Усиление бетонных конструкций

Способы усиления железобетонных конструкций

Усиление железобетонных конструкций — это давно уже не просто блажь, а действенный способ увеличить время эксплуатации отдельных элементов и всего жилища в целом. В данной статье будут описаны методы подобного усиления, также рассмотрены все их тонкости и способы реализации главных методов.

Усиление железобетонных колонн стальными обоймами .

Для чего требуется усиление конструкций?

Операции, направленные на усиление железобетонных плит, необходимы для улучшения их несущих характеристик, времени функционирования, а также дают возможность проводить реставрационные работы различных элементов после долгого износа либо утери каких-либо характеристик под влиянием отдельных факторов.

Работы по усилению железобетонных конструкций

Данные операции подразумевают большой перечень функций и мероприятий, которые необходимы для обеспечения разных эффектов.

• Увеличение поперечного сечения разных видов компонентов железобетонных конструкций. Выполняется благодаря технологиям бетонирования слоями с применением каркаса для армирования, выбросу бетонного раствора под большим давлением из специального оборудования, инъектирования бетонной смеси в опалубки.
• Укрепление несущих деталей посредством установки новых элементов. Достигается за счет правильного распределения давления и понижения влияния на укрепляемую деталь посредством установки в строение дополнительных элементов.
• Освобождение и точное распределение воздействия посредством переноса на другие детали строения. Достигается за счет добавления новых консолей либо модификации старых элементов, а также за счет подмены тяжелых деталей на компоненты с меньшим весом.
• Увеличение технических свойств железобетонных изделий посредством установки внешних каркасов для армирования. Выполняется посредством установки армирования, анкеров, швеллеров, бетонных пластов, листов из стали, преднапряженных деталей.
• Установка свай из бетона, специальных подошв и упоров под землей. В данной ситуации применяется бурение отверстий при помощи алмазных сверл. Отверстия выполняются в необходимых местах и наполняются бетонной смесью. Таким образом, повышается устойчивость подземных элементов строения.

Вернуться к оглавлению

Общие сведения

Необходимо помнить, что речь идет о важных и ответственных строительных операциях, для которых важно наличие определенных навыков проектирования и обладание довольно высокой квалификацией для верного расчета всего процесса. В перечень данных мероприятий по укреплению железобетонной конструкции могут добавлять некоторые операции. К ним относятся ликвидация неисправностей и брака с помощью инъектирования либо склеивания отдельных элементов. В общем, все, что необходимо для реконструкции целостности строения.

Операции, связанные с усилением железобетонного изделия причисляют к процессам повышенной сложности, поэтому их принято считать более серьезными, нежели простые монтажные работы. Это объясняется тем, что при восстановлении плит либо перекрытий человек не имеет возможности учесть все нюансы работы, ведь исходное положение не совсем ясно и точно. Тем более, процесс напрямую связан со старыми строениями и потребитель не знает положения внутренних элементов, перекрытий, арматурного каркаса, реального распределения давления и многих других необходимых нюансов.

Более того, подобная операция весьма опасна и нуждается в четком следовании инструкциям техники безопасности и большого количества страховочных мероприятий. Необходимо учесть специфические условия монтажа, во время которых функционировать необходимо в ограниченном пространстве, без возможности остановить работу, со стесненным доступом инструментов и многими другими обязательными сложностями. Все это указывает на некоторые ограничения и обязывает особенно тщательно подбирать работников для строительства.

Важно знать, что зачастую многие процессы требуют быстрого выполнения и не допускают отсрочек. Все это также делает работу весьма непростой и обязывает четко и тщательно планировать технологии, методики и график строительства. Беря во внимание все указанные трудности и тонкости, немудрено, что такие процессы регулируются специальными госслужбами и высококвалифицированными специалистами. Созданные проекты требуется согласовывать во многих инстанциях, и что немаловажно, они должны быть максимально правильно оформлены.

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Перечень мероприятий по повышению свойств железобетонных перекрытий происходит лишь тогда, когда имеется необходимость для этого. Просто так либо для профилактики такие комплексы мер не выполняют. Далее рассмотрим причины, по которым железобетонная конструкция может нуждаться в усилении:

• Износ изделия и ухудшение показателей прочности ввиду износа материалов, под влиянием коррозии, под воздействием внешних химических раздражителей, влияния которых не удается избежать.
• Увеличение количества этажей в строении, из-за чего происходит увеличение давления на цоколь, перекрытия и другие составляющие здания, что может стать причиной деформации либо прочих нерекомендуемых изменений.
• Изменение планировки сооружения, вплоть до изменения конструкции несущих элементов, что сказывается на перераспределении давления на конструкцию здания.
• Движения почвы, которые могут стать причиной деформации фундамента, а также увеличения нагрузки на стены, опоры, несущие элементы сооружения.
• Перестройка сооружения либо изменение его функций, что повлечет возникновение новых способов быстрого разрушения, например – вибрация, большое количество точечных нагрузок, воздействие высоких температур.
• Деформация либо износ отдельных элементов и составляющих здания в результате аварии, техногенного, стихийного либо военного воздействия.
• Ликвидация совершенных просчетов во время составления проекта либо при монтажных операциях по возведению сооружения.

Стоит помнить, что в данном списке указаны лишь главные проблемы, по причине которых возможно принятие постановления о том, что ту или иную железобетонную конструкцию необходимо усилить.

Дабы к железобетонным конструкциям применили некие работы по укреплению, необходимо принятие соответствующего решения. Для вынесения такого постановления может потребоваться обследование, в котором железобетонные плиты исследуют. С помощью данного исследования появляется возможность выяснить все свойства компонентов, которые необходимо усилить, а также узнать предельные возможности крепости и наносимые нагрузки на все элементы.

