování se prohloubí, provede se v dostatečné tl. Je žádoucí vyztužit ocelovou sítí střelbou k základně pomocí hmoždinek nebo pevným upevněním jinými metodami. Starý beton je důkladně očištěn a umyt, čímž se obnaží zrna plniva a povrch se zdrsní. Pro zvýšení adheze lze vyrobit i další vrstvu (cementová lepidla, epoxidové kompozice, polymerní akryláty a další).

Náklady na obnovu a opravu

Náklady na obnovu a opravu betonových konstrukcí přímo závisí na složitosti úkolu, objemech, problémech, použitých materiálech a dalších faktorech. Cena vychází z kalkulace metrů čtverečních konstrukce, kterou je třeba opravit nebo obnovit. Obvykle jsou náklady nižší, tím více m2 je třeba obnovit.

Možné druhy prací: odstranění vadné / poškozené betonové vrstvy do určité hloubky (čím hlouběji – tím dražší), odstranění rzi výztuže, obnova ochranné vrstvy betonového monolitu, hydroizolace opěr, spár mezi bloky, za studena spáry, trhliny, hydroizolace prefabrikovaných a monolitických konstrukcí, zařízení shtrob a jejich plnění opravnou hmotou a další druhy prací.

Hodně také záleží na regionu – například v Moskvě může práce stát mnohem více než v regionech kvůli rozdílným mzdám, nákladům na pronájem prostor, materiálu atd.

Pokud veškerou práci děláte sami, pak se cena skládá pouze z nákladů na materiál a času stráveného dokončením úkolu. Je také vhodné nejprve provést návrh konstrukce určené k obnově, vše pečlivě spočítat, určit proveditelnost postupů opravy a zajistit účinnost zvoleného způsobu a složení.

Beton je kompozitní materiál, který ve zmrzlém stavu tvoří umělý kámen s kapilárně porézní strukturou. Od nárazu mechanického a jiného zatížení je náchylný k destrukci.

Pro opravy betonu v exteriéru nebo interiéru se používají speciální směsi. Prodávají se hotové nebo se vyrábějí nezávisle smícháním poměrů potřebných složek.

Jaké jsou konkrétní škody a příčiny

Abyste pochopili příčiny poškození, musíte znát vlastnosti a složení betonu. Připravuje se z cementu, písku a vody. Jako plnivo používám drcený kámen a pro zlepšení výkonu – speciální přísady, například změkčovadlo, sklolaminát. Pro pevnost je betonová konstrukce vyztužena výztuží.

Když roztok ztuhne, stáhne se, jinými slovy se stáhne. Výsledný umělý kámen je pevný v tlaku, ale není odolný vůči roztahování. Když na něj během provozu působí takové síly, tvoří se defekty.

Poškození je následujících typů:

1. Uvolnění celkové struktury. Vady nemusí být vizuálně viditelné, ale drobná poškození snižují pevnost betonové konstrukce.
2. Destrukce povrchu. Vada se objevuje na horních vrstvách betonu ve formě třísek, výmolů.
3. Zničení hlubokých vrstev. Vada se projevuje trhlinami, které se tvoří v uvolněných místech betonové konstrukce.

Obecně lze říci, že existují dva důvody pro výskyt destruktivního procesu betonu: porušení technologie jeho výroby a ze stáří. O prvním faktoru nejsou žádné otázky. Pokud není malta vyrobena správně, bude mít betonová konstrukce stejnou kvalitu.

Pokud jde o stáří, zrychlení procesu ovlivňují následující faktory:

• nadměrné mechanické zatížení;
• expozice chemickým látkám;
• nárůst fyzikálních procesů způsobených tepelnou roztažností;
• koroze výztuže.

Pokud je zjištěna počáteční fáze poškození, je nutné urychleně opravit starý beton, aby se zabránilo jeho další destrukci.

Opravné malty na beton

Aby byla obnova umělého kamene úspěšná, před výběrem opravné kompozice se provede důkladná kontrola zničené struktury, provede se analýza. Směs se vybírá s ohledem na následující faktory:

• stupeň zatížení konstrukce, její únosnost;
• hloubka poškození;
• provozní podmínky betonu (vlhké prostředí, teplotní režim, stupeň vystavení agresivnímu prostředí);
• přístup k poškozené oblasti;
• odhadovaný rozsah práce.

Při opravě betonového povrchu ve viditelné oblasti je důležité zvážit estetické požadavky.

Oprava velkých škod

Velká poškozená plocha se vyplní novou betonovou maltou. Nejprve se povrch konstrukce očistí od uvolněných kusů, prachu. Měl by zůstat čistý, pevný podklad z kvalitního betonu.

Plnění se provádí cementovou kompozicí s komplexními přísadami, které zlepšují její výkon. Rychle tvrdnoucí polymermalta nebo vláknobeton poskytují dobré výsledky.

