Daugelis betoninių konstrukcijų pažeidimų atsiranda dėl įtrūkimų ir ertmių, per kuriuos į statybinio elemento vidų patenka kenksmingos medžiagos. Dėl šio žalingo poveikio pablogėja betono savybės ir sumažėja statinio tvirtumas. Jei užsakomas, planuojamas ir statomas gelžbetoninės konstrukcijos statinys, neišvengiamai bus laikančiųjų ir nelaikančiųjų statybinių elementų įtrūkimų. Įbetonuota armatūra pradeda absorbuoti tempimo jėgas tik tuomet, kai betonas jau yra įtrūkęs. Projektuotojas gali taikyti tris projektavimo principus: užkirsti kelią įtrūkimams susidaryti, leisti atsirasti daugeliui mažų, nekenksmingų įtrūkimų arba suplanuoti keletą didelių įtrūkimų, kurie vėliau turės būti užglaistyti. Kiekvienas projektavimo principas turi būti kruopščiai suderintas su statinio naudojimo sąlygomis. Vėlesnį plyšių užglaistymą taip pat reikia kruopščiai planuoti atsiradus neplanuotiems įtrūkimams ir prireikus juos taisyti, įtrūkimų atsiradimo priežastys turi lemiamą reikšmę.
Pagrindinės betono įtrūkimų priežastys ir jų valdymas
Įtrūkimų susidarymą lemia ne tik specifiniai betono parametrai, bet ir vėlesnės apkrovos, pvz., grunto nusėdimas ar statinio naudojimo formos pakeitimas. Įtrūkimų užglaistymas juo užpildant turi sustabdyti betoną ir plieną veikiančių medžiagų įsiskverbimą. Jei įtrūkimų atsiradimo priežastys kartojasi, galima spėti, kad įtrūkimų ir vėl atsiras, tik jų plotis bus nepavojingas. Jei jungimas nėra vientisas, įtrūkimų šoniniai paviršiai užpildomi hidrauliniais rišikliais sujungtu mišiniu arba polimeriniu įtrūkimų užpildu taip, kad būtų atkurtas statybinių elementų suspaudimo, tamprumo ar stūmos jėgos perdavimas. Naudojant riboto elastingumo įtrūkimų injektavimą, įtrūkimų šoniniai paviršiai užpildomi elastingu polimeriniu užpildu.
Monolitinių, gelžbetoninių mūrinių konstrukcijų fizinių savybių atstatymas ir stiprinimas. Kaip ir dauguma statybinių medžiagų betonas ir gelžbetonis senėja ir praranda savo savybes dėl jį supančios aplinkos įtakos. Eksploatacijos metu betono ir gelžbetonio konstrukcijas veikia įvairūs fiziniai - mechaniniai ir cheminiai veiksniai. Betono atsparumas agresyvios aplinkos poveikiams lemia konstrukcijų ilgaamžiškumą. Paviršinių betono sluoksnių eroziją (mechaninį ardymą) dėl vėjo ar kritulių poveikio gali sukelti pavojingą betono pleišėjimą. Dažnai betono erozija ir jo struktūriniai pokyčiai - korozija - vyksta vienu metu. Betone gali prasidėti mechaninė ir cheminė korozija. Filtruojantis vandeniui per betoną iš cementinio akmens gali būti išplaunamos kalkės (tuomet betono paviršiuje matyti baltos apnašos). Šios mechaninės betono korozijos padarinys - mažėjantis medžiagos stiprumas. Kartu su šia korozija priklausomai nuo drėgnų ir sausringų periodų trukmės kaitos vyksta ir betono karbonizacija, kuri spartėja didėjant oro temperatūrai, o kai temperatūra yra neigiama - karbonizacija nevyksta. Betono karbonizacija yra labai lėtas procesas, jo greitis gali siekti iki 1 mm per metus. Mechaninio stiprumo požiūriu betono tai yra nekenksminga, nes betonui karbonizuojantis, jo stiprumas didėja. Tačiau padidina betono traukimąsi ir mažina karbonizuoto sluoksnio šarmingumą.
Priklausomai nuo mąsto, armatūros korozija tampa matoma rūdžių išplovimo pavidalu ant betono paviršiaus arba dengiamojo betono atskilimo. Rūdžių išplovos ant gelžbetonio paviršiaus yra pirmasis matomas ženklas. Susidarius rūdims (geležies hidroksidui), plieno tūris padidėja 2,3 karto.
Prevencija, remontas ir atstatymas
- Prevencija: Betono mišinio santykio optimizavimas. Cementas: mažo ir vidutinio kaitrumo cementui, riboti cemento kiekį. Agregatai: aukštos kokybės užpildai, daugiau užpildų ir mažiau cemento. Naudojant NOVASTAR Polikarboksilato superplastifikatorių (PCE) galima pagerinti tekėjimą ir sumažinti cemento kiekį.
- Statybos proceso tobulinimas: sluoksnių pilimas, sutankinimas, apsauginės dangos virš betoną, temperatūros kontrolė purškiant vandeniu.
- Betono tvarumas ir aplinkosauga: naudoti perdirbtus užpildus, PCM priedus, CCS technologijas, mažai CO2 išskiriančius mišinius.
- Įtrūkimų remontas: įvertinti plyšio tipą, parinkti metodą (sandarinimas, įtrūkimų injekcija, cementinis slėginis glaistas, cheminis glaistas, konstrukcijų sutvirtinimas ir pan.).