По результат исследования выполняются расчеты, и создается проект, в котором, прописаны все элементы, которые подлежат усилению. Также там прописывается вся необходимая техническая информация и финансовые траты на данные работы. Расчет укрепления перекрытий, плит и других железобетонных элементов – это серьезная и непростая операция. Обычно данную работу поручают специальным проектным компаниям.

Как усилить?

Чтобы укрепить бетонный дом либо его отдельные элементы, имеется большое количество способов. Однако в данной статье мы рассмотрим лишь некоторые методы работы с конструкциями. В некоторых железобетонных конструкциях используют подобные технологии увеличения характеристик различных элементов в жилищах:

• Совершение штукатурных работ по ремонту для реставрации отдельного элемента, а также для изоляции арматурного каркаса от воздействия коррозии и ликвидации разных повреждений на поверхности детали.
• Совершение бетонных инъекций в необходимые места для реставрации поверхности элементов.
• Нанесение бетонного раствора под давлением сжатого воздуха при помощи специальных приспособлений на плиту либо перекрытие. Подача происходит на большой скорости, что дает возможность раствору приобретать сверхвысокую крепость. Используется как самостоятельный метод укрепления, так и вместе с другими технологиями.
• Укрепление перекрытий и других железобетонных частей посредством создания особых обойм над конструкцией, которые применяют изнаночный каркас и бетонирование с помощью заливки раствора в опалубки и послойного нанесения смеси совместно с вибрационным воздействием.
• Укрепление плиты цоколя при помощи специальных обойм, анкеров и поясов.
• Усиление железобетонных элементов при помощи таких материалов, как карбоновое волокно, кевлар и многие другие аналогичные продукты.
• Модификация отдельных элементов конструкции.
• Установка разгружающих компонентов – распорки, консоли.

Понятно, что технологии и связанные с ними размеры процедур настолько разные, что детальное объяснение каждого отберет слишком много времени. Но существуют общие правила, которые применимы для каждого из имеющихся методов.

Характеризуются они общими рекомендациями приготовления плоскости и установки арматурного каркаса, и содержит намечание отметок на гранях бетонного изделия, разборку и очищение каркаса от коррозии, сборку внешней арматуры со внутренней. Важно производить очищение и смачивание плоскости посредством водомета. Также в инструкциях могут быть рекомендации по установке стержней внешней арматуры и многих других важных операций.

Заключение

Посредством укрепления железобетонных перекрытий, плит и прочих элементов, можно увеличить время эксплуатации сооружения, ликвидировать небезопасное либо аварийное состояние, приготовить здание к перестройке либо изменению планировки.

Усиление железобетонных конструкций

Искусственно созданные инженерные конструкции из армированного бетона не вечны. Структурные изменения материала ведут к потере прочности. Снести разрушающееся здание, или провести его реконструкцию, определяют, основываясь на экономической целесообразности.

Ремонт и усиление железобетонных конструкций продлит срок эксплуатации объекта. Решение принимается после обследования состояния несущих конструкций специалистами.

Нормативные документы

Независимо от причины, требующей восстановления или усиления отдельных строительных узлов или всего здания, работы ведутся по существующим стандартам, в определенной последовательности. Определяющими документами для методов усиления с использованием дополнительного армирования, бетонирования конструкций являются:

• СНиП 52-01-2003 с изменениями 1,2,3 внесенными в 2015 году.
• Свод правил СП 164. 1325800.2014 устанавливает требования к проектированию для усиления бетонных конструкций углеволокном и другими композитными материалами.
• Руководящий документ РД-22-01-97. В нем говорится: «к обследованию привлекают экспертов из специализированной организации, с лицензиями от Госгортехнадзора и Госстроя России». Ст.1 п 1.3. Здесь предписаны правила по организации безопасной работы при обследовании зданий и сооружений.

Документальная база построена на основании требований ГОСТ и ссылается на них.

Работы по обследованию конструкций ведутся после выполнения мер безопасности владельцем объекта, и оформляются наряд-допуском. По результатам экспертизы специалисты выдают рекомендации по усилению железобетонных конструкций.

Материалы обследований передаются в проектную организацию. При составление Технического задания на проектирование устанавливают цели и задачи реконструкции. Проект реконструкции включает:

1. Способы и методы решения задачи.
2. Подбор материалов, схему и технологию укрепления или усиления конструкции.
3. Расчет конструкций на функциональность после восстановления.
4. Материально – техническое обоснование.

В основу проекта ложатся подробные расчеты на основании методических указаний и допусков , которые должны соответствовать СНиП и ГОСТ.

Причины усиления железобетонных конструкций

Обследование состояния ж/б конструкций необходимо, если требуется модернизация, реконструкция или ремонт здания по следующим причинам:

• Видимые факторы старения – оголилась и проржавела арматура, осыпается бетонная крошка или появились глубокие трещины в массиве, видны и проржавели закладные.
• Подготовка к капремонту, с усилением железобетонных конструкций серий панельных домов прошлого века.
• Перепланировка здания с переносом несущих стен или дополнительные надстройки – реконструкция.
• Смена оборудования, технологического процесса, изменение системы нагрузок.
• Подвижка грунта, изменение равновесного состояния нагрузок вследствие стихийных бедствий.
• Устранение ошибок прежнего проектирования и строительства объекта.

Проектировщики выбирают методы усиления железобетонных конструкций для объекта индивидуально, исходя из принципов надежности и экономичности реконструкции или ремонта.

