Главная  Материалы 

 

Ремонт и восстановление бетонных изделий

 

На всех стадиях изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций, в процессе их транспортировки, монтажа и эксплуатации, в процессе коррозионного воздействия, пожаров и по другим причинам в бетоне и арматуре могут возникнуть те или иные дефекты, снижающие прочность и несущую способность конструкций.

 

В процессе строительства как промышленных объектов, так и других любых зданий и сооружений, в том числе при прокладке туннелей, дорог, коммуникаций и других всевозможных сооружений нарушается почвенный и растительный покров.Все нарушенные земли можно разделить на две группы:- земли с насыпными грунтами — промышленные отходы, отвалы горных пород при открытых и подземных разработках полезных ископаемых (плоские, хребтовые и другие по форме, терриконы);- территории, поврежденные в результате выемки горных пород, полезных ископаемых, грунтов и почв — карьеры, разрезы, деформированные вследствие просадок, площади горных отводов на подземных работах, прибортовые земли карьеров, поверхности техногенных загрязнений вокруг горнодобывающих, металлургических и других предприятий — загрязнителей природной среды.Для восстановления плодородия почвы и растительного покрова применяют рекультивацию, которая включает в себя комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель, а также на улучшение условий окружающей среды. На действующих предприятиях, связанных с нарушением земель, рекультивация должна быть неотъемлемой частью технологических процессов. Как правило, рекультивация земель является составной частью сохранения ландшафтов в районах добычи и переработки минерального сырья.Нередко процессу рекультивации предшествуют специальные геоботанические, эколого-геохимические и биогеохимические исследования в целях подбора наиболее оптимальных видов древесных и кустарниковых пород, способствующих решению конкретных, специфических задач, обусловленных местными условиями и конечными целями рекультивационных работ.Рекультивация подразделяется на два этапа: горно-технический и биологический.Горно-технический этап начинается со снятия и буртования плодородного слоя (если он не нарушен). Мощность такого слоя определяется по почвенной карте, а при ее отсутствии — специалистами-почвоведами путем проведения специальных исследований. Почвенный слой, как правило, снимается бульдозером или грейдером и укладывается в бурты (кавальеры), которые хранятся до окончания строительных работ на площадке. Чтобы почва в буртах не размывалась водой или не раздувалась ветром в период хранения, рекомендуется бурты засевать травами, либо клевером, либо люцерной.Если снятая земля используется на площадке, то после окончания строительства она расходуется на планировку территории в соответствии с проектом. В некоторых случаях снятый грунт идет на выравнивание пониженных мест, засыпку ям, котлованов. Затем на выровненную поверхность как бы наносится почвенный слой, богатый органическими веществами.Если же территория используется для добычи строительных материалов, например, известняка, камня, гранита, то после снятия и складирования почвенного слоя приступают к производству вскрышных пород, из которых тоже формируют отвалы. При этом токсичные породы складируют отдельно от хорошей земли. Порядок работ определяется проектом рекультивации.Биологический этап состоит в восстановлении плодородия нарушенных земель, создании и наращивании гумусового слоя почв путем посева трав, кустарниковых и древесных насаждений; допускается выращивание сельскохозяйственных культур. В последнем случае нужно соблюдать определенную последовательность: сначала культивировать малотребовательные культуры с большой растительной массой, а по восстановлении плодородия почвы — переходить к другим культурам на основе принятой агротехники их возделывания.На первых стадиях рекультивационных работ биологического этапа, как правило, преобладает лесоразведение, причем древесные породы подбираются в соответствии с кислотно-щелочными свойствами, механическим составом и другими особенностями грунтов и почвообразующих горных пород. Восстановление территорий осуществляется по различным направлениям предполагаемого использования:- для нужд сельхозпроизводства (земледелие, садоводство и т.п.);- для лесонасаждения, включая и промышленное лесопроизвод-ство;- в целях создания водоемов различного назначения (рыборазведения, водоснабжения, устройства рекреационных зон и т.п.);- под жилищное и промышленное строительство и др.На успех рекультивации влияют многие факторы:- петрографический и химический состав горных пород, складируемых в отвалах, кислотно-щелочные характеристики фильтрующихся сквозь них поверхностных, грунтовых и подземных вод;- наличие примесей химических элементов в виде самостоятельных минералов или иных форм, способных переходить в растворимые в воде соединения (соли) с последующим накоплением в почвах и растительности и представляющих нередко токсичные вещества (ртуть, кадмий, селен, мышьяк и многие другие элементы);- формы отвалов, крутизна откосов и др.Отвалы, рекультивируемые под сельскохозяйственное освоение, по требованиям к планировке поверхности, а также к высоте и мощности покрытия экологически чистыми грунтами и плодородными почвами, должны быть обусловлены таким образом, чтобы исключить возможность ассимиляции растениями вредных веществ из подпочвенных пород и вынос последних подотвальными водами на прилегающие площади (гидроизоляция, водоотведение и т.п.). При хозяйственном использовании крутизна откосов не должна быть более 1:3 (для облесения) и 1:5 (для садоводства).Поврежденные территории, например карьеры после выработки глины и зачистки бортов и днища, можно использовать под водохранилища, пруды и водоемы для разведения рыбы. Берега их для предотвращения от размыва и эрозии следует засаживать кустарниками и деревьями. Территорию, которая не подлежит культивированию, можно использовать под строительство вспомогательных объектов типа складов, гаражей, спортивных площадок.

