Понякога пукнатините трябва да бъдат ремонтирани, но има толкова много опции, как да проектираме и изберем най-добрия вариант за ремонт? Това не е толкова трудно, колкото си мислите.
След проучване на пукнатините и определяне на целите на ремонта, проектирането или изборът на най-добрите материали и процедури за ремонт е съвсем лесен. Това обобщение на възможностите за ремонт на пукнатини включва следните процедури: почистване и запълване, изливане и запечатване/запълване, инжектиране на епоксидна и полиуретанова смола, самовъзстановяване и „без ремонт“.
Както е описано в „Част 1: Как да оценим и отстраним неизправностите при пукнатини в бетона“, изследването на пукнатините и определянето на първопричината за пукнатините е ключът към избора на най-добрия план за ремонт на пукнатини. Накратко, ключовите елементи, необходими за проектиране на правилен ремонт на пукнатини, са средната ширина на пукнатината (включително минималната и максималната ширина) и определянето дали пукнатината е активна или спяща. Разбира се, целта на ремонта на пукнатини е също толкова важна, колкото измерването на ширината на пукнатината и определянето на възможността за движение на пукнатината в бъдеще.
Активните пукнатини се движат и се разрастват. Примерите включват пукнатини, причинени от непрекъснато слягане на земята, или пукнатини, които са свиващи се/разширителни фуги на бетонни елементи или конструкции. Спящите пукнатини са стабилни и не се очаква да се променят в бъдеще. Обикновено пукнатините, причинени от свиването на бетона, ще бъдат много активни в началото, но с стабилизирането на съдържанието на влага в бетона, те в крайна сметка ще се стабилизират и ще преминат в състояние на латентност. Освен това, ако достатъчно количество стоманени пръти (армировъчни пръти, стоманени влакна или макроскопични синтетични влакна) преминат през пукнатините, бъдещите движения ще бъдат контролирани и пукнатините могат да се считат за намиращи се в състояние на латентност.
За спящи пукнатини използвайте твърди или гъвкави ремонтни материали. Активните пукнатини изискват гъвкави ремонтни материали и специални конструктивни съображения, за да се позволи бъдещо движение. Използването на твърди ремонтни материали за активни пукнатини обикновено води до напукване на ремонтния материал и/или съседния бетон.
Снимка 1. С помощта на миксери с игловидни върхове (№ 14, 15 и 18), нисковискозни ремонтни материали могат лесно да се инжектират в тънки пукнатини без окабеляване. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Разбира се, важно е да се определи причината за пукнатините и да се определи дали те са структурно важни. Пукнатините, които показват възможни грешки в проектирането, детайлите или строителството, могат да накарат хората да се притесняват относно носещата способност и безопасността на конструкцията. Тези видове пукнатини могат да бъдат структурно важни. Пукнатините могат да бъдат причинени от натоварването или да са свързани с присъщите промени в обема на бетона, като например сухо свиване, термично разширение и свиване, и могат да бъдат или да не бъдат значителни. Преди да изберете вариант за ремонт, определете причината и вземете предвид важността на пукнатините.
Ремонтът на пукнатини, причинени от грешки в проектирането, детайлния проект и строителството, е извън обхвата на една обикновена статия. Тази ситуация обикновено изисква цялостен структурен анализ и може да изисква специални ремонти на армировката.
Възстановяването на структурната стабилност или целостта на бетонните компоненти, предотвратяването на течове или запечатването на вода и други вредни елементи (като например химикали за размразяване), осигуряването на опора по ръбовете на пукнатините и подобряването на външния вид на пукнатините са често срещани цели за ремонт. Като се имат предвид тези цели, поддръжката може грубо да се раздели на три категории:
С популярността на открития бетон и строителния бетон, търсенето на козметичен ремонт на пукнатини се увеличава. Понякога ремонтът на целостта и запечатването/запълването на пукнатини изискват и ремонт на външния вид. Преди да изберем технология за ремонт, трябва да изясним целта на ремонта на пукнатини.
Преди да се проектира ремонт на пукнатина или да се избере процедура за ремонт, трябва да се отговори на четири ключови въпроса. След като отговорите на тези въпроси, можете по-лесно да изберете опцията за ремонт.
Снимка 2. С помощта на скоч лента, пробиване на отвори и гумена смесителна тръба, свързана с ръчен пистолет с две цеви, ремонтният материал може да се инжектира във фините пукнатини под ниско налягане. Келтън Глюве, Roadware, Inc.
Тази проста техника стана популярна, особено за ремонти на сгради, тъй като вече са налични ремонтни материали с много нисък вискозитет. Тъй като тези ремонтни материали могат лесно да се вливат в много тесни пукнатини под въздействието на гравитацията, няма нужда от окабеляване (т.е. инсталиране на квадратен или V-образен резервоар за уплътнител). Тъй като не се изисква окабеляване, крайната ширина на ремонта е същата като ширината на пукнатината, което е по-малко очевидно от пукнатините при окабеляване. Освен това използването на телени четки и прахосмукачка е по-бързо и по-икономично от окабеляването.