- Konstrukcijų sutvirtinimas: plieninių strypų pridėjimas, gelžbetonio plokščių storinimas, išankstinis įtempimas ar įtempimo sistemos.
- Remonto metu tikrinimas: remonto medžiagos bandymai, šerdies mėginių ėmimas, vandens ir oro slėgio bandymai.
- Pakeiskite konstrukcinę schemą ir sustiprinkite bendrą standumą: įtrūkimų rėme pašalinimas per pertvaras ir gilias sijas.
- Betono keitimas: pažeisto betono pašalinimas ir pakeitimas nauju betonu arba skiediniu.
- Elektrocheminės apsaugos metodas: katodinė apsauga, chloro druskos ekstravimas, šarminis regeneravimas.
- Bioninis savigydos metodas: skystos šerdies skaidulos ar kapsulės su rišikliais, kurie išsiskiria į plyšius.
- Kiti metodai: demontavimas, perdarymas, aplinkos sąlygų gerinimas ir kt.
Masinio betono įtrūkimų priežastys ir praktiniai patarimai
Masinio betono konstrukcijose dėl didelės pjūvio angos ir daug cemento hidratuojimo metu išsiskirianti hidratacijos šiluma sukelia didelius temperatūros pokyčius ir susitraukimą. Pirmiausia reikia atkreipti dėmesį į dvi įtrūkimų klasifikacijas: paviršinius ir protrūkinius. Paviršiniai įtrūkimai atsiranda dėl skirtingų šilumos išsklaidymo sąlygų tarp paviršiaus ir vidaus; temperatūros gradientas sukelia gniuždymo ir tempimo įtempį. Protrūkimai atsiranda dėl tempimo įtempio, kai masės betonas aušinamas ir ilgainiui įtrūksta visame skerspjūvyje, ypač kai viršijamas betono tempiamasis stipris. Įtrūkimų laiką galima naudoti kaip nuorodą jų priežasčiai nustatyti: plastiniai įtrūkiai dažnai atsiranda kelioms valandoms po išpylimo, temperatūriniai įtrūkimai - po kelių dienų, autogeniniai įtrūkimai - po kelių dienų iki kelių savaičių, džiūvimo įtrūkimai dažnai matomi po metų.
Temperatūros susitraukimo įtempiai betono masėje su dideliu cemento kiekiu dažnai sukelia šaltąjį susitraukimą, kuris gali būti didelis. Cheminis susitraukimas, nors ir mažesnis didelio stiprumo betone, vis dar gali būti įtrauktas į įtrūkimų atsiradimą. Džiūvimo susitraukimas būdingas senesniam betonui, kai adsorptionijos vanduo iš porų palaipsniui išgaruoja.
Praktiniai įtrūkimų diagnostikos ir remonto įrankiai
- Polimeriniai ir derviniai užpildai: tinka plataus pločio įtrūkimams užpildyti, užtvarai ir sandarikliai.
- Hidrauliniai rišikliai: įtrūkimų šoninių paviršių užpildymui su sujungtu mišiniu, siekiant atkurtas apkrovų perdavimą.
- Elastiniai užpildui: riboto elastingumo įtrūkimų injektavimas ir sandarinimas minkšta medžiaga.
- Mechaniniai sutvirtinimo sprendimai: plieniniai strypai, plokštės, išankstinės įtempimo sistemos.
- Elektrocheminiai metodai: katodinė apsauga ir kiti cheminiai procesai plieno pasyvavimui.
Priedai: klavišai į praktinį taikymą
Prieš ieškant konkretaus remonto metodo būtina įvertinti plyšio pobūdį: konstrukcinis ar ne? Svarbu pasirinkti tarp standžių medžiagų ir elastinių užpildų priklausomai nuo plyšio elgsenos. Taip pat būtina įvertinti, ar plyšys nuolatos aiškiai paveiks apkrovą, ar tik laikinas reiškinys. Remonto metu galima naudoti skirtingas priemones: epoksidinė derva tinkama siauresniems plyšiams, polimeriniai skiediniai tinkami platesniems arba paviršiniams įtrūkimams, o elastingos medžiagos - "gyviems" plyšiams.
Dažnai naudojami metodai apima paviršiaus remontą, dalinį remontą su užpildymu, cementinio slėginio glaistymo būdą, cheminį glaistymą, konstrukcijų sutvirtinimą bei betono keitimą. Pavyzdžiai: CERESIT CD 24, CD 25, CD 26 - smulkiagrūdės ir stambiai užpildančios medžiagos paviršiaus lygioms vietoms; įvairūs remonto metodai pagal plyšių tipus (negydyti, gyvi, konstrukciniai, sudėtingi atvejai).
Santrauka į galutinį rezultatą
Betono įtrūkimai ir jų užglaistymai yra sudėtingas, bet valdomas procesas, kurio tikslas - sustabdyti korozijos plitimą, išlaikyti ar atstatyti konstrukcijų tvirtumą ir ilgaamžiškumą. Išsami diagnostika, tinkamai parinktos remonto medžiagos ir metodai, kartu su prevencijos priemonėmis, leis užkirsti kelią tolesniems įtrūkimams ir užtikrinti saugią bei patvarią statybą ateičiai.
tags: #skiedinys #betono #itrukimu #uztaisymas