 

К дефектам бетона, которые не снижают его прочность и не нарушают целостности изделия и конструкции, относятся подтеки, высолы, загрязнения, нарушения рельефности, биоповреждения и другие, которые предупреждают и устраняют обработкой поверхности бетона, окраской различными составами, нанесением защитных покрытий, пропиткой и т.д.

 

Ремонту и реставрации могут подвергаться различные конструкции: каменные, бетонные, железобетонные, металлические, деревянные и др. При ремонте металлических конструкций при этом главным является применение резки, сварки, для деревянных конструкций замена старой древесины на новую и закрепление ее при помощи болтов, врубок, клея, для бетонных и железобетонных конструкций заделка трещин, швов, каверн и т.д.

 

Таким образом, основными материалами, используемыми для ремонта бетона, являются цементно-песчаный раствор, бетон, полимерцементный раствор (преимущественно на основе поливинилацетатной эмульсии и ла-тексов синтетических каучуков), а также полимеррастворы, как правило, на основе эпоксидных смол.

 

К дефектам, приводящим к нарушению целостности и снижению прочности бетона в изделиях и конструкциях, следует отнести: повышенную пористость, различные трещины, выбоины, сколы, каверны, отслоения, обнажения арматуры, раковины, пустоты, рабочие швы и разрывы, возникающие при бетонировании.

 

Наиболее распространенные виды дефектов в бетонных и железобетонных конструкциях следующие: повышенная пористость, трещины; наружные дефекты.

 

Для ремонта каменных, бетонных и железобетонных конструкций применяются цементные, полимерцементные и полимерные составы.

 

Трещины являются наиболее распространенными дефектами бетона в изделиях и конструкциях. Трещины представляют собой дефекты, которые можно обнаружить невооруженным глазом. Трещины необходимо заделывать на любой стадии их возникновения во избежание их роста.

 

Для предотвращения роста трещин их локализуют путем заделки на значительную глубину, желательно ближе к вершине трещины. Для этого используют низковязкие материалы с малым размером молекул, например, стирол, метилметакрилат.

 

По пространственному расположению все дефекты можно разделить на горизонтальные и наклонные, обращенные вверх или вниз, вертикальные и находящиеся внутри бетона. В зависимости от пространственного расположения выбирается технология проведения работ по заделке дефектов: например, заливка ремонтного состава в трещину пола или инъецирование этого же состава под давлением в потолочную трещину.

 

Повышенная пористость возникает вследствие нарушения технологии изготовления изделий или разрушения бетона конструкций во время эксплуатации. При этом происходит разрыхление структуры, ослабление связей между кристаллическими новообразованиями в цементном камне, ухудшение контакта между цементным камнем и заполнителем. Нарушение структуры приводит к снижению прочности бетона и несущей способности конструкций, способствует фильтрации в бетон агрессивных жидкостей и быстрому разрушению конструкций.

 

Обследование поврежденных конструкций проводят в несколько этапов:

 

Наружные дефекты — это участки изделий или конструкций, незаполненные бетоном, которые возникают при бетонировании (раковины, каверны, пустоты, разрывы), распалубке (вырывы, околы), транспортировке, монтаже и эксплуатации (околы, отслоения).

 

Ознакомление с проектной документацией, рабочими чертежами и расчетными схемами конструкций, с журналами производства работ, актами на скрытые работы, протоколами испытаний контрольных образцов бетона, данными о выполнявшихся ремонтах, демонтажах, перестройках, а также с реальными условиями эксплуатации конструкций, в особенности подверженных агрессивному воздействию окружающей среды.

 

Поверхность бетона внутри дефекта может быть сухой, влажной, чистой, загрязненной. Состояние поверхности бетона определяет необходимость проведения операций сушки и очистки поверхности бетона перед проведением ремонта.

 

Изменение прочности бетона производят неразрушающими методами с помощью эталонного молотка, ультразвукового импульсного метода (по ГОСТ 17624-7 с использованием приборов УКБ-1М, УК-10П и других. В ряде случаев для подтверждения данных, полученных неразрушающими методами, используют разрушающие методы контроля прочности бетона в массивных конструкциях — скалывания ребра (ГОСТ 22690-4-7 , отрыва со скалыванием (ГОСТ 21243-7 или высверливания образцов.

 

Общее обследование, в том числе с использованием вспомогательных инструментов, во время которого устанавливают общий характер повреждения, определяют основные типы дефектов, их распространенность на конструкциях, интенсивность развития, пространственное расположение. Кроме того, устанавливают наличие нарушений сцепления арматуры с бетоном, смещение закладных деталей, деформации соединительных элементов, несоответствие площадок опирания конструкций проектным размерам и другие видимые дефекты.

 

При наличии следов коррозии арматуры производят проверку толщины защитного слоя бетона, используя электромагнитные измерители типов ИЗС-10Н, ИЗС-2 (ГОСТ 22904-7 . При этом измерения проводят за пределами видимых следов коррозии. В некоторых случаях, при опасении значительных повреждений арматуры защитный слой удаляют путем вырубки продольных и поперечных борозд, проводя прямые измерения количества арматуры, толщины защитного слоя и степени коррозионного поражения.

 

Выполнение детальных обследований, которые проводят с целью уточнения данных, характеризующих состояние бетона и арматуры в конструкциях, необходимы для расчета несущей способности восстанавливаемых конструкций и конкретизации ремонтных работ.

 

Условно изделия и конструкции, имеющие дефекты, можно разделить на ремонтнопригодные и неремонтнопригодные. К неремонтнопригод-ным относятся конструкции с нарушением геометрических размеров и формы, изготовленные из некачественного бетона, с арматурой заниженного класса или меньшего диаметра, с пропусками закладных деталей, с крупными трещинами, объемными и другими дефектами, исправление которых не приводит к восстановлению несущей способности и других эксплуатационных свойств конструкции или изделия. Неремонтнопригодные изделия и конструкции подлежат списанию.

 

Анализ состава бетона проводят с целью определения типа и содержания цемента, заполнителей, водоцементного отношения, наличия хлоридов и других агрессивных веществ, глубины карбонизации, состава продуктов коррозии бетона. Для анализа, который проводят специализированные лаборатории, могут быть использованы образцы, отобранные при контроле прочности бетона.

 

Ремонт эксплуатируемых конструкций является составной частью ремонта зданий и сооружений, представляющего собой комплекс технических и организационных мероприятий, направленных на восстановление и сохранность проектных или начальных эксплуатационных качеств объекта в целом или отдельных его частей.

 

Указанные этапы обследования носят общий характер для большинства видов повреждений. Однако каждый вид повреждений имеет свои специфические особенности и требует дополнительных специальных обследований. Например, дефекты, возникающие во время пожара, отличаются от повреждений, возникающих в результате химической коррозии. В последнем случае требуется тщательный химический анализ бетона и обследование состояния его антикоррозионной защиты, особенно если конструкция изготовлена из предварительно напряженного железобетона. В результате обследования и определения причин возникновения дефектов в строительных конструкциях уточняют вид и объем ремонтно-восстановительных работ, тип и количество материалов, оборудования и приспособлений.

 

Примерная периодичность капитального ремонта производственных зданий

 

Ремонтопригодные изделия и конструкции, имеющие околы, вырывы раковины, некоторые виды трещин и другие несплошности в бетоне, могут быть восстановлены непосредственно на территории завода-изготовителя. Ремонту подлежат конструкции с дефектами, размер и число которых имеют относительно небольшое отклонение от предусмотренных техническими условиями.

 

Основной особенностью работ при реконструкции является их большая стесненность, что накладывает отпечаток на характер организации работ, особенно, если они проводятся внутри действующих цехов. Работы в этом случае выполняют в основном в три этапа: доостановочный, остановочный и послеостановочный. Ремонт строительных конструкций часто производят без остановки основного производства.

 

В зависимости от периодичности проведения ремонта, он может быть текущим, выполняемым ежегодно, или капитальным, выполняемым через несколько лет.

 

Принятие проектных решений на ремонт и реконструкцию зданий и сооружений оказывает существенное влияние на выбор комплектов машин.

 

В настоящее время реконструкция промышленных предприятий становится основным способом их модернизации, ускорения научно-технического прогресса. В процессе реконструкции может быть достигнут прирост мощности предприятия за счет замены устаревшего оборудования новым, строительства новых цехов на освободившихся территориях, перепланировки и ремонта старых зданий с одновременной заменой или модернизацией старого оборудования.

 

Условия строительной площадки при реконструкции зданий и сооружений отражаются на уровне механизации производственных процессов и зачастую приводят к увеличению объема работ, выполняемых вручную. Вследствие влияния факторов стесненности и рассредоточенности наиболее трудоемкими при реконструкции являются монтажно-демонтажные работы, разборка и разрушение конструкций и монолитных массивов, усиление существующих и устройство новых фундаментов в стесненных условиях, а также прокладка подземных коммуникаций.

 

В связи с тем, что строительные конструкции эксплуатируемых зданий изготовлены, как правило, из различных материалов (железобетона, металла, дерева, стекла, пластмасс и др.), выбор материалов для ремонта также следует производить с учетом свойств материалов ремонтируемых конструкций и ремонтных материалов, их состояния, долговечности, возможности сочетания по физико-химическим, физическим и иным параметрам.

 

Строительные объекты характеризуются внешней и внутренней стесненностью.

 

Организация строительного производства при реконструкции зданий и сооружений имеет ряд особенностей по сравнению с организацией работ при новом строительстве: значительная разнородность, рассредоточенность и мелкообъемность выполняемых работ; осуществление комплекса работ, не присущих новому строительству (демонтаж конструкций, их усиление, замена отдельных конструктивных элементов и т. п.); производство работ в основном в стесненных условиях, что оказывает решающее влияние на общую схему организации работ.

 

Внутренняя стесненность объекта оценивается наличием во внутри-объектном пространстве препятствий в виде существующих строительных конструкций, специального и технологического оборудования, демонтаж которых технически невозможен или экономически невыгоден. Эти препятствия усложняют организацию рациональных рабочих мест, ограничивают фронт работ, создают дополнительные трудности при внутри объектном перемещении строительных конструкций и деталей.

 

Поэтому выбор оптимальных вариантов технологии и механизации этих работ по сути определяет уровень технико-экономических показателей при реконструкции в целом. Зачастую отсутствуют требуемая номенклатура и нужные типоразмеры специальных машин для реконструктивных работ, проводимых в стесненных условиях. Это вызывает необходимость применения при реконструкции зданий средств, служащих для механизации работ при возведении новых зданий и сооружений.

 

Внешняя стесненность объекта обусловлена ограничениями габаритов рабочих зон и проездов строительных машин и транспортных средств, естественными и искусственными препятствиями на территории площадки.

 

В связи с изменением объемно-планировочных решений при реконструкции промышленных предприятий часто возникает необходимость демонтажа существующих частей зданий. Демонтажным работам и работам по усилению конструкций практически всегда сопутствует комплекс работ по обеспечению устойчивости сохраняемых частей зданий и усиливаемых конструкций. Эти работы обычно осуществляют в условиях действующего цеха, что затрудняет их механизацию. При этом основным средством монтажа являются простейшие монтажные приспособления — лебедки, тали, полиспасты, домкраты, монтажные балки, что приводит к непроизводительным затратам труда при организации рабочих мест и повышенной трудоемкости работ.

 



Песколовки. Санитарно-химические показатели загрязнения сточных вод. "шлягер" каркаса. Систематизация факторов. Системы водоотведения на подтапливаемых территориях. Склады арматурной стали. Скользящая опалубка.

 

Главная  Материалы 



0.0009