Автор Дефекты бетона, их классификация и устранение
Сразу обозначим главное условие — дефекты бетона могут быть правильно определены только после тщательного осмотра конструкции с зачисткой/расшивкой дефектных мест и выявлением пустот и полостей, действия по восстановлению возможны только после согласования методов устранения дефектов бетона с проектной организацией и строительным контролем.
- Дефект бетона — гравелистая поверхность — этот дефект возникает, как правило, из-за некачественной опалубки, которую зачастую попросту забывают ремонтировать и используют множество раз. Этот изъян можно увидеть невооруженным взглядом — он заключается в том, что грани твердого наполнителя выпирают из тела бетона. Из-за этого проведение отделочных работ серьезно затрудняется или вовсе становится невозможным.
Фото дефект бетона:
Как устранить дефект гравелистая поверхность : очистить металлическими щетками, промывают струей воды, а затем оштукатуривают цементно-песчаным раствором состава 1:2 (по объему) на портландцементе марки 400-500.
2. Дефект бетона — полости на поверхности бетона — возникает обычно из-за нарушения технологического процесса изготовления смеси или ее укладки.
Фото дефект бетона:
Как устранить дефект полости на поверхности бетона: очистить металлическими щетками, промывают струей воды, затереть поверхности цементным раствором.
3. Дефект бетона — Раковины —образуются в результате сбрасывания бетона в опалубку с большой высоты, из-за недостаточного уплотнения, применения жесткой бетонной смеси, в результате длительного транспортирования, во время которого бетонная смесь расслоилась и начала схватываться. Чаще всего раковины появляются в местах наибольшей насыщенности арматурой, труднодоступных и неудобных для укладки и уплотнения бетона.
Фото дефект бетона:
При назначении метода устранения раковин необходимо учитывать их число и размеры.Как устранить дефект раковины в бетоне: в сильно загруженных колоннах раковины последовательно расчищают, удаляя уплотненный бетон с каждой стороны колонны, затем их промывают водой и подготовленные полоски бетонируют. Для заделки раковин применяют раствор или бетон с крупностью зерен заполнителя до 20 мм. В качестве вяжущего используют портландцемент марок 400-500. Раствор или бетон готовят небольшими порциями вблизи места производства ремонтных работ. Чтобы обеспечить сцепление нового бетона со старым и с арматурой и получить повышенную прочность на ослабленном участке в раннем возрасте, рекомендуется применять бетон, марка которого на одну ступень выше марки бетона ремонтируемой конструкции. Если при проверке обнаружены сквозные раковины, расчистка которых вызовет значительное снижение несущей способности нагруженных колонн, то устраивают железобетонные обоймы или накладки с последующим нагнетанием в пустоты цементно-песчаного раствора через установленные заранее трубки. На месте каждого дефекта рекомендуется устанавливать не менее двух трубок с последующим нагнетанием в пустоты цементно-песчаного раствора.
4. Дефект бетона — пустоты в теле бетонной конструкции — это один из самых серьезных дефектов, который может привести к обрушению всей конструкции, поэтому его нужно исправлять незамедлительно. Зачастую пустоты могут быть огромных размеров и даже оголять арматуру. Они часто встречаются и появляются, как правило, вследствие непрохождения бетона на данном участке. Пустоты иногда достигают таких размеров, что полностью оголяется арматура, образуются сквозные разрывы в конструкциях и нарушается их монолитность.
Фото дефект бетона:
Как устранить дефект пустоты в бетоне: поверхность стыков очищают от рыхлого старого бетона, после чего стыки тщательно промывают водой. У мест бетонирования устраивают навесную опалубку с карманами, несколько возвышающимися над верхним стыком. Заделывают пустоты бетоном на мелком щебне. Производитель работ вместе с технадзором проверяют правильность приготовления бетонной смеси и тщательность ее уплотнения штыкованием или вибрированием.
5. Дефект бетона — трещины — причину такого брака определить сложно, но к самым типичным относятся: неправильное вычисление количества необходимых материалов, превышение расчетных нагрузок, коррозия арматуры, нарушение технологии при укладке и так далее.
Фото дефект бетона:
Как устранить дефект трещины в бетоне: Метод исправления дефекта напрямую зависит от множества факторов (положение, направление, ширина раскрытия и наличие ее изменения и многих других), и может существенно отличаться в разнообразных ситуациях. В большинстве случаев, для ремонта используется метод инъектирования — трещину заполняют специальным ремонтным составов под давлением.
Все дефекты бетона — не являются нормой для продолжения работ, в любом случае необходимо проводить мероприятия по их устранению. Отсутствие мероприятий по выявлению и устранению дефектов бетона как правило приводит к более негативным последствиям. Минимизировать дефекты бетона Вам поможет строительный контроль.
proverka-doma.ru
Дефекты бетона и способы их устранения
Сразу после окончания строительства или в ходе эксплуатации зданий и сооружений в бетонных конструкциях могут быть обнаружены дефекты, влияющие на их надежность и прочность. К основным видам дефектных повреждений и признакам брака при производстве работ относят:
- гравелистую неровную поверхность;
- образование полостей;
- наличие поверхностных раковин;
- пустоты в сделанной монолитнойконструкции;
- образование трещин.
Правильное определение вида имеющихся недостатков может быть произведено только после качественной очистки дефектируемого участка и его внимательного осмотра. Разработка мероприятий по исправлению дефектов может происходить только при согласовании с организацией выполнившей проект и представителем строительного контроля со стороны заказчика.
Контроль качества бетона и наличие дефектов проводится согласно ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинг технического состояния».
Стоит отметить что все дефекты, согласно выше упомянутым правилам, условно можно разделить на 2 категории:
- значительные — это дефекты, которые существенно ухудшаются эксплуатационные характеристики строительной продукции и ее долговечность. Они подлежат устранению до скрытия их последующими работами;
- критические — при их наличии здание, сооружение, или отдельные части непригодны. В этом случаи дальнейшее ведение работ по условиям прочности и устойчивости небезопасно либо может повлечь снижение указанных характеристик в процессе эксплуатации. Данные дефекты подлежат полному устранению до начала последующих работ или с приостановкой всех начатых работ.
Неровности с выступающим щебневым наполнителем
Этот вид дефектов характеризуется гравелистой поверхностью бетонной конструкции с выступающими краями частиц щебня. При наличии такого недостатка выполнение отделочных работ, нанесение гидравлической и тепловой изоляции может быть сильно затруднено. Такая поверхность в большинстве случаев образуется при использовании некачественной или бракованной опалубки.Устранение. Исправление производят путем нанесения цементно-песчаного штукатурного слоя необходимой толщины, что приводит к увеличению расходов на строительство.
Полости на поверхности
Обычно образуются при нарушении технологии приготовления бетонной смеси с повышенным содержанием воды и недостаточно качественного уплотнения с использованием вибрационного инструмента. Для устранения дефектов поверхность промывают водой, полости зачищают металлическими щетками и заполняют цементно-песчаной смесью в соотношении 1:2 на основе портландцемента марки М400 или 500.Наличие поверхностных раковин
Могут появиться при некачественном уплотнении заливаемой смеси, высокой жесткости материала после длительной транспортировки, расслоения бетона до начала процесса заливки и при забрасывании его в опалубочную конструкцию с недопустимой высоты. Наиболее часто подобный брак образуется в наиболее насыщенных арматурой местах или с недостаточно свободным доступом. Для определения способа устранения дефектных мест необходимо учесть их количество и величину.Для устранения имеющихся образований в нагруженных опорных элементах их предварительно очищают металлической щеткой и промывают струей воды. Подготовленные таким образом участки заполняют раствором или бетонной смесью в зависимости от размеров дефектных мест. Материал для устранения приготавливается на основе портландцемента с маркой не ниже М400. Его делают в небольших количествах на месте выполнения работ.
Марка бетонной смеси для устранения дефектов должна быть на позицию выше, чем у материала ремонтируемой конструкции. Это обеспечит хорошее сцепление и повышенную прочность ремонтируемых мест. В том случае, когда при осмотре железобетонного элемента обнаружены раковины проходящие насквозь, то устанавливается охватывающая накладка, а подача раствора или бетонной смеси осуществляется по трубке. Для каждой сквозной раковины необходимо установить не менее двух таких трубок для возможности подачи материала с обеих сторон.
Наличие пустот внутри монолита
Считается самым серьезным видом дефектов в бетонных элементах, вызванных как не правильно приготовленной смесью, так и нарушение технологии заливки. Невидимые с внешней стороны пустоты значительно ослабляют конструкцию и в самом плохом случае могут привести к ее разрушению. Поэтому при выявлении подобных дефектов их устранение должно производиться незамедлительно.
Однако отличительной особенностью недостатков такого типа является отсутствие из проявления на поверхности. А ведь иногда пустоты могут быть довольно больших размеров. Чаще всего они образуются в местах непрохождения бетонной смеси при заливке отдельных участков. При этом может оголяться арматура и нарушаться монолитность конструкции.
Для устранения дефекта с поверхности скалывается слой бетона до достижения пустотного образования. У места бетонирования устанавливается временный щит опалубки с оставленным в верхней части отверстием. Внутрь по трубке закачивается бетонная смесь со щебеночным наполнителем мелкой фракции не более 20 мм. Качество приготовления бетона и его уплотнение контролируется производителем работ и представителем технического надзора заказчика.
Видимые трещины на поверхности
Наиболее распространенными условиями для появления таких дефектных участков являются:- нарушение требуемых соотношений компонентов при приготовлении бетона;
- превышение допустимых нагрузок на строительную конструкцию;
- активное воздействие коррозии на стальную арматуру;
- нарушение установленной технологии при выполнении укладки смеси.
Выбор способа заделки трещин зависит от их размеров по длине и ширине, направления и дальнейшего развития, а также некоторых других факторов. Наиболее эффективным методом считается очистка с последующим заполнением специальным расширяющимся ремонтным составом, который подают под давлением.
В заключение
Наличие дефектов в бетонных конструкциях не допускает продолжения выполнения работ и не может считаться нормальным для продолжения эксплуатации здания или сооружения. Непринятие мер по выявлению причин и устранению дефектов в большинстве случаев приводит к ухудшению ситуации и большим материальным затратам.
Свести возможность проявления недостатков к минимуму позволяет проведение своевременного технического надзора за выполнением строительных работ. Контроль над техническим состоянием конструкций существующих зданий и сооружений осуществляет смотритель, назначенный приказом по предприятию владельцу. Осмотр должен проводиться в соответствии с разработанной инструкцией не реже двух раз в год.
Видео обзор дефектов и их устранение
vremya-stroiki.net
Дефекты бетона и их устранение: типы повреждений, причины
Обследование железобетонных конструкций позволяет выявить как значительные дефекты бетона, при которых снижается прочность и срок эксплуатации объекта, так и критические, когда дефектные элементы либо бетонное сооружение целиком непригодны для ввода в эксплуатацию, а дальнейшие работы небезопасны. В любом случае повреждения бетонной поверхности должны быть определены и устранены.
Типы повреждений
| Виды дефектов | Особенности | Причина возникновения | Метод устранения |
| Трещины | Различаются по толщине, извилистости | Нарушение технологии заливки | Инъектирование, но может подбираться по ситуации |
| Неправильное соотношение компонентов | |||
| Коррозия арматуры | |||
| Ошибки при расчете нагрузок на бетонную конструкцию и др. | |||
| Гравелистая поверхность | Когда наполнитель бетона (щебень, гравий и т. п.) образует ребристую наружность | Опалубка низкого качества, плохо отремонтированная или пришедшая в негодность | Поверхность очищается металлической щеткой, а затем штукатурится цементно-песчаным раствором (1:2) |
| Раковины | Расслоение бетона при транспортировке либо на этапе заливки | Неравномерная плотность раствора бетонной смеси. | Дефектные части зачищаются и заливаются более крепким бетоном. |
| Полости на бетонной поверхности | — | Неправильный замес раствора либо некачественная заливка | Песчано-цементным раствором происходит сглаживание наружности. |
| Пустоты в бетонной конструкции. | Самый опасный дефект, из-за которого возможен обвал сооружения | Появляются вследствие непроходимости бетонной смеси в конкретной части заливки | Разрыхления очищаются и скрупулезно промываются водой, собирается навесная опалубка и заполняется свежим бетоном |
| Полости образовывают просвечивающие отверстия, оголяют арматуру |
Причины образования дефектов
К появлению трещин и дефектов в сооружении из бетона может привести неправильно смонтированная опалубка.Предотвратить появление изъянов поможет знание факторов, влияющих на их возникновение. Так, некачественная опалубка или ее неправильная установка приводит к наплывам из бетона и недостаточной толщине защитного слоя. На изъян последнего также могут повлиять проведенные с нарушениями работы по армированию и бетонированию. Слабое уплотнение бетонной смеси, неполное выведение воздуха и попадание строительного мусора вызывают появление в бетонных конструкциях полостей и пустот.
Причины возникновения трещин определить сложнее всего. Как правило, для этого создаются специальные комиссии. Наиболее распространенными специалисты считают резкий перепад температур, неправильный уход, не до конца продуман ход земельных работ, ошибки в чертежах, нагрузка конструкции произошла раньше, чем бетон набрал прочность.
Ремонтные работы
Важным моментом является своевременное выявление дефектов бетона и проведение ремонта. В противном случае проблема может усугубиться, и локальный ремонт сменит капитальный. Поврежденный участок металлическими щетками или спрессованным воздухом очищается до прочного слоя, если нужно, углубляется или расширяется. После чего наносится смесь для ремонта и выравнивается наружность. Покрывание и состав зависит от метода проведения ремонта.
Метод торкретирования
Метод торкретирования применяется для ремонта и укрепления фундамента, с помощью подачи сжатого воздуха.Представляет собой надувание высоким давлением сжатого воздуха бетонной смеси, благодаря чему обеспечивается высокая адгезия и прочность бетонных сооружений, повышается морозостойкость. Применяется для ремонта разрушенного бетона, укрепления фундамента и тоннелей, реконструкции железобетонных строений. Существуют 2 вида торкретирования:
- Сухое. Смесь сухих компонентов бетона засыпается в торкрет-установку. Давлением спрессованного воздуха направляется в сопло, а там перемешивается с водой, поступающей из отдельного шланга. С высокой скоростью полученный раствор выдувается наружу.
- Мокрое. В бетононасос помещается готовый бетон и с помощью гидравлики подается к соплу посредством шланга. К нему же поставляется сжатый воздух, своим напором набрызгивающий раствор на поверхность сооружения.
Метод инъектирования
Глубокие пустоты и трещины в бетоне, деформационные или «холодные швы» восстанавливаются инъецированием. Это технология заполнения трещин полимерными составами под высоким давлением. Также применяется при гидроизоляции туннелей и подвалов. Для ремонтных работ потребуется инъекционный насос и пакеры (трубки для подачи раствора).
Метод затирки
Небольшие трещины в бетоне затираются пастообразными растворами на основе цемента.Технология применяется для восстановления горизонтальных и вертикальных поверхностей. При небольших повреждениях бетона до 5 мм глубиной целесообразна затирка трещин пастообразными растворами на основе цемента и полимерных наполнителей с содержанием армирующих волокон. После застывания смеси поверхность покрывается герметизирующим составом.
Другие работы по ремонту
Отдельным пунктом стоит рассмотреть повреждения бетона в качестве фундамента и стяжки грызунами. Отстоявшийся и набравшийся прочности бетон крысы не грызут, однако свежий раствор испортить могут. Защититься от них поможет оцинкованная сварная сетка с ячейками 10×10 мм. Случается, так, что крыса грызет одно и то же место в стяжке пола. Решением проблемы станет битое стекло, добавленное в раствор для заделки щели.
znaybeton.ru
| № п/п | Вид повреждения и дефекта, место расположения и характерные признаки обнаружения | Вероятные причины возникновения и методы обнаружения | Возможные последствия и меры по предупреждению дальнейшего развития или по устранению |
| 1 | Волосяные трещины, не имеющие четкой ориентации, появляющиеся при изготовленни в основном на верхней поверхности | Усадка в результате принятого режима температурно-влажностной обработки, состава бетонной смеси, свойств цемента. Метод выявления — визуальный |
На несущую способность не влияют, могут снизить долговечность. Заделка трещин раствором |
| 2 | Волосяные трещины вдоль арматуры, следы ржавчины на поверхности бетона | Коррозия арматуры (слой коррозии до 0,5 мм) при потере бетоном защитных свойств (например, при карбонизации). Раскалывание бетона при нарушении сцепления с арматурой. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Снижение несущей способности до 5%. Может снизится долговечность. Усиление — при необходимости. Восстановление защитного слоя |
| 3 | Сколы бетона | Механические воздействия. |
При расположении в сжатой зоне — снижение несущей способности за счет уменьшения площади сечения. При расположении в растянутой зоне на несущую способность не влияют, но снижают жесткость элемента. Установка обойм по расчету. Заделка сколов мелкозернистым бетоном |
| 4 | Промасливание бетона | Технологические протечки. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Снижение несущей способности за счет снижения прочности бетона до 30%. Устранение протечек. Усиление по расчету, снятие промасленного слоя. Установка обойм или армосеток, обетонирование |
| 5 | Трещины вдоль арматурных стержней с шириной раскрытия до 3 мм. Явные следы коррозии арматуры | Развиваются в результате коррозии арматуры из волосяных трещин. Толщины продуктов коррозии до 3 мм. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Снижение несущей способности в зависимости от толщины слоя коррозии и размеров выключенного из работы бетона сжатой зоны. Кроме того, уменьшение несущей способности нормальных сечений до 20% в результате нарушения сцепления арматуры с бетоном. При расположении на опорных участках — состояние аварийное. Усиление по расчету, восстановление защитного слоя |
| 6 | Отслоение защитного слоя бетона | Коррозия арматуры — дальнейшее развитие дефектов в п.2 и п.5. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Снижение несущей способности в зависимости от уменьшения площади сечения арматуры в результате коррозии и уменьшения размеров поперечного сечения сжатой зоны. Кроме того, снижение прочности нормальных сечений до 30% в результате нарушения сцепления арматуры с бетоном. Снижена жесткость элементов При расположении дефекта на опорном участке — состояние аварийное. Усиление по расчету, восстановление защитного слоя |
| 7 | Нормальные трещины в изгибаемых конструкциях и в растянутых элементах конструкций шириной раскрытия для стали класса: А240 — более 0,5 мм; А300, А400, А500, А600 — более 0,4 мм; в остальных случаях — более о,3 мм | Перегрузка конструкций. Смещение растянутой арматуры. Для преднапряженных конструкций — малая величина натяжения арматуры при изготовлении. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Снижение несущей способности и жесткости элементов. Разгрузка и усиление по расчету |
| 8 | То же, что в п.7, но имеются трещины с разветвленными концами | Перегрузка конструкций в результате снижения прочности бетона илинарушения сцепления арматуры с бетоном. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Состояние аварийное. Немедленная разгрузка и усиление по расчету |
| 9 | Наклонные трещины со смещением участков балки относительно друг друга и наклонные трещины, пересекающие арматуру | Перегрузка конструкций. Нарушение анкеровки арматуры. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Состояние аварийное. Немедленная разгрузка и усиление по расчету |
| 10 | Относительные прогибы, превышающие предельно допустимые по нормам проектирования | Перегрузка конструкций. Метод выявления — инструментальный |
Степень опасности определяется в зависимости от наличия других дефектов. Например, наличие этого дефекты и по п.7 — состояние аварийное. Разгрузка и усиление по расчету |
| 11 | Повреждения арматуры и закладных деталей (надрезы, вырывы) | Механические воздействия, коррозия арматуры. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Снижение несущей способности. Усиление по расчету |
| 12 | Выпучивание сжатой арматуры, продольные трещины в сжатой зоне, шелушение бетона сжатой зоны | Перегрузка конструкций. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Состояние аварийное. Разгрузка и усиление по расчету |
| 13 | Уменьшение площадок опирания против проектных | Ошибки при изготовлении и монтаже. Метод выявления — инструментальный |
Возможно снижение несущей способности. Усиление по расчету |
| 14 | Разрывы или смещения поперечной арматуры в зоне наклонных трещин | Перегрузка конструкций. Метод выявления — инструментальный |
Состояние аварийное. Разгрузка и усиление по расчету |
| 15 | Отрыв анкеров от пластин закладных деталей, деформация соединительных элементов, расхождение стыков | Наличие воздействий, не предусмотренных при проектировании. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Состояние аварийное. Разгрузка и усиление по расчету |
| 16 | Трещины, вывалы и оголение арматуры в зоне проходы коммуникаций через стены, перекрытия и покрытия | Механические повреждения при пробивке отверстий и проемов с оголением и вырезкой арматуры, вибрация. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Снижение несущей способности. Усиление по расчету |
| 17 | Трещины, выбоины, раскалывание фундаментов под оборудование, вырыв анкерных болтов | Вибрации, снижение прочности бетона, промасливание. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Состояние предаварийное. Устранение вибрации. Восстановление фундаментов с усилением |
| 18 | Высолы на поверхности бетона | Воздействие агрессивной среды, неправильное применение химдобавок. Метод выявления — визуально-инструментальный, лабораторный |
Снижение несущей способности за счет коррозии арматуры и бетона. Восстановление защитных покрытий. В необходимых случаях — усиление по расчету |
| 19 | Наличие следов сажи и копоти, шелушение отдельных слоев поверхности бетона, небольшие сколы бетона | Воздействие очагового пожара. Метод выявления — визуальный |
Снижение несущей способности. Конструкции требуют восстановления поврежденных поверхностей |
| 20 | Полное покрытие поверхности сажей и копотью, сколы и обнажение арматуры по углам, обнажение арматурной сетки плоских элементов до 10%, отделение бетона без обрушения (глухой звук при простукивании), трещины до 0,5 мм | Среднее воздействие пожара. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Снижение несущей способности и жесткости элементов. Конструкции требуют усиления по расчету с увеличением сечений |
| 21 | Цвет бетона — желтый, сколы до 30%, обнажение арматуры до 50%, трещины до 1,0 мм | Сильное воздействие пожара. Метод выявления — визуально-инструментальный |
Аварийное состояние. Конструкции требуют усиления по расчету с увеличением сечений бетона и арматуры и устройством дополнительных опор |
lidermsk.ru
NormaCS ~ Статьи ~ Дефекты возникающие при возведении монолитных железобетонных конструкций
Классификация и методики выявления дефектов
По общепринятым представлениям в большинстве случаев дефекты возникают на стадии изготовления железобетонных конструкций и изделий. Необходимо отметить, что узаконенной классификации дефектов железобетонных конструкций и изделий не существует. Тем не менее дефекты железобетонных конструкций и изделий условно можно разделить на поверхностные и внутренние.
Поверхностные дефекты это усадочные трещины, инородные включения, околы ребер, неровности, отсутствие защитного слоя, пустоты и раковины, увлажнение и фильтрация влаги (в зимний период), высолы, масляные и ржавые пятна.
Внутренние дефекты это пустоты образующиеся на арматурном каркасе из-за зависания бетонной смеси при ее быстром загустевании и густом армированиии конструкции, недоуплотненные (непровибрированные) участки, силовые трещины, неправильное расположение швов бетонирования и отсутствие контакта между слоями бетона в швах бетонирования.Раковины на поверхности образуются из-за защемления воздуха при густой консистенции смазки и ее неравномерном нанесении. Недоуплотненные участки образуются из-за недостаточной пластичности бетонной смеси и ее быстрого схватывания. Оголение арматуры образуется из-за неправильной установки опалубки. Усадочные трещины образуются из-за неправильной тепло-влажностной обработки бетона. Отсутствие контакта поверхностей в шве бетонирования обусловлено длительным перерывами при укладке смеси. Неправильное расположение швов бетонирования относительно осей конструкции является следствием нарушения технологии бетонирования.
Проводимые нашей организацией обследования монолитных железобетонных конструкций показали, что в них около 30% составляют недоуплотнённые участки бетона, около 20% трещины различного характера и 30% составляют дефекты швов бетонирования. Необходимо отметить, что требования к заводским железобетонным изделиям и монолитным конструкциям с точки зрения качества поверхности достаточно сильно различаются (смотри нижеприведенную таблицу)
Показатели | Изделия (ГОСТ 13015-2012) | Конструкции (СП 70.13330.2012) |
Категория бетонной поверхности | от А1(глянцевая) до А7 (скрываемые поверхности) | от А3(под улучшенную окраску) до А7(скрываемые поверхности) |
Жировые и ржавые пятна | не допускаются | допускаются для категории А7 |
Диаметр раковин, мм | 0-20 | 4-20 |
Высота местного наплыва, мм | 0-5 | 10-20 |
Глубина окола на ребре, мм | 2-20 | 5-20 |
Трещины, раскрытие не более, мм | 0,1 — 0,2 | 0,1 — 0,4 |
Оголение арматуры | не допускается | |
Недоуплотненные участки | не регламентируются | не допускаются |
Прочность контакта поверхностей бетона в шве бетонирования | не регламентируются | должна быть обеспечена |
Расположение рабочего шва бетонирования | не регламентируется | Поверхность шва должна быть перпендикулярна вертикальной оси конструкций |
Наша организация при выявлении дефектов строго придерживается требованиям СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» и СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» [1-2]. При этом мы разделяем выявленные дефекты по степени опасности на малозначительные, значительные и критические. По нашему мнению это позволяет делать более достоверные выводы о соответствии обследованных конструкций из монолитного железобетона требованиям проектной и нормативной документации. Из всего многообразия дефектов нами в фиксируются и оцениваются следующие дефекты:
- трещины всех видов;
- оголение арматуры;
- пустоты и раковины;
- посторонние включения;
- дефекты швов бетонирования и в том числе их неправильное расположение;
- недоуплотненные участки.
При инструментальном описании дефектов нами используются приборы и оборудование отвечающие требованиям ГОСТ 26433.1-89 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления». Для измерения ширины раскрытия трещин используется микроскоп с ценой деления 0,02мм.Для измерения глубины трещин используется прибор Пульсар 2.2.Для измерения размеров раковин используется линейка (диаметр) и штангенциркуль(глубина).Для измерения размеров недоуплотненных участков, посторонних включений и оголения арматуры используется рулетка или линейка.Для измерения глубины околов ребер используется угольник.
При обнаружении трещин проводятся измерения ширины их раскрытия. При обнаружении оголённой арматуры, раковин и пустот, недоуплотненных участков и посторонних включений определяются их размеры. Для швов бетонирования фиксируется их положение относительно осей конструкции и отсутствие контакта бетонных поверхностей в шве. В последнее время при инструментальном измерении дефектов нами дополнительно используются ультразвуковые приборы, которые позволяют получить более объективную картину. Измерение глубины трещины например позволяет отнести ее к конструкционной, влияющей на несущую способность конструкции либо к неконструкционной (усадочной). Ультразвуковой метод позволяет также определять наличие или отсутствие контакта слоев бетона в рабочем шве бетонирования и границы недоуплотненных участков бетона. Кроме того для выявления внутренних дефектов (полости различного характера, неправильное расположение арматуры и прочее) мы начали применять ультразвуковой томограф «МИРА».
Причины возникновения дефектов в конструкциях и изделиях
Современная технология возведения монолитных конструкций предполагает применение бетонных смесей с осадкой конуса 16–24 сантиметра. Такие смеси содержат много вовлеченного воздуха, который при контакте с опалубкой остается на ней и после затвердевания бетона и снятия опалубки оставляет на поверхности бетона раковины различного размера. Прилипанию воздушных пузырьков очень способствует густая смазка на поверхности опалубки.
Бетонные смеси с осадкой конуса 16 – 24 сантиметра весьма склонны к расслоению и водоотделению и по этой причине приводят к неравномерному распределению плотности и низкой долговечности монолитных конструкций.
Технология изготовления железобетонных изделий имеет некоторые отличия от технологии возведения конструкций. При этом к железобетонным изделиям традиционно предъявляются более высокие требования к качеству поверхности (см. таблицу). Существует несколько причин ухудшения качества поверхности железобетонных изделий, основными из которых можно признать неравномерное нанесение смазки на поверхность формы, недостаточно эффективное уплотнение бетонной смеси и ее неправильная рецептура. Основным отличием технологии изготовления железобетонных изделий является применение гораздо менее пластичных бетонных смесей — вместо смеси с осадкой конуса 20-24 см применяется смесь с осадкой конуса 4…8 см. Такие смеси содержат гораздо меньше вовлеченного воздуха и при горизонтальном формовании позволяют получать поверхности достаточно высокой категории, вплоть до А1. Однако при кассетном способе производства (вертикальное формование) при любой консистенции смазки происходит защемление воздуха на поверхности формы и неизбежное образование раковин. Кроме того, при интенсивном вибровоздействии, характерном для технологии изготовления железобетонных изделий происходит дополнительное воздухововлечение в бетонную смесь, что также приводит к образованию раковин.
Предложения по совершенствованию методик контроля
Работа по выявлению дефектов в нашей организации налажена и проводится в плановом порядке. Однако по нашему мнению необходимо продолжать совершенствовать как методики, так и инструменты контроля. После анализа существующих и применяемых нами методик выявления и измерения дефектов хотелось бы предложить следующее:
1. Продолжить уточнение перечня дефектов, которые подлежат выявлению при обследовании изделий и конструкций и их более детальную привязку к классификатору опасности дефектов. В частности, можно было бы ввести дополнительную градацию дефектов по признаку ремонтопригодности, а именно ввести такие категории дефектов как устранимый или неустранимый.
2. При инструментальном определении ширины раскрытия трещин заменить неудобный в строительных условиях микроскоп Бринелля на набор щупов игольчатого типа при обеспечении точности измерений с его помощью на уровне 0,02мм (как у микроскопа).
3. Узаконить определение глубины трещин, поскольку это позволяет отнести выявляемые трещины к усадочным( неглубоким — до 5 % толщины конструкции) или к силовым — глубиной более 5 % толщины конструкции.
4. При наличии раковин оценку качества поверхности железобетонных изделий и конструкций производить только по категориям (А1…А7). Заслуживает также рассмотрения методика оценки качества поверхности, в основу которой положены показатели дифференциальной пористости (средний размер пор и коэффициент вариации их размеров) с ее привязкой к ГОСТ 13015 [5].
5. При укладке бетонных смесей в монолитные железобетонные конструкции в обязательном порядке контролировать расплыв конуса и водоотделение бетонных смесей
Предложения по снижению дефектности
Проблема повышения качества и снижения дефектности монолитных железобетонных конструкций может решаться разными способами. По мнению автора по степени доступности и стоимости эти способы можно расположить в следующем порядке:
- Нанесение смазки на опалубку только механизированным способом.
- Использование заполнителей с максимальной крупностью не более 10 мм.
- Использование цементов содержащих в своем составе более 20% минеральных добавок. Наиболее эффективным в этом плане может быть использование шлакопортландцемента (содержит до 80% молотого доменного шлака).
- Восстановление консистенции бетонных смесей перед их укладкой в конструкции производить исключительно при помощи дополнительного введения пластификатора.
- Заказ бетонной смеси на 1 класс выше требуемой. В этом случае за счет повышения содержания цемента его часть будет выполнять роль микронаполнителя и снизит водоотделение и расслаиваемость бетонных смесей, что в свою очередь снизит дефектность затвердевшего бетона) раковины, недоуплотненные участки и.т.п)
- При изготовлении бетонных смесей в обязательном порядке вводить тонкомолотый компонент (минеральную добавку). Справка — во многих странах ввод в бетонные смеси тонкомолотых компонентов закреплен на законодательном уровне.
Инновационная технология приготовления бетонных смесей
Во всем мире считается, что качественные бетонные смеси должны суммарно содержать 500…600 кг (на кубометр) мелкодисперсных компонентов в виде цемента и инертного микронаполнителя. Однако в России мелкодисперсные компоненты в бетонной смеси составляют 300… 400 кг и представлены только цементом. Это и обуславливает появление дефектов как на поверхности так и внутри монолитных железобетонных конструкций. Общепринятым решением проблемы повышения качества монолитных железобетонных конструкций считается применение самоуплотняющихся бетонных смесей. Однако из-за сложности приготовления и высокой стоимости таких смесей они применяются только в 2-5% случаев. Альтернативой СУБ может служить разработанная автором двухстадийная технология приготовления бетонных смесей[6].Первая стадия этой технологии предполагает смешивание цемента, минеральной добавки и пластификатора, вторая – смешивание комплексного вяжущего полученного на первой стадии, а также воды песка и щебня по традиционной технологии с использованием существующего оборудования БСУ. Как показала практика в бетонных смесях, приготовленных по предлагаемой технологии практически отсутствует водоотделение и расслоение хотя они при этом имеют очень пластичную консистенцию (расплыв конуса более 500мм), а качество монолитных железобетонных конструкций получается очень высоким. В предлагаемой технологии на первой стадии может быть использован как смеситель для изготовления сухих смесей, так и шаровая мельница. В случае использования шаровой мельницы происходит повышение марки цемента и соответственно появляется возможность сокращения его расхода. Двухстадийная технология особенно выгодна при изготовлении современных бетонных смесей, содержащих большое количество компонентов (цемент, микронаполнитель, пластификатор, замедлитель или ускоритель твердения, противоморозную добавку, стабилизатор при подводном бетонировании и т.п.).
Выводы
1. Для монолитных конструкций при применении существующей технологии изготовления и укладки бетонных смесей возможно получение категории поверхности не выше А3.
2. Существенное повышение качества и снижение дефектности монолитных железобетонных конструкций возможно только при обязательном добавлении в бетонные смеси микронаполнителей.
3. Радикальное улучшение качества и снижение дефектности монолитных железобетонных конструкций может быть достигнуто при переходе на двухстадийную технологию. При этом отдельное производство микронаполнителей и их ввод в бетонные смеси станет неактуальным.
Список литературы
- СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»
- СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции»
- СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции»
- ГОСТ 13015-2012 «Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования».
- Грицюк Т.В. Повышение качества лицевых поверхностей железобетонных изделий // ВШШЭСМ, сер.З «Промышленность сборного железобетона», вып. 6, М., 1990
- Несветайло В.М. Инновационная технология монолитного строительства // Технологии бетонов, №6, 2014
Несветайло Вячеслав Михайлович
Сотрудник Московского государственного строительного надзора
(отдел несущих и ограждающих конструкций ГБУ ЦЭИИС),
кандидат технических наук
е-mail: [email protected] ([email protected])
www.normacs.info
Уход за бетоном. Исправление дефектов бетонирования
Твердение бетона представляет собой сложный физико-химический процесс, при котором цемент, взаимодействуя с водой, образует новые соединения.
Вода проникает вглубь частиц цемента постепенно, в результате чего все новые его порции вступают в химическую реакцию.
Этим объясняется постепенный и длительный набор прочности бетона.
При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается.
Для нормального твердения бетона необходима температура (20±2)° С с относительной влажностью воздуха не менее 90%.
При таких условиях бетон через 7… 14 суток набирает прочность 60…70% своей 28-суточной прочности.
Затем рост прочности замедляется.
Для бетона, находящегося в воде, его прочность выше, чем при твердении бетона в сухой среде.
При твердении бетона на воздухе вода быстро испаряется и твердение практически прекращается.
Поэтому для достижения бетоном необходимой прочности нельзя допускать его преждевременного высыхания.
В теплую сухую и ветреную погоду выступающие части (углы, ребра) и открытые поверхности бетонных конструкций высыхают быстрее, чем внутренние его части.
Необходимо предохранять эти элементы от высыхания и давать им возможность достигать необходимую прочность.
При твердении бетона изменяется его объем.
Твердея, он дает усадку, которая в поверхностных слоях происходит быстрее, чем во внутренних.
Поэтому при недостаточной влажности бетона в период твердения на его поверхности появляются мелкие усадочные трещины.
Кроме того, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева бетона вследствие выделения теплоты при схватывании и твердении (гидратации) цемента.
Трещины снижают качество, прочность и долговечность конструкций.
Рост прочности бетона в значительной степени зависит от температуры, при которой происходит твердение.
При температуре ниже нормальной твердение бетона замедляется, а при температуре -5° С практически прекращается.
При повышенной температуре и достаточной влажности процесс твердения ускоряется.
Продолжительность твердения имеет большое практическое значение.
Ускорять твердение необходимо, когда требуется быстро нагрузить конструкции эксплуатационной нагрузкой или распалубить ее в ранние сроки, при бетонировании зимой и других случаях.
Для ускорения твердения бетона применяют добавки-ускорители, вводимые при приготовлении бетонной смеси.
Количество добавок-ускорителей твердения берется в процентах от массы цемента и не должно превышать следующих величин: сульфат натрия — 2, нитрат натрия, нитрат кальция, нитрит-натрат кальция — 4, хлорид кальция в бетоне армированных конструкций — 2, в бетоне неармированных конструкций — 3.
Добавки-ускорители твердения не следует вводить при использовании глиноземистого цемента, а также в конструкциях, армированных термически упрочненной сталью, в железобетонных конструкциях, предназначенных для эксплуатации в зонах действия блуждающих токов, в конструкциях с напрягаемой арматурой.
Полный перечень ограничений по применению добавок ускорителей приведен в СНиП 3.03.01-87.
При производстве сборного железобетона для ускорения твердения широко применяют тепловую обработку бетона паром или электрическим током.
Ускоряют процесс твердения бетона путем использования быстротвердеющих цементов.
Обычно такие бетоны используют при аварийных работах, а также при устройстве стыков различных конструкций.
Чтобы свежеуложенный бетон получил требуемую прочность в назначенный срок, за ним необходим правильный уход: поддержание его во влажном состоянии, предохранение от сотрясений, повреждений, ударов, а также от резких перепадов температуры.
Нарушение режима ухода за бетоном может привести к получению низкого качества и непригодного для эксплуатации бетона, а иногда к разрушению конструкций.
Особенно важен уход за бетоном в течение первых дней после укладки.
Недостатки ухода в первые дни могут настолько ухудшить качество бетона, что практически их нельзя будет исправить в последующие дни.
Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона создают, предохраняя его от вредного воздействия ветра и попадания прямых солнечных лучей, путем систематической поливки.
Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают влагоемким покрытием (брезентом или мешковиной), а при отсутствии этих материалов поверхность бетона закрывают через 3…4 ч после укладки бетона слоем песка или опилок и поливают водой.
В зависимости от климатических условий частота поливки должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии.
В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижении бетоном 50…70% проектной прочности.
В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку.
При снятии опалубки (например, опалубки колонн, стен, балок) увлажняют вертикальные поверхности конструкций.
Наиболее эффективно вертикальные и наклонные поверхности поливать непрерывным потоком воды через систему трубок с мелкими отверстиями.
В жарком сухом климате этот способ полива обязателен.
Укрытие и поливка бетона требуют значительных затрат труда, поэтому тонкостенные конструкции с большой открытой поверхностью (например, площадки, дороги, аэродромные покрытия, полы, перекрытия) вместо укрытия и поливки целесообразно покрывать специальными окрасочными составами и защитными пленками.
Наиболее пригодны полимерные композиции.
Они обеспечивают наилучшее предохранение от влагопотерь как свежеуложенной бетонной смеси в условиях воздушно-сухого твердения, так и бетона при термообработке и раннему распалубливанию.
Полимерные композиции практически безвредны, менее огнеопасны, а их малая вязкость позволяет механизировать процесс нанесения и снизить расход вещества до 0,5 кг на 1 м2 поверхности.
Применение пленкообразующих веществ является одним из простых и технологичных условий обеспечения необходимых качественных показателей при раннем распалубливании бетона.
Исправление дефектов бетонирования
После распалубливания монолитные конструкции осматривают и исправляют дефекты бетонирования.
Мелкие неровности и наплывы бетона на стенах, колоннах и балках срубают вручную или пневматическими зубилами с последующей затиркой неровностей цементным раствором состава 1:2…1:2,5.
Открытые бетонные поверхности с мелкими раковинами, не имеющие ноздреватости, после расчистки и смачивания водой затирают цементным раствором.
Крупные раковины, образовавшиеся в результате плохого вибрирования или утечки цементного молока, расчищают на всю глубину.
Весь рыхлый бетон вырубают отбойными молотками с последующей продувкой сжатым воздухом и промывкой водой. Если позволяют размеры раковины, устанавливают опалубку с козырьком для укладки бетона и бетонируют.
Для заделки раковин применяют мелкозернистый бетон той же марки по прочности или даже на одну ступень выше.
Бетонную смесь укладывают с тщательным уплотнением.
Замазывать крупные раковины цементным раствором категорически запрещается, так как это не устраняет дефекта, а только скрывает его. Крупные раковины в несущих конструкциях существенно ослабляют их.
Исправляют такие дефекты торкретированием после тщательной расчистки и удаления рыхлого бетона.
При исправлении дефектов в плитах, полах или балках вырубать ослабленный бетон следует по форме ласточкина хвоста, с тем, чтобы набетонка лучше удерживалась в основном бетоне.
Конструкции, воспринимающие гидростатический напор грунтовых вод, могут течь из-за наличия в бетоне скрытых пустот и раковин вследствие плохого виброуплотнения бетонной смеси или некачественной подготовки рабочих швов.
Устраняют течь нагнетанием (инъекцией) жирного цементного раствора (молока) внутрь конструкции через перфорированные трубки диаметром 20…30 мм.
Для этого в местах дефектов бурят шпуры, вставляют в них стальные трубки, один конец которых имеет перфорацию, а другой — резьбу, и зачеканивают их в шпуре раствором на быстросхватывающемся цементе.
После того как раствор зачеканки наберет нужную прочность, через трубки с помощью винтового шприца нагнетают раствор на безусадочном или расширяющемся цементе.
При грубых нарушениях технологии бетонных работ (например, недостаточное уплотнение, чрезмерное вибрирование, приводящее к расслоению смеси, нарушение технологии ухода за бетоном, неправильный подбор состава, наличие большого количества глинистых и пылеватых частиц) возможны серьезные дефекты, снижающие прочность бетона.
Поскольку исправить такие дефекты практически невозможно, сильно дефектные конструкции разбирают или соответствующим образом усиливают.
Залогом успеха при производстве бетонных работ является тщательное выполнение всех технологических процессов.
Исправление дефектов бетонирования:
а – в плитах, б, в – в стенах, 1 – раковина, 2 – вырубка по форме ласточкина хвоста, 3 – опалубка, 4 – лоток, 5 – бадья, 6 – вибратор, 7 – сопло, 8 – шланг
Для получения прочных и красивых бетонных поверхностей, которые не требуется штукатурить или облицовывать, необходимы, как известно, чистые и высококачественные материалы, эффективная технология и квалифицированные исполнители.
Обработанные соответствующим образом поверхности железобетонных сооружении могут быть достаточно выразительными и приятными на вид
Опалубка оказывает большое влияние на качество и внешний вид бетонных поверхностей.
Правильно выполненная дощатая опалубка может дать красивую бетонную поверхность.
Для смазки опалубки необходимо использовать светлые эмульсии.
Иногда кромки досок со стороны, обращенной к бетону, сострагивают на 3-5 мм.
В этом случае на поверхности бетона образуется руст, улучшающий внешний вид конструкции.
Для получения гладкой малопористой поверхности бетона опалубку обшивают влагопоглощающим картоном, фанерой или тонкими древесностружечными плитами.
Шероховатую однотонную поверхность можно получить после обработки бетона с помощью электрических или пневматических отбойных молотков с рабочими наконечниками в виде бучарды или шарошки.
При этом на наружных углах рекомендуется оставлять узкие необработанные полосы во избежание скалывания бетона.
Обработка таким способом может скрыть небольшие дефекты бетонирования (раковины, пористость), а также замаскировать рабочие швы.
Красивый вид могут иметь бетонные поверхности с обнаженным крупным заполнителем (гравием).
Получают их обработкой не полностью затвердевшего бетона стальными щетками с последующей промывкой струей воды под давлением.
Обнажить заполнитель можно применением специальных смазок для опалубки, в состав которых входят замедлители схватывания цемента.
В этих случаях тонкий наружный слой несхватившегося раствора смывают струей воды до обнажения гравия.
Поверхности из высокопрочных декоративных бетонов шлифуют.
Так обрабатывают, например, мозаичные полы.
За рубежом способом шлифования обрабатывают также стены, пилястры, цоколи зданий.
perekos.net
Дефекты возникающие при возведении монолитных железобетонных конструкций
С 29 ноября по 1 декабря 2017 года в Центральном выставочном комплексе Экспоцентр в Москве состоялся XIX Международный строительный форум «Цемент. Бетон. Сухие смеси». Центральным событием Форума в этом году была IV Глобальная конференция по химии и технологии бетона «ConLife – 2017». Кроме того, в рамках форума была организована выставка строительного оборудования, в том числе оборудования для контроля качества строительных материалов и железобетонных изделий и конструкций.
По приглашению организаторов форума в этом году участие в нем принял инженер-эксперт отдела обследований и экспертиз несущих и ограждающих конструкций Несветайло В.М., который выступил с в рамках конференции по технологиям бетонных работ с докладом «Дефекты возникающие при возведении монолитных железобетонных конструкций», отвечающим тематике ГБУ ЦЭИИС.
В своем докладе Несветайло В.М. рассказал об общепринятой классификации дефектов, выявляемых при оценке качества поверхности монолитных железобетонных конструкций, а также о методиках их измерения используемых в ГБУ ЦЭИИС. Было отмечено, что в настоящее время ГБУ ЦЭИИС обладает передовым испытательным оборудованием и приборами для проведения необходимых измерений по определению качества поверхности железобетонных конструкций, в том числе монолитных. Анализ результатов по определению качества поверхности железобетонных конструкций за последние два года показал, что в монолитных железобетонных конструкциях около 40% составляют недоуплотнённые участки бетона, около 20% трещины различного характера, около 30% — дефекты рабочих швов бетонирования и около 10% прочие дефекты. В докладе были рассмотрены причины возникновения дефектов в монолитных железобетонных конструкциях и предложены способы снижения дефектности , в том числе за счет введения минеральных добавок и инновационной технологии приготовления бетонных смесей. Докладчиком отмечено, что существенное снижение дефектности монолитных железобетонных конструкций возможно только при обязательном добавлении в бетонные смеси тонкомолотых минеральных компонентов, в том числе по способу предлагаемому автором. В ходе обсуждения доклада Несветайло В.М. участниками конференции более подробно были затронуты вопросы измерения таких дефектов как трещины и недоуплотненные участки бетона.
Из представленных на конференции докладов для нашей организации наибольший интерес преставлял доклад начальника испытательной лаборатории ООО «Лентехстрой» Джанашия И.К. «Особенности бетонирования конструкций при отрицательных температурах». В этом докладе основное внимание было уделено правилам оформления исполнительной документации. Был затронут также вопрос определения фактической прочности бетона в момент окончания тепловой обработки.
Кроме участия в конференции Несветайло В.М. была осмотрена выставка строительного оборудования.
На выставке было широко представлено оборудование для приготовления бетонных смесей, а также оборудование для производства тротуарной плитки и других бетонных и железобетонных изделий на заводах сборного железобетона.
Кроме вышеперечисленного в рамках форума Несветайло В.М. принял участие в экскурсии на завод железобетонных конструкций в г. Ивантеевка Московской области. На сегодняшний день завод выпускает фундаментные подушки и блоки, плиты перекрытия, элементы сборно-монолитных каркасов жилых домов, дорожные плиты, элементы ограждений, подкрановые балки и товарный бетон. Были осмотрены технологические линии по производству различных железобетонных изделий и заводская лаборатория. В качестве последнего достижения заводчанами была продемонстрирована инновационная технологическая линия безопалубочного формования высокачественных пустотных плит перекрытий мощностью 300 000 квадратных метров в год.
Классификация и методики выявления дефектов
По общепринятым представлениям в большинстве случаев дефекты возникают на стадии изготовления железобетонных конструкций и изделий. Необходимо отметить, что узаконенной классификации дефектов железобетонных конструкций и изделий не существует. Тем не менее дефекты железобетонных конструкций и изделий условно можно разделить на поверхностные и внутренние.
Поверхностные дефекты это усадочные трещины, инородные включения, околы ребер, неровности, отсутствие защитного слоя, пустоты и раковины, увлажнение и фильтрация влаги (в зимний период), высолы, масляные и ржавые пятна.
Внутренние дефекты это пустоты образующиеся на арматурном каркасе из-за зависания бетонной смеси при ее быстром загустевании и густом армированиии конструкции, недоуплотненные (непровибрированные) участки, силовые трещины, неправильное расположение швов бетонирования и отсутствие контакта между слоями бетона в швах бетонирования.Раковины на поверхности образуются из-за защемления воздуха при густой консистенции смазки и ее неравномерном нанесении. Недоуплотненные участки образуются из-за недостаточной пластичности бетонной смеси и ее быстрого схватывания. Оголение арматуры образуется из-за неправильной установки опалубки. Усадочные трещины образуются из-за неправильной тепло-влажностной обработки бетона. Отсутствие контакта поверхностей в шве бетонирования обусловлено длительным перерывами при укладке смеси. Неправильное расположение швов бетонирования относительно осей конструкции является следствием нарушения технологии бетонирования.
Проводимые нашей организацией обследования монолитных железобетонных конструкций показали, что в них около 30% составляют недоуплотнённые участки бетона, около 20% трещины различного характера и 30% составляют дефекты швов бетонирования. Необходимо отметить, что требования к заводским железобетонным изделиям и монолитным конструкциям с точки зрения качества поверхности достаточно сильно различаются (смотри нижеприведенную таблицу)
|
Показатели |
Изделия (ГОСТ 13015-2012) |
Конструкции (СП 70.13330.2012) |
|
Категория бетонной поверхности |
от А1(глянцевая) до А7 (скрываемые поверхности) |
от А3(под улучшенную окраску) до А7(скрываемые поверхности) |
|
Жировые и ржавые пятна |
не допускаются |
допускаются для категории А7 |
|
Диаметр раковин, мм |
0-20 |
4-20 |
|
Высота местного наплыва, мм |
0-5 |
10-20 |
|
Глубина окола на ребре, мм |
2-20 |
5-20 |
|
Трещины, раскрытие не более, мм |
0,1 — 0,2 |
0,1 — 0,4 |
|
Оголение арматуры |
не допускается | |
|
Недоуплотненные участки |
не регламентируются |
не допускаются |
|
Прочность контакта поверхностей бетона в шве бетонирования |
не регламентируются |
должна быть обеспечена |
|
Расположение рабочего шва бетонирования |
не регламентируется |
Поверхность шва должна быть перпендикулярна вертикальной оси конструкций |
Наша организация при выявлении дефектов строго придерживается требованиям СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» и СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» [1-2]. При этом мы разделяем выявленные дефекты по степени опасности на малозначительные, значительные и критические. По нашему мнению это позволяет делать более достоверные выводы о соответствии обследованных конструкций из монолитного железобетона требованиям проектной и нормативной документации. Из всего многообразия дефектов нами в фиксируются и оцениваются следующие дефекты:
— трещины всех видов;
— оголение арматуры;
— пустоты и раковины;
— посторонние включения;
— дефекты швов бетонирования и в том числе их неправильное расположение;
— недоуплотненные участки.
При инструментальном описании дефектов нами используются приборы и оборудование отвечающие требованиям ГОСТ 26433.1-89 «Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления». Для измерения ширины раскрытия трещин используется микроскоп с ценой деления 0,02мм.Для измерения глубины трещин используется прибор Пульсар 2.2.Для измерения размеров раковин используется линейка (диаметр) и штангенциркуль(глубина).Для измерения размеров недоуплотненных участков, посторонних включений и оголения арматуры используется рулетка или линейка.Для измерения глубины околов ребер используется угольник.
При обнаружении трещин проводятся измерения ширины их раскрытия. При обнаружении оголённой арматуры, раковин и пустот, недоуплотненных участков и посторонних включений определяются их размеры. Для швов бетонирования фиксируется их положение относительно осей конструкции и отсутствие контакта бетонных поверхностей в шве. В последнее время при инструментальном измерении дефектов нами дополнительно используются ультразвуковые приборы, которые позволяют получить более объективную картину. Измерение глубины трещины например позволяет отнести ее к конструкционной, влияющей на несущую способность конструкции либо к неконструкционной (усадочной). Ультразвуковой метод позволяет также определять наличие или отсутствие контакта слоев бетона в рабочем шве бетонирования и границы недоуплотненных участков бетона. Кроме того для выявления внутренних дефектов (полости различного характера, неправильное расположение арматуры и прочее) мы начали применять ультразвуковой томограф «МИРА».
Причины возникновения дефектов в конструкциях и изделиях
Современная технология возведения монолитных конструкций предполагает применение бетонных смесей с осадкой конуса 16 – 24 сантиметра. Такие смеси содержат много вовлеченного воздуха, который при контакте с опалубкой остается на ней и после затвердевания бетона и снятия опалубки оставляет на поверхности бетона раковины различного размера. Прилипанию воздушных пузырьков очень способствует густая смазка на поверхности опалубки.
Бетонные смеси с осадкой конуса 16 – 24 сантиметра весьма склонны к расслоению и водоотделению и по этой причине приводят к неравномерному распределению плотности и низкой долговечности монолитных конструкций.
Технология изготовления железобетонных изделий имеет некоторые отличия от технологии возведения конструкций. При этом к железобетонным изделиям традиционно предъявляются более высокие требования к качеству поверхности (см. таблицу). Существует несколько причин ухудшения качества поверхности железобетонных изделий, основными из которых можно признать неравномерное нанесение смазки на поверхность формы, недостаточно эффективное уплотнение бетонной смеси и ее неправильная рецептура. Основным отличием технологии изготовления железобетонных изделий является применение гораздо менее пластичных бетонных смесей — вместо смеси с осадкой конуса 20-24 см применяется смесь с осадкой конуса 4…8 см. Такие смеси содержат гораздо меньше вовлеченного воздуха и при горизонтальном формовании позволяют получать поверхности достаточно высокой категории, вплоть до А1. Однако при кассетном способе производства (вертикальное формование) при любой консистенции смазки происходит защемление воздуха на поверхности формы и неизбежное образование раковин. Кроме того, при интенсивном вибровоздействии, характерном для технологии изготовления железобетонных изделий происходит дополнительное воздухововлечение в бетонную смесь, что также приводит к образованию раковин.
Предложения по совершенствованию методик контроля
Работа по выявлению дефектов в нашей организации налажена и проводится в плановом порядке. Однако по нашему мнению необходимо продолжать совершенствовать как методики, так и инструменты контроля. После анализа существующих и применяемых нами методик выявления и измерения дефектов хотелось бы предложить следующее:
1.Продолжить уточнение перечня дефектов, которые подлежат выявлению при обследовании изделий и конструкций и их более детальную привязку к классификатору опасности дефектов. В частности, можно было бы ввести дополнительную градацию дефектов по признаку ремонтопригодности, а именно ввести такие категории дефектов как устранимый или неустранимый.
2. При инструментальном определении ширины раскрытия трещин заменить неудобный в строительных условиях микроскоп Бринелля на набор щупов игольчатого типа при обеспечении точности измерений с его помощью на уровне 0,02мм (как у микроскопа).
3. Узаконить определение глубины трещин, поскольку это позволяет отнести выявляемые трещины к усадочным( неглубоким — до 5 % толщины конструкции) или к силовым — глубиной более 5 % толщины конструкции.
4. При наличии раковин оценку качества поверхности железобетонных изделий и конструкций производить только по категориям (А1…А7). Заслуживает также рассмотрения методика оценки качества поверхности, в основу которой положены показатели дифференциальной пористости (средний размер пор и коэффициент вариации их размеров) с ее привязкой к ГОСТ 13015[5].
5. При укладке бетонных смесей в монолитные железобетонные конструкции в обязательном порядке контролировать расплыв конуса и водоотделение бетонных смесей
Предложения по снижению дефектности
Проблема повышения качества и снижения дефектности монолитных железобетонных конструкций может решаться разными способами. По мнению автора по степени доступности и стоимости эти способы можно расположить в следующем порядке:
1. Нанесение смазки на опалубку только механизированным способом.
2. Использование заполнителей с максимальной крупностью не более 10 мм.
3. Использование цементов содержащих в своем составе более 20% минеральных добавок. Наиболее
эффективным в этом плане может быть использование шлакопортландцемента (содержит до 80% молотого доменного шлака).
4. Восстановление консистенции бетонных смесей перед их укладкой в конструкции производить
исключительно при помощи дополнительного введения пластификатора.
5.Заказ бетонной смеси на 1 класс выше требуемой. В этом случае за счет повышения содержания цемента его часть будет выполнять роль микронаполнителя и снизит водоотделение и расслаиваемость бетонных смесей, что в свою очередь снизит дефектность затвердевшего бетона) раковины, недоуплотненные участки и.т.п)
6.При изготовлении бетонных смесей в обязательном порядке вводить тонкомолотый компонент
(минеральную добавку). Справка — во многих странах ввод в бетонные смеси тонкомолотых компонентов закреплен на законодательном уровне.
Инновационная технология приготовления бетонных смесей
Во всем мире считается, что качественные бетонные смеси должны суммарно содержать 500…600 кг (на кубометр) мелкодисперсных компонентов в виде цемента и инертного микронаполнителя. Однако в России мелкодисперсные компоненты в бетонной смеси составляют 300… 400 кг и представлены только цементом. Это и обуславливает появление дефектов как на поверхности так и внутри монолитных железобетонных конструкций. Общепринятым решением проблемы повышения качества монолитных железобетонных конструкций считается применение самоуплотняющихся бетонных смесей. Однако из-за сложности приготовления и высокой стоимости таких смесей они применяются только в 2-5% случаев. Альтернативой СУБ может служить разработанная автором двухстадийная технология приготовления бетонных смесей[6].Первая стадия этой технологии предполагает смешивание цемента, минеральной добавки и пластификатора, вторая – смешивание комплексного вяжущего полученного на первой стадии, а также воды песка и щебня по традиционной технологии с использованием существующего оборудования БСУ. Как показала практика в бетонных смесях, приготовленных по предлагаемой технологии практически отсутствует водоотделение и расслоение хотя они при этом имеют очень пластичную консистенцию (расплыв конуса более 500мм), а качество монолитных железобетонных конструкций получается очень высоким. В предлагаемой технологии на первой стадии может быть использован как смеситель для изготовления сухих смесей, так и шаровая мельница. В случае использования шаровой мельницы происходит повышение марки цемента и соответственно появляется возможность сокращения его расхода. Двухстадийная технология особенно выгодна при изготовлении современных бетонных смесей, содержащих большое количество компонентов (цемент, микронаполнитель, пластификатор, замедлитель или ускоритель твердения, противоморозную добавку, стабилизатор при подводном бетонировании и т.п.).
Выводы
1. Для монолитных конструкций при применении существующей технологии изготовления и укладки бетонных смесей возможно получение категории поверхности не выше А3.
2.Существенное повышение качества и снижение дефектности монолитных железобетонных конструкций возможно только при обязательном добавлении в бетонные смеси микронаполнителей.
3.Радикальное улучшение качества и снижение дефектности монолитных железобетонных конструкций может быть достигнуто при переходе на двухстадийную технологию. При этом отдельное производство микронаполнителей и их ввод в бетонные смеси станет неактуальным.
Список литературы
1. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»
2. СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции»
3. СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции»
4. ГОСТ 13015-2012 «Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования».
5. Грицюк Т.В. Повышение качества лицевых поверхностей железобетонных изделий // ВШШЭСМ, сер.З «Промышленность сборного железобетона», вып. 6, М., 1990
6. Несветайло В.М. Инновационная технология монолитного строительства // Технологии бетонов,
№6, 2014
Несветайло Вячеслав Михайлович
Сотрудник Московского государственного строительного надзора
ceiis.mos.ru