Aby byla oprava betonu cementovou maltou úspěšná, je důležité vytvořit podmínky pro jeho spolehlivé přilnutí k obnovenému podkladu. Obvykle se praktikují dva způsoby:

1. Nepřetržité nalévání celé plochy konstrukce se provádí roztokem o tloušťce více než 100 mm. V případě částečné obnovy se místo betonáže prohloubí.
2. Nejlepší přilnavost starých a nových vrstev nastane, když se ocelová síť přichytí hmoždinkami k obnovenému podkladu.

Před nalitím roztoku se povrch opravované konstrukce ošetří epoxidovými, akrylátovými nebo jinými lepidly, která zajišťují lepší přilnavost.

Suché směsi pro opravy betonu

Všechny suché směsi pro opravy betonu obsahují cement pro zajištění optimální kompatibility s betonovou konstrukcí, která má být opravena. Na stavebním trhu existuje mnoho kompozic od různých společností.

Nejoblíbenější výrobci jsou považováni za “Knauf”, “Osnovit”.

Opravná kompozice se nanáší ve vrstvě 5-50 mm na vodorovné a svislé podklady. Pro obnovu stropu je optimální zachovat tloušťku směsi 30 mm. Nejlepší přilnavost je zajištěna předúpravou betonu základním nátěrem nebo základním nátěrem.

OSNOVIT malta na opravy betonu

Podle typu aplikace se suché směsi dělí na následující typy:

• pro práci při teplotách nad + 5 ° C;
• při záporných teplotách;
• pro hydroizolaci a poskytování ochranných vlastností;
• na opravy, které nemění geometrii a únosnost betonové konstrukce.

Rozsah suchých směsí je všude tam, kde potřebujete provést rychlé opravy, odstranit závady.

• dobrá přilnavost ke starému základu;
• vysoká mechanická pevnost vytvrzené kompozice;
• díky přísadám se směs nesmršťuje;
• schopnost odstranit vady až do hloubky 100 mm.

Nevýhodou je vysoká cena, krátká životnost.

Tixotropní směsi

Ve skutečnosti se jedná o analogy konvenčních suchých směsí, ale se zlepšenými vlastnostmi. Populární výrobci jsou: MAPEI, BASF, Sika. V srdci tixotropní kompozice pro opravy betonu je cement, písek, komplexní přísady. Nejúčinnější jsou směsi s polymerním vláknem.

Sika opravná malta na beton

Na rozdíl od běžných suchých směsí se tixotropní hmoty nanášejí bez bednění na vodorovnou, svislou nebo stropní plochu.

Optimální tloušťka vrstvy je od 10 do 30 mm. Směs se používá při opravách monolitických a prefabrikovaných betonových konstrukcí, k těsnění spár, obnově ochranných vrstev.

• odolnost proti mechanickému namáhání, oděru;
• dobrá přilnavost k základně;
• odolnost zmrazené kompozice vůči vlhkosti, nízkým teplotám.

Nevýhodou je vysoká cena, nemožnost použití při teplotách pod nulou.

Epoxidové a polymerní sloučeniny

Hlavním účelem skladeb je oprava samonivelačních podlah, injektážní práce, organizace ochrany betonové konstrukce před účinky destruktivních faktorů. Populární výrobci: Elakor, Technoplast, KrasKO.

polymerní kompozice pro opravu betonu Elakor

Akrylátové směsi opravují trhliny v betonu, uzavírají třísky, ošetřují podklad pro zlepšení odolnosti vůči vodě. Epoxidové směsi pomáhají obnovit únosnost umělého kamene, opravit praskliny.

Někdy se kompozice aplikuje pro zlepšení přilnavosti základny s novou opravnou vrstvou. Polyuretanové směsi eliminují netěsnosti, zabraňují zatékání vody.

• odolnost proti mechanickému a chemickému namáhání;
• dobrá odolnost proti opotřebení;
• vysoká přilnavost k základně;
• dobré hydroizolační vlastnosti.

Nevýhodou je krátká trvanlivost.

Technologie opravy

Obecně je technologie opravy založena na následujících krocích:

• příprava základů pro restaurování;
• montáž bednění a navlhčení podkladu (v případě potřeby);
• příprava roztoku;
• nanesení opravné betonové směsi na opravený podklad.

Dalším krokem je péče o obnovenou oblast.

