Дефекты бетона, их классификация и устранение

Долговечность бетонной конструкции во многом определяется наличием/отсутствием дефектов, которые имеют разные: причины возникновения, критичность, сложность устранения. Правильно определить дефекты готового бетона можно с помощью тщательного осмотра конструкции и расчистки дефектных мест или способов неразрушающего контроля. Основные причины появления дефектов – нарушение технологии изготовления бетонной смеси и/или ее заливки, несоблюдение условий эксплуатации конструкции из бетона, естественное старение материала.

Основные виды дефектов бетона по степени их опасности

В соответствии с принятой классификацией, дефекты бетона, требующие проведения ремонтных мероприятий, разделяют на две основные группы:

• Значительные. Такие изъяны существенно ухудшают эксплуатационные параметры стройконструкции и срок ее эксплуатации. При выявлении в ходе строительства недостатки необходимо устранить до их сокрытия при проведении последующих работ.
• Критические. При их наличии строительная конструкция непригодна к эксплуатации. Все строительные работы должны быть приостановлены до устранения критических изъянов.

Далеко не всегда наличие дефектов требует полного разрушения бетонного монолита и сооружения нового. В большинстве случаев после определения вида, количества и места расположения недостатков достаточно провести ремонтные работы, способные продлить срок службы объекта и обеспечить его прочность и надежность.

Типы изъянов бетона, вызванных нарушением технологических правил, и способы их устранения

Нарушение требований ГОСТов и других нормативных документов к производству, перевозке и заливке бетонной смеси приводит к возникновению дефектов бетона, разных типов и критичности.

Гравелистая поверхность

Этот дефект выявляется после снятия опалубки: некачественно сделанной, использованной несколько раз без очистки и ремонта. Такой недостаток можно увидеть при беглом осмотре. Он заключается в том, что твердый заполнитель выступает за пределы бетонной поверхности. Изъян значительно затрудняет облицовочные работы и может ухудшить внешний вид строительной конструкции. Способ устранения: поверхность расчищают щетками, промывают водяной струей, оштукатуривают цементно-песчаным раствором.

Наплыв бетона

Это еще один дефект монолитного бетона, возникающий из-за недостаточной герметичности опалубки, ее неправильного монтажа или низкого качества. В зависимости от размеров, наплыв стесывают или равняют поверхность штукатурным раствором.

Раковины на бетонной поверхности

Чаще всего возникают из-за нарушения технологии производства и укладки бетонной смеси. Для устранения дефекта поверхность расчищают щетками, промывают водой и затирают цементно-песчаным раствором.

Глубинные раковины

Образуются в результате:

• сбрасывания материала с большой высоты;
• недостаточно эффективного уплотнения;
• использования слишком жесткой бетонной смеси;
• слишком длительной перевозки или транспортировки неподходящим видом транспорта, в результате материал начал расслаиваться и схватываться.

Такие изъяны чаще всего появляются в местах густого расположения арматуры, на труднодоступных для уплотнения участках. Способ устранения выбирается в зависимости от их количества, размеров, места положения. В колоннах, предназначенных для восприятия существенных нагрузок, несквозные раковины расчищают, затем промывают водной струей, заливают свободное пространство бетоном (в больших раковинах) или цементно-песчаным раствором (в небольших пустотах). В качестве вяжущего используется портландцемент М400 и М500.

Для прочного соединения основного и ремонтного бетонов необходимо соблюдать следующие правила:

• ремонтный бетон готовить на месте строительства;
• в качестве ремонтной использовать бетонную смесь, имеющую более высокий класс прочности, по сравнению с бетоном ремонтируемой конструкции;
• при наличии сквозных раковин – установка на колоннах металлических накладок и заполнение пустот ремонтным бетоном, подаваемым под давлением через заранее установленные трубки.

Пустоты

Такие изъяны, как правило, являются следствием непрохождения бетона в отдельные участки конструкции. Они могут достигать огромных размеров, сопровождаться оголением арматурных стержней и образованием разрывов в бетонном монолите, и представлять серьезную угрозу целостности конструкции. Пустоты, расчищенные от рыхлого бетона, заполняют ремонтной бетонной смесью. Для формирования ровной поверхности устанавливают навесную опалубку.

Дефекты бетона, возникающие во время эксплуатации строительной конструкции

Несоблюдение актуальных норм и правил эксплуатации стройконструкций, как и нарушение производственной и монтажной технологий приводит к появлению дефектов, которые требуют проведения ремонтных работ.