Методы усиления бетонных и железобетонных конструкций

Исходя из результатов обследования и обсудив задачу с заказчиком при разработке технического задания, определяют один из способов усиления бетонных конструкций.

Восстановление несущей способности конструкции

Привести конструкции в порядок, значит предотвратить дальнейшее разрушение и восстановить прочность дефектного места. Необходимо убрать крошки и бетонную пыль в железобетонной конструкции для усиления растянутой зоны любым доступным способом.

Арматуру следует очистить от ржавчины с помощью пескоструйного аппарата. Полностью оголенные стержни очистить от бетонной крошки, оставив зазор около 1 см. Если коррозия сильно повредила металл, установить дополнительные стержни на расстоянии 1-2 см, чтобы зазор можно было снова забетонировать.

Если на участке бетон крошится, необходимо провести усиление железобетонных конструкций путем разрушения, удаления крошки, и нанесение новой стяжки с мелким наполнителем.

Железобетонная рубашка создается из специального состава – ремонтной смеси. Она защитит арматуру, и технические свойства балки или опоры не изменятся.

Увеличение несущей способности конструкции

Самый простой способ увеличить несущую способность – установить дополнительные опоры. Стальная или бетонная балка устанавливается на отдельном фундаменте, подводится под усиливаемый узел и расклинивается в вертикальном положении.

Распорки, или подкосные портальные балки увеличивают несущую способность, но упираются в основные несущие конструкции, и их необходимо усилить. Подвесные опоры также опираются на основной каркас.

Нагрузку на другие элементы передают на независимые опорные элементы, расположенные под основными. Разгружают балки горизонтального перекрытия, подведенным снизу металлическим швеллером или двутавром, конец которого закреплен на независимой опоре.

Устранение факторов повреждения конструкции

Если в ходе обследования обнаружились трещины и пустоты, не нарушающие прочность сооружения, но открывающие доступ к арматуре, необходимо восстановить герметичность.

Для этого продольные щели разделывают на конус, вглубь подают под давлением ремонтный раствор, заполняя раковины, пустоты. Зачастую используются полимерные составы на основе эпоксидной смолы.

Усиление железобетонных конструкций углеволокном

Восстанавливая и усиливая конструкции из бетона, без сцепления нового бетона со старым получить монолит невозможно. Чтобы создать адгезию, необходима химическая обработка места стыка, склейка.

Есть группа материалов, в которых связующими служат полимер и цемент. Такие растворы называют полимерцементами. Нагнетание этих составов в пробуренные шпуры, заполнением ими армированной опалубки приводят к значительному усилению ж/б изделия изнутри. Если поверхность из бетона пропитать жидким полимером, получится бетонополимер.

К композитам, создающим внешнее усиление, относят уникальное амидное волокно кевлар, карбоновое волокно или углепластик. Их используют в ответственных узлах строительных конструкций.

Усиление железобетонных конструкций углеволокном – самый технологичный способ внешнего армирования. Углепластик сочетает углеродные волокна, работающие на растяжение.

Поэтому он эффективен в виде полотна с эпоксидными связующими. В виде добавок к углеволокну, повышающих его жесткость применяют нити каучука серого или келавра желтого света.

Расчет усиления железобетонных конструкций композитами подтверждает их эффективность. Необходимо учитывать, эти материалы разлагаются на свету. Поэтому обязательна обмуровка.

Заключение

С годами железобетонные конструкции теряют эксплуатационные характеристики и становятся опасными. Ремонт несущего каркаса, модернизация, реконструкция помещения – мероприятия, подчиняющиеся требованиям нормативной документации.

Выполняя пошаговую инструкцию подготовки и проведения ремонтно-восстановительных работ с усилением конструкций, можно продлить срок службы объекта. Работы по реконструкции сложные и требует от строителей подготовки и навыка.

Усиление железобетонных конструкций: колонн, ригеля — основные способы и методы

Усиление железобетонных конструкций – эффективный способ продлить срок эксплуатации определенных элементов и всего здания в общем. Методов усиления разных конструкций, в зависимости от их назначения, особенностей эксплуатации, типа и состояния, задач работ и других условий, существует множество. И очень важно до начала реализации работ верно определить способ усиления, а потом все рассчитать и выполнить.

Увеличение несущей способности конструкций может быть выполнено без изменения напряженного их состояния либо конструктивной схемы (металлическая или железобетонная обойма, наращивание, железобетонная рубашка) либо с изменением напряженного состояния, самой конструктивной схемы (опираемые на сваи металлические балки, преднапряженные распорки, стойки, консоли, подкосы, горизонтальные шпрегельные/комбинированные затяжки).

Как правило, усиление железобетонной конструкции предполагает гораздо меньшие затраты в сравнении с полной заменой элементов новыми. Зачастую невозможность или сложность замены связана с необходимостью реализовывать дорогостоящие и масштабные строительные процессы (усилить фундамент или построить здание заново, к примеру). Немаловажно и то, что конструкции усиливают без остановки производства, эксплуатации помещений и здания либо же с кратковременными остановками.

Усиление чаще всего применяется для железобетонных колонн, фундаментов, плит перекрытий, ригелей. А вот подкрановые балки ЖБ обычно заменяют новыми вместо усиления. То же касается и ЖБ ферм, пришедших в аварийное состояние – их демонтируют и заменяют новыми (из металла часто) либо ремонтируют.

Самыми сложными считаются работы по упрочнению балок, фундаментов, ригелей. Меньше сложностей предполагает усиление железобетонных колонн, плит перекрытия. Независимо от того, какой элемент планируется усилить, любые работы обосновываются проектом.

Для чего требуется усиление конструкций

Любые операции, призванные усилить железобетонные конструкции, выполняются с целью улучшения несущих характеристик, продления срока эксплуатации. Реставрируются разные изделия после длительного износа или при условии потери определенных свойств под воздействиям внешних негативных и иных факторов.

Причины, вызывающие необходимость усиления ЖБ конструкций и элементов:

• Повышение нагрузки на элемент из-за усиления или замены конструкций, расположенных выше (надстройка сооружений, перестройка помещений).
• Модернизация технологического оборудования и изменение технологических процессов в здании, что реконструируется.
• Появившиеся приобретенные конструктивные дефекты, которые стали следствием неверной эксплуатации конструкций, разлива или разбрызгивания агрессивных жидкостей.
• Эксплуатационный износ (когда несущая способность потеряна из-за воздействия вибрационных/динамических нагрузок, влияние агрессивной воздушной среды и иных факторов).
• Случайные повреждения – когда выходят из строя отдельные элементы конструкции в процессе демонтажа, установки или транспортировки технологического оборудования.

Работы по усилению железобетонных конструкций

Усиление бетонных конструкций может осуществляться с использованием разнообразных методов, предполагать проведение тех или иных мероприятий.

Функции и мероприятия по усилению ЖБ конструкций:

1. Увеличение поперечного сечения тех или иных компонентов конструкций – реализуется бетонированием слоями с армировочным каркасом, методом торкретирования, инъектирования раствора в опалубки.
2. Упрочнение несущих деталей за счет установки новых элементов – выполняется благодаря верному распределению давления, уменьшению воздействия на деталь за счет установки дополнительных элементов.
3. Увеличение технических характеристик ЖБ изделий за счет монтажа внешних каркасов армировочных – устанавливаются различные анкеры, швеллеры, армирование, бетонные пласты, преднапряженные детали, стальные листы и т.д.
4. Освобождение и точное распределение влияния за счет переноса его на другие детали конструкции – для этого добавляют новые консоли, модифицируют имеющиеся детали, подменяют детали с большой массой элементами с меньшим весом.
5. Монтаж специальных подошв, свай из бетона, упоров под землей – обычно применяют метод бурения отверстий алмазными сверлами в нужных местах с последующим заполнением их бетонным раствором. Так удается повысить стойкость подземных элементов.

Общие сведения

Любые методы усиления железобетонных конструкций предполагают проведение ответственных и важных строительных операций, для реализации которых нужны определенные навыки проектирования, знания для совершения расчетов и т.д. С целью укрепления и реконструкции элементов могут применяться самые разные способы и действия.

Операции, связанные с усилением ЖБ конструкций, относятся к числу процессов повышенной сложности в сравнении с обычными монтажными работами. Ведь при восстановлении плит или перекрытий, фундаментов или ферм у мастера нет возможности понимать и видеть исходное положение конструкции, отсутствуют точные технические характеристики и т.д. Особенно это важно учитывать, когда речь идет о старых строениях, отсутствии информации касательно положения внутренних элементов, арматуры, реального распределения давления и т.д.

В связи с высоким уровнем рисков такие операции проводятся четко по инструкциям, с соблюдением техники безопасности, большим числом страховочных мероприятий. Учитываются специфические условия монтажа, со стесненным доступом инструментов, ограниченным пространством, невозможностью остановить работы.

Чтобы понизить уровень опасности и увеличить скорость проведения работ, все делают по предварительно составленному графику, с четким определением методик и планированием технологии.

Создание разгружающих конструкций предполагает включение их в совместную работу с упрочняемой конструкцией прямо в ходе установки, производство останавливать не приходится, что во многих случаях является самым важным фактором.

Второй способ предполагает остановку процесса, частичную разгрузку конструкций для последующего загружения, а также включения в работу разного типа наращенных элементов. Метод достаточно трудоемкий, связан с мокрыми процессами бетонирования, предполагает дополнительное время (когда бетон набирает прочность), но зато универсальный.

Усиление железобетонных конструкций посредством ремонта защитного слоя бетона включает такие методы: замена/восстановление защитного слоя (частичная/сплошная), заделка отдельных раковин и выколов. Когда выполняют сплошную замену, увеличивают толщину защитного слоя (минимальное значение составляет 3 сантиметра для рабочей арматуры и 2 сантиметра для нерабочей арматуры и хомутов).

Замену защитного слоя реализуют в случаях, когда свойства монолита снижены, арматура покрыта коррозией, наблюдается отслаивание защитного слоя. Тогда старый слой удаляют полностью, арматуру зачищают от ржавчины, кладут новый защитный слой бетона.

ЖБ рубашки делают при серьезных разрушениях поверхностного бетонного слоя для защиты сооружения от дальнейшей деформации. Чтобы заделать значительные повреждения, применяют ручную штукатурку мастерком: укладывают, потом через час увлажняют водой, аккуратно присыпают сухим цементом, заглаживают кельмой, гладилками из металла/дерева.

Если объемы работ существенные, актуально использование торкретирования, когда бетон наносят под сильным давлением и создают прочный и плотный защитный слой. Когда монолит готовят к бетонированию, единичные трещины шириной больше 1 миллиметра разделывают прямоугольником, зачеканивают бетоном. Где отколы большие и видно арматуру, используют армирующую сетку с квадратами 2.5-10 сантиметров и сечением проволоки 0.5-6 миллиметров, крепя их к основной арматуре.

Чтобы повысить адгезию между новым/старым бетоном, делают прослойку клея К-153 (эпоксидно-тиоколовый). Бетон укладывают до момента, когда клей перестает быть липким.

Способы устранения трещин:

1. Создание защитных пленок/покрытий – если раскрытие трещин не больше 0.2 миллиметров. Покрытия такого типа создаются посредством окраски бетона синтетическими лаками, полимерцементными красками.
2. Герметизация трещин – их заполняют эластичными водонепроницаемыми материалами, метод подходит для трещин больше 0.3 миллиметра. Закрывается доступ влаги к трещине и арматуре, используются мастика и шприцы.
3. Поверхностная заделка – создают герметизирующую накладку, которая перекрывает дефект и усиливает сечение с трещиной, подходит для трещин от 0.2 миллиметров. Конструкция становится монолитной, способ реализуется инъектированием эпоксидным составом либо раствором цемента. Процесс выполнения работы: создание отверстий, установка ниппелей для подачи клея, герметизация трещины наклейкой стеклоткани, инъектирование нижнего и последующих ниппелей.
4. Прочностная заделка – полость трещины делают монолитной с использованием клея, подходит для трещин от 0.3 миллиметров, защищает от химической и атмосферной коррозии.

Самый распространенный метод упрочнения конструкций – это увеличение сечения посредством одностороннего наращивания либо создания всесторонних обойм. Такие способы усиления дают возможность существенно увеличить несущую способность поврежденных/целых элементов.

Если есть местные повреждения в формате одиночных/сконцентрированных на минимальной длине трещин, конструкцию упрочняют так: делают местные четырехсторонние обоймы из железобетона (армированные хомутами, отогнутой/продольной арматурой), металлические обоймы из напрягаемых вертикальных хомутов.

Когда наблюдаются косые/вертикальные трещины, под хомутами монтируют продольные распределительные уголки, которые должны охватывать всю поврежденную часть балки. Все хомуты бетонируются либо покрываются торкретбетоном.

В случае, когда необходимо усилить колонны, обоймы армируют продольными прутьями и хомутами либо спиральной арматурой. Обойму можно бетонировать в опалубке либо покрывать торкретбетоном. Толщина стенок составляет минимум 10 сантиметров при обычном бетонировании и 5 сантиметров при торкретировании. Углы колонны, которая упрочняется, лучше скалывать.

Внизу/вверху колонны на длине, соответствующей самому большому размеру поперечного диаметра колонны, шаг хомутов в 2 раза уменьшают. Если есть местные дефекты, усиливающую обойму делают в границах деформированной зоны с перепуском на длину 50 сантиметров в обе стороны, но не меньше величины поперечного сечения.

Упрочнение ЖБ конструкций наращиванием элементов:

• Со стороны усиления сколоть защитный слой в местах приварки, очистить продольные прутья арматуры до половины диаметра.
• Поверхность бетона промыть пущенной под напором струей воды, если такой возможности нет – сделать насечки зубилом, обработать щеткой, продуть воздухом для удаления пыли, а потом промыть водой.
• На влажную поверхность нанести пластичный бетон (раствор в пропорции 1:2, слоем толщиной 1-2 миллиметра).
• Забетонировать новым бетоном.

Все открытые прутья арматуры тщательно очищаются металлическими щетками, пескоструйным или иным методом от ржавчины, грязи, окалины. Если повреждения прутьев серьезные, пленку поражения убирают молотком либо зубилом, очищают стальной щеткой, подваривают новую арматуру. До бетонирования прутья красят цементной смесью 1:2 слоем в 2 миллиметра.

Опалубку монтируют таким образом, чтобы была возможность постепенно ее наращивать в соответствии с высотой усиливаемых колонн и балок. Когда создается опалубка, предусматривают нужные отверстия и зазоры в ней, специальные лотки для заливки бетона, уплотнения. Далее за напыленным торкретбетоном или залитым обычным бетоном обеспечивают оптимальный уход.

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Мероприятия по улучшению характеристик железобетонных перекрытий осуществляют в случае острой необходимости. Для профилактики или просто так комплекс мер выполнять нельзя.

Когда актуально усиление перекрытий:

• Изделие износилось и понизились показатели прочности из-за коррозии, ухудшения свойств материалов, по причине внешних химических воздействий.
• Изменение планировки здания – когда меняется конструкция несущих элементов, вследствие чего давление на элементы перераспределяется.
• Увеличение числа этажей в здании, что повышает давление на фундамент, цоколь, перекрытия, другие элементы, вследствие чего могут появляться деформации.
• Движения грунта, которые вызывают деформации фундамента, повышают нагрузку на опоры и стены, несущие элементы конструкции.

• Деформация/износ отдельных элементов здания из-за военного, техногенного, стихийного воздействия, аварии и т.д.
• Перестройка здания или изменение функций, из-за чего появляются новые способы разрушения (высокие температуры, вибрация и другие воздействия).
• Ликвидация просчетов, которые были совершены при составлении проекта или реализации монтажных операций.

Это основные проблемы, решение которых может предполагать усиление перекрытия. Решение про усиление железобетонной конструкции принимается после тщательного обследования, выяснения характеристик компонентов и предельной возможности прочности, действующих нагрузок на каждый элемент.

Как усилить

Для упрочнения отдельных элементов или всей конструкции используют самые разные методы и способы. Одни из них применяются чаще, другие – реже, но все они способны повысить характеристики железобетонных элементов и устранить определенные проблемы.

Как усилить железобетонную конструкцию:

• Штукатурка для реставрации элемента, изоляции арматуры и защиты от коррозии, ликвидации повреждений на поверхности.
• Инъектирование в поврежденные зоны для реставрации.
• Нанесение раствора бетона под давлением с применением специального оборудования – метод торкретирования. Благодаря высокой скорости подачи и давлению слой бетона становится плотным и прочным.

