Перекладка бетона – это метод восстановления тонуса или поврежденной поверхности бетонного пола или тротуара с целью сделать ее пригодной для использования без реконструкции всей конструкции.
Прежде чем приступить к какому-либо методу в рамках восстановления бетона, необходимо провести оценку существующей поверхности. Эта оценка проводится для того, чтобы выяснить, удовлетворяет ли существующий слой определенным проектным требованиям.
- Недостатки восстановления бетона
Требования к существующей поверхности бетонного покрытия
Как уже упоминалось выше, существуют определенные соображения, которые имеют первостепенное значение перед проведением работ по замене покрытия. К ним относятся:
1. Для того чтобы выполнить необходимые работы, существующий слой должен иметь достаточную толщину.
2. Бетонная поверхность может иметь как продольные, так и поперечные швы. Эти соединения должны плавно передавать нагрузку на нижележащий слой (грунт). Эта передача нагрузки должна осуществляться без нарушения гладкости поверхности (после проведения работ по замене покрытия).
Проникновение мелких твердых частиц или влаги должно быть ограничено швами или трещинами, имеющимися в слое покрытия или в подстилающем слое и покрытии.
3. Для того, чтобы противостоять суровым условиям воздействия, необходимо обеспечить достаточное укрытие для арматуры. Арматура должна иметь такие размеры и расстояние между ними, чтобы трещины были плотными.
4. Максимальный размер заполнителей, используемых в работе, зависит от толщины слоя покрытия и расстояния между сталями.
5. Необходимо использовать хорошие и долговечные заполнители. В местах, где существует вероятность замерзания и оттаивания, рекомендуется использовать воздухововлекающую систему. Также можно использовать соли для удаления льда.
6. Материал, используемый для строительства обочин, должен быть либо бетонным, либо из других стабилизированных материалов, чтобы исключить возможность просачивания материалов обочин между нижележащим дорожным покрытием и слоем покрытия.
Оценка существующего бетонного покрытия или тротуаров для повторного покрытия
Как уже упоминалось ранее, перед проведением работ по замене покрытия необходимо оценить состояние существующего дорожного покрытия.
Три основных элемента оценки состояния существующего покрытия – это:
- Оценка функционального состояния или состояние эксплуатационной пригодности
- Оценка повреждений посредством обследований
- Оценка посредством структурных испытаний
Три указанных критерия не являются взаимоисключающими друг друга. Они могут встречаться как по отдельности в существующем дорожном покрытии, так и в комбинации. Различные условия их возникновения влияют на решение о восстановлении покрытия.
Основным фактором, определяющим выбор оптимального варианта наложения покрытия, является понимание истинного состояния существующего покрытия или поверхности. Истинная оценка должна дать представление о том, как оно будет вести себя, когда новое покрытие будет уложено поверх существующего. Это состояние основано на структурной оценке, а не на функциональной.
Основные моменты, лежащие в основе оценки существующих дорожных покрытий, объясняются ниже:
Функциональная пригодность старого покрытия
Состояние эксплуатационной пригодности в основном связано с поверхностью бетона, подверженной движению. Это состояние дорожного покрытия, основанное на качестве езды. В методе оценки используются рейтинги панелей. Некоторые агентства проводят оценку на основе качества езды. Одним из таких примеров является измерение качества езды по типу отклика.
В связи с функциональной неадекватностью старого покрытия может быть предусмотрено наложение покрытия. Это покрытие может быть сделано для улучшения сопротивления скольжению поверхности. Если поверхность дорожного покрытия не соответствует одному или нескольким уровням обслуживания, то может быть предусмотрено функциональное перекрытие.
При функциональном перекрытии минимальная толщина покрытия будет такой, которая необходима для удобства строительства или доведения покрытия до приемлемого уровня обслуживания.
Обследование повреждений
Характер и степень повреждения существующего слоя могут быть определены с помощью обследования на наличие повреждений. Эти данные дают нам представление об эксплуатационных характеристиках слоя покрытия. В ходе обследования применяются различные методы. Однако стандартного метода пока не разработано.
Наиболее популярными являются следующие методы индекс состояния дорожного покрытия (PCI) и Система оценки состояния бетонного покрытия (COPES). Метод PCI применяется для гибких дорожных покрытий. COPES используется для бетонных покрытий.
