АНАЛІЗ ОРГАНІЗАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕНЬ РЕМОНТУ ВИСОКОМІЦНИХ ПІДЛОГ ПРОМИСЛОВИХ І ЦИВІЛЬНИХ БУДІВЕЛЬ

Доповідь Аспіранта Харківського національного університету будівництва та архітектури, директора ТОВ "ЮАБІМ" Володимира Кучугури на 76-ій науково-технічній конференції, приуроченій до дня науки.

Міністерство освіти і науки України
Харківський національний університет будівництва та архітектури

Дата: 13 травня 2021 року
Місце проведення: Харківський національний університет будівництва та архітектури
Проблема влаштування та ремонту високоміцних підлог промислових і цивільних будівель є однією з пріоритетних в наукових дослідженнях. При підготовці даної статті проведено аналіз організаційно-технологічних рішень ремонту високоміцних підлог промислових і цивільних будівель, які представлені Американським Інститутом Бетону [англ. American Concrete Institute (ACI)] та Асоціацією Портландцементу [англ. Portland Cement Association (РСА)]. Ці рішення будуть коротко описані в цій статті.
1. ТРІЩИНИ
Ремонт тріщин. Перш ніж призначити та виконати ремонтні роботи, необхідно визначити причину(и) появи тріщин і їх вплив на несучу здатність підлоги (плит). Ремонт можна виконати за допомогою подачі під тиском або дією сили тяжіння напівжорсткого заповнювача з низькою в'язкістю в очищену тріщину. Перед початком ремонту необхідно враховувати конструктивну цілісність конструкції підлоги (плити).

Наприклад, на підлозі (плиті), товщина якої залежить від величини постійного та тимчасового навантаження, з’явились тріщини там, де передачу механічного навантаження не передбачено, тріщини можуть бути недостатньо стабільними для напівжорсткого заповнювача, щоб відновити довгострокову несучу здатність. У цьому випадку може знадобитися більш серйозний ремонт, такий як подача (впорскування) жорсткого заповнювача - епоксидної смоли або інших аналогічних розчинів, які відновлюють стійкість конструкції. Рекомендується з обережністю враховувати можливість подальшого температурного розширення, якщо виконується ремонт жорсткими заповнювачами.
Рис. 1.1 – Тріщини при висиханні та усадці (Portland Cement Association 2001)
Рис. 1.2 – Тріщини через пластичну усадку викликані швидким випаровуванням води з поверхні бетону (Portland Cement Association 2001)
Рис. 1.3 – Волосяні тріщини - сітка дуже дрібних поверхневих тріщин (Portland Cement Association 2001)
2. НИЗЬКА ЗНОСОСТІЙКІСТЬ
Відновлення зносостійкості. Перед тим, як намагатися відремонтувати поверхню, схильну до надмірного зносу, слід визначити глибину нанесення низькоміцної пасти. У деяких випадках нанесення проникаючого рідкого поверхневого затверджувача може привести поверхню підлоги (плити) до прийнятного рівня зносостійкості. В інших випадках, при відсутності гідроксидів кальцію Ca(OH)₂, може знадобитися алмазне полірування для видалення тонкого шару нетривкого матеріалу з поверхні підлоги (плити). У крайніх випадках матеріал з низькою зносостійкістю простягається на таку глибину, що зміцнення поверхні і алмазне полірування стають неефективними і дорогими. Матеріал з низькою міцністю, можливо, доведеться видалити дробоструйною обробкою, фрезеруванням або обома способами і укласти сполучний новий шар для відновлення зносостійкості до прийнятного рівня.

3. СТИРАННЯ ПОВЕРХНІ (ЗАПИЛЕННЯ)
Ремонт стирання поверхні, запилення підлоги (плити) ідентичний ремонту при низькій зносостійкості поверхні. Перед початком ремонту слід визначити глибину пошкодженого матеріалу.
Рис. 3.1 – Стирання поверхні (запилення) очевидне, коли тонкий порошкоподібний матеріал можна легко стерти з поверхні підлоги, плити (Portland Cement Association 2001)
4. ВІДШАРУВАННЯ ПОВЕРХНІ
Ремонт відшаровування бетону. Причиною відшаровування поверхні бетону є результат після фінішного покриття підлоги (плити) або неналежний догляд за бетоном, що знижує характеристики ефективності системи повітряних пустот на поверхні бетону - добавки з залучення повітря [англ. Air-Entraining Admixture (AEA)]. Збільшення показників ударної в’язкості спостерігається при видаленні пошкодженого поверхневого шару. Видалення повинно відбуватися на глибину, де є необхідна система повітряних пустот та міцність бетону. Для збільшення терміну експлуатації поверхні підлоги (плити) необхідно періодично наносити відповідний герметик на відремонтовану поверхню. Даний метод використовується, якщо відшарований бетон, згідно лабораторних досліджень, має високу міцність на стиск і відносно низький рівень проникнення хлоридів кальцію і натрію - СаСl2, NaCl, та нітрит натрію і кальцію NaNO2, CaN2O6 із протиморозних хімічних добавок. Метод термоса із застосуванням хімічних добавок прискорює твердіння бетону, знижує температуру замерзання рідкого компонента бетонної суміші та забезпечує твердіння бетону за температури, нижчої від 0 °С. В умовах, коли відбуваються великі коливання температури, матеріал фінішного покриття повинен мати коефіцієнт теплового розширення, аналогічний коефіцієнту теплового розширення бетонної підлоги (плити). Якщо бетонна підлога (плита), згідно лабораторних досліджень, має незадовільні характеристики ефективності системи повітряних пустот на поверхні бетону, слід виконати бетонування поверхні товщиною 50мм із використанням добавок з залучення повітря (АЕА). Для бетону з системою повітряних пустот - добавки з залучення повітря (АЕА), не рекомендується виконувати затирку фінішного покриття підлоги (плити).
Рис. 4.1 – Відшарування поверхні бетону - пошкодження або втрата верхнього шару бетону, як правило з розкриттям верхнього шару крупного заповнювача (Portland Cement Association 2001)
Рис. 4.2 – Відшаровування бетону над частками крупного заповнювача - ще одна форма відшарування поверхні бетону, яка нагадує поверхню з виступами та вибоїнами (Portland Cement Association 2001)
5. ВІДКОЛЮВАННЯ
Для вирішення проблеми можна вжити таких заходів:
а) Використання заповнювачів, які відповідають всім вимогам при укладанні бетонних підлог (плит);
б) Використання двошарової бетонної підлоги (плити) з відповідним вимогами до заповнювачів - відсутність потенційної можливості появи відколювання верхнього шару бетонної поверхні та пошкодження (розкриття) бетону конусоподібної форми;
в) Використання заповнювачів, з яких вилучені шкідливі домішки та частини, якщо це можливо і економічно доцільно;
г) Виконання методів технології догляду за бетоном, таких як безперервна (постійна) підтримка температурно-вологісного режиму свіжоукладеної бетонної суміші, накриття поліетиленовою плівкою, мокрою мішковиною відразу після остаточної обробки поверхні свіжоукладеного бетону. Якщо в бетоні використовується реакційноздатний заповнювач діоксид кремнію (SiO2), який присутній у багатьох заповнювачах з достатнім вмістом вологи, то хімічні реакції між сильнолужною цементною пастою та реакційноздатним аморфним (некристалічним) діоксидом кремнію (SiO2) поблизу поверхні підлоги (плити) можуть бути шкідливими. Ця хімічна реакція спричиняє розширення зміненого заповнювача шляхом утворення розчинного та в'язкого гелю силікату натрію (Na2SiO3 • nH2O), також визначений як (Na2H2SiO4 • nH2O), або гідрат силікату натрію (N-S-H). Цей гігроскопічний гель набрякає і збільшується в об’ємі при поглинанні води, чинить тиск усередині кремнієвого заповнювача, викликаючи відшарування та втрату міцності бетону, що призводить до його руйнування. Догляд за бетоном необхідний протягом мінімум 7 днів, оскільки вологе затвердіння може значно зменшити або усунути майбутні відколи бетонної поверхні. Для виникнення лужних реакцій необхідна внутрішня відносна вологість (RH) 80%. Часто поверхня підлоги (плити) швидко висихає до вологості нижче 80%. Однак фінішне покриття підлоги може призвести до збільшення вологості в цих місцях, що призводить до відновлення реакції лужних заповнювачів та збільшення відколювання, які іноді плутають з пухирями під підлогою;
д) Додержання вимог до мінімально можливого осаду для попередження підняття на поверхню частин заповнювача, які можуть викликати відколювання бетонної поверхні.
Рис. 5.1 – Відколювання - невеликий фрагмент бетону, що відколовся від поверхні плити через внутрішній тиск, який залишає неглибоке, зазвичай конічне заглиблення на поверхні (Portland Cement Association 2001)
6. ПУХИРІ ТА РОЗШАРУВАННЯ

Щоб уникнути утворення пухирів та розшарувань, слід враховувати наступне:
а) Уникати використання в бетоні системи повітряних пустот, добавки з залучення повітря (AEA), якщо планується обробка бетонної поверхні механічним обладнанням;
б) Уникати використання бетонних сумішей із високим вмістом води, великою фракцією заповнювача; в) Уникати використання бетонної суміші з високою рухомістю – осадка конуса (ОК) та розпливання конуса (РК) відформованого з бетонної суміші;
г) Використовувати відповідний вміст в’яжучого матеріалу – портландцементу (Таблиця 6);
*Для заповнювачів з нормального вагою.
!Мінімальний вміст портландцементу для шпаклювання плити підлоги по ґрунту становить 240 кг/м3.

д) В прохолодну погоду прогрівати основу перед укладанням бетону. В жарку, суху та вітряну погоду необхідно зменшити випаровування з поверхні бетону, використовуючи методи, що сповільнюють випаровування: мономолекулярна плівка, аерозолі для розпилювання, поліетиленова плівка або мокра мішковина на поверхню підлоги, плити;
е) При розміщенні бетонної підлоги (плити) на гідро- пароізоляції, необхідно враховувати більш тривалий період утримання (знаходження) на поверхні бетону цементного молочка. Іноді використання ущільненої зернистої підсипки (не піску) товщиною не менше 100 мм, для відокремлення гідро- пароізоляції від бетону, полегшує труднощі з укладанням фінішного покриття, але даний метод не рекомендується, якщо передбачається чутливе до вологи фінішне покриття підлоги або чутливі до вологи продукти для зберігання;
ж) Уникати надмірної обробки бетону віброрейками, гладилками, затиральними машинами. Надмірна обробка призводить до того, що крупний заповнювач осідає, а цементне молочко і дрібний заповнювач піднімаються на поверхню;
з) Уникати занадто ранньої обробки поверхні бетону. Ручними гладилками слід починати роботу, якщо відбиток від підошви працівника складає 6мм. Затиральними машинами слід починати роботу, якщо відбиток складає 3мм;
к) Уникати занадто раннього ущільнення та вирівнювання бетонної поверхні віброрейками, гладилками, затиральними машинами. Для обробки бетону з системою повітряних пустот (АЕА), необхідно використовувати інструмент із магнію або алюмінію. Підлоги (плити), де використовується топпінг [англ. Dry-shake toppings], більш схильні до утворення пухирів та розшарувань, якщо поверхня бетону не дозволяє належним чином застосувати даний будівельний матеріал;
л) Додержуватися технологій, методів та технологічних перерв для оздоблення фінішного покриття. Поява пухирів та розшарувань є показником того, що кут нахилу лопатей затиральної машини в місці, що підлягає ремонту, був занадто великий в момент затирання. Якщо пухирі з’являються безпосередньо під час затирання, необхідно відразу вирівняти лопаті та повторно затерти поверхню бетону. Якщо пухирі з’являються дуже часто, не дивлячись на дотримання технологій та технологічних перерв при затиранні бетонної поверхні, слід звернути увагу на робочі та кліматичні умови, а також на стан бетонної суміші.
Рис. 6.1 – Пухирі та розшарування (NRMCA)
7. СКОЛЮВАННЯ, ВІДКОЛИ, ВИБОЇНИ
Ремонт кромок бетонної підлоги (плити) від сколювання стиків (швів) залежить від величини пошкодження. Загалом сколювання шириною менше 13мм, як правило, можна заповнити напівжорстким заповнювачем, попередньо підготувавши місце ремонту. Якщо розкриття стиків (швів) практично припинилося, можна використовувати швидкотвердіючий заповнювач із поліуретану. Для ремонту сколювання стиків (швів) шириною понад 13мм може знадобитися вертикальне розпилювання по периметру місця сколювання та укладку ремонтної суміші із повторною установкою швів та заповнювача. В найтяжчих випадках, коли сколювання досягло глибини більшої за половину товщини підлоги (плити), може знадобитися ремонт на всю глибину із використанням з’єднувальних штирів (арматурних стрижнів).
Рис. 7.1 – Сколювання кромки стиків (швів) бетонної підлоги, плити (E. Tipping)
Рис. 7.2 – Сколювання тріщин бетонної підлоги, плити (E. Tipping)
8. ВИСНОВОК
Таким чином, в проектуванні виробництва ремонтних робіт високоміцних підлог цивільних і промислових будівель необхідно максимально враховувати дані обстеження технічного стану існуючих конструкцій, дотримуватися технологічних вимог процесів видалення дефектних, пошкоджених ділянок, підготовки до ремонту і застосовувати матеріали з аналогічними показниками. Тільки таким чином забезпечується організаційно-технологічна надійність параметрів технологічного процесу і оптимальність його техніко-економічних показників.
ОБГОВОРИТИ ПРОЕКТ
Круті проекти починаються із заповнення цієї форми
ОБГОВОРИТИ ПРОЕКТ
Круті проекти починаються із заповнення цієї форми
КОНТАКТИ
+38 066 064 34 22
+44 7459 349390
info@uabim.com
Харків, вул. Академіка Павлова, 271
ПІДТРИМКА
ПІДПИСАТИСЯ
© 2016-2022 UABIM
Міжнародна архітектурно-інженерна компанія
СЛУЖБА ПІДТРИМКИ