В ранний период применения бетонных конструкций было еще очень мало известно о правильном подборе состава бетона и значении водо-цементного отношения, так что приготовление бетона велось наудачу. Можно считать случайным то обстоятельство, что некоторые из старых бетонных сооружений выдержали испытание временем, тогда как другие постепенно разрушились. Основными причинами разрушения этих сооружений послужили такие факторы, как: а) неправильный выбор материалов и методов производства работ, б) дефекты строительства, в) атмосферные условия. В некоторых случаях имела место комбинация указанных факторов.
Выявление дефектов бетона.
Обычно беглого осмотра бывает достаточно для обнаружения повреждений бетона, хотя причины его не всегда очевидны. В других случаях повреждение не очевидно, и необходимы специальные опыт и знание для объяснения таких симптомов, как расслоение, трещинообразование, наличие потеков, трещины в щебенке, цвет, строение, твердость бетона, звук при простукивании, повреждения, вызванные дефектами строительства, просачивание воды, оголение арматуры от ударов льдом и другими плавающими предметами и пр.
Успешному лечению всегда должен предшествовать правильный диагноз, для чего необходимо установить причины имеющихся дефектов.
Освидетельствование бетона наиболее успешно можно проводить по истечении некоторого времени после дождя, когда система водоотвода еще работает, во время оттепели или же когда после дождя температура падает ниже нуля. Иногда оказывается необходимым отбить частицы бетона с поверхности. Внутренние дефекты иногда могут быть выявлены при остукивании молотком: глухой звук обычно указывает на неплотный бетон, тупой звук — на разрушенный материал; здоровый бетон при остукивании издает звонкий звук.
В последнее время в результате больших исследований, появления новых материалов и накопления опыта строительных работ предложены новые эффективные методы ремонта бетонной кладки.
Ремонт поверхности.
На поверхностях бетонных сооружений часто обнаруживаются дефекты, которые требуют ремонта, во избежание серьезных повреждений всей конструкции. Можно применять асфальтовые и цементные краски; если же покраска не производится полностью своевременно, то обычно время от времени требуется возобновлять ее. Масляные краски иногда омыливаются; на базе тунгового масла и феноловой резины они с успехом применяются для грунтовки и нанесения окончательного слоя. Для покрытия поверхностей применяются также различные пасты или эмульсии с растворителями разного состава. Другие покрытия представляют собой патентованные составы из железа, аммониевой соли и серы или эмульсии из асфальта и прозрачных гидроизолирующих материалов в летучем растворителе, который, испаряясь, оставляет в порах бетона гидроизолирующее вещество.
В бетонных или оштукатуренных стенах малозаметные трещины, если они не очень многочисленны, могут быть закрыты после расчистки зачеканкой и последующей окраской. Если эти трещины малы, но многочисленны, то их можно успешно отремонтировать при помощи специальных защитных средств. Такие приемы должны применяться только при сухих поверхностях, расположенных выше уровня грунта.
Рис. 2. Вид бетонных откосных крыльев после восстановления.
Для ремонта бетонных и каменных опор мостов и других бетонных конструкций применяются безусадочные растворы для расшивки швов, составленные из цемента, песка, воды и специальной порошкообразной смеси. В состав этого порошка входят металлический заполнитель и пластификатор, а также реактивы, способствующие окислению и повышению прочности раствора.
Обеспечение водонепроницаемости стыков и трещин представляет собой трудную задачу, особенно в условиях высокого гидростатического давления. Если бетон не подвержен воздействию отрицательных температур и величина раскрытия трещин небольшая, то можно применить расчеканку их. Для этого предварительно устраивают водоотвод, затем вдоль трещины разрабатывают бороздку прямоугольного сечения шириной около 13 мм и глубиной 5 см с расчисткой всей трещины. После этого поверхность бетона покрывают асфальтовой грунтовкой, бороздку на половину глубины конопатят паклей, которую заделывают цементным раствором (если отсутствуют деформации) или асфальтом с цементным раствором. Если сооружение подвергается действию отрицательных температур, то необходимо перехватить воду у ее источника, так как лед, попавший за конопатку, может вытеснить ее при своем расширении. Необходимо также принять меры, обеспечивающие невозможность попадания воды из-за задней части стенки в швы и трещины, так как это может повлечь за собой распространение повреждений по всему телу сооружения.
Разрушенный бетон был удален, поставлена дополнительная арматура и сооружение восстановлено в прежнем виде при помощи торкрет-бетона
Восстановление бетонных сооружений. Опыт показал, что восстановление первоначальных свойств расстроенной бетонной кладки всегда можно осуществить, если работы производить своевременно и притом организацией, имеющей соответствующий навык. Решающее значение для качества работ имеют выбор соответствующих материалов, подходящего оборудования и правильных методов производства работ.
Рис. 1. Подготовка бетонных откосных крыльев к восстановлению
Выбор методов усиления бетонной кладки зависит от различных факторов, к числу которых относятся: тип сооружения и его размеры, характер повреждений, индивидуальные условия работы данного сооружения.
Работу начинают с удаления всех поврежденных частей бетона, срубая их и высверливая (рис. 1). Затем сооружению придают его первоначальные геометрические размеры, применяя соответствующие смеси, надежно присоединяемые к подготовленным поверхностям (рис. 2). Добавление значительных объемов бетона при больших площадях поверхности может в ряде случаев потребовать устройства арматуры и опалубки.
Работы по ремонту поврежденных поверхностей обычно выполняют при помощи пневматического оборудования. Пневматическим и гидравлическим оборудованием производят работы по заполнению пустот в бетонных массивах и в пористых сланцевых основаниях, по инъектированию раствора за тоннельные обделки. Весьма важное значение для качества работ имеет соответствующая подготовка старых поверхностей и обеспечение хорошей связи старого бетона с добавляемым.
Один из запатентованных способов ремонта разрушившегося бетона заключается в следующем: удаляют поврежденные части бетона и у образовавшихся углублений устраивают опалубку, за которую укладывают крупный щебень; затем пустоты в щебеночной засыпке заполняют раствором, который нагнетают через трубки, проходящие сквозь стенки опалубки или помещенные в щебне. Раствор, употребляемый для этого, кроме портланд-цемента, песка и воды, содержит еще добавки, которые способствуют повышению качества ремонта.
Течи в бетонной кладке можно успешно устранить, нагнетая патентованные быстро твердеющие растворы, проникающие во все поры и обеспечивающие водонепроницаемость кладки.