Руководство под названием Руководство по определению повреждений дорожных покрытий использовалось и применялось в прошлом.
Структурная адекватность
Известный метод неразрушающего контроля применяется для определения структурной адекватности существующего поверхностного слоя. Это происходит через оценку реакции дорожного покрытия на приложенные нагрузки. Существует связь между характером реакции и структурной адекватностью дорожного покрытия.
AASHTO разработала другой подход, который называется “остаточный срок службы”. Как следует из названия, он оценивает срок службы, который расходуется дорожным покрытием. Мера потребления может быть основана либо на времени, либо на количестве нагрузок. Этот метод имеет ограничения по погрешности в измерении оставшегося срока службы. Он может показать большее или меньшее значение без какой-либо причины.
Другой подход был вновь предложен AASHTO (Третий подход). В этом случае для определения структурной способности слоя используются данные обследования повреждений и свойства материала существующего дорожного покрытия.
Структурная конструкция дорожного покрытия или полов, подлежащих восстановлению
При сравнении структурного недостатка и функционального недостатка, первый будет преобладать над вторым. Это связано с тем, что толщина, требуемая для устранения структурного недостатка, будет в любом случае больше, чем толщина, требуемая функциональным недостатком.
Проектирование толщины покрытия включает в себя множество подходов. Но он включает в себя определение следующих требований:
Другие требования при замене бетона
Ниже перечислены некоторые другие факторы, которые могут быть важны при восстановлении дорожного покрытия:
Интерфейс между бетонными слоями
Это зона между нижележащим слоем и поверхностью перекрытия. Это очень важный момент при проектировании. Характер сцепления определяется по границе раздела. Это сцепление влияет на характеристики всего слоя покрытия.
Если говорить об интерфейсных материалах, то они служат в основном двум целям. Интерфейсный материал либо улучшает связь между нижележащим слоем и слоем шлифовки. Либо они могут использоваться для разделения базового и шлифовального слоев.
В первом случае оба слоя будут вести себя монолитно при воздействии и передаче нагрузки. Вторая цель – заставить отдельные элементы действовать как отдельные элементы. Вторая цель означает, что связь между двумя слоями незначительна или отсутствует.
Исходя из этого, мы имеем скрепленная шлифовка и несвязанная шлифовка.
Склеенная шлифовка
Сайт бондированная шлифовка В основном используется обычный цементный бетонный раствор или затирка, служащая для сцепления старого и нового слоя. Приготовление цементного раствора осуществляется в мобильном смесителе.
В качестве материалов используются портландцемент и вода. В основном используется водоцементное соотношение не более 0,62. В некоторых районах они не используются. Но вместо цементного раствора в качестве связующего межфазного материала используется сам облицовочный материал. Они наносятся на чистую поверхность. Этот метод доказал свою эффективность в увеличении сцепления и долговечности.
Несвязанная шлифовка
Несвязанная шлифовка в основном используется в условиях, когда нижележащий слой очень слабый и имеет высокую степень разрушения. В таких условиях, если между новым покрытием и старым слоем образуется связь, возникает проблема отражательное растрескивание как говорят, возникнет.
Это происходит потому, что напряжение в слабом нижнем слое передается на новый верхний слой. Поэтому в таких ситуациях используется несвязанный материал интерфейса. Таким образом, оба слоя будут действовать и работать индивидуально.
Для получения такого положительного слоя существует множество материалов. Некоторые из них – асфальтоасфальтовые смеси различных типов и полиэтилен, другие материалы – отверждающие составы на основе воска и жидкие асфальты. Первоначально предпочтение отдавалось слою жидкого асфальта, покрытому полиэтиленовым листом.
Также указывается, что лучше использовать толстые слои покрытия, чем тонкие. Тонкие слои также могут создать вероятность появления отражательных трещин в наплавке. Ниже приведены рекомендации по устройству асфальтового несвязанного поверхностного слоя в различных условиях:
На рисунке ниже показано, что недостаточная толщина слоя не предотвратит шпоночное соединение накладки.
До и после обеспечения материала интерфейса между поврежденным и новым слоем
Дренаж для бетонной поверхности
В дорожных покрытиях необходимо предусматривать поперечные уклоны для обеспечения надлежащего отвода воды. Но сейчас возникла необходимость придать поверхности дорожного покрытия текстуру, чтобы добиться надлежащей и эффективной устойчивости к заносу. Также рекомендуется предусмотреть подповерхностный дренаж при устройстве покрытия.
Во время оценки дорожного покрытия проектировщика просят оценить наличие дефектов швов, подкачки, угловых разрывов или любых других дефектов в дорожном покрытии. Обычно это отражается на дорожном покрытии из ПКК.
В случае дорожных покрытий AC дистресс проявляется как усталостное растрескивание и выбоины. Любой признак разрушения под воздействием влаги означает, что дренажная система неадекватна. Поэтому перед устройством покрытия необходимо обеспечить надлежащий дренаж.
В случае, если межфазный слой не связан, дренажные слои с открытым гранулятом будут хорошо вести себя в качестве межфазного материала.
Армирование при восстановлении бетона
В некоторых дорожных покрытиях используется арматура в виде распределенной деформированной стали. Это обеспечит контроль различных типов трещин. Наблюдаемые трещины являются результатом расхождения швов.
Это происходит в основном из-за усадки, связанной с реакцией гидратации портландцемента (сухая усадка). Это зависит от температуры и влажности плиты.
Армирование, применяемое при восстановлении дорожного покрытия, очень похоже на то, которое используется при укладке нового дорожного покрытия. AASHTO 1993 содержит подробную информацию об этом.
Для накладок, которые соединяются через швы, длина плиты является фактором, который будет определять конструкцию армирования. Если длина плиты менее 4,6 м, то армирование не рекомендуется. Но в случае перекрытий большой длины, армирование предусматривается с площадью поперечного сечения от 0,05 до 0,20 % от поперечного сечения перекрытия.
В случае накладок, армированных бетоном, необходимо предусмотреть продольное армирование, чтобы поперечные трещины, которые образуются, плотно сближались. Это позволит избежать проникновения нежелательных химических веществ и осуществить хорошую передачу нагрузки. Здесь процент используемой стали больше, чем в накладках с шарнирным соединением.
Потребуется не менее 0,6% от поперечного сечения плиты. В современной практике используется 0,9% от площади поперечного сечения плиты.
Швы в бетонных полах и тротуарах
Движения, возникающие в дорожном покрытии из-за колебаний температуры и изменения объема бетона, должны быть облегчены путем обеспечения соответствующих швов в желаемых местах.
При устройстве покрытий из обычного цементобетона расположение и обеспечение швов зависит от типа используемого интерфейса. При использовании наплавляемого покрытия оно должно совпадать со швами, которые используются в нижележащем слое дорожной одежды. Любое нарушение этого требования приведет к образованию отражательных трещин на новом слое.
Следовательно, эксплуатационные характеристики дорожного покрытия снижаются. Однако при использовании несвязанного интерфейса наблюдается совершенно иное поведение.
Рекомендуется, чтобы поперечные швы в покрытии имели несоответствие, если таковое имеется, на величину от 0,6 до 0,9 м (по сравнению с исходным дорожным покрытием). Стык должен совпадать со стыком в нижележащем покрытии. Это поможет уменьшить концентрацию напряжений и связанные с ними деформации.
Преимущества восстановления бетона
Недостатки восстановления бетонной поверхности
Читать далее:
Виды разрушений гибких дорожных покрытий, их причины и методы ремонта
Виды разрушений в битумных покрытиях и их причины
Что такое стяжка в бетонном строительстве? Свойства и состав стяжек
Что такое холодный шов в бетоне? Методы обработки холодных швов
- Виды разрушений в гибких дорожных покрытиях, их причины и методы ремонта.
- Бетонная плита – виды, толщина и применение.
- Асфальт, битум и гудрон – виды, различие и сравнение.
- Виды разрушений битумных покрытий и их причины.
- Как спроектировать одностороннее перекрытие в соответствии с ACI 318-19? | Прилагается пример.
- Какие существуют методы ремонта трещин в бетоне?.
- Виды разрушений в жестких дорожных покрытиях, их причины и методы ремонта.