Ремонт бетонных колонн при трещинах и повреждениях
Перед началом ремонта бетонной колонны необходимо знать осевую мертвую нагрузку, осевую живую нагрузку, горизонтальную нагрузку и связанные с ней моменты.
Ремонт бетонных колонн можно разделить на две категории. Поверхностный или косметический ремонт покрывает только местное разрушение, а структурный ремонт восстанавливает или укрепляет поврежденные колонны. Если разрушение не приводит к значительному уменьшению поперечного сечения, можно успешно использовать обычный ремонт бетона.
Методы ремонта бетонных колонн при повреждениях и трещинах
Колонны могут быть отремонтированы с помощью одного или нескольких из следующих методов:
- Ограждение или увеличение поперечного сечения колонны (оболочка).
- Катодная защита для остановки коррозии арматурной стали.
- Повторная алкализация арматурной стали для остановки коррозии.
- Выделение хлоридов для замедления коррозии арматурной стали.
- Укрепление с помощью стальных листов, углеродных или стекловолоконных материалов.
- Добавление сдвигающих манжет для увеличения прочности на сдвиг промежуточных этажей.
- Добавление узла стальной пластины для увеличения моментов.
- Дополнительные колонны.
- Применение системы защиты для предотвращения коррозии в будущем.
Следующие параметры важны для проектирования и выполнения ремонта колонн:
Разгружающие колонны
В тех случаях, когда разрушение колонны значительное, обычно требуется разгрузка колонны, чтобы все поперечное сечение отремонтированной колонны было способно нести вновь введенную расчетную нагрузку. Без такой разгрузки новый ремонт практически не будет нести никакой нагрузки.
Сушильная усадка нового материала может еще больше уменьшить эту долю нагрузки. К сожалению, разгрузить колонны может быть сложно и дорого, особенно в высотных зданиях. Если существующая нагрузка на колонну не снята перед ремонтом, оболочка будет только ограничивать существующую колонну. Процент прямой нагрузки, воспринимаемой оболочкой, будет очень мал (менее 25 процентов от прочности оболочки).
Если невозможно снять нагрузку с колонны, то система дополнительных колонн может обеспечить альтернативный метод поддержки в сочетании с ремонтом существующей колонны.
Перераспределение нагрузки
В случае коррозии арматуры и значительного разрушения бетона нагрузка перераспределяется в конструкции до ремонта по новой схеме, что необходимо учитывать при проектировании ремонта. Это перераспределение может повлиять даже на прилегающие элементы.
Дополнительная арматурная сталь
Обычно во время ремонта нельзя нарушать связи колонн, так как это может привести к смятию продольных стержней. Следовательно, дополнительные вертикальные брусья могут быть размещены вне первоначальной клетки с дополнительными стяжками. Если дополнительные перекладины размещаются вне стяжек, размеры колонн должны быть увеличены для обеспечения достаточного покрытия. Для боковой поддержки дополнительных стержней используются шпилечные стяжки, обычно из нержавеющей стали.
Удаление бетона
Удаление бетона внутри обоймы колонны должно производиться только в том случае, если колонна разгружена. В противном случае продольные стержни могут смяться и произойдет разрушение колонны от сжатия.
Корродированная арматурная сталь
Нет необходимости удалять проржавевшую арматуру с уменьшенной площадью поперечного сечения, если потеря дополнена дополнительными арматурными стержнями. Длина нахлеста такого соединения должна соответствовать площади, потерянной в результате коррозии по обе стороны от проржавевшей части арматуры, которая дополняется.
Частично корродированные арматурные стержни, оставленные на месте, должны быть тщательно очищены пескоструйной обработкой до получения голого металла. Стержни с чрезмерной коррозией должны быть заменены свежей арматурой с полным нахлестом с обеих сторон.
Корродированные стяжки
Проржавевшие стяжки можно заменить, добавив стяжки-шпильки из нержавеющей стали, закрепленные в бетоне. Часто необходимо уложить дополнительный материал вокруг колонн, чтобы обеспечить достаточное прикрытие дополнительных связей.
Бетон низкой прочности
Если прочность бетона низкая, что приводит к недостаточной несущей способности, существует несколько альтернатив:
- Арматурные прутки из нержавеющей стали – виды и свойства.
- Что такое стяжка пола? Ее виды, материалы, конструкция и применение.
- Как рассчитать длину нахлеста для арматуры в бетоне (R.C.C)?.
- Советы и правила проектирования железобетонных колонн.
- ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЛОНН С ОСЕВОЙ НАГРУЗКОЙ.
- Нержавеющая сталь в качестве армирующего материала.
- Ремонт арматуры: Методы и процедуры.