• Укрепление перекрытий, иных элементов за счет создания особых обойм над самой конструкцией: изнаночный каркас, бетонирование заливкой раствора в опалубки, нанесение смеси слоями с вибрацией.
• Упрочнение плиты цоколя с применением специальных анкеров, обойм, поясов.
• Упрочнение ЖБ элементов карбоновым волокном, кевларом, другими аналогичными веществами.
• Установка разгружающих компонентов – это могут быть консоль, распорка.

Усиление железобетонных конструкций позволяет существенно продлевать срок эксплуатации зданий и элементов, ликвидировать небезопасные зоны, устранять последствия аварий, качественно подготовить сооружение к изменению планировки или перестройке и т.д.

Усиление железобетонных конструкций

Общие положения. В практике реконструкции промышленных зданий и сооружений часто возникает Необходимость усиления конструкций и их отдельных элементов. Необходимость усиления основных несущих элементов зданий (фундаментов, колонн, подкрановых балок) может быть вызвана следующими причинами:

• увеличением нагрузок на них в результате замены либо усилением вышерасположенных конструкций (перестройка помещений, надстройка зданий);
• модернизацией технологического оборудования в реконструируемом здании, изменением технологических процессов;
• эксплуатационным износом (потерей несущей способности от воздействия динамических и вибрационных нагрузок, агрессивной воздушной среды и т. п.);
• приобретенными конструктивными дефектами, возникшими в результате неправильной эксплуатации конструкций, разбрызгивания и разлива агрессивных жидкостей;
• случайными повреждениями (выходом из строя отдельных конструктивных элементов при демонтаже, транспортировке и установке технологического оборудования).

Различные сочетания причин необходимости усиления, а также тип и состояние строительных конструкций промышленных предприятий обусловливают, применение различных способов усиления.

Увеличение несущей способности усиливаемых конструкций может осуществляться как без изменения их напряженного состояния или конструктивной схемы (железобетонные или металлические обоймы, железобетонные рубашки, наращивание), так и с изменением напряженного состояния или конструктивной схемы конструкций (преднапряженные распорки, металлические балки, опираемые на сваи, консоли, стойки, подкосы, горизонтальные шпренгельные и комбинированные затяжки).

Усиление конструкций обычно требует значительно меньше затрат, чем замена их новыми, но связано с выполнением сложных строительных процессов. Усиление конструкций производится без остановки производства (эксплуатации цеха) или при кратковременных остановках.

Наиболее часто усиливают железобетонные фундаменты, колонны, балки, ригели и плиты перекрытий. Железобетонные подкрановые балки обычно не усиливают, а заменяют другими. Железобетонные фермы, находящиеся в аварийном состоянии, снимают и заменяют новыми (чаще металлическими) или ремонтируют.

Наиболее сложны работы по усилению фундаментов, балок и ригелей, менее сложны — по усилению колонн и плит перекрытий. Решения по усилению конструкций или их замене должны быть обоснованны проектом (с учетом затрат и потерь при остановке производства).

Усиление конструкций относится к числу сложных, ответственных и опасных работ, поэтому они должны производиться под личным руководством мастера или прораба.

Использование обойм, рубашек и наращивания. Монолитный железобетон часто применяется для усиления железобетонных конструкций путем устройства обойм, рубашек, одностороннего и двустороннего наращивания. Эти методы усиления при сравнительно небольшом расходе металла позволяют значительно увеличить несущую способность усиливаемых конструкций и, кроме того, обеспечить устойчивость к воздействию агрессивной среды и, следовательно, наибольшую надежность в эксплуатации.

Обоймы, рубашки, наращивания состоят из арматуры и тонкого слоя (обычно 30—100 мм, в отдельных случаях до 300 мм) бетона.

Железобетонная обойма состоит обычно из арматуры и тонкого слоя бетона, охватывающего усиливаемый элемент с четырех сторон, и применяется для усиления балок, ригелей и колонн.

Рабочая арматура обойм служит для усиления конструкций в растянутых зонах. Благодаря усадке бетона железобетонные обоймы плотно обжимают усиливаемый элемент и работают с ним совместно.

Прочность сцепления нового бетона со старым зависит от многих факторов: условий укладки бетонной смеси, методов ее уплотнения, тщательности обработки поверхности сопряжения, класса бетона и т. д.

При усилении колонны железобетонной обоймой (рис. 7.1) поверхность усиливаемой колонны сначала очищают и насекают для лучшего сцепления бетонной смеси обоймы с колонной. По периметру колонны устанавливают арматуру и разборно-переставную опалубку из щитов. Затем бетонируют обойму методом инъецирования мелкозернистой бетонной смеси, нагнетая ее в опалубку через инъекционные отверстия в щитах. Уплотняют бетонную смесь наружным вибратором.

Металлические обоймы (рис. 7.2, а) состоят из стоек углового профиля, соединительных планок и опорных подкладок. Применяют их для усиления железобетонных колонн, а также кирпичных простенков и столбов. В местах установки подкладок арматуру колонны обнажают и приваривают к подкладке и стойке обоймы. Эффект усиления колонн достигается после монтажа и сварки соединительных планок. В ряде случаев планки нагревают до 120 °С и затем приваривают к вертикальным уголкам с последующим торкретированием, создавая напряженную металлическую обойму. При этом способе усиления производство не останавливают или сокращают его остановку до минимума.

Иногда производят усиление железобетонной колонны предварительно напряженными распорками (рис. 7.2, б).

