Способ ремонта и/или усиления влажных и/или засоленных железобетонных конструкций


 


Владельцы патента RU 2484218:

Закрытое акционерное общество "Триада-Холдинг" (RU)

Изобретение относится к области строительства, преимущественно ремонту и реконструкции влажных и/или засоленных бетонных и железобетонных конструкций. Технический результат изобретения заключается в повышении технологичности ремонтных работ и обеспечении защиты конструкции от агрессивного воздействия окружающей среды после ее ремонта. Способ восстановления и/или усиления железобетонных конструкций включает очистку поверхностного слоя бетона и последующее нанесение на очищенную поверхность полимерцементного праймерного слоя. Далее производится закрепление усиливающего элемента на поверхности восстанавливаемой конструкции и нанесение вручную или механизировано защитного слоя полимерцементного раствора. Усиливающий элемент представляет собой закрепляемую на поверхности восстанавливаемой конструкции сетку из высокопрочных волокон, которую до ее укладки в праймерный слой подвергают обработке в низковязком полимерном составе. Нанесение праймерного и защитного слоев производят слоем ремонтного раствора толщиной 15-20 мм на основе смеси портландцемента, отсеянного песка с крупностью зерен до 5 мм и акрилата. 4 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области строительства, преимущественно ремонту и реконструкции влажных и/или засоленных бетонных и железобетонных конструкций, и может быть использовано для повышения их несущей способности.

Известен способ восстановления железобетонных конструкций, включающий очистку поверхностного ослабленного или разрушенного слоя бетона, закрепление на реконструируемой поверхности усиливающего элемента и нагнетание бетона в полость промежутка между поверхностями восстанавливаемого и усиливающего элементов

(см., например, «Реконструкция зданий и сооружений», под ред. А.Л.Шагина, М., Высшая школа, 1991, стр.161, рис.10.25(в)).

Однако этот способ не обеспечивает достаточной надежности реконструируемой конструкции, т.к. усиливающий элемент выполнен в виде опалубки и после набора бетоном прочности, элемент удаляют, а постоянные усиливающие элементы в виде армирующих стержней реконструируемой конструкции уже потеряли определенную часть несущей способности. Кроме того, процесс нагнетания бетонной смеси в поврежденные места конструкции сложен и не удобен.

Известен способ изготовления элементов конструкции зданий из бетона, усиленного арматурой из стекловолоконной сетки (см. TW 459091, 2002). Однако этот способ применим при изготовлении отдельных конструкций, а не при ремонте готовых сооружений, поскольку не позволяет производить надежное укрепление криволинейных поверхностей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ усиления железобетонных конструкций, известный из опубликованной заявки RU №2001115882. Известный способ заключается в том, что осуществляют очистку поверхностного слоя бетона, затем производят закрепление усиливающего элемента на восстанавливаемой поверхности нарушенной конструкции и нагнетают бетон в полость, образованную между восстанавливаемой поверхностью конструкции и усиливающим элементом. В качестве усиливающего элемента применяют бетонную плиту, на одной стороне которой, обратной по отношению к восстанавливаемой конструкции, закреплены углепластиковые ламинаты в виде ленточных полос. Эти полосы в восстанавливаемой конструкции ориентируют вдоль действия растягивающих напряжений, возникающих в конструкции, что обеспечивает наиболее оптимальное использование армирующих свойств углепластиковых ламинат.

Для обеспечения совместного восприятия нагрузок усиливающим элементом и восстанавливаемой конструкцией через бетон, который нагнетают в полость между поверхностью восстанавливаемой конструкции и усиливающим элементом, на стороне усиливающего элемента, обращенной к восстанавливаемой поверхности конструкции, выполняют ребра, имеющие в поперечном сечении форму «ласточкина хвоста». Также предусмотрена возможность размещения крепежных анкерных элементов в полости, образованной между восстанавливаемой поверхностью конструкции и усиливающим элементом.

Однако известный способ трудоемок и его применение затруднено при необходимости усиления конструктивных элементов сложного профиля, особенно расположенных в вертикальной плоскости или на потолочной поверхности.

Кроме того, при применении известных способов усиления железобетонных конструкций подземных сооружений возникают значительные затруднения из-за воздействия на арматурный каркас проникающих грунтовых вод, часто насыщенных солями. Водонепроницаемые ламинаты затрудняют миграцию воды в конструктивных элементах, что повышает скорость коррозии и способствует преждевременному разрушению конструкции.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в совершенствовании технологии ремонтных работ, особенно в условиях повышенной агрессивности окружающей среды (влажности и засоленности), с одновременным повышением надежности усиливаемой конструкции.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение технологичности ремонтных работ, а также обеспечение защиты конструкции от агрессивного воздействия окружающей среды после ее ремонта.

Поставленная техническая задача решается за счет применения предлагаемого способа усиления элементов железобетонных конструкций, который реализуется следующим образом.

Первоначально производят очистку поверхности бетона и наносят на восстанавливаемую поверхность праймерный полимерцементный ремонтный слой толщиной 15-20 мм, приготовленный на основе смеси портландцемента, отсеянного песка с крупностью зерен до 5 мм и акрилата с обеспечением после затвердевания следующих физико-механических характеристик:

- прочность на сжатие ≥30 МПа;
- прочность на изгиб ≥10 МПа;
- прочность на растяжение ≥4 МПа;
- адгезия к бетону ≥2,5 МПа;
- общая пористость <10%;
- коэффициент фильтрации <10-10 см/с;
- коэффициент диффузии хлоридов <1·10-12 м2/с.

Затем в свеженанесенный праймерный ремонтный слой укладывают и погружают по меньшей мере один слой армирующей сетки из жгутов высокопрочных волокон - углеродных, или арамидных, или стеклянных с модулем упругости не менее 70 ГПа и прочностью на растяжение не менее 2 ГПа. Указанную армирующую сетку до укладки в праймерный слой подвергают обработке в низковязком полимерном составе, имеющем после затвердевания следующие физико-механические характеристики:

- прочность на сжатие ≥100 Н/мм2;
- прочность на растяжение ≥35 Н/мм2;
- модуль упругости 2800 Н/мм2;
- относительное удлинение при разрыве 8%;
- адгезия к бетону ≥3 Н/мм2

После погружения в праймерный слой армирующей сетки, не дожидаясь затвердения указанного слоя, производят нанесение следующего защитного слоя ремонтным полимерцементным раствором толщиной 15-20 мм.

В том случае, когда производится восстановление и/или усиление изгибаемых конструкций в виде балок или плит перекрытий, армирующую сетку из высокопрочных волокон после ее обработки в низковязком полимерном составе укладывают в шаблон из полипропилена с ячейками не менее 50×50 мм или другой с аналогичными свойствами и вместе с этим шаблоном крепят к потолочной поверхности конструкции. Крепление производят посредством анкеров, а защитный слой наносят через ячейки шаблона.

В тех случаях, когда наблюдается значительное разрушение конструкции, на ее поверхности устанавливают несколько слоев армирующей сетки, которые разделяют между собой слоями из мелкозернистого бетона толщиной 15-20 мм.

При усилении изгибаемых конструкций в виде балок или плит перекрытий армирующую сетку устанавливают по площади потолочной поверхности растянутой зоны сечения, а при усилении сжатых конструкций в виде колонн, армирующую сетку устанавливают по всей площади наружной поверхности конструкции.

В качестве примера реализации способа можно привести технологию проведения ремонтных работ при укреплении куполообразного свода подвального помещения.

При удалении разрушенного бетона с ремонтируемой поверхности было произведено оконтуривание ремонтируемых участков алмазными дисками и удаление разрушенного бетона электроперфоратором. По ремонтируемой поверхности с шагом 300×300 мм рассверливались отверстия, в которые на быстротвердеющем цементном растворе устанавливались анкера из вязальной проволоки для крепления армирующей сетки. Затем, после увлажнения поверхности, наносился праймерный слой полимерцементного раствора толщиной 15-20 мм. Предварительно осуществлялся раскрой углеволоконной сетки по размеру восстанавливаемой поверхности и раскрой сетки из полипропилена с размером ячейки 50×50 мм. Пакеты из скрепленных между собой углеволоконной и полипропиленовой сеток укладывались на праймерный слой, вдавливались в него и закреплялись к ремонтируемым поверхностям с помощью установленных ранее анкеров.

Далее производилось нанесение защитного слоя путем набрызга ремонтного полимерцементного раствора толщиной 15-20 мм на основе портландцемента, отсеянного песка с крупностью зерен до 5 мм и акрилата.

После нанесения защитного слоя произведено выравнивание поверхности с помощью гладилок.

Проведенные ремонтные работы позволили укрепить подвальное помещение, сократив сроки ремонта и снизив стоимость за счет исключения использования металлоконструкций.

Аналогичным образом осуществляются работы по ремонту и усилению плит перекрытий тоннелей, подземных гаражей и других конструкций, имеющих высокую влажность и засоленность.

1. Способ ремонта и/или усиления влажных и/или засоленных железобетонных конструкций, включающий очистку поверхности бетона, нанесение на восстанавливаемую поверхность праймерного полимерцементного ремонтного слоя, закрепление усиливающего элемента на восстанавливаемой поверхности конструкции и финишное нанесение вручную или механизированно защитного слоя, отличающийся тем, что в праймерный ремонтный слой укладывают и погружают по меньшей мере один слой армирующей сетки из жгутов высокопрочных волокон - углеродных, или арамидных, или стеклянных с модулем упругости не менее 70 ГПа и прочностью на растяжение не менее 2 ГПа, при этом армирующую сетку до укладки в праймерный слой подвергают обработке в низковязком полимерном составе, имеющем после затвердевания следующие физико-механические характеристики:
- прочность на сжатие ≥100 Н/мм2;
- прочность на растяжение ≥35 Н/мм2;
- модуль упругости 2800 Н/мм2;
- относительное удлинение при разрыве 8%;
- адгезия к бетону ≥3 Н/мм2,
а нанесение праймерного и защитного слоев производят слоем ремонтного раствора толщиной 15-20 мм на основе смеси портландцемента, отсеянного песка с крупностью зерен до 5 мм и акрилата с обеспечением после затвердевания следующих физико-механических характеристик:
- прочность на сжатие ≥30 МПа;
- прочность на изгиб ≥10 МПа;
- прочность на растяжение ≥4 МПа;
- адгезия к бетону ≥2,5 МПа;
- общая пористость <10%;
- коэффициент фильтрации <10-10 см/с;
- коэффициент диффузии хлоридов <1·10-12 м2/с.

2. Способ ремонта и/или усиления железобетонных конструкций по п.1, отличающийся тем, что при усилении изгибаемых конструкций в виде балок или плит перекрытий армирующую сетку из высокопрочных волокон после ее обработки в низковязком полимерном составе укладывают в шаблон из полипропилена с ячейками не менее 50×50 мм или другой с аналогичными свойствами и вместе с ним крепят к потолочной поверхности конструкции посредством анкеров, а нанесение защитного слоя производят через ячейки шаблона.

3. Способ ремонта и/или усиления железобетонных конструкций по п.1, отличающийся тем, что на поверхности восстанавливаемой конструкции устанавливают несколько слоев армирующей сетки, которые разделяют между собой слоями из мелкозернистого бетона толщиной 15-20 мм.

4. Способ ремонта и/или усиления железобетонных конструкций по п.1, отличающийся тем, что при усилении изгибаемых конструкций в виде балок или плит перекрытий армирующую сетку устанавливают по площади потолочной поверхности растянутой зоны сечения.

5. Способ ремонта и/или усиления железобетонных конструкций по п.1, отличающийся тем, что при усилении сжатых конструкций в виде колонн армирующую сетку устанавливают по всей площади наружной поверхности конструкций.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу восстановления несущей способности разрушающихся консолей. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления колонны. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления каменных сводчатых перекрытий здания. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления опорных участков балок. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для разгрузки каменных конструкций здания и способу его монтажа. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции усиления сжато-изогнутого металлического элемента и способу ее монтажа. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для разгрузки, усиления и ремонта бетонных и каменных несущих стен зданий. .

Изобретение относится к строительству, в частности к усилению зданий или сооружений. .

Изобретение относится к строительству, а именно к восстановлению несущей способности железобетонных каркасов промышленных и гражданских зданий. .
Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления железобетонных конструкций. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу реконструкции и надстройки зданий

Изобретение относится к области строительства, в частности к наружной усиливающей конструкции железобетонной колонны

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления железобетонной колонны и навесных панелей стены, поврежденных огнем в условиях пожара, аварии

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления клеефанерной двутавровой балки

Изобретение относится к области строительства, а более конкретно к усилению строительных конструкций, преимущественно железобетонных балок

Изобретение относится к области строительства, а именно к усилениям строительных конструкций, и в частности к способу усиления колонны. Технический результат изобретения заключается в повышении несущей способности железобетонной колонны. Способ усиления железобетонной колонны с помощью ее дополнительного внешнего армирования, с последующей заделкой этого армирования заключается в том, что предварительно снимают бетон защитного слоя до продольной арматуры, устанавливают новую дополнительную арматуру по всей высоте колонны при помощи сварки, полимерцементными ремонтными составами наносят защитный слой заделкой и выравниванием поверхности колонны с округлением ее углов радиусом 10…20 мм. Затем очищают и обрабатывают поверхность бетона грунтовочным составом, наносят последовательно на поверхность бетона слой клеящего состава, укладывают и закрепляют углехолст, наносят финишный слой клеящего состава, который присыпают тонким слоем сухого песка крупностью 0,5…1,5 мм. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления деревянных балок междуэтажных перекрытий. Технический результат заключается в обеспечении эффективности усиления балочного перекрытия, снижении трудоемкости, материалоемкости и сохранении высоты перекрытия. Способ усиления включает снятие конструкций пола, удаление межбалочного заполнения, монтаж элементов усиления и создание жесткой конструкции перекрытия. Жесткую конструкцию перекрытия создают преобразованием деревянного балочного перекрытия в систему композитных ребристых пространственно работающих плит. Осуществляют подготовку балок выравниванием их верхних поверхностей. На балки укладывают в продольном направлении фанероподобные плиты усиления и фиксируют их, плотно прижимая к балкам с помощью связей. Связи обеспечивают восприятие сдвигающих усилий, возникающих под новой, увеличенной нагрузкой. Укладку плит усиления осуществляют с учетом соотношений ширины плиты усиления и шага балок и соответственно с использованием или без использования плит заполнения. Плитами заполнения заполняют просветы между плитами усиления и опирают их на поперечины, которые дополнительно устанавливают между балками. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания. Технический результат заключается в повышении надежности работы, снижении расхода металла и энергии. Устройство для усиления включает напрягающие стойки стальной обоймы колонны и распорный узел. Распорный узел содержит опорные столики, грузовые винты, упорные элементы. Опорный столик выполнен из отрезка прокатного стального уголка, усилен ребрами жесткости, оборудован отверстиями для установки грузовых винтов. Грузовые винты оборудованы натяжными гайками, шайбами и контргайками. Остов напрягаемых распорок выполнен из двух пар стальных уголков, соединенных планками. Распорный узел содержит две стальные гребенки, установленные на опорные столики. Опорные столики прикреплены к стойкам стальной обоймы с двух противоположных граней усиливаемой колонны. Стальные гребенки включают упорные пластины с прикрепленными к ним наглухо грузовыми винтами. Упорные пластины прикреплены к опорным частям сочлененных элементов перекрытия. Опираясь в упорные пластины, грузовыми винтами передается силовая нагрузка на напрягаемые стойки стальной обоймы, включая последние непосредственно в работу усиливаемой колонны. 16 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу усиления колонны и сочлененных элементов перекрытия здания. Технический результат заключается в повышении надежности и безопасности колонны и элементов перекрытия, снижении расхода стали и материальных затрат. Способ усиления включает проведение технического осмотра, проверочных расчетов, проектирование, изготовление и установку элементов устройства усиления. Напряжение стоек стальной обоймы осуществляют с регулируемым усилием с последующим обжатием и бетонированием. Распорный узел устройства усиления устанавливают в верхней части усиливаемой колонны. Узел выполняют из опорного столика и стальных гребенок. Гребенки состоят из упорных пластин и грузовых винтов, образующих между собой тавровое сварное соединение. Элементы устройства усиления включают в работу одновременно с двух противоположных граней усиливаемой колонны, сочлененной с элементами перекрытия здания. 20 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при усилении бетонных, железобетонных и каменных колонн стальными обоймами. Распорка стальной обоймы включают пару угловых стоек и соединительные планки, которые скреплены между собою сварным соединением в виде комплексного шва, при этом соединительная планка выполнена в виде стальной пластины, размеры и форма концевого и среднего участка которой приняты из условий несущей способности планки и сварного соединения. Технический результат - повышение надежности работы сварных соединений встык и внахлестку. 14 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх