Oprava betonu: druhy poškození a způsoby jejich odstranění

Oprava betonu může být vyžadována v různých případech – když končí životnost konstrukcí a je potřeba jejich sanace, při destrukci prvků vlivem různých vlivů, při konstrukčních chybách atd. Existuje mnoho typů defektů a destrukce betonového monolitu, proto je pro dosažení maximálních výsledků důležité vybrat vhodné materiály a nástroje pro opravu.

Obnovu betonu lze provádět za použití různých materiálů a technologií. Vybírají se podle typu zkoumaného a analyzovaného poškození. Při výběru technologického řešení se zaměřujeme na nejlepší moderní technologie a materiály, díky kterým je možné prodloužit životnost betonu o 15-40 let.

• Hloubka a rozložení vad.
• Míra odpovědnosti konstrukce, zatížení, únosnost.
• Umístění a dostupnost celé stavby.
• Provozní podmínky (agresivní prostředí, dynamické zatížení, vlhkost/teplota).
• Rozsah práce.
• Požadavky na estetiku a vzhled konstrukce.

Všechny prostředky používané k opravám betonových konstrukcí podléhají následujícím požadavkům: tixotropie, tekutost, nízký součinitel vody a cementu, nesmršťování, dobrá přilnavost.

V jakých případech je nutné opravit betonové výrobky a konstrukce?

Vezmeme-li v úvahu zkušenosti s inspekcí a provozem různých konstrukcí a budov z betonu (nedávno postavených i starých), můžeme s jistotou říci, že jich je potřeba opravit poměrně hodně. To je způsobeno různými důvody: od nesprávného návrhu a neschopnosti monolitu odolat rázovému zatížení až po vypršení trvanlivosti nebo zničení v důsledku nehod a povětrnostních vlivů.

Ne všechny vady a poškození vyžadují úplné zničení betonového kamene a výstavbu nového zařízení. V mnoha případech stačí konstrukci správně opravit, aby byly úspěšně zachovány všechny její technické vlastnosti a výrazně prodloužena její životnost, což zaručuje pevnost a spolehlivost.

Vadou stavební konstrukce je nesplnění požadavků projektové / regulační dokumentace. Závady se mohou objevit při stavebním řízení na území nebo při výrobě prvku v podmínkách závodu (v tomto případě hovoříme o chybách v projektu nebo o porušení technologie pro provádění prací).

Poruchy tohoto typu jsou například pozorovány u železobetonových konstrukcí – jedná se o smršťovací trhliny, dutiny, které jsou způsobeny nedodržením technologie lití a sušení. Pokud jsou závady příliš závažné, negativně ovlivňují únosnost směrem dolů a způsobují další problémy.

Kromě toho se vady mohou objevit i během provozu pod vlivem vnějších faktorů, negativních vlivů.

Příklad: poškození železobetonových výrobků ve formě třísek od nárazů, které snižují životnost konstrukce a její únosnost. Často je pozorována expozice výztuže, což je také nebezpečné – kov koroduje a deformuje beton.

Pokud se po průzkumu a výpočtech ukáže, že konstrukce nebo budova může ještě sloužit, je nutné pouze odstranit problémy a zpevnit některé uzly, opravit betonové povrchy, chránit výztuž atd., jedná se o oprávněné akce. Výsledkem je, že práce je levnější než výměna budovy/prvku za celý cyklus prací.

Moderní materiály pro opravy betonových výrobků

Nevyplatí se beton obnovovat a opravovat běžnou směsí cementu a písku. Řešení opravy by mělo poskytovat maximální charakteristiky pevnosti, spolehlivosti, přilnavosti, plasticity, tixotropie, protože v tomto případě není vytvořen pouze design podle technologie, ale jsou odstraněny chyby, vady, jsou spojeny uzly, dochází ke zvýšenému efektu zátěže atd.

Pokud vezmeme v úvahu domácí výrobce univerzálních směsí, které lze použít k opravě a ochraně betonu, pak jsou materiály Penetron-Russia považovány za nejlepší na trhu. Nejoblíbenějšími skladbami jsou „Skrepa M700 Structural“ a „Skrepa M500 Repair“.