Рубашки представляют собой незамкнутые с одной стороны обетонки конструкции и применяются для усиления ригелей, балок перекрытий, колонн и фундаментов. Наращивание (рис. 7.3) представляет собой увеличение сечения усиливаемых конструкций сверху, снизу и с боков слоем монолитного железобетона и применяется для усиления балок, ригелей, колонн, стен и плит перекрытия.

При усилении железобетонных конструкций выполняют ряд технологических процессов: подготовку поверхности усиливаемой конструкции, установку арматуры и опалубки, укладку и уплотнение бетонной смеси, уход за бетоном в период достижения необходимой прочности и разборку опалубки.

Подготовка поверхности усиливаемой конструкции производится для обеспечения надежного сцепления с ней бетона слоя усиления. При этом выполняются следующие операции: снятие поверхности защитного слоя и удаление отслоений бетона; очистка арматуры от поверхностной коррозии; обдувка сжатым воздухом и увлажнение поверхности.

Снятие защитного слоя бетона и удаление его отслоений выполняется при помощи механизированного инструмента (молотков фуговальных электрических ИЭ-4207 и ИЭ-4210, рубильных молотков ИП-4119, ЭП-1027, ЭП-1056 и др.).

Очистку арматуры от ржавчины рекомендуется выполнять способом гидроабразивной обработки, используя при этом оборудование для торкретирования, а в качестве рабочей смеси — кварцевый песок или песчано-гравийную смесь влажностью до 6 %. При гидроабразивной обработке соблюдают соотношение давления сжатого воздуха (на ресивере компрессора) и подаваемой к соплу воды 4 : 0,5.

Для очистки арматуры от ржавчины при усилении конструкций в стесненных условиях эффективно применяется малогабаритный пескоструйный аппарат с вакуумным пистолетом, работающим по принципу эжектора.

При небольших объемах работ для очистки арматуры от ржавчины применяют пневматические ручные угловые металлические щетки ИП-2104 (масса щеток 4 кг, давление сжатого воздуха в пневмосистеме 0,6 МПа).

Укладку бетонной смеси при усилении железобетонных конструкций наиболее целесообразно выполнять с применением установок для пневмонабрызга бетона: при толщине слоя усиления до 80 мм торкретированием с использованием цемент-пушки; при толщине слоя усиления массивных конструкций до 250 мм и его общей поверхности не менее 10—15 м2 —бетоном с использованием бетон-шприц-машин.

Особенностью этих установок является подача по шлангам с помощью сжатого воздуха сухой бетонной смеси, которая на выходе из концевого сопла смешивается с водой. Бетонная смесь выбрасывается из сопла со скоростью 50— 70 м/с и образует на поверхности плотный слой. Машины выполняют одновременно четыре процесса — транспортируют бетонную смесь к месту укладки, перемешивают ее с водой, производят набрызг и уплотнение. При применении данных установок полностью исключаются опалубочные работы, существенно сокращаются трудозатраты и сроки производства работ, что особенно важно при реконструкции. Набрызг-бетон имеет повышенную прочность и сцепление, а также обеспечивает повышенные защитные функции и улучшает эксплуатационные качества конструкций по сравнению с обычным бетоном.

Для торкретирования конструкций в стесненных условиях эффективно применение цемент-пушки СБ-117.

Укладку торкретбетона на вертикальные и потолочные поверхности выполняют в два слоя и более. На вертикальные поверхности первый слой следует укладывают толщиной 10 1!) мм при водоцементном отношении (В/Ц) 0,6— (Uvl с расстояния 0,5—0,6 м, второй — при В/Ц 0,4—0,43 с расстояния 0,7—0,8 м. На потолочную поверхность первый слой укладывают толщиной 5-40 мм при В/Ц 0,5—0,53 с расстояния 0,4 0,5 м, а второй — при В/Ц 0,4—0,43 с расстояния 0,5 0,0 м. Укладку торкретбетона на горизонтальную поверерхность выполняют в один слой проектной толщины при В/Ц 0,4—0,5 с расстояния 0,7—0,8 м.

Для нанесения набрызг-бетона применяют установки СБ-67 и СБ-68. Толщина наносимого слоя набрызг-бетона данными установками за один раз составляет 50—70 мм, расстояние между соплом и бетонируемой поверхностью 1 — 1,2 м.

Для выполнения набрызг-бетонных работ бетон-шприц-машины и цемент-пушки комплектуются передвижным компрессором с рабочим давлением 0,9 и 0,6 МПа (для СБ-117), цистерной для воды, передвижными подмостями или автогидроподъемниками для работы на высоте. Сухие бетонные смеси поставляются централизованно: при объемах работ до 2,5 м 3 — в мешках, при больших объемах работ — в специализированных контейнерах.

Несущие конструкции покрытий как стропильных, так и подстропильных балок и ферм можно усилить установкой предварительно напряженного шпренгеля из швеллера и уголка или с помощью предварительно напряженной затяжки. Элементы железобетонной фермы можно усилить с помощью стальных обойм. Для усиления конструкций покрытия используют мостовой кран, временно оборудованный передвижной площадкой-опорой (рис. 7.4).

Ее устанавливают на рельсы тележки крана и оснащают домкратами, которые разгружают узлы ферм в местах, где необходимо усиление. Перемещение площадки-опоры по мостовому крану, а крана вдоль пролета обеспечивает хороший доступ к конструкциям покрытия по всему цеху. Это создает возможность удобного и безопасного выполнения работ, связанных с усилением отдельных элементов фермы и установкой предварительной напряженной затяжки по ее нижнему поясу.

Усиление железобетонных ферм, находящихся в аварийном состоянии, может быть выполнено путем их разгрузки и передачи усилий на дополнительные стальные фермы, устанавливаемые с двух сторон у аварийной.

Этот метод достаточно надежен, однако требует довольно сложных и трудоемких подготовительных работ. Поданные на кровлю монтажные балки при помощи ручных рычажных лебедок доставляют к месту установки, перемещая их по настилу из досок. Для подъема балок и их установки на шпальные клетки используют оборудованные ручными талями треноги, которые размещают на этих клетках. Установленные монтажные балки крепят к шпалам костылями и раскрепляют расчалками.

Перед установкой разгрузочных ферм монтируют элементы усиления колонн с опорными столиками для разгрузочных ферм. Последние поднимают поочередно двумя ручными рычажными лебедками. Затем элементы усиления раскрепляют и монтируют распорки и связи, располагаемые между ними.

Передачу нагрузки от плит покрытия на установленные фермы осуществляют путем равномерного подклинивания, ликвидирующего зазоры между опорными стойками установленных ферм и продольными ребрами плит покрытия. Подклинивание ведут одновременно по обеим фермам от середины к краям. Далее образуют зазоры между плитами покрытия и аварийной фермой.

После завершения процесса усиления монтажные балки, лебедки и блоки демонтируют и затем восстанавливают нарушенные участки кровли.

Усиление бетонных конструкций

Усиление бетонных конструкций необходимо по ряду причин. В первую очередь, такая мера является действенным способом продлить срок службы строения, в частности, его железобетонных элементов.

Наиболее популярным способом укрепления старого бетона является его армирование, то есть, добавление металлических элементов. В этих целях часто применяется металлический уголок хорошего качества. Такой вы найдете на сайте Сталепромышленной компании http://www.spb.spk.ru/sic/shop/_t_/g=metalloprokat/s=fasonnyy-prokat/p=ugolok/.

С помощью металлического уголка или иных металлических элементов вы сможете укрепить конструкцию, сделав ее более устойчивой к внешним воздействиям и влиянию времени.

Для чего нужно усиление бетонных конструкций?

В первую очередь, усиление бетона требуется, когда есть опасность разрушения конструкции и даже всего здания. Грамотное армирование позволяет улучшить несущие характеристики, избежать дальнейшего разрушения и продлить срок службы здания.

Помимо этого, усиление также часто необходимо, если запланированы работы по реконструкции сильно изношенного здания, когда есть угроза его полного разрушения.

Наиболее часто встречающиеся проблемы с бетоном на стройках следующие:

• обнажение арматуры и крупных составляющих бетонного материала;
• наличие крупных пор в бетоне, а также трещин и расслоения;
• у арматуры нарушен защитный бетонный слой;
• между новым и старым слоями бетона плохая связь и трещины;
• нарушение эксплуатационных условий при создании железобетонной конструкции, например, замораживание не полностью застывшего бетона;
• механическое повреждение конструкции: сколы, прогибы, трещины и так далее.

Бетон, как правило, изнашивается по естественным причинам. В действующих зданиях, которые эксплуатируются непрерывно, процесс разрушения может ускориться из-за замораживания и нагревания железобетонных конструкций, в результате длительных динамических нагрузок, под влиянием нарушений правил эксплуатации.

Как следствие, это приводит к разрушению самого бетона, появлению коррозии и грибка, отслаиванию защитного слоя и так далее. Наша задача избежать дальнейшего разрушения путем укрепления бетонной конструкции, или ремонта бетона.

Как усилить бетонную конструкцию?

Прежде чем приступать к каким либо действиям, связанным с укреплением фундамента вашего дома или других конструкций, важно вспомнить, что такие мероприятия требуют определенных навыков и опыта. Неумело проведенные работы могут только усугубить положение дел и привести к ускорению разрушения бетона.

Если вы не вполне уверены в успехе, лучше поручить такое дело специалистам, которые быстро и качественно укрепят железобетонные конструкции.

К усилению конструкций из бетона относится ряд распространенных мер, одна из которых увеличение поперечного сечения разных видов компонентов конструкции. Это то самое бетонирование с применением армирования, которое известно чуть ли не каждому владельцу частного дома.

Еще один вариант укрепления, например, бетонного подвала или фундамента – установка дополнительных элементов. За счет этого давление на конструкцию распределяется более равномерно, на разрушающуюся деталь оказывается меньшее давление.

Можно также перераспределить нагрузку за счет замены старых тяжелых элементов конструкции более легкими и прочными.

Помимо внутреннего армирования, когда металлические элементы заливаются цементным раствором, распространено также внешнее армирование. В этом случае металлический каркас окружает конструкцию, не позволяя ей разрушаться дальше.

Дополнительные сваи из железобетона, установленные под укрепляемой конструкцией – наиболее серьезный метод укрепления, который применяется обычно при защите крупных зданий.

Операции, связанные с укреплением железобетонных конструкций, относятся к категории более сложных процедур, чем обычные монтажные работы. Для того чтобы работа была эффективной, необходимо точно знать расположение всех элементов конструкции, а также принцип распределения нагрузки.

Без этих знаний вы не сможете правильно определить места, где необходимо укрепление. Исключение, пожалуй, составляют только мелкие хозяйственные работы.

Как правило, укрепление бетонной конструкции требуется, если:

• старое изделие сильно износилось;
• вы планируете надстраивать этаж, тем самым усилив нагрузку на фундамент;
• меняете планировку комнат в доме;
• в местности, где стоит дом, наблюдается движение почвы, либо характер почвы нестабильный;
• необходимо устранить просчеты, которые были совершены еще при строительстве здания.

Чтобы результат работы оказался максимально эффективным, рекомендуем вам использовать только качественные марки бетона и других используемых элементов.