RSS

Городской портал госуслуг
 

Способы улучшения качества поверхности железобетонных конструкций и изделий

15:20 09.12.2016

Классификация и методики выявления дефектов

По общепринятым представлениям дефекты в железобетонных конструкциях и изделиях возникают либо на стадии проектирования либо на стадии строительства либо на стадии эксплуатации. В настоящем докладе рассматриваются только дефекты, возникающие на стадии строительства и только поверхностные, так называемые внешние дефекты. Наиболее часто встречающиеся дефекты в железобетонных конструкциях и изделиях это усадочные и силовые трещины, инородные включения, сколы, дефекты рабочих швов в том числе их неправильное расположение, недоуплотненные (непровибрированные) участки, неровности, отсутствие защитного слоя вплоть до оголения арматуры, раковины, увлажнение и фильтрация влаги (в зимний период), высолы, масляные и ржавые пятна. Анализ статистических данных за последние два года показал, что в монолитных железобетонных конструкциях около 30% составляют недоуплотнённые участки бетона, около 20% трещины различного характера и 30% дефекты рабочих швов бетонирования.

Необходимо отметить, что требования к изделиям и конструкциям с точки зрения дефектности достаточно сильно различаются (смотри нижеприведенную таблицу)

Показатели

Изделия (ГОСТ 13015-2012)

Конструкции(СП7013330.2012)

Категория бетонной поверхности

от А1(глянцевая) до А7

(скрываемые поверхности)

от А3(под улучшенную окраску) до А7(скрываемые поверхности)

Жировые и ржавые пятна

не допускаются

не допускаются (кроме А7)

Диаметр раковины, не более,мм

0-20

4-20

Высота местного наплыва, мм

0-5

10-20

Глубина окола ребре, мм

2-20

5-20

Трещины, не более,мм

0,1 - 0,2

0,1 - 0,4

Обнажение

/оголение арматуры

не допускается

Недоуплотненные участки

не регламентