Betono pleišėjimo priežastys ir mažinimo būdai: išsamus vadovas inžinieriams

Plyšių remontas yra itin svarbus, siekiant atkurti įtrūkusio betono konstrukcijos funkcionalumą ir veiksmingumą eksploatacijos metu. Planuojant ir vykdant tokius remonto darbus ypač svarbu parinkti tinkamas medžiagas. Tačiau šiuo klausimu inžinieriams trūksta išsamių gairių. Įprastai skiriami šie plyšių tipai: plastinio suslūgimo - susiformuoja dėl plastinio betono mišinio nusėdimo, plastinio susitraukimo, kurį sukelia iš betono mišinio išgaruojantis vanduo; terminiai - susiformuoja dėl terminių betono deformacijų; susitraukimo - susidaro dėl kietėjančio betono džiūvimo susitraukimo deformacijų; konstrukciniai - susiformuoja sukietėjusiame betone dėl perkrovos arba dėl pamatų nusėdimo skirtumų; chemiškai sukelti - susidaro dėl cheminių reakcijų, kurios susilpnina pasyvuojantį betono poveikį ir skatina plieno armatūros koroziją.

Plytinių plyšių rūšys ir jų reikšmė

Betono pleišėjimas - sena problema, daranti neigiamą poveikį jo konstrukcijų išvaizdai, vientisumui, tinkamumui ir patvarumui, jau nekalbant apie susilpnėjusią laikančiąją galią, kurią lemia konstrukciniai plyšiai. Dar blogiau tai, kad plyšiai skatina drėgmės patekimą ir taip žalingi chemikalai pasiekia armatūrą, kurios korozija yra ekspansyvi cheminė reakcija, sukelianti irimą ir gilėjančius plyšius betone.

Tinkamas betono mišinio parinkimas, kietinimas, konstrukcijų eksploatacija ir priežiūra, teisingas konstrukcijų projektavimas ir armavimas, gerai atliekami betonavimo darbai - tai svarbiausios priemonės, padedančios kontroliuoti betono pleišėjimą. Tačiau, net taikant šias priemones, visada sunku garantuoti, kad betonas bus be plyšių, o, jiems atsiradus, būtina apgalvoti galimą jų remontą.

Rinkoje yra įvairių betono plyšių remonto medžiagų, įskaitant patentuotas ir nepatentuotas. Kokios jų pageidaujamos savybės? Pirma, pageidautina, kad tokiai medžiagai būtų būdingas mažas laidumas, kad drėgmė ir jonai negalėtų įsiskverbti iki armatūros. Antra, medžiaga turi betone sukurti šarminę aplinką ir pasyvuoti plieno armatūrą (dera atkreipti dėmesį, kad medžiagos šarmingumas nebūtinai būtinas, jeigu jai būdingas nepriekaištingas nepralaidumas). Trečia, medžiaga turi būti mechaniškai suderinama su betono konstrukcija taip, kad abiejų medžiagų deformacijų skirtumas būtų minimalus ir sukeltų minimalius paviršių šlyties įtempius.

Pryšai prie medžiagų pasirinkimo plyšių remontui

Daugumai plyšių remonto taikomos polimerinės medžiagos. Pirmojo tipo polimerai paprastai naudojami latekso formos. Esama skirtingų polimerų lateksų, skirtų plyšiams remontuoti, pavyzdžiui, stireno-butadieno dervos (SBR) lateksas ir akrilo lateksas. Lateksas cementinį skiedinį modifikuoja keliais būdais, įskaitant didinant klojumą, gerinant sukibimą su pagrindu, mažinant skiedinio pralaidumą ir didinant skiedinio tempimo bei lenkimo stiprį. Antrojo tipo atveju, taikomi skirtingi polimeriniai rišikliai priklausomai nuo konstrukcijos pažeidimo - plačiam plyšio remontui arba injekcijoms.

Iš skirtingų dervų plyšiams remontuoti dažniausiai naudojama epoksidinė derva. Kitaip nei cementinis skiedinys, derva nesuteikia plieno armatūrai šarminės pasyvacijos, bet apsaugo ją sudarydama nepralaidų sluoksnį. Be epoksidinės dervos, dar galima naudoti poliesterio, poliuretano ir akrilo dervas. Dervų savybės dažnai apima didelį tempimo stiprį ir stiprų adhezijos ryšį su pagrindu. Tačiau dauguma dervų, pavyzdžiui, epoksidinė derva, kietėdama išskiria daug šilumos ir reakcija gali būti egzoterminė, todėl būtina tepti riboto storio sluoksniais ir negalima didelio tūrio remonto dervomis.

