Модернизация структурных элементов из РСС, типы, выбор и процедуры - Строительство и ремонт

Модернизация структурных элементов из РСС проводится для восстановления прочности разрушенных структурных бетонных элементов и предотвращения дальнейшего разрушения бетона. Дефицит прочности бетонных конструкций может быть вызван некачественным исполнением, ошибками проектирования и разрушением под воздействием вредных агентов.

Процесс восстановления должен начинаться с исследования и диагностики трещин, а затем применения подходящей техники восстановления и совместимых материалов.

Существует несколько методов, используемых для восстановления структурных элементов, таких как увеличение сечения, внешнее скрепление пластин, внешнее пост-натяжение, цементация и полимерные композиты, армированные волокнами. В зависимости от тяжести повреждения и требуемой мощности, которую необходимо восстановить, выбирается и применяется соответствующая техника восстановления.

Содержание: [показать]

Когда конструктивные элементы из РСС нуждаются в модернизации?

Существует несколько проблем, с которыми сталкиваются
и их необходимо решать. К общим проблемам относятся:

Структурные
трещины.

Повреждения
структурных элементов.

Чрезмерная
нагрузка.

Ошибки
в проектировании или строительстве.

Модификация
структурной системы.

Сейсмические
повреждения.

Коррозия
вследствие проникновения – соты

Структурные трещины
Структурное повреждение

Методы модернизации RCC
Структурные элементы

Композиты из полимеров, армированных волокном (FRP).

Внешнее склеивание пластин.

Приповерхностное крепление стеклопластиковых стержней или полос.

Увеличение сечения.

Внешнее пост-натяжение.

Затирка.

Инъекция эпоксидной смолы

Модернизация с помощью композита FRP
Увеличение сечения
Скрепление плит

Факторы, определяющие выбор метода модернизации

Прочность существующего бетона.

Доступность рабочих зон.

Величина прочности, которую необходимо
увеличить.

Стоимость строительства и
обслуживание.

Ограничения по времени.

Проблемы с расчисткой.

Учет сейсмического воздействия.

Экологические аспекты.

Стратегия модернизации

Определите требования к характеристикам элемента конструкции, который необходимо модернизировать.

Затем составьте общий план от этапа обследования до выбора метода модернизации, проектирования модернизируемой конструкции и выполнения работ по модернизации.

После завершения разработки плана обследуйте элемент конструкции, который необходимо модернизировать.

Оценить эксплуатационные характеристики конструктивного элемента на основании результатов инспекционной работы.

Проверьте, соответствует ли конструктивный элемент требованиям к эксплуатационным характеристикам.

Если конструкция не соответствует требованиям к эксплуатационным характеристикам, и если желательно продолжить использование конструкции путем модернизации, приступайте к проектированию конструкции для модернизации.

Выберите подходящий метод модернизации.

Укажите используемые материалы, конструктивные характеристики и метод строительства.

Оцените характеристики конструкции после модернизации и убедитесь, что она соответствует требованиям к эксплуатационным характеристикам.

Если установлено, что конструкция, подвергшаяся модернизации, способна удовлетворять эксплуатационным требованиям при выбранных методах модернизации и строительства, выполните работы по модернизации.

Как исследовать и диагностировать трещины?

После появления трещин в конструктивных элементах из РСС необходимо диагностировать первопричину появления трещин.

Если установлено, что трещины в бетоне возникли из-за коррозии стали, необходимо дальнейшее полевое исследование и испытания, такие как разрушающие (испытание керна) и неразрушающие испытания (отбойный молоток, метод ультразвуковой скорости импульса и определение местоположения арматуры и т.д.).

Определите степень трещин, отколов бетонного покрытия и коррозии стали для каждого элемента. В следующей таблице приведена классификация трещин с указанием их ширины:

Таблица 1 Классификация трещин в зависимости от ширины трещины

Ширина трещины
Классификация трещин
До 1 мм
Тонкие трещины
От 1 до 2 мм
Средние трещины
Более 2 мм
Широкие трещины

4. Определите состояние бетона, т.е. пористость, сегрегацию, толщину и состояние покрытия.

5. Укажите степень повреждения арматурных стержней.

6. Расследование неудач предыдущих ремонтов, если таковые имели место.

Материалы, используемые для ремонта
трещины в бетоне

Для ремонта трещин и восстановления конструкций из РСС обычно используются следующие материалы:

1. Портландцемент

Инъекции цементной суспензии с полимерами или без них для заделки зазоров, пор или трещин, Мотор с пластификаторами или без них для замены бетонного покрытия или поверхностного слоя, Микробетон: Гунитинг / торкретирование в качестве замены бетона или покрытия, и Бетон с пластификаторами или без пластификаторов в качестве замены существующего бетона.

2. Модифицированный полимерами бетон (PMC)

Модифицированный полимерами бетон или растворы
с помощью полимерных латексов, таких как акрилаты и SBR (Styrene Butadiene
Rubber).

3. Эпоксидные смолы

Эпоксидные смолы с добавлением или без добавления наполнителей, таких как кварцевый песок, для инъекций или ремонта бетона. Полимерные смолы с добавлением или без добавления наполнителей для ремонта бетона.

Диагностика
Структурные повреждения и их ремонт

1. Модернизация корродированного элемента конструкции

Если началась коррозия, то
процесс:

Удалите слабый бетон и обнажите арматуру по всему периметру.

Очистите сталь от ржавчины с помощью проволочных щеток или пескоструйной обработки.

Нанесите средства для удаления ржавчины и предотвращения ржавчины.

Установите арматуру, дополняющую ржавую сталь, при необходимости с анкерным креплением, т.е. соединителями на срез.

Нанесите липкий слой (связующий слой для обеспечения сцепления между старым и новым бетоном) из полимерного или эпоксидного связующего материала.

Используйте одну из технологий ямочного ремонта для восстановления бетона до первоначального уровня поверхности. Очень хорошо подходят растворы, модифицированные полимерами. Их можно использовать как с гинированием, так и без него.

Инъекция цементного раствора или модифицированного полимерами раствора или эпоксидной смолы для заполнения пор, внутренних трещин или ячеистой структуры.

Нанесите подходящее защитное покрытие.

Ремонт структурных трещин

2. Модернизация сильно поврежденного бетона

В случае, если состояние исходного
бетон очень плохой, и инъекционная цементация не в состоянии восстановить
секцию, чтобы выдержать требуемую нагрузку, необходимо обеспечить покрытие бетонной секции RCC оболочкой
должна быть обеспечена.

Обеспечить необходимую систему поддержки конструкции.

Удалите слабый бетон.

Очистите поверхность и очистите сталь от ржавчины.

Нанесите средства для удаления ржавчины и предотвращения ржавчины.

Обеспечьте дополнительную сталь по всему периметру секции.

Установите необходимую опалубку.

Нанесите связующее покрытие на полимерной основе между старым и новым бетоном.

Уложите бетон требуемой толщины, марки и удобоукладываемости с добавлением пластификаторов.

Читайте далее: