Tekst izvješća koji je na konferenciji predstavio šef Laboratorija za ispitivanje građevinskog materijala i građevina Dmitrij Nikolajevič Abramov "Glavni uzroci oštećenja betonskih konstrukcija"

Želio bih u svom izvješću razgovarati o glavnim kršenjima tehnologije proizvodnje armirano-betonskih radova s ​​kojima su se susreli zaposlenici naših laboratorija na gradilištima u Moskvi.

- rano uklanjanje oplate.

Zbog visokih troškova oplate kako bi povećali broj ciklusa njezinog prometa, građevinari se često ne pridržavaju konkretnih uvjeta sušenja u oplati i uklanjanje oplate obavljaju u ranijoj fazi nego što je to predviđeno projektnim karticama i SNiP 3-03-01-87. Pri demontaži oplate važno je prianjanje betona na oplate kada: velika adhezija otežava demontažu. Pogoršanje kvalitete betonskih površina dovodi do nedostataka.

- proizvodnja nije dovoljno kruta, deformira se kod polaganja betona i nije dovoljno gusta oplata.

Takva oplata prima deformacije tijekom razdoblja polaganja betonske smjese, što dovodi do promjene oblika armiranobetonskih elemenata. Deformacija oplate može dovesti do pomicanja i deformacije ojačavajućih kaveza i zidova, promjene nosivosti konstrukcijskih elemenata i stvaranja izbočenja i savijanja. Kršenje konstrukcijskih dimenzija konstrukcija dovodi do:

Ako se smanji

Za smanjenje nosivosti

U slučaju povećanja povećati vlastitu težinu.

Ova vrsta kršenja tehnologije promatranja u proizvodnji oplate u građevinskim uvjetima bez odgovarajuće inženjerske kontrole.

- nedovoljna debljina ili nedostatak zaštitnog sloja.

Promatra se s nepravilnim postavljanjem ili pomicanjem oplate ili kaveza za pojačanje, odsutnosti brtvila.

Ozbiljne oštećenja monolitnih armirano-betonskih konstrukcija mogu biti uzrokovane lošom kontrolom kvalitete armaturnih konstrukcija. Najčešća su kršenja:

- neusklađenost s konstrukcijom armaturnih konstrukcija;

- nekvalitetno zavarivanje konstrukcijskih dijelova i zglobova armature;

- upotreba visoko korodirane armature.

- loše zbijanje betonske smjese tijekom ugradnje  u oplate dovodi do stvaranja školjki i kaverni, može uzrokovati značajno smanjenje nosivosti elemenata, povećava propusnost konstrukcija, pridonosi koroziji armature koja se nalazi u zoni oštećenja;

- polaganje slojevite betonske smjese  ne dopušta dobivanje jednolike čvrstoće i gustoće betona tijekom cijelog volumena konstrukcije;

- uporaba previše tvrdog betonskog miksa  dovodi do stvaranja školjki i kaverni oko armaturnih šipki, što smanjuje prianjanje armature na beton i uzrokuje opasnost od korozije armature.

Postoje slučajevi prianjanja betonske smjese na armaturu i oplate, što uzrokuje stvaranje šupljina u tijelu betonskih konstrukcija.

- loše održavanje betona u procesu očvršćivanja.

Tijekom održavanja betona treba stvoriti temperaturno vlažne uvjete koji bi osigurali zadržavanje vode potrebne za hidrataciju cementa u betonu. Ako se proces očvršćivanja odvija pri relativno konstantnoj temperaturi i vlažnosti, naponi koji nastaju u betonu zbog promjene volumena i uzrokovani skupljanjem i toplinskom deformacijom bit će neznatni. Tipično je beton obložen plastičnim omotačem ili drugim zaštitnim premazom. Kako bi se spriječilo da se presuši. Presušeni beton ima znatno nižu čvrstoću i otpornost na smrzavanje od uobičajeno očvrslog betona, a u njemu se pojavljuju velike pukotine od skupljanja.

Pri betoniranju u zimskim uvjetima s nedovoljnom izolacijom ili toplinskom obradom može doći do ranog zamrzavanja betona. Nakon otapanja takvog betona neće moći steći potrebnu čvrstoću.

Oštećenja na armiranobetonskim konstrukcijama dijele se prema prirodi utjecaja na nosivost u tri skupine.

I grupa - oštećenja koja praktički ne smanjuju čvrstoću i trajnost konstrukcije (površinske školjke, praznine; pukotine, uključujući skupljanje, s otvorima ne većim od 0,2 mm, a također, pod utjecajem privremenog opterećenja i temperature, otvor se povećava ne više od 0 , 1 mm; betonski čips bez izlaganja armature itd.);

Skupina II - oštećenja koja smanjuju trajnost konstrukcije (korozivne pukotine s otvorom većim od 0,2 mm i pukotine s otvorom većim od 0,1 mm, u području radne armature prednapregnutog raspona, uključujući uzduž presjeka pod stalnim opterećenjem; pukotine s otvorom većim od 0,3 mm pri privremenim opterećenje; praznine školjke i čipsa s izloženom armaturom; površinska i duboka korozija betona itd.);

III skupina - oštećenja koja smanjuju konstrukcijsku nosivost konstrukcije (pukotine koje nisu predviđene proračunom ni čvrstoće ni izdržljivosti; nagnute pukotine u zidovima greda; vodoravne pukotine na spojevima ploče i raspona; velike školjke i praznine u betonu komprimirane zone itd. ) ..

Oštećenja u skupini I ne zahtijevaju hitne mjere, ona se mogu ukloniti premazivanjem postojećeg sadržaja u preventivne svrhe. Glavna svrha premaza za oštećenja grupe I je zaustaviti razvoj postojećih malih pukotina, spriječiti stvaranje novih, poboljšati zaštitna svojstva betona i zaštititi građevine od atmosferske i kemijske korozije.

U slučaju oštećenja grupe II, popravak povećava trajnost konstrukcije. Stoga upotrijebljeni materijali moraju imati dovoljnu trajnost. Pukotine u području rasporeda snopa prednapregnute armature, pukotine duž armature podliježu obveznom brtvljenju.

U slučaju oštećenja III. Skupine, nosivost građevine obnavlja se prema specifičnom simptomu. Korišteni materijali i tehnologije trebaju osigurati karakteristike čvrstoće i trajnost konstrukcije.

Kako bi se otklonila šteta III skupine, u pravilu se trebaju razviti pojedinačni projekti.

Stalni porast količine monolitne gradnje jedan je od glavnih trendova koji karakterizira moderno razdoblje ruske gradnje. Međutim, u ovom trenutku, masivni prijelaz na izgradnju armiranog betona može imati negativne posljedice povezane s prilično niskom razinom kvalitete pojedinih objekata. Među glavnim razlozima niske kvalitete izgrađenih monolitnih građevina potrebno je istaknuti sljedeće.

Prvo, većina regulatornih dokumenata koji su trenutno na snazi ​​u Rusiji izrađeni su tijekom ere prioritetnog razvoja montažne armirano-betonske konstrukcije, pa je stoga njihova usredotočenost na tvorničke tehnologije i nedovoljno proučavanje problema gradnje iz monolitnog armiranog betona sasvim prirodna.

Drugo, većini građevinskih organizacija nedostaje dovoljno iskustva i potrebne tehnološke kulture monolitne gradnje, kao i nekvalitetna tehnička oprema.

Treće, nije stvoren učinkovit sustav upravljanja kvalitetom monolitne gradnje, uključujući sustav pouzdane tehnološke kontrole kvalitete radova.

Kvaliteta betona prije svega je podudaranje njegovih karakteristika s parametrima u regulatornim dokumentima. Rosstandart je odobrio i primjenjuju nove standarde: GOST 7473 „Betonske smjese. Specifikacije ", GOST 18195" Beton. Pravila kontrole i procjene snage. " GOST 31914 „Teški i sitnozrnati beton visoke čvrstoće za monolitne konstrukcije“ trebao bi stupiti na snagu, standard za armiranje i ugrađeni proizvodi trebaju postati na snazi.

Novi standardi, nažalost, ne sadrže pitanja vezana uz specifičnosti pravnih odnosa između građevinskih kupaca i generalnih izvođača radova, proizvođača građevinskih materijala i građevinara, iako kvaliteta betonskih radova ovisi o svakoj fazi tehničkog lanca: pripremi sirovina za proizvodnju, projektiranju betona, proizvodnji i transportu smjese, polaganje i održavanje betona u konstrukciji.

Osiguravanje kvalitete betona u procesu proizvodnje postiže se raznim uvjetima: ovdje, modernom tehnološkom opremom, prisutnošću akreditiranih ispitnih laboratorija, kvalificiranim osobljem, bezuvjetnim poštivanjem regulatornih zahtjeva i provedbom procesa upravljanja kvalitetom.

Kandidati teh. Znanosti Ya. P. BONDAR (domovi TsNIIEP) Yu. S. Ostrinsky (NIIES)

Da bi se pronašli načini betoniranja u kliznim oplatama zidova debljine manjih od 12-15 ohma, proučavane su sile interakcije oplate i betonskih smjesa pripremljenih na čvrstim agregatima, ekspandiranoj glini i šljaku. Uz postojeću tehnologiju betoniranja kliznih oplata ovo je minimalna dopuštena debljina stijenke. Za štukaturni beton, šljunčani betonski šljunak tvornice Beskudnikovsky s drobljenim pijeskom iz iste ekspandirane gline i šljake od šljake proizveden od taline Novo-Lipetsk metalurškog postrojenja s ribolovnom linijom dobivenom drobljenjem šljake lemza.

Ekspandirana glina razreda 100 imala je zbijanje vibracija, izmjereno na instrumentu N. Ya. Spivak, 12-15 s; strukturni faktor 0,45; nasipna gustoća 1170 kg / m3. Šljaka-beton od šljake razreda 200 imao je vibro sabijanje 15–20 s, strukturni faktor 0,5 i nasipnu gustoću 2170 kg / m3. Težina 200 betona s nasipnom gustoćom od 2400 kg / m3 okarakterizirana je nacrtom standardnog konusa od 7 cm.

Sile interakcije klizne oplate s betonskim mješavinama izmjerene su na ispitnom setu, što je modifikacija instrumenta Kaza-randa za mjerenje sila jednostrukog ravnanja. Instalacija je izvedena u obliku vodoravnog pladnja napunjenog betonskom mješavinom. Preko ladice su postavljene ispitne šine od drvenih blokova, obloženih na površini dodira s betonskom smjesom s trakama krovnog čelika. Tako su testne tračnice simulirale čeličnu kliznu oplatu. Rešetke su držane na betonskoj mješavini pod opterećenjima raznih veličina, simulirajući pritisak betona na oplate, nakon čega su zabilježene sile koje uzrokuju horizontalno kretanje letvice na betonu. Opći prikaz instalacije dan je na Sl. 1.

Na temelju rezultata ispitivanja dobiva se ovisnost snaga interakcije čelične klizne oplate i betonske mješavine t o tlaku betona na oplati a (slika 2), koji je linearan. Kut nagiba crte grafa u odnosu na os apscise karakterizira kut trenja oplate o betonu, koji vam omogućuje izračunavanje sila trenja. Vrijednost presječena linijom grafa na ordinatnoj osi karakterizira sile prianjanja betonske mješavine i oplate t, koje su neovisne o tlaku. Kut trenja oplate o betonu ne mijenja se s povećanjem trajanja fiksnog kontakta s 15 na 60 minuta, a veličina adhezije se u ovom slučaju povećava za 1,5-2 puta. Glavni priraštaj sila prianjanja javlja se tijekom prvih 30-40 minuta, uz brzi pad prirasta u sljedećih 50-60 minuta.

Sila adhezije teškog betona i čelika oplate 15 minuta nakon zbijanja smjese ne prelazi 2,5 g / ohm2, odnosno 25 kg / m2 kontaktne površine. To iznosi 15-20% od općeprihvaćene vrijednosti ukupne sile interakcije oplate od teškog betona i čelika (120-150 kg / m2). Najveći dio napora pada na sile trenja.

Sporije povećanje sila adhezije tijekom prvih 1,5 sati nakon zbijanja betona objašnjava se neznatnim brojem novotvorina u procesu postavljanja betonske mješavine. Prema istraživanjima, u razdoblju od početka do kraja postavljanja betonske smjese dolazi do preraspodjele vode za miješanje u njoj između vezivnog i agregata. Neoplazme nastaju uglavnom nakon završetka postave. Brzo povećanje adhezije klizne oplate na betonsku mješavinu počinje 2-2,5 sati nakon zbijanja betonske smjese.

Specifična težina adhezijskih sila u ukupnoj vrijednosti međudjelovanja sila teškog betona i čelika klizne oplate iznosi oko 35%. Glavni dio napora pada na sile trenja, određene tlakom smjese, koji s vremenom varira u uvjetima betoniranja. Da bi se potvrdila ova pretpostavka, skupljanje ili oticanje svježe formiranih uzoraka betona izmjereno je odmah nakon zbijanja vibracija. Tijekom oblikovanja betonskih kockica veličine rebra 150 mm, na jedno od njegovih vertikalnih lica postavljena je tekstolitna ploča, čija je glatka površina bila u istoj ravnini s okomitim licem. Nakon što je beton zbijen i uzorak uklonjen sa vibrirajućeg stola, okomita lica kocke oslobođena su bočnih zidova kalupa, a udaljenosti između suprotnih vertikalnih lica izmjerene su masom 60–70 min. Rezultati mjerenja pokazali su da se svježe formirani beton odmah nakon zbijanja skuplja, čija je veličina veća, što je veća pokretljivost smjese. Ukupna vrijednost bilateralnih oborina doseže 0,6 mm, tj. 0,4% debljine uzorka. U početnom razdoblju nakon lijevanja ne dolazi do bubrenja svježe položenog betona. To se objašnjava kontrakcijom u početnoj fazi grabljenja betona u procesu preraspodjele vode, praćeno stvaranjem hidratiziranih filmova koji stvaraju velike sile površinske napetosti.

Princip rada ovog uređaja sličan je principu konusnog plastometra. No oblik klina u obliku klina omogućuje vam korištenje dizajnerske sheme viskoznog rasutog niza. Rezultati pokusa s klinastim udubljenjem pokazali su da To varira od 37 do 120 g / cm2, ovisno o vrsti betona.

Analitički proračuni tlaka sloja betonske mješavine debljine 25 ohma u kliznoj oplati pokazali su da smjese prihvaćenih sastava nakon zbijanja vibracijama ne vrše aktivni pritisak na oplatu oplate. Tlak u sustavu "klizna oplata - betonska smjesa" nastaje zbog elastičnih deformacija štitnika pod utjecajem hidrostatskog tlaka smjese tijekom zbijanja vibracijama.

Interakcija kliznih oplatnih ploča i zbijenog betona u fazi njihova zajedničkog rada razmjerno je dobro modelirana pasivnim odbijanjem viskoplastičnog tijela pod utjecajem pritiska sa strane okomitog potpornog zida. Proračuni su pokazali da je s jednostranim djelovanjem oplate na betonske mase) na pomicanje dijela masiva, ali na glavnim kliznim ravninama, potrebno povećati tlak koji značajno premašuje tlak koji nastaje u najnepovoljnijoj kombinaciji uvjeta polaganja i zbijanja. Kad se ploče za oplate dvostrano pritisnu na vertikalni sloj betona ograničene debljine, sile pritiska potrebne za premještanje zbijenog betona ps u glavne klizne ravnine dobivaju suprotan znak i značajno prelaze tlak potreban za promjenu kompresijskih karakteristika smjese. Obrnuto rahljavanje zbijene smjese pod djelovanjem dvostranog prešanja zahtijeva toliko visok pritisak, što je kod betoniranja u kliznim oplatama nemoguće postići.

Dakle, betonska mješavina, postavljena prema pravilima betoniranja u kliznim oplatama sa slojevima debljine 25-30 cm, ne vrši pritisak na oplatne ploče i sposobna je uočiti elastični pritisak koji proizlazi iz njih tijekom zbijanja vibracija.

Da bi se odredile sile interakcije koje nastaju u procesu betoniranja, mjerenja su provedena na modelu klizne oplate pune veličine. Senzor s membranom fosforne bronce visoke čvrstoće ugrađen je u kalupnu šupljinu. Pritisci i napori na šipkama za podizanje u statičkom položaju instalacije izmjereni su automatskim brojilom tlaka (AID-6M) tijekom vibracija i podizanja oplate pomoću foto-osciloskopa N-700 s 8-ANF pojačalom. Stvarne karakteristike interakcije čeličnih kliznih oplata s različitim vrstama betona date su u tablici.

U razdoblju između kraja vibracije i prvog porasta oplate došlo je do spontanog pada tlaka. koja je ostala nepromijenjena dok se oplata nije počela pomicati. To je zbog intenzivnog skupljanja svježe formirane smjese.

Da bi se smanjile sile interakcije između klizne oplate i betonske smjese, potrebno je smanjiti ili potpuno ukloniti pritisak između oplatnih ploča i zbijenog betona. Ovaj problem je riješen predloženom tehnologijom betoniranja pomoću međusobno uklonjivih štitnika ("obloga") od tankog (do 2 mm) lima materijala. Visina košuljica je veća od visine šupljine za lijevanje (30-35 ohma). Obloge se postavljaju u šupljinu za oblikovanje u blizini štitnika klizne oplate (Sl. 5) i odmah nakon polaganja i zbijanja, a beton se naizmjenično uklanja iz nje.

Razmak (2 mm) koji ostaje između betona i oplate, nakon uklanjanja štitnika štiti oplatni štit, koji se nakon elastičnog otklona (obično ne veći od 1-1,5 mm) od kontakta s okomitom površinom betona. Stoga okomita lica zidova, oslobođena obloge, zadržavaju oblik. To omogućuje betoniranje tankih zidova u kliznoj oplati.

Temeljna mogućnost oblikovanja tankih zidova uz pomoć obloga testirana je tijekom postavljanja ulomaka zidova debljine 7 cm izrađenih od ekspandiranog glinenog betona, šljake i teškog betona. Rezultati ispitnih kalupa pokazali su da smjese od lakog betona bolje odgovaraju obilježjima predložene tehnologije od smjesa s gustim agregatima. To je zbog visokih sorpcijskih svojstava poroznih agregata, te kohezivne strukture lakog betona i prisustva hidraulički aktivne raspršene komponente u laganom pijesku.

Teški beton (iako u manjem obimu) pokazuje i mogućnost održavanja vertikalnosti svježe oblikovanih površina svojom pokretljivošću ne većom od 8 cm. Pri betoniranju građevinskih zgrada tankim zidovima i pregradama unutar predložene tehnologije, dva do četiri para obloga od 1,2 do 1,6 m, pružajući betoniranje zidova duljine 150-200 m. To će značajno smanjiti potrošnju betona u odnosu na građevine izgrađene u skladu s usvojenom tehnologijom i povećati ekonomsku učinkovitost njihova konstrukcija.

Na adheziju betona u oplati utječe adhezija (adhezija) i skupljanje betona, hrapavost površine i poroznost. S velikom snagom prijanjanja betona na oplate oplata je komplicirana, složenost radova se povećava, kvaliteta betonskih površina se pogoršava, oplatne ploče se prerano istroše.

Beton se čvrsto prianja na drvene i čelične površine oplate mnogo jače od plastičnih. To je zbog svojstava materijala. Drvo, šperploča, čelik i stakloplastika dobro se vlaže, stoga je prianjanje betona na njih prilično veliko, s slabo vlažnim materijalima (na primjer, tektolit, getinaks, polipropilen), prianjanje betona je nekoliko puta niže.

Stoga je za dobivanje visokokvalitetnih površina potrebno koristiti obloge od tektolita, hetinaksa, polipropilena ili koristiti vodootpornu šperploču obrađenu posebnim spojevima. Kada je adhezija mala, betonska površina se ne lomi i oplata lako odlazi. S povećanjem adhezije, uništava se betonski sloj u susjedstvu oplate. To ne utječe na karakteristike čvrstoće konstrukcije, ali kvaliteta površine je značajno smanjena. Prianjanje se može smanjiti primjenom vodenih suspenzija, hidrofobnih maziva, kombiniranih maziva, maziva - usporivača betona na površinu oplate. Princip djelovanja vodenih suspenzija i hidrofobnih maziva temelji se na činjenici da se na površini oplate stvara zaštitni film koji smanjuje prijanjanje betona na oplate.

Kombinirana maziva su mješavina usporivača betona i emulzija koje odbijaju vodu. U proizvodnju maziva dodaju sulfitno-kvasni vinasse (SDB), sapunsko ulje. Takva maziva plastificiraju beton susjednog područja, a on se ne urušava.

Maziva - sredstva za usporavanje betona - koriste se za dobivanje dobre teksture površine. Do trenutka demontaže, čvrstoća ovih slojeva je nešto manja od velike količine betona. Odmah nakon skidanja betonska se konstrukcija izlaže ispiranjem s mlazom vode. Nakon takvog pranja dobiva se lijepa površina s ujednačenim izlaganjem grubog agregata. Maziva se nanose na oplate prije postavljanja u konstrukcijski položaj pneumatskim raspršivanjem. Ova metoda nanošenja osigurava jednolikost i stalnu debljinu nanesenog sloja, a također smanjuje potrošnju maziva.

Za pneumatsku primjenu koriste se pištolji za prskanje ili štap za pecanje. Više viskozna maziva nanose se valjcima ili četkama.

Pozdrav dragi čitatelji! Na sva naša i vaša pitanja danas odgovara majstor Vadim Aleksandrovich. Danas ćemo govoriti o značajkama ulijevanja betona u oplate.

Pozdrav Vadim Aleksandrovič!

Dobro došli! Prije svega, želim reći da je ovaj posao prilično kompliciran i vrlo odgovoran, te je bolje povjeriti profesionalce da ispune podove i noseće zidove, nego da to pokušaju sami. Prijeđimo na vaša pitanja.

1. Trebam li nekako pripremiti oplate i armaturu?

Oplata je podmazana posebnim vodenim mazivom za emulziju (Emulsol) kako bi se odvojila oplata od očvrslog betona. Iako je bilo slučajeva na gradilištu, kada su ih izlijevali u neobrađenu oplatu, a onda je ona otrgnuta. Također, oplata se izvlači zajedno s posebnim estrihom koji su umetnuti u cijevi između štitnika.

2. Razlikuje li se način ispunjavanja horizontalnih oblika od vertikalnih?

Gotovo nimalo drugačije. Okomite je malo teže zabijati.

3. Molim vas recite nam kako sipati beton.

Način izlijevanja određuje se projektom (TCH). Poželjno je da se cijela oplata odmah napuni, izlijevanje slojeva je nepoželjno, inače ćete morati napraviti ureze s perforatorom za bolje prianjanje slojeva. Okomiti obrasci moraju biti ispunjeni u cjelini.

4. Kako spojiti slojeve ako ih ipak ispunimo sa slojevima? Pa, nismo imali dovoljno betona da cijelu stvar prelijemo.

Kao što rekoh, od očvrslog betona pravimo zareze s bušačem.

5. Koje su tajne za ravnomjerno popunjavanje?

Nema tajni, postoje opća pravila: Popunjavamo je na različitim mjestima, a ne na jednom, raštrkamo ga lopatama u svom obliku, a zatim ga - vibratorom utisnite na glatku sjajnu površinu kako bi se uklonile sve praznine i beton ravnomjerno ispunio oplate. Međutim, ako je beton loše kvalitete, ali ga je potrebno jako napuniti, tada ne možete koristiti vibrator - sva će voda istjecati i beton se neće hvatati. U ovom slučaju trebate samo pokucati na oplate. Ali pokušajte izbjeći takve slučajeve - gradite za sebe.

6. Kako gustoća otopine utječe na punjenje?

Gusta otopina teško je ravnomjerno rasporediti i kompaktna. Prije nego što procijedite, dodajte vodu u mikseru. Previše tekuće - i opet loše, kada se iz tampiranja sva voda istječe i beton se neće zahvatiti. Ako to radimo sami, dodamo cement i pijesak, ako smo spremni, zbog neusklađenosti se šaljemo u tvornicu.

7. Čuo sam da se beton zagrijava kada se očvrsne. Je li to problem i je li ga potrebno riješiti?

Da, to je problem i treba se boriti protiv njega. U toplini je potrebno oplate preliti hladnom vodom, inače će beton puknuti. A na hladnoći se, naprotiv, zagrijavamo.

8. Ako ne pratimo i beton je napuknut, kako to popraviti?

Dopuštene su male pukotine, maksimalna veličina pukotine navedena je u projektnoj dokumentaciji, ako je veličina premašena, uzimamo čekiće i tučemo. Inače će se nakon nekog vremena raspasti. Uostalom, pukotine značajno smanjuju čvrstoću strukture.

Puno vam hvala na savjetovanju Vadim Alexandrovich. Mi i naši čitatelji jako smo zahvalni.