Apibendrinant, turi būti priimamas kompromisinis sprendimas tarp polimerais modifikuoto cemento skiedinio ir dervų skiedinių. Plyšiams injekuoti dažniausiai naudojamos epoksidinė, poliuretano ir poliesterio dervos. Trečio tipo medžiagos - elastomerai (elastingos medžiagos) - yra ilgaamžiškos ir gali kompensuoti plyšiuose atsirandančias deformacijas. Dažnai naudojama poliuretano medžiaga, kuri yra elastinga, minkšta ir geba prisitaikyti prie deformacijų lygio, tačiau ji turi senėjimo problemų.

Kai pasirinkti tinkamą remonto metodą

Parenkant tinkamą plyšių remonto metodą, iš pradžių būtina įvertinti, ar plyšys yra konstrukcinis, ar ne. Jei plyšys yra konstrukcinis ir išlaiko projektinę laikančiąją galią - teikti prioritetą elastingiems arba polimerais modifikuotiems cementiniams skiediniams (platiems plyšiams) arba plyšių injekcijai siauriems plyšiams, kad būtų atstatyta konstrukcijos laikančioji galia. Jei plyšys nėra konstrukcinis, derėtų įvertinti „negyvų“/„gyvų“ plyšių pobūdį.

„Negyvas“ plyšys: standži medžiaga yra efektyvi plačiam plyšiui, o siauriems - polimeriniai injekciniai užpildai arba epoksidinė derva. „Gyvas“ plyšys: nereikėtų naudoti standžių medžiagų, nes dėl tolesnio judėjimo gali atsirasti naujų plyšių; rinktis reikia minkštas elastingas medžiagas, pvz., poliuretano, kurios prisitaiko prie deformacijų. Jei plyšys nebefunkcionuoja kaip konstrukcinė siūlė, bet stilloja drėgmę - užpildyti elastinga medžiaga. Jei konstrukcija praranda laikančiąją galią - būtina naudoti stipresnes medžiagas, pvz., epoksidinę dervą, dėl atkūrimo.

Sudėtingi atvejai („gyvas“ plyšys, neišsaugantis projektinės laikančiosios galios): reikia naudoti paslankią jungtį, o plyšį galima remontuoti standžia medžiaga, pvz., epoksidine derva, siekiant atkurti konstrukcijos stiprumą.

Prevencija ir kontrolė: pagrindiniai veiksniai

Betono trupėjimo priežastys: džiūvimo susitraukimas, plastinis susitraukimas, savaiminis (cheminis) susitraukimas, šiluminis susitraukimas ir autogeninis susitraukimas. Džiūvimo susitraukimas dažniausiai pasireiškia vandens praradimo metu; plastinis susitraukimas - plastiniame etape prieš sukietėjimą; savaiminis susitraukimas - dėl drėgmės pokyčių ir hidratacijos; šiluminis susitraukimas - dėl didelio cemento kiekio ir hidratacijos šilumos; autogeninis susitraukimas - susijęs su cemento hidratacijos tūrio sumažėjimu ir porų formavimu. Temperatūros svyravimai sukelia įtempimus, galinčius sukelti pleišėjimą, todėl būtina kontroliuoti šilumos išskyrimą ir temperatūrų gradientus.

Prevencijos priemonės apima: optimizuotą betono mišinio santykį (mažo-vidutinio kaitrumo cementas, didesnis užpildų dalyvavimas, pasirinkti kokybiškus agregatus), naudoti PCE priedus, sluoksniuojant pilimą, kruopštų sutankinimą, sandarias apsaugines dangas, drėgmės laikymą ir temperatūros kontrolę betono viduje ir išorėje (vandens purškimą, izolaciją). Taip pat svarbu aptarti tvarias praktikas: naudoti perdirbtus užpildus, PCM priemones (pelenai, šlakas, silicio dioksido dūmai), mažinti išmetamą CO2, naudoti naujas žaliavas ir CCS technologijas. Minimos šios priemonės: naudoti lakieji pelenai, šlakas, pucolanos, mažinti cemento kiekį, naudoti šarminę atsparesnę, bet tuo pačiu laikyti nepralaidumą.

Betono tvarumas ir hidroizoliacija

Betono gamyba turi didelį poveikį aplinkai. Siekiant sumažinti poveikį, svarbu taikyti tvarias medžiagas ir technologijas, įskaitant naudoti perdirbtus užpildus, PCM priedus, CCS technologijas, mažinti anglies dioksido išmetimą ir naudoti mažai šarmų turinčias cemento rūšis. Xypex hidroizoliacijos technologija pateikiama kaip vienas iš tvirtų sprendimų, užtikrinančių betono atsparumą vandeniui bei tirpioms medžiagoms. Xypex kristalizacijos technologija lepia giliai į betoną ir užpildo poras bei kapiliarus, sukurdamas nepralaidų dangą vandeniui ir chemikalams. Ji leidžia betonui „kvėpuoti“ per mikroskopinius oro tarpus, išlaikant konstrukciją sausa ir apsaugant armatūrą nuo korozijos. Be to, Xypex padidina atsparumą šalimo-šilimo ciklams, ilginant betoninių konstrukcijų tarnavimo laiką. Tyrimai rodo, kad po ilgo laikotarpio Xypex dangos nepažeidžia konstrukcijos ir užtikrina nuolatinę apsaugą. Xypex priedai išlieka aktyvūs viso betono eksploatavimo laikotarpio, o pažeidus betoną nauja kristalizacija automatiškai užsandarina naują įtrūkį.

< tagimg>Betono pleišėjimo schema: plyšių tipai ir jų remonto metodai

Infografika pateikia pagrindinius plyšių tipus, jų atsiradimo priežastis ir rekomenduojamus remonto metodus. Tai padeda inžinieriams greitai pasirinkti tinkamą sprendimą priklausomai nuo plyšio pobūdžio.

Xypex technologija reiškia nuolatinę kristalizaciją ir netirpių kristalų augimą, užpildant poras ir kapiliarus. Šis procesas užkerta vandens ir cheminių medžiagų kelią, taip pat leidžia betono paviršiui „kvėpuoti“ per mažus oro tarpus. Xypex padidina atsparumą šalimo-šilimo ciklams ir gniuždymui, tuo pačiu užtikrinant konstrukcijų ilgaamžiškumą.

Mažiausiai rizikingi žingsniai pradedantiesiems

• Įvertinti plyšio ypatybes (konstrukcinis ar ne, dydis, vieta).
• Pasirinkti remonto medžiagą pagal plyšio tipą (elastinga medžiaga vs. standi derva ar injekcija).
• Aptarti šiluminio pleišėjimo rizikas ir įtraukti temperatūros kontrolės priemones į projektą.
• Pasirinkti tvarias medžiagas ir hidroizoliacijos sprendimus, tokius kaip Xypex, kai reikia betono apsaugos iš vidaus.

Dažniausiai pasitaikantys plyšių remontų tipai

1. Negyvas plyšys: standžios medžiagos remontui arba polimerų modifikuotam cementiniam skiediniui; plačiam plyšiui - derva remonto sprendimas; smulkiems plyšiams - epoksidinių dervų injekcija.
2. Gyvas plyšys: venkite standžių medžiagų; naudokite elastingas medžiagas (pvz., poliuretano) ir injekcines sistemas, kurios prisitaiko prie plyšio judėjimo.
3. Konstrukcinis plyšys, išlaikantis laikančiąją galią: užpildyti elastinga medžiaga, nes sustabdys vandens tekėjimą ir drėgmės įsiskverbimą.
4. Konstrukcinis plyšys, nebeišlaikantis laikančiosios galios: naudoti stipresnes medžiagas (epoksidinę dervą) atkurti konstrukcijos stiprumą iki prieš plyšimą lygio.
5. Sudėtingi atvejai („gyvas“ plyšys, neišsaugojantis laikančiosios galios): naudoti paslankią jungtį, o plyšį remontuoti standžia medžiaga, pvz., epoksidine derva, siekiant atkurti konstrukcijos stiprumą.

Pabaiga

Betono įtrūkimai turi įtakos ne tik pastatų išvaizdai, bet ir jų konstrukcijos saugumui bei eksploatavimo trukmei. Todėl svarbu taikyti tinkamas prevencines ir remonto priemones, kurios gali ženkliai pailginti konstrukcijų tarnavimo laiką ir sumažinti priešlaikinio remonto riziką.

tags: #betono #pleisetumas #mazinti