• Minimální doba tuhnutí.
• Vysoká pevnost v tlaku, která je zajištěna již v raných fázích.
• Tixotropie, plasticita, zpracovatelnost.
• Vysoká úroveň mrazuvzdornosti, odolnosti proti vodě a odolnosti proti opotřebení.
• Dobrá přilnavost k betonu.
• Trvanlivost a odolnost proti korozi.
• Úplná absence smrštění.

Díky těmto vlastnostem začne opravený a obnovený úsek konstrukce po rychlém ztuhnutí okamžitě pracovat na stejné úrovni jako zbytek monolitu jako celku. V co nejkratším čase je obnoven výchozí ukazatel únosnosti, který umožňuje další provoz konstrukcí bez nutnosti demontáže a výměny.

Konstrukční složení vykazuje vyšší rychlosti a hodnoty, proto se používá v nejtěžších případech a kritických konstrukcích. Materiál se tedy používá například při práci s rozpěrnými konstrukcemi mostů. Kompozice umožňuje obnovit geometrický tvar konstrukcí i v případě vážného poškození a defektů.

Rozsah těchto dvou řešení pokrývá téměř všechny oblasti stavebnictví: používají se k opravám konstrukcí a konstrukcí pro různé účely (včetně mostů, chladicích věží, tunelů, zařízení na skladování ropy, úpraven vody, zásobníků vody, betonových doků, havarijních a civilních obranná zařízení atd.).

V podmínkách soukromé výstavby a oprav nezatížených konstrukcí se často používají malty namíchané na bázi vysokopevnostního cementu se speciálními komplexními přísadami, relevantní jsou také vláknobetony, polymerní roztoky, rychle tvrdnoucí cementy atd. Nejdůležitějším úkolem je zajistit požadované vlastnosti konstrukce a dosáhnout vysoké adheze mezi hlavní konstrukcí a opravovaným místem.

Ke zlepšení vazby mezi starým/novým betonem lze použít techniky. Pokud dojde k výraznému poškození povrchu, základna se vyplní novým betonem, po předchozím vyčištění oblasti na odolný monolit.

Obyčejný těžký beton je vhodný pro částečné / kompletní opravy konstrukcí, při aplikaci opravných hmot s vrstvou větší než 10 centimetrů, při lití masivních železobetonových plášťů.

Plocha určená k opětovnému betonování se prohloubí, provede se v dostatečné tl. Je žádoucí vyztužit ocelovou sítí střelbou k základně pomocí hmoždinek nebo pevným upevněním jinými metodami. Starý beton je důkladně očištěn a umyt, čímž se obnaží zrna plniva a povrch se zdrsní. Pro zvýšení adheze lze vyrobit i další vrstvu (cementová lepidla, epoxidové kompozice, polymerní akryláty a další).

Náklady na obnovu a opravu

Náklady na obnovu a opravu betonových konstrukcí přímo závisí na složitosti úkolu, objemech, problémech, použitých materiálech a dalších faktorech. Cena vychází z kalkulace metrů čtverečních konstrukce, kterou je třeba opravit nebo obnovit. Obvykle jsou náklady nižší, tím více m2 je třeba obnovit.

Možné druhy prací: odstranění vadné / poškozené betonové vrstvy do určité hloubky (čím hlouběji – tím dražší), odstranění rzi výztuže, obnova ochranné vrstvy betonového monolitu, hydroizolace opěr, spár mezi bloky, za studena spáry, trhliny, hydroizolace prefabrikovaných a monolitických konstrukcí, zařízení shtrob a jejich plnění opravnou hmotou a další druhy prací.

Hodně také záleží na regionu – například v Moskvě může práce stát mnohem více než v regionech kvůli rozdílným mzdám, nákladům na pronájem prostor, materiálu atd.

Pokud veškerou práci děláte sami, pak se cena skládá pouze z nákladů na materiál a času stráveného dokončením úkolu. Je také vhodné nejprve provést návrh konstrukce určené k obnově, vše pečlivě spočítat, určit proveditelnost postupů opravy a zajistit účinnost zvoleného způsobu a složení.

