ГСХ21

с бетоном нарушено, что привело к преждевременному износу. При таких неполадках возможно обрушение (рис.4.18).

Рисунок 4.18 – Коррозионное разрушение ребер плит

В результате динамического воздействия вентиляционной системы и работающего кранового оборудования, в стене образуются тре-

щины (рис. 4.19 ).

Рисунок 4.19 - Внутренняя стена производственного здания. Трещины в стене в результате динамического воздействия вентиляционной системы и работающего кранового оборудования

102

4.6.Материалы, используемые при ремонте

иреконструкции

Для ремонта и усиления строительных конструкций нашли применение следующие материалы. «Эпомакс Л-10» – двухкомпонентный эпоксидный состав (смола и отвердитель) для склеивания мето- доминъекциитрещинсраскрытием0,5-3мм.Онобладаетпревосхо- дной адгезией к бетону и стали, а также высокой прочностью: до 70 МПа–насжатие,до63МПа–наизгибидо30МПа–нарастяжение. Хорошие результаты получаются при нанесении материала на влажную поверхность. «Эпомакс Л-10» отвечает требованиям ASTM С 881-90 и может применяться также в качестве клея для анкеровки новой арматуры в существующих бетонных элементах. Перед употреблением в смолу добавляется отвердитель (4:1) и смесь перемешивают в течение 5 минут.

Место ремонта очищают, вставляют инъекторы через каждые 20 см,трещинузаделываютэпоксиднойзамазкой«Эпомакс-ЕК».После полимеризации замазки начинают инъекцию «Эпомакс-10» с одной стороны и проходят постепенно по всей длине трещины. После полимеризации необходимо снять инъекторы, заделать отверстия. Расход составляет 1,1 кг/л пустоты. Работопригодность состава – 45 минут при температуре 25 ºС.

Для склеивания трещин с шириной раскрытия 0,1 – 1 мм применяют состав «Эпомакс-20» с прочностью на сжатие, равной 70 МПа. Для склеивания трещин с шириной раскрытия, превышающей 3 мм, используют двухкомпонентный эпоксидный состав (1:5) с прочностью на сжатие, равной 100 МПа. Он применяется как клей бетонметалл и «старый бетон» - «новый бетон». Работают этим составом так же, как описано выше. Расход его составляет 1,5 кг/л пустоты. Если необходимо выровнять поверхность, то применяют «Мегакрет40» или «Мегакрет-10» для шпаклевки замазкой «Эпомакс-ЕК».

В качестве эффективной рабочей арматуры для усиления железобетонной конструкции используют углеродные холсты «Мегареп250». В этом случае прочность на растяжение составляет 3800 МПа, модуль упругости –235000 МПа, ширина холста – 60 см, длина – 5 м, средняя толщина – 0,11 мм. Холст изготавливают из непрерывных углеродных волокон, уложенных в одном направлении. Затем пропитывают и приклеивают к поверхности конструкции эпоксидным клеем «Эпомакс-ЛД», в комбинации с которым образуется структура с очень высокими механическими характеристиками. В результате, усиливаются элементы несущих конструкций. Соединение обладает целым рядомпреимуществ: имеетлегкую массу, химическии корро-

103

зионно стоек; не стареет, не влияет на форму и геометрию усиливаемой конструкции; проведение работ не требует тяжелого оборудования, установки стоек к деформациям.

Применяется «Мегарэп - 200» в сочетании с «Эпомакс-ЛД» в следующих случаях:

-необходимо увеличить нагрузки на строительные конструкции;

-имеются повреждения несущих конструкций объекта;

-необходимо изменить статическую схему работы конструкций;

-требуется исправить ошибки при проектировании и строительстве.

Кнедостаткам следует отнести необходимость защиты от солнечных лучей специальными покрытиями, гипсокартонными листами; ломкость волокон при сгибании углеродного холста, который может бытьприменендляустройстваобжимногобандажаколонн,поперечного сечения балок в виде сплошного бандажа или отдельных полос

синтервалом.

Для композитных лент - пластин типа «Мегаплейт» может использоваться двухкомпонентный эпоксидный клей-паста «ЭпомаксПЛ» с прочностью на сжатие, равной 700 МПа, на разрыв - 20 МПа, с модулем упругости – 6400 МПа. Состав остается работоспособным в течение 45 минут при температуре +20ºС.

«Мегаплейт» – эпоксид-углеродные ленты-пластины для выполнения структурного усиления несущих конструкций. Это жесткие высокопрочные ленты, которые применяются для усиления балок и других элементов несущих конструкций. Ленты изготовлены из непрерывных углеродных мононаправленных волокон, залитых в эпоксидную матрицу. Прочность на растяжение составляет 3100 МПа, модуль упругости равен 170000 МПа.

Обладает малой массой, стойкостью к коррозии, большой химической и высокой стойкостью к деформациям, простотой в исполнении.

Применяется для увеличения прочности на изгиб бетонных и деревянных балок, а также плит и стен в случаях:

-необходимости увеличения эксплуатационных нагрузок;

-повреждения несущих элементов по разным причинам;

-исправления ошибок при проектировании и строительстве.

Допускается пересечение и склеивание лент «Мегаплейт» с углеродными холстами.

Стандартным типом ленты «Мегаплейт» является лента НР-3000, но она может быть и других типов, указанных в таблице 4.3.

104

							Таблица 4.3
		Типы лент «Мегаплейт»
Наименование	Ед.	НР2000	НР2500	НР3000	НМ200	НМ250		ТНМ300
	изм.
Удельный вес	г/см3	1,54	1,61	1,61	1,56	1,61		1,8
Прочность	МПа	2000	2500	3100	3300	2500		1500
на растяжение
Модуль упругости	ГПа	155	165	170	200	260		310
Деформации	%	1,3	1,5	1,9	1,65	0,95		0,48
при разрыве
Прочность при	МПа	81	77	77	79	79		65
межслоевом
сдвиге

Для усиления ограждающих стен и обеспечения совместной работы многослойных блоков с внутренним утеплением применяют гибкиесвязикруглогопоперечногосечениядиаметромот 4–х до7,5 мм с песчаным покрытием для лучшей связи с раствором шва кладки. Обозначаются и расшифровываются связи следующим образом: маркировка БПА-300-4-2П – базальтопластиковая арматура; 300 – длина связи; 4 – диаметр; 2П – два песчаных анкера. Связи обладают высокой прочностью, не подвержены коррозии. Разрушающая сила при растяжении составляет 37400 Н, при изгибе – 1100 Н.

Связи используются при изготовлении сборных железобетонных трехслойных панелей типа «Сэндвич».

Для обеспечения антикоррозионной защиты арматуры широко применяется ферросил. Он же используется как клеящий слой между «старым» и «новым» бетоном».

Ферросил – красно-коричневого цвета, на цементной основе, обладает прочностью на сжатие, равной 32±5 Н/мм2, прочностью на изгиб – 7±2 Н/мм2. Количество требуемой воды для затворения составляет 27% от массы материала. Свежеразведенным раствором можно работать в течение 1 часа при температуре 20ºС. На наносимойповерхностинедолжнобытьотслоений,пыли,смазки.Толщина наносимого антикоррозионного слоя не должна превышать 1 мм. Следующий слой наносится после высыхания предыдущего.

При использовании ферросила в качестве клеящего слоя нужно помнить, что толщина его должна быть около 2 мм. Новый раствор может наноситься до тех пор, пока его предыдущий слой еще свежий.

105

Вопросы для самопроверки

1.Что понимается под долговечностью зданий?

2.Какими параметрами определяется физическая долговечность конструкций и сооружений?

3.Чем характеризуется моральная долговечность?

4.Что такое оптимальная долговечность конструкций?

5.Что представляет собой периодичность капитального ремон-

та каркаса здания в нормальных условиях эксплуатации?

6.Что представляет собой периодичность капитального ремонта каркаса здания в агрессивных условиях эксплуатации?

7.При каких условиях несущие конструкции заменяются новыми?

8.Что следует учитывать при выборе способа усиления конструкций?

9.Что делать с частями зданий, имеющих характерные признаки потери устойчивости?

10.Приведите примеры усиления конструкций без изменения статической схемы.

11.Приведите примеры усиления конструкций с изменением статической схемы работы.

12.Назовите наиболее уязвимые места потери прочности конструкции каркаса градирни.

13.Назовите новые материалы, применяемые при ремонте, реконструкции и усилении конструкций.

14.Какие материалы применяют для надежного соединения «старого» и «нового» бетона?

15.Назовите преимущества углепластикового армирования.

106

Глава 5 Способы усиления конструкций.

Их преимущества и недостатки

Восстановить работоспособность строительных конструкций возможноразличнымиспособамивзависимостиотихтипа,условий работы, материалов, из которых изготовлены несущие конструкции

(рис. 5.1).

К несущим строительным конструкциям относятся фундаменты, элементы каркаса (стойки, ригели), стены, балки и фермы покрытий, плиты покрытий и перекрытий.

Многие конструкции имеют аналогичные причины и характер повреждений, поэтому у них много общих способов восстановления. На схеме (рис. 5.1) представлены основные из них.

ɋɩɨɫɨɛɵ ɜɨɫɫɬɚɧɨɜɥɟɧɢɹ ɪɚɛɨɬɨɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɢ ɋɄ

Ɋɟɦɨɧɬ	Ɋɚɡɝɪɭɡɤɚ		ɍɫɢɥɟɧɢɟ ɋɄ		Ɂɚɦɟɧɚ ɋɄ
	Ɍɟɤɭɳɢɣ		ɋɧɢɠɟɧɢɟ	ɑɚɫɬɢɱɧɚɹ		ɋɛɨɪɧɵɟ
		ɪɟɚɥɶɧɨɣ ɧɚɝɪɭɡɤɢ		ɩɟɪɟɤɥɚɞɤɚ ɫɬɟɧ		ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɢ
Ʉɚɩɢɬɚɥɶɧɵɣ		ɋɬɪɚɯɨɜɨɱɧɨɟ		Ɇɟɬɚɥɥɢɱɟɫɤɚɹ		Ɇɨɧɨɥɢɬɧɵɟ ɀȻɄ
		ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ		ɨɛɨɣɦɚ
				ɀ/ɛ ɨɛɨɣɦɚ		ɋɬɚɥɶɧɵɟ
						ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɢ

ɂɡɦɟɧɟɧɢɟ ɫɬɚɬ.ɫɯɟɦɵ

ɇɚɪɚɳɢɜɚɧɢɟ ɚɪɦɚɬɭɪɵ

ɇɚɪɚɳɢɜɚɧɢɟ

ɛɟɬɨɧɚ

Рисунок 5.1 - Способы восстановления строительных конструкций

107

Одними из главных несущих элементов здания или сооружения являются фундаменты, а также основания, на которых они установлены. От их надежности зависит безопасность всего сооружения в целом.

5.1. Усиление фундаментов

Восстановить работоспособность строительных конструкций подземной части сооружений можно по направлениям, указанным на схеме (рис. 5.2). Виды усиления оснований и фундаментов приведены на этой же схеме.

Ɏɭɧɞɚɦɟɧɬɵ

ɍɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɩɨɞɩɨɪɧɵɯ ɫɬɟɧɨɤ (ɲɩɭɧɬɵ)

ɍɫɢɥɟɧɢɟ ɨɫɧɨɜɚɧɢɹ

ɍɲɢɪɟɧɢɟ ɩɨɞɨɲɜɵ ɮɭɧɞɚɦɟɧɬɚ

ȼɨɫɫɬɚɧɨɜɥɟɧɢɟ ɝɢɞɪɨɡɚɳɢɬɵ ɨɫɧɨɜɚɧɢɹ

ɍɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɜɵɧɨɫɧɵɯ ɮɭɧɞɚɦɟɧɬɨɜ

Ɋɚɡɝɪɭɡɤɚ ɫɨɨɪɭɠɟɧɢɹ

Рисунок 5.2 - Виды усиления подземной части зданий (основаниефундамент)

Устройство подпорных шпунтовых стенок. При строительстве новых зданий и сооружений важным вопросом является сохранение работоспособности смежных зданий. При наличии разности отметок подошвы фундаментов нового и старого зданий целесообразно устройство стенки из металлического шпунта, который для укрепленияфундаментасуществующегозданиязабиваетсявгрунт(рис.5.3). После этого отрывается котлован и возводится новый фундамент.