Първо, почистете пукнатините, за да отстраните замърсявания и отломки, и след това ги запълнете с нисковискозен ремонтен материал. Производителят е разработил смесителна дюза с много малък диаметър, която е свързана с ръчен пистолет за пръскане с двоен цеви за полагане на ремонтни материали (снимка 1). Ако върхът на дюзата е по-голям от ширината на пукнатината, може да се наложи известно фрезоване на пукнатината, за да се създаде повърхностна фуния, която да побере размера на върха на дюзата. Проверете вискозитета в документацията на производителя; някои производители посочват минимална ширина на пукнатината за материала. Измерена в сантипоази, с намаляването на стойността на вискозитета материалът става по-тънък или по-лесен за потапяне в тесни пукнатини. За полагане на ремонтния материал може да се използва и прост процес на инжектиране с ниско налягане (вижте Фигура 2).
Снимка 3. Окабеляването и запечатването включват първо отрязване на контейнера с уплътнител с квадратно или V-образно острие и след това запълването му с подходящ уплътнител или пълнител. Както е показано на фигурата, пукнатината на трасето се запълва с полиуретан и след втвърдяване се надрасква и се изравнява с повърхността. Ким Башам
Това е най-често срещаната процедура за ремонт на изолирани, фини и големи пукнатини (снимка 3). Това е неструктурен ремонт, който включва разширяване на пукнатините (окабеляване) и запълването им с подходящи уплътнители или пълнители. В зависимост от размера и формата на резервоара с уплътнител и вида на използвания уплътнител или пълнител, окабеляването и запечатването могат да поправят активни и спящи пукнатини. Този метод е много подходящ за хоризонтални повърхности, но може да се използва и за вертикални повърхности с неплъзгащи ремонтни материали.
Подходящите материали за ремонт включват епоксидна смола, полиуретан, силикон, полиурея и полимерен разтвор. За подовата плоча, проектантът трябва да избере материал с подходящи характеристики на гъвкавост и твърдост или коравина, за да поеме очаквания трафик по пода и бъдещо движение на пукнатини. С увеличаването на гъвкавостта на уплътнителя, толерансът за разпространение и движение на пукнатини се увеличава, но носимоспособността на материала и опората на ръбовете на пукнатините ще намалеят. С увеличаването на твърдостта, носимоспособността и опората на ръбовете на пукнатините се увеличават, но толерансът за движение на пукнатините намалява.
Фигура 1. С увеличаване на стойността на твърдостта по Шор на даден материал, твърдостта или коравината на материала се увеличава, а гъвкавостта намалява. За да се предотврати отлепването на ръбовете на пукнатините, изложени на движение с твърди колела, е необходима твърдост по Шор от поне около 80. Ким Башам предпочита по-твърди ремонтни материали (пълнители) за спящи пукнатини в подове с движение с твърди колела, тъй като ръбовете на пукнатините са по-добри, както е показано на Фигура 1. За активни пукнатини се предпочитат гъвкави уплътнители, но носещата способност на уплътнителя и опората на ръбовете на пукнатината е ниска. Стойността на твърдостта по Шор е свързана с твърдостта (или гъвкавостта) на ремонтния материал. С увеличаване на стойността на твърдостта по Шор, твърдостта (коравината) на ремонтния материал се увеличава, а гъвкавостта намалява.
За активни пукнатини, размерът и формата на резервоара с уплътнител са също толкова важни, колкото и изборът на подходящ уплътнител, който може да се адаптира към очакваното движение на пукнатината в бъдеще. Форм-факторът е съотношението на страните на резервоара с уплътнител. Най-общо казано, за гъвкави уплътнители, препоръчителните форм-фактори са 1:2 (0,5) и 1:1 (1,0) (вижте Фигура 2). Намаляването на форм-фактора (чрез увеличаване на ширината спрямо дълбочината) ще намали напрежението на уплътнителя, причинено от растежа на пукнатината. Ако максималното напрежение на уплътнителя намалее, количеството на растеж на пукнатината, което уплътнителят може да издържи, се увеличава. Използването на форм-фактора, препоръчан от производителя, ще осигури максимално удължение на уплътнителя без повреда. Ако е необходимо, монтирайте опорни пръти от пяна, за да ограничите дълбочината на уплътнителя и да помогнете за оформянето на удължената форма на „пясъчен часовник“.
Допустимото удължение на уплътнителя намалява с увеличаване на коефициента на формата. За 6 инча. Дебела плоча с обща дълбочина 0,020 инча. Коефициентът на формата на фрактуриран резервоар без уплътнител е 300 (6,0 инча/0,020 инча = 300). Това обяснява защо активните пукнатини, запечатани с гъвкав уплътнител без резервоар за уплътнител, често се провалят. Ако няма резервоар, ако се получи разпространение на пукнатина, напрежението бързо ще надвиши капацитета на опън на уплътнителя. За активни пукнатини винаги използвайте резервоар за уплътнител с коефициент на форма, препоръчан от производителя на уплътнителя.
Фигура 2. Увеличаването на съотношението ширина към дълбочина ще увеличи способността на уплътнителя да издържа на бъдещи моменти на напукване. Използвайте форм-фактор от 1:2 (0,5) до 1:1 (1,0) или както е препоръчано от производителя на уплътнителя за активни пукнатини, за да се гарантира, че материалът може да се разтегне правилно с увеличаването на ширината на пукнатината в бъдеще. Ким Башам
Инжектирането на епоксидна смола свързва или заварява пукнатини с размер до 0,002 инча и възстановява целостта на бетона, включително здравината и твърдостта. Този метод включва нанасяне на повърхностен слой от неслояваща се епоксидна смола за ограничаване на пукнатините, инсталиране на инжекционни отвори в сондажа на близки интервали по хоризонтални, вертикални или надземни пукнатини и инжектиране на епоксидна смола под налягане (снимка 4).
Якостта на опън на епоксидната смола надвишава 5000 psi. Поради тази причина инжектирането на епоксидна смола се счита за структурен ремонт. Инжектирането на епоксидна смола обаче няма да възстанови проектната якост, нито ще подсилва бетон, който се е счупил поради грешки в проектирането или строителството. Епоксидната смола рядко се използва за инжектиране на пукнатини за решаване на проблеми, свързани с носещата способност и проблеми със структурната безопасност.
Снимка 4. Преди инжектиране на епоксидна смола, повърхността на пукнатината трябва да бъде покрита с неслоеща се епоксидна смола, за да се ограничи епоксидната смола под налягане. След инжектиране, епоксидната капачка се отстранява чрез шлайфане. Обикновено премахването на капачката оставя следи от ожулвания върху бетона. Ким Башам
Инжектирането на епоксидна смола е твърд, пълноценен ремонт, а инжектираните пукнатини са по-здрави от съседния бетон. Ако се инжектират активни пукнатини или пукнатини, действащи като свиващи се или разширителни фуги, се очаква да се образуват други пукнатини до или далеч от ремонтираните пукнатини. Инжектирайте само спящи пукнатини или пукнатини с достатъчен брой стоманени пръти, преминаващи през пукнатините, за да се ограничи бъдещото движение. Следната таблица обобщава важните характеристики на избора на този и други варианти за ремонт.
Полиуретановата смола може да се използва за запечатване на мокри и течащи пукнатини с размер до 0,002 инча. Този вариант за ремонт се използва главно за предотвратяване на течове на вода, включително инжектиране на реактивна смола в пукнатината, която се комбинира с вода, за да образува набъбващ гел, запушвайки теча и запечатвайки пукнатината (снимка 5). Тези смоли ще преследват водата и ще проникнат в тесните микропукнатини и пори на бетона, за да образуват здрава връзка с мокрия бетон. Освен това, втвърденият полиуретан е гъвкав и може да издържи на бъдещо движение на пукнатините. Този вариант за ремонт е постоянен ремонт, подходящ за активни пукнатини или спящи пукнатини.
Снимка 5. Инжектирането на полиуретан включва пробиване, монтаж на инжекционни отвори и инжектиране на смола под налягане. Смолата реагира с влагата в бетона, за да образува стабилна и гъвкава пяна, запечатвайки пукнатини и дори течове от пукнатини. Ким Башам
За пукнатини с максимална ширина между 0,004 инча и 0,008 инча, това е естествен процес на ремонт на пукнатини при наличие на влага. Процесът на заздравяване се дължи на излагането на нехидратирани циментови частици на влага и образуването на неразтворим калциев хидроксид, който се излужва от циментовата суспензия на повърхността и реагира с въглеродния диоксид в околния въздух, за да се получи калциев карбонат на повърхността на пукнатината. 0,004 инча. След няколко дни широката пукнатина може да заздравее, 0,008 инча. Пукнатините могат да заздравеят в рамките на няколко седмици. Ако пукнатината е засегната от бързо течаща вода и движение, заздравяването няма да настъпи.
Понякога „без ремонт“ е най-добрият вариант за ремонт. Не всички пукнатини трябва да се ремонтират и наблюдението на пукнатините може да е най-добрият вариант. Ако е необходимо, пукнатините могат да бъдат ремонтирани по-късно.
Време на публикуване: 03 септември 2021 г.