Celkově lze opravu železobetonu nazvat zesílením, protože pokud je poškozena celistvost pláště výrobku a ještě více výztuže v něm, pevnostní charakteristiky se snižují. Potřeba toho může nastat ve dvou případech: když se změní účel konstrukce, což znamená zvýšení zatížení; a když se konstrukce zhroutila a nemůže bezpečně plnit své funkce. Třetí možnost může nastat, když se oba tyto důvody zkombinují.

Jaké jsou metody pro odstranění takových problémů, co je způsobuje a jak opravit beton v zimě? Pokusíme se dát vyčerpávající odpověď na tyto a další otázky tím, že pro přehlednost představíme video v tomto článku.

Druhy vad a příčiny jejich vzniku

Nejčastěji vyžadují opravy železobetonové konstrukce postavené před několika desítkami let. V té době byl nekvalitní beton mnohem běžnější než dnes.

Technologie výroby umělého kamene byla velmi slabá: nebyl přesně dodržován poměr voda-cement, kontrola granulometrického složení a kvality kameniva byla slabá, nebyla dodržena požadovaná tloušťka ochranné vrstvy, proto se nyní výztuž je jednoduše odhalena.

Aby bylo možné provést přesnou “diagnózu”, takové struktury vyžadují důkladnou prohlídku, během níž jsou vytvořeny výkresy, podrobné popisy a vysoce kvalitní fotografie. A když jsou k dispozici také počáteční údaje s výkresy, je mnohem snazší vyvodit správné závěry a zvolit metodu pro obnovu struktury.

Poznámka: Při výběru materiálů pro opravu betonu skrytých konstrukcí je velmi důležité přesně vědět, kolik je v nich výztuže, kde se nachází a v jakém je stavu. Pokud tloušťka ochranné vrstvy nepřesáhne 9 cm, elektromagnetické zařízení IZS pomůže určit polohu výztuže v betonu.

Když je konstrukce otevřena pro vizuální kontrolu, můžete pouhým okem vidět, jak rozdílné je poškození z různých stran.

• Ze severu jsou více ovlivněny nízké teploty, což znamená, že se zvyšuje počet cyklů mrazu a tání. Od jihu dochází častěji k náhlým změnám teplot, které mohou vést ke vzniku hlubších trhlin.
• Nové železobetonové konstrukce mohou také vyžadovat opravu. Nejčastěji taková potřeba vzniká po jejich odformování, kdy se v plné kráse projeví vady vzniklé nekvalitní betonáží.
• Důvodem může být nevyhovující kvalita materiálů a špatné zhutnění betonu. Někdy ne zcela zdařilé konstrukční řešení neumožňuje určité plochy zcela vybetonovat.
• Velmi často za vznik vad může bednění, které dosloužilo – možnost inventáře pro vícenásobné použití. Během provozu vibrátoru vznikají v opotřebovaném bednění mezery, kterými vytéká cementové mléko, díky čemuž nemá povrch konstrukce hladký povrch, ale štěrk.

Metody řešení vad betonu

Všechny vady jsou rozděleny do dvou skupin:

1. Zaprvé povrchové vady, jako je stejný štěrkový povrch nebo mělké skořápky, prověšení a nerovnosti. Opravit betonový povrch není obtížné – to nevyžaduje vývoj speciálních opatření ani značné náklady.

1. Ve druhé skupině takové vady, jako jsou dutiny, hluboké nebo dokonce skrz skořápky a praskliny. A také je velkým problémem odchylka výsledného návrhu od návrhových parametrů.

A zde jsou způsoby, jak se jich zbavit.

Odstranění nedokonalostí z povrchu

Odstranění nedostatků ve formě štěrku nebo povrchu posetého malými skořápkami se provádí takto:

1. Pokud je povrch štěrkovitý, očistí se ocelovým kartáčem, omyje vodou a poté omítne roztokem s objemovým poměrem 1 díl portlandského cementu (M400-500) na 2 díly písku.
2. Když je nutné odstranit skořápky, jsou odstraněny dlátem z volného betonu podél okrajů, poté se také používá kovový kartáč, mytí a tmelení roztokem.

