ar-net.ru - коррозию, вызванную блуждающими токами;
- повреждения от пожара.
4.9 Диагностика состояния бетона и железобетона и выявление причин повреждения конструкций
4.9.1 Оценка состояния бетона производится путем установления его прочности, однородности, водопоглощения, остаточной морозостойкости.
4.9.1.1 Дефекты в бетоне, выявленные в ходе визуального осмотра, подлежат обязательной фиксации. Скрытые дефекты и повреждения определяются методами неразрушающего контроля, основанными на измерении параметров распространения акустических и электромагнитных волн, контроле температурных полей и др.
4.9.1.2 Измерения проводят с использованием ультразвукового, виброакустического, сейсмоакустического, георадиолокационного, термографического, магнитного и других методов. Результаты неразрушающего контроля дефектов в обязательном порядке подтверждаются контрольными испытаниями с применением разрушающих методов.
4.9.1.3 Фактический класс бетона следует определять по ГОСТ 18105 с применением неразрушающих методов по ГОСТ 22690, ГОСТ 17624, а также разрушающих методов по ГОСТ 28570.
4.9.2 Определение глубины карбонизации бетона и наличия содержания агрессивных компонентов по отношению к арматуре и бетону.
4.9.2.1 Глубину карбонизации бетона определяют одним из следующих способов:
- индикаторный тест с фенолфталеином (колориметрический метод);
- рентгеновский дифракционный анализ;
- инфракрасная спектроскопия;
- дифференциальная сканирующая калориметрия; - химический анализ.
4.9.2.2 По возможности следует применять наиболее простой колориметрический метод, заключающийся в следующем: сколы бетона на конструкции или образцы - керны раскалывают и поверхность скола смачивают 0,1 %-ным спиртовым раствором фенолфталеина. О глубине карбонизации судят по границе изменения окрашивания.
4.9.3 Наличие и количественное содержание хлоридов в бетоне определяют методом аргентометрии. Наличие хлоридов устанавливают на сколе бетона, который смачивают 1 %-ным раствором нитрата серебра (AgNO3). О наличии хлоридов судят по выпадению белого осадка. Количественное содержание определяют по результату титрования водной вытяжки измельченного образца бетона с пересчетом на массу цемента. Содержание хлоридов более 0,4 % от массы цемента указывает на потенциальную опасность коррозии арматуры.
4.9.4 Для выяснения возможности протекания процесса взаимодействия щелочи бетона с реакционноспособным заполнителем необходимо выполнить комплекс работ, включающий:
- петрографические исследования;
- химический тест на продукты щелочной коррозии (идентификация геля жидкого стекла).
4.9.5 Определение параметров трещин в бетоне
4.9.5.1 При обследовании следует фиксировать следующие параметры трещин: зону расположения и их ориентацию относительно геометрии конструкции, глубину, ширину, характер и динамику раскрытия трещин (переменная либо постоянная по длине и т. п.).
4.9.5.2 Определение глубины трещин (в элементах конструкции с односторонним доступом) следует осуществлять либо разрушающими (например, зондирование путем сверления), либо неразрушающими методами (например, ультразвуковые измерения).
4.9.5.3 Глубину трещины рекомендуется также определять путем инъектирования в нее полимерной смолы с низкой вязкостью и измерения глубины трещины после затвердевания смолы и высверливания цилиндрического образца непосредственно в плоскости трещины.
4.9.5.4 Определение динамики раскрытия трещин следует проводить путем установки маяков, реперов, трещиномеров различной конструкции и т. п. Измерения проводят перпендикулярно к плоскости трещины в местах максимального раскрытия, как правило, на уровне арматуры.
4.9.5.5 Динамику раскрытия трещин оценивают с использованием деформометров (для периодического фиксирования параметров трещины) или датчиков линейных перемещений, обеспечивающих непрерывную регистрацию изменений параметров трещины.
4.9.5.6 Состояние конструкций после пожара и при воздействии нагрузок, превышающих проектные, рекомендуется определять в соответствии с существующими нормативами по оценке прочностных, структурных и упруго-пластичных характеристик арматуры и бетона. В случае активного и длительного температурного воздействия на бетон (свыше 500о С) необходимо учитывать появление микротрещиноватости в конструкции после тушения пожара водой, которая может оказать негативное воздействие на долговечность ремонтных работ. При длительном воздействии температуры свыше 600 оС – 650 оС бетон становится непригодным в конструктивном отношении.
4.10 Диагностика состояния арматуры в бетоне
4.10.1 Наличие и характер коррозионных повреждений арматуры может определяться различными методами как разрушающего, так и неразрушающего контроля.
4.11.2 Оценку степени коррозии арматуры следует выполнять по остаточному диаметру, измеряемомусточностью0,1 мм. Для этого на вскрытом участке следует удалить продукты коррозии механическим способом, например с помощью мягкой стальной щетки. При язвенной коррозии измеряют глубину язвы и потерю сечения.
4.10.3 При отсутствии визуальных признаков коррозии арматуры состояние арматуры в бетоне можно определять путем измерения потенциала стали в бетоне и электрического сопротивления бетона с использованием 4-электродного омметра.
4.10.4 Электрохимический потенциал измеряется на поверхности бетона при помощи высокоомного вольтметра по сравнению с контрольным электродом. Положительный вывод вольтметра подключается к арматуре, что требует локального вскрытия защитного слоя бетона и удаления продуктов коррозии с оголенной арматуры. В противном случае электрическое соединение между вольтметром и арматурой может оказаться ненадежным. Соединение с арматурой следует выполнять при помощи зажима.
Данные по коррозионному состоянию арматуры, полученные измерением электрохимического потенциала следует корректировать в выборочных точках с помощью вскрытия арматурного каркаса.
4.11 Оценка остаточной несущей способности железобетонной конструкции
4.11.1 Оценку остаточной несущей способности конструкций следует устанавливать
на основании поверочных расчетов, с учетом имеющихся дефектов и повреждений, а также фактических размеров конструкции и характеристик бетона и арматуры, в соответствии с общими правилами по СП 63.13330.
5 Выбор материалов и систем для ремонта и подготовка к ремонту
5.1 В настоящем разделе приведены общие сведения и типы материалов для ремонта и защиты бетонных конструкций. В большинстве случаев в качестве первой операции при производстве ремонтных работ требуется подготовка бетонной поверхности.
5.2 Для обеспечения надлежащего и долговечного сцепления ремонтных материалов с бетонным основанием следует выполнять подготовку поверхности и контролировать ее состояние. При выборе технологии подготовки поверхности следует руководствоваться данными, приведенными в таблице 1, в которой приведено краткое описание наиболее распространенных методов подготовки поверхности.
5.3 Замена поврежденного бетона
5.3.1 В зависимости от состояния конструкции, требующей восстановления и имеющей различные повреждения, поверхностный слой бетона, а часто и слой вокруг арматурных стержней, удаляют во время ремонта. Такие удаленные участки подлежат восстановлению путем замены подходящим материалом. В основном для ремонта бетона следует использовать следующие материалы:
- торкретируемые цементные растворы или бетон;
- цементные растворы или бетон;
- полимермодифицированные цементные растворы или бетон;
- полимерные растворы.
5.3.2 Все материалы, используемые для ремонта, должны быть максимально совместимы с основанием по физико-механическим, химическим, электрохимическим и размерным свойствам.
5.3.3 Для нанесения раствора или бетона методом торкретирования (торкретбетон/раствор) или набрызга (набрызгбетон) при выборе материала следует руководствоваться ГОСТ 26633 и другими нормативными документами. Обычно для нанесения этих составов мокрым или сухим способом в условиях локального ремонта или ремонта по всей площади рекомендуется использовать мелкощебенистые составы с крупностью щебня <= 8 (10) мм (при высоком коэффициенте армирования) и щебнем <= 16 (20) мм при нормальном коэффициенте армирования. Крупность песка при использовании его в растворах, наносимых методом набрызга, не должна превышать 4 мм. Толщину нанесения следует принимать: для торкретрастворов – 20–40 мм, для набрызг бетонных слоев – 50–70 мм.
5.3.4 Для цементных растворов максимальный размер зерен следует принимать не более 4 мм, а наносимые слои следует принимать толщиной от 20 до 40 мм. Составы цементных растворов подбираются в соответствии с нормативами и должны соответствовать требованиям, обусловленным внешними факторами воздействия, а также несущими характеристиками конструкции. Цементные растворы следует использовать для создания более тонких слоев по сравнению со слоями бетона. Нанесение бетона или раствора следует осуществлять вручную, а также путем заливки в опалубку или торкретированием. При нанесении цементных растворов или бетонов торкретированием в смесь добавляют полимеры, и такие материалы называются полимермодифицированными торкретируемыми цементными растворами/бетоном.
5.3.5 Основой полимермодифицированных растворов должен составлять цементный раствор, содержащий дополнительные полимеры. Растворы следует наносить вручную, укладывать в опалубку (полимерцементный раствор или бетон) или торкретированием (торкретируемый полимерцементный раствор или бетон). Метод нанесения следует принимать с учетом расположения рабочей поверхности и условий производства работ.
5.3.6 При использовании полимерных растворов не допускается применение цемента в качестве вяжущего вещества, при этом допускается использование инертного заполнителя. Нанесение полимерных растворов, как правило, выполняется вручную с помощью шпателя, полутерка, заливкой в опалубку и пр.
5.3.7 Для повышения сцепления ремонтного материала с основанием рекомендуется нанесение грунтовочного мелкозернистого покрытия на бетонную поверхность и арматуру. Максимальная крупность заполнителя грунтовочного покрытия, как правило, не должна превышать 1 мм. Нанесение покрытия следует выполнять кистью, валиком и т. д.
5.3.8 Для защиты арматуры от коррозии, перед нанесением ремонтного материала, рекомендуется нанесение на арматуру противокоррозионных покрытий, на основе эпоксидных смол или цементных материалов.