Существует ряд факторов, таких как прочность, долговечность, коэффициент теплового расширения, проницаемость, низкая сухая усадка, химические и электрические свойства, отверждение и стоимость, которые необходимо учитывать для выбора наиболее подходящих, совместимых и экономически эффективных ремонтных материалов.
Это гарантирует успешный и долговечный ремонт, обеспечивающий восстановление заданной прочности. Тем не менее, необходимо изучить доступность соответствующих материалов, оборудования и квалифицированной рабочей силы.
11 Факторы, влияющие на выбор ремонтных материалов
1. Прочность
Прочность на сцепление и сжатие являются важными свойствами почти во всех ремонтных и защитных работах. Прочность основного материала и ремонтных материалов должна быть практически одинаковой, или прочность ремонтных материалов должна быть немного выше. Это делается для достижения правильного и равномерного прохождения напряжений и деформаций через материалы.
Однако, если прочность как основного, так и ремонтного материалов велика, то ремонтный материал будет испытывать преждевременное разрушение из-за неравномерного потока напряжений и деформаций.
Сцепление между базовой бетонной поверхностью и ремонтным материалом должно быть удовлетворительным. Если существует неопределенность в отношении прочности связи, то можно рассмотреть соответствующие меры для повышения прочности связи, например, использование клея, системы блокировки поверхности, механической связи или их комбинации.
2. Долговечность
Ремонтный материал должен быть долговечным в условиях воздействия, которым подвергается поврежденная конструкция. Он должен демонстрировать достаточную устойчивость к химическому воздействию и устойчивость к любой форме энергии, такой как ультрафиолетовые лучи и тепло.
Долговечность бетонного образца
3. Коэффициент теплового расширения
Ремонтный материал должен иметь коэффициент расширения почти такой же, как у существующего бетона, чтобы убедиться, что излишние напряжения не передаются на границу склеивания или подложку. Термическая несовместимость может привести к разрушению либо на границе раздела, либо внутри материала меньшей прочности, особенно в случае накладок.
4. Низкая усадка при высыхании
В связи с тем, что усадка бетонного основания уже завершена, очень важно, чтобы ремонтные материалы имели минимально возможную сухую усадку для сохранения связи между ремонтным материалом и нижележащей бетонной поверхностью.
Если это условие не соблюдается, то сцепление ремонтного материала с бетонным основанием будет нарушено, что приведет к отслоению или образованию усадочных трещин на поверхности. Усадочные трещины пропускают воздух и влагу, поэтому стальные стержни подвергаются коррозии.
Предельные значения для ремонтных материалов на основе цемента для 28-дневной и предельной усадки при высыхании составляют 400 и 1000 миллионных долей, соответственно.
Усадка цементных ремонтных материалов может быть уменьшена путем использования смесей с низким В/Ц, максимальным практическим размером и объемом заполнителя, добавок, уменьшающих усадку, или использования строительных процедур, которые минимизируют потенциал усадки. Отверждение материалов очень важно, особенно при меньшей толщине.
Высыхание Усадка
5. Проницаемость
Проницаемость ремонтных материалов должна быть низкой, чтобы предотвратить проникновение агрессивных веществ, таких как углекислый газ, вода, кислород, промышленные газы и пары. Это необходимо для защиты арматуры от коррозии.
Однако, если непроницаемые материалы используются для больших заплат, накладок или покрытий, влага, поднимающаяся вверх через бетон основания, может оказаться в ловушке между бетоном и непроницаемым ремонтным материалом.
Эта влага может вызвать разрушение в месте соединения или сделать замораживание и оттаивание значительно более критичным. Ремонтный или защитный материал должен обеспечивать дыхание бетона под ним.
Проницаемость
6. Модуль упругости
Модуль упругости ремонтного материала должен быть аналогичен модулю упругости существующего бетона.
При неструктурном ремонте желателен более низкий модуль упругости ремонтного материала, чтобы помочь в релаксации растягивающих напряжений, вызванных сдерживаемой усадкой при высыхании.
Максимальный модуль упругости для ремонтных материалов на основе цемента обычно принимается равным 24 ГПа.
7. Химические свойства
pH близкий к 12 (щелочная среда) ремонтного материала лучше для защиты от коррозии заложенной арматуры. В противном случае дополнительная защита существующей арматуры может быть обеспечена катодной защитой или армирующими покрытиями.
8. Электрические свойства
Материалы, обладающие высоким электрическим сопротивлением, обычно изолируют отремонтированные участки от бетона, имеющего шансы на коррозию.
Разница в электрическом потенциале между ремонтным материалом и исходным бетоном может увеличить коррозионную активность по периметру ремонтной зоны, что приведет к преждевременному разрушению. Это обычно называют анодным кольцом или эффектом ореола.
9. Свойства цвета и текстуры
При ремонте архитектурных бетонных поверхностей цвет и текстура ремонтного материала не должны заметно отличаться от прилегающей поверхности. Перед началом ремонтных работ можно провести пробные испытания на объекте.
10. Требование к отверждению
Ремонтные материалы, не требующие отверждения или требующие минимального отверждения, очень желательны для того, чтобы уменьшить послеремонтный уход. Ремонтные материалы, требующие высокой степени отверждения, могут пострадать от неправильного отверждения и, следовательно, не будет достигнута заданная прочность.
11. Стоимость ремонтного материала
Желательно использовать экономически эффективный ремонтный материал, но эта мера должна осуществляться за счет эксплуатационных свойств материала.
Отверждение отремонтированного бетона
- Необходимые свойства материалов для ремонта бетона.
- Виды трещин в свежем и затвердевшем бетоне, их причины и борьба с ними.
- Виды усадки бетона и ее предотвращение.
- Строительство из бетона, компенсирующего усадку, для наземных плит перекрытия.
- Какие существуют методы ремонта трещин в бетоне?.
- Как бороться с трещинами из-за усадки?.
- Ремонт и восстановление бетонных конструкций при разрушениях и дефектах бетона.