Poznámka: Při značném množství práce lze opravu betonových stěn nebo základů provést stříkaným betonem. Více si o této metodě povíme později.

1. Průvěsy betonu musí být odstraněny ihned po odstranění bednění, než beton dosáhne své plné pevnosti. V tomto případě se jako nástroj používá dláto, krumpáč nebo sbíječka.

hluboké defekty

Velké skořepiny, jedna z nejčastějších vad, jsou obvykle způsobeny tím, že beton padá do bednění z velké výšky. Vznikají také při nekvalitním hutnění, použití příliš tuhé směsi nebo při jejím oddělování a tuhnutí při dlouhodobé přepravě.

Velká umyvadla

Nejzranitelnějšími místy jsou oblasti, kde je soustředěno velké množství výztuže, nebo je prostě nepohodlné vyplnit bednění betonem a zhutnit jej. V takových případech se technologie opravy betonu volí s ohledem na počet a velikost defektů.

• U svislých nosných konstrukcí – např.: sloupy, které pracují s vysokým stupněm zatížení, se skořepiny vyčistí k výztuži a po omytí vodou se betonují.
• K tomuto účelu se obvykle používá jemnozrnný beton na portlandském cementu M400-500 vyrobený přímo na místě.
• Je důležité, aby značka opravné směsi byla o řád vyšší než konstrukční – jen tak lze zajistit jejich dobrou přilnavost.

Poznámka! Pokud je dřez průchozí, pak jeho vyčištění může značně oslabit nosnost sloupu. Proto je předem vyztužena kovovými deskami a teprve poté se prostřednictvím trubek instalovaných v místě defektu vstřikuje cementová malta do dutin – nebo je po obvodu konstrukce uspořádána železobetonová spona.

Skrz prázdnoty

Poměrně často se ve stavební praxi vyskytuje taková vada, jako jsou dutiny, které většinou vznikají, když betonová směs neprojde daným úsekem bednění.

• Velikost dutin může být docela působivá – taková, že je odhalena i výztuž. Zároveň je v důsledku protržení betonu narušena tuhost konstrukce. Jak se takové vady odstraňují?
• Stejně jako v jiných případech se nejprve vyčistí a umyje vadné místo. Poté, kde je potřeba betonovat, se instaluje sklopné bednění, které překrývá horní spáru a vyplní se směsí. Beton se vyrábí na jemnozrnném štěrku a přidává se k němu urychlovač tuhnutí.
• Stavaři spolu se zástupcem stavební laboratoře zkontrolují kvalitu směsi a až poté začnou betonovat. V místech, kde se opravují defekty, zejména v zimě, se beton ohřívá párou, infračervenými lampami nebo elektrickým ohřevem.

Velké praskliny

Další závažnou vadou betonu jsou trhliny, které vznikají v důsledku sedání zeminy; namáhání spojená s měnícími se teplotami; jiné typy deformací. Řešení takového problému je poměrně obtížné a k tomuto účelu si většinou přizvou zástupce z organizace, která stavbu navrhla.

• Vzniká komise, která prozkoumá konstrukce, identifikuje příčinu trhlin, změří rozsah jejich otevření a pomocí pozorování zjistí skutečnost jejího vývoje.

Poznámka: Nejjednodušší způsob, jak ovládat chování trhlin, je nainstalovat na ně sádrové majáky.

• Stabilní trhliny se utěsňují po spárování a očištění, vstřikováním malty do nich pod tlakem nebo nástřikem (suchý stříkaný beton).
• Pokud se zjistí, že se trhliny dále rozšiřují, musí konstruktéři urychleně vypracovat projekt na zesílení vadné konstrukce.

Poté, co stavební organizace dílo dokončí, je vše zdokumentováno příslušným úkonem.

Co je zastřelení?

V průběhu příběhu jsme zmínili, že nedokonalosti betonového povrchu lze odstranit stříkaným betonem. Je čas vysvětlit trochu podrobněji, o co jde.