Трещины

Этот вид дефектов может возникать вследствие нарушения технологии производства смеси, бетонирования, нарушения условий эксплуатации. Его появление могут спровоцировать: отсутствие или неграмотное проведение геологических работ, ошибки при проектировании, отсутствие правильного ухода за бетонными конструкциями после их сооружения, преждевременные и/или чрезмерные нагрузки, негативные воздействия внешних факторов.

Способ устранения трещин выбирается в зависимости от их длины, места расположения, направления, ширины раскрытия. Самый популярный вариант – заполнение трещин ремонтным раствором путем инъектирования. Небольшие изъяны заполняются цементно-песчаным раствором, в который для пластичности добавляют ПВА. Поверхность разравнивают шпателем.

Сколы

Такие дефекты появляются при резких механических и других негативных воздействиях. Значительные сколы могут привести к оголению стальных стержней и, как следствие, появлению и развитию очагов коррозии. Арматура постепенно теряет рабочие характеристики, что приводит к деформации и последующему разрушению бетона.

Сколы чаще всего возникают по углам конструкции. Если скол оголил арматуру, расчищают мягкий бетон и удаляют ржавчину. Стальные стержни обрабатывают антикоррозионным средством. В качестве опалубки при ликвидации изъяна обычно используют доски. Поверхность обрабатывают адгезионным составом, раствор наносят с перекрытием дефекта, поскольку при высыхании материал усаживается.

Технологии восстановления наружной поверхности бетонной конструкции

Для ремонта бетонной поверхности на нее могут наноситься ремонтные составы участками или по всей площади. В состав подготовительных работ входят: удаление рыхлого бетона, промывка высоконапорной струей, которая обнажает крупный заполнитель и делает поверхность шероховатой. Для повышения адгезии ремонтного бетона к основанию применяют: цементные клеи, полимерные композиции, составы на базе акрила. Для обеспечения прочности нового слоя рекомендуется осуществить армирование основания стальной сеткой.

Новая эффективная технология – торкретирование. Она заключается в набрасывании цементно-песчаного раствора на бетонную поверхность с использованием сжатого воздуха. В процессе задействован комплекс профессионального оборудования. Этот способ используется как для возведения тонкостенных конструкций, обработки фасадов только построенных зданий, так и для проведения ремонтных работ. Торкретирование бывает «сухим» и «мокрым». В первом случае сухие компоненты смешиваются с водой уже на выходе из сопла, во втором – смесь полностью готовится заранее. Этот способ отличается не только эффективностью, но и высокой производительностью – за час можно обработать до 50 м².

С помощью торкретирования:

• осуществляют отделку наружных поверхностей зданий различных форм, в том числе сложных;
• проводят ремонтные работы, во время которых не только заделываются трещины и другие дефекты бетонной поверхности, но и повышается морозоустойчивость бетона и общая прочность конструкции;
• осуществляют реконструкцию памятников архитектуры.

При торкретировании цементно-песчаный (или другой) раствор наносится одним или несколькими слоями. Каждый последующий слой напыляют после высыхания предыдущего.

Современные материалы для ремонта бетонных изделий и конструкций

Для восстановления характеристик бетонного монолита традиционно используют цементно-песчаные растворы и бетонные смеси. Актуальны составы: с комплексными добавками, фиброволокнами, полимерными компонентами, быстротвердеющим цементом.

Ремонтные составы заводского приготовления:

• Сухие смеси на основе портландцемента. Позволяют наносить ремонтный слой на вертикальные основания и полы толщиной до 50 мм, на потолок – до 50 мм. Используют при температурах +5 ̊C и выше, требуют гидроизоляционной защиты. Могут применяться для заполнения трещин, стыков, ускоренного ремонта. Минус – небольшой срок хранения.
• Тиксотропные составы. Изготавливаются на основе высокопрочного цемента, песка, добавок, самой эффективной из которых является полимерная фибра. Плюсы этих продуктов – возможность нанесения без опалубки на вертикальные и потолочные поверхности слоем до 35 мм, износостойкость, водонепроницаемость, морозостойкость. Ограничение – могут применяться только при плюсовых температурах.
• Смеси на базе эпоксидных смол – эластичные, полужесткие, жесткие. Используются для: нанесения на ремонтируемую поверхность сплошным слоем, заделки трещин и сколов, инъектирования. Двухкомпонентные продукты служат для восстановления несущей способности конструкции, устранения трещин и протечек, создания адгезионного слоя. Плюсы: устойчивость в отвердевшем виде к механическим и химическим воздействиям, пожарная безопасность, хорошие гидроизоляционные характеристики.

Отсутствие работ по выявлению и ликвидации дефектов бетонных конструкций может привести к негативным последствиям: сокращению запланированного эксплуатационного периода конструкции и даже аварийному обрушению.