Přípravné práce

Betonová konstrukce pro obnovu se připravuje následujícími způsoby:

1. Mechanická příprava zahrnuje použití dláta, kladiva, děrovače nebo jiného nástroje, který pomůže odstranit nespolehlivé oblasti betonu.
2. Tepelná příprava je založena na zahřátí povrchu betonového podkladu hořákem na teplotu 90 °C. Pražením se z umělého kamene odstraní nečistoty. Po tepelné přípravě následuje mechanická nebo hydraulická příprava.
3. Chemická příprava zahrnuje ošetření báze činidly, používá se tam, kde nelze použít mechanickou metodu.
4. Hydraulická příprava je založena na použití zařízení, které vytváří vysoký tlak až 120 MPa. Metoda se používá všude tam, kde je bezpečné zvýšit vlhkost vzduchu.

Účelem přípravku je odstranit rozbité části betonu. Optimální je vzorkování vrstvy do hloubky 20 mm, s minimální šířkou 100-150 mm.

Příprava roztoku

Suché složení betonové opravné směsi se ředí vodou. Optimální je použít míchačku na beton pro velké množství, pro malou dávku – vrtačku s tryskou. Množství přidané vody je uvedeno v návodu, ale obvykle se přidává 1 litru tekutiny na 0,13 kg prášku.

Příprava kompozitních, těsnících a injekčních formulací zahrnuje smíchání složek v čisté nádobě. Poměry jsou podobně uvedeny v pokynech.

Jakékoli řešení je připraveno ve správném množství s ohledem na dobu jeho životaschopnosti.

Odstranění velké závady bedněním

Při opravě velkých závad způsobených stavebníky je nutné jednat. Bednění je opatřeno deskami, překližkami, dlouhé úseky jsou vyztuženy podpěrami, aby se zabránilo průhybům.

Podklad je ošetřen základním nátěrem. Betonová malta se nanáší ručně, následuje hutnění vibrátorem, dokud se na povrchu neobjeví cementové mléko. Cementovaný povrch se pokryje fólií a po úplném ztuhnutí se odstraní spolu s bedněním.

Vzniklé přebytečné výčnělky se očistí, technologické dutiny se utěsní injektáží.

Opravy pomocí kompozitních směsí

Technologie se v případě potřeby používá ke zpevnění konstrukce bez jejího zatěžování a změny geometrie. Nejprve se podklad opískuje nebo obrousí, nanese se epoxidový základní nátěr, nechá se schnout až 12 hodin.

Kapalná směs se nanáší válečkem, štětcem. Pokud je v kompozici přítomen písek, vyrovná se pomocí pravítka nebo hladítka. Po vytvrdnutí se obnovený povrch přebrousí, válečkem se nanese epoxidová pryskyřice pro uzavření pórů.

Odstraňování trhlin, složení kapaliny, plnění a injektáž

Oprava trhlin se provádí po odstranění příčin jejich vzniku, obnovení hydroizolace a úplném vysušení základny.

Metoda závisí na hloubce defektu:

• Malé pavoučí praskliny jsou eliminovány aplikací kapalných kompozic, které tvoří ochranný povlak.
• Hluboké trhliny na obou stranách jsou rozšířeny na cca 150-200 mm, prohloubeny na 50-70 mm. Prach je vyfukován z drážek kompresorem, polymerní kompozice je injektována vstřikováním nebo je umístěno těsnění, které vyplňuje dutiny betonem vyztuženým vlákny.

Složení směsi pro injektáž, technologie jejího dodávání závisí na velikosti trhliny. Malé drážky jsou vyplněny pneumatickým vstřikovačem, který vytváří tlak 0,2-0,3 MPa. V trhlinách o hloubce 450 mm a více se kompozice injektuje pomocí ruční pumpy, pakrů.

Pracovní tlak je udržován na 20 barech, ale během procesu může být zvýšen na 40 barů. Směs je dodávána, dokud neopustí sousední pakr instalovaný v puklině.

Oblasti s velkými trhlinami jsou sešity kotvami, po injektáži kanálů se na celou plochu základny nanese vrstva malty o tloušťce asi 20 mm.

Metoda tixotropního točení

Aby tixotropní směsi pevně přilnuly k podkladu, musí mít po přípravě hrubou texturu. Betonový povrch je vydatně impregnován vodou a za mokra ošetřen zeminou.

Na malých plochách se tixotropní oprava betonu provádí ručně. Směs se nanáší špachtlí, hladítkem nebo hladítkem. Na velkých plochách se používá metoda tortování. Tixotropní směs se dodává stlačeným vzduchem nebo pumpou na pneumobeton.

Jeden cyklus umožňuje nanesení vrstvy až do tloušťky 30 mm. Směs se vyrovná na obnovitelný základ. Počet vrstev, stejně jako jejich tloušťka, je dána projektem.

Závěr

Oprava betonových konstrukcí se provádí pomocí žebříků, žebříků, lešení. Při práci ve výškách používají pracovníci bezpečnostní pásy. Bezpečnostní normy se odrážejí v SNiP 12-03-2001 a SNiP 12-04-2002.