• Stříkaný beton je vlastně omítka, vrstva malty nanášená na povrch stříkáním pod vysokým tlakem.
• Zároveň vyplňuje všechny nejmenší trhliny a póry, což přispívá k nejvyšší přilnavosti k podkladu.
• Nanesená vrstva může být poměrně silná, proto je pod ní vždy drát nebo výztužná síť. Co přesně – to už záleží na rozsahu prováděných prací.
• Před instalací výztuže se trhliny v povrchu upraví pískováním nebo silným tlakovým proudem vody, aby se odstranil uvolněný beton a nečistoty.

• Stříkaný beton může být vyroben buď z portlandského nebo hlinitého cementu a může být aplikován za sucha nebo za mokra.
• V prvním případě se suchá směs vloží do zařízení (pistole) a je přiváděna stlačeným vzduchem přes trysku, ve které dochází ke zvlhčování. Právě tato metoda umožňuje nanášení silných vrstev betonu během opravy konstrukcí pouze v jednom průchodu.
• Při mokré metodě se směs stříkaného betonu předběžně smíchá s vodou, promíchá a čerpadlem přivede na místo aplikace. Mokrá aplikace znamená méně prachu a menší ztráty roztoku v důsledku odrazu. Tato metoda zajišťuje rovnoměrnější nanášení směsi, což je velmi výhodné, když je potřeba získat tenkou vrstvu stříkaného betonu při opravách.

Obě metody lze použít k obnově zborceného železobetonu. A také s jejich pomocí můžete zpevnit stěny jámy, opravit základy, obnovit starý kámen / cihlové zdivo atd.

Moderní materiály pro opravy betonu

Výše jsme popsali, jak se vady betonu odstraňují při výstavbě velkého rozsahu. Podobné problémy mohou nastat u soukromých developerů, kteří se s nimi musí vypořádat sami.

Mnoho materiálů nové generace vyvinutých speciálně pro opravy a hydroizolační práce s tím pomůže.

Tixotropní sloučeniny

Tixotropní jsou suché směsi, které obsahují vysoce kvalitní cement, výztužná vlákna, minerální a plastifikační přísady. Po smíchání s vodou vytvářejí vysoce pevné, nesmršťující se malty, které jsou velmi účinné při opravách betonových povrchů – horizontálních i vertikálních.

Takové kompozice se používají jak ve velkém měřítku, tak v individuální výstavbě.

A zde jsou typy oprav, které s nimi můžete provést:

• Obnovení objemu zničené betonové konstrukce, včetně případů, kdy k tomu došlo v důsledku koroze výztuže;
• Odstranění výše uvedených vad, kterých lze dosáhnout při monolitické betonáži;
• Opravy betonových vozovek, vyplňování spár mezi deskami;
• Odstraňování výtluků na obvodových konstrukcích a základech;

• Vyrovnávání a hydroizolace stěn a podlah ve sklepech;
• Opravy betonových schodů;
• Utěsňování netěsností, včetně tlakových, ve studních a nádržích.

A to není úplný seznam oblastí, kde lze takové materiály použít. Jejich cena je poměrně vysoká, ale stojí za to.

Materiály na bázi epoxidu

Dalším způsobem opravy betonových povrchů je vyplnění prasklin a výmolů epoxidovou pryskyřicí.

1. Na jejím základě je tmel, který se nanáší hladítkem na suchý nebo mírně vlhký podklad, předem očištěný a omytý vodou. Pomocí takového tmelu, který lze smíchat s pískem, se opravují výmoly a předem vyšívané trhliny, do kterých je kompozice položena.

1. K rychlému vyplnění trhlin vzniklých v monolitických a zděných konstrukcích se používají dvousložkové formulace představující nízkoviskózní injektážní pryskyřici. Zároveň jsou na stranách trhlin instalovány parkery, do kterých je samospádem nebo vstřikováním přiváděna opravná směs. Jeho hlavní výhodou je, že pryskyřice tvrdne nejen na souši, ale i pod vodou.

Tyto materiály se používají k opravám betonových povrchů, podlah, stěn, střech a základů. Navíc je lze použít nejen venku, ale i uvnitř budovy.

S jejich pomocí můžete vyplnit vadná místa, zpevnit porézní povrchy, odstranit netěsnosti a mnoho dalšího. Zároveň je zajištěna jak vysoká pevnost, tak i dlouhá životnost opravované konstrukce.