108

Усиление основания. При недостаточной несущей способности грунтов основания целесообразно применять его усиления путем цементации или силикатизации в зависимости от типа грунтовых напластований. Для проведения таких работ используется соответствующее оборудование, установленное по спецтехнологии.

Уширение подошвы фундамента. В тех случаях, когда при проведении технических расчетов напряжения под подошвой фундамента превышают расчетное сопротивление грунта основания, следует проводить уширение фундамента после осуществления необходимых расчетов. Конструкция фундамента приведена на рисунке 5.4.

Рисунок 5.3 - Примыкание ленточных фундаментов к существующему зданию: 1 - фундаменты существующего здания; 2 - фундамент пристраиваемого здания; 3 -разъединительная шпунтовая стенка; 4 - анкер

Рисунок5.4-Увеличениеопорнойплощадиспредварительнымобжатиемгрун- та: 1-усиливаемый фундамент; 2-элементы уширения (железобетонные блоки); 3-зоны обжатого грунта; 4-анкеры из арматурной стали;5-отверстиядляанкеров,заполняемыецементно-песчаным раствором по окончании работ; 6-щели, закрывающиеся после поворота блоков и заполняемые мелкозернистым бетоном; 7-гидравлические домкраты (от 2–х до 4– х штук ); 8-зона, подлежащаябетонированию

109

В этом случае может также использоваться устройство сплошной (или прерывистой) плиты на шпонках (рис. 5.5).

Рисунок 5.5 - Устройство сплошной (прерывистой) плиты на шпонках: 1-усиливаемый ленточный фундамент; 2-сплошная (прерывистая) плита; 3- пазы, устраиваемые в фундаментных стенах; 4-кирпичная кладка; 5-рабочая арматура плиты усиления; 6-поверхностьфундамента,подготовленнаякбетонированию; 7-отметка пола первого этажа

Призакрепленииповрежденногобутовогофундаментаможноуширить его, как показано на рисунке 5.6, а железобетонный фундамент стаканного типа усилить по схеме, изображенной на рисунке 5.7.

Рисунок 5.6 - Увеличение опорной площади и закрепление бутового фундамента: 1-усиливаемый фундамент; 2-приливы из бетона; 3-металлические балки; 4-стяжные болты; 5-кирпичная колонна; 6-арматура; 7-металлические штыри; 8-штрабы в колонне; 9-зоны уплотненного грунта

110

Рисунок 5.7 – Увеличение опорной площади с помощью устройства железобетонной рамы: 1-усиливаемый столбчатый фундамент; 2-опорная рама из монолитного железобетона, устраиваемая по периметру существующей подошвы фундамента; 3-арматура усиления; 4-сколы по периметру подошвы усиливаемого фундамента; 5-железобетонная колонна; 6-зоны уплотненного грунта

Уширение фундамента проводят по следующей схеме:

-отрывают траншею не ниже подошвы фундаментов;

-вскрывают арматуру существующего фундамента;

-уплотняют грунты рядом с существующим фундаментом;

-приваривают новый каркас;

-устанавливают опалубку;

-укладывают бетон на участке усиления, а затем обрабатывают бетон вибратором;

-увлажняют бетон до набора прочности, затем снимают опалубку;

-делают обратную засыпку грунта;

-восстанавливают пол первого этажа.

Восстановление гидрозащиты (изоляции) фундамента. При обследовании фундаментов из шурфов после длительной эксплуатации зданий и сооружений оказывается нарушенной вертикальная или горизонтальная гидроизоляция. Это приводит к тому, что происходит подсос грунтовой воды с замачиванием конструкций цокольных и первых этажей. Высокая влажность помещений приводит к возникновению грибковых колоний, многие из которых являются вредными для людей. Для исключения такого влияния грибковых повреждений восстанавливают гидроизоляцию.

Для восстановления вертикальной гидроизоляции осуществляется отрывка фундаментов, очищаются боковые поверхности стен (при ленточном фундаменте) от грязи и пыли и наносится гидроизоляционная обмазка. В отдельных случаях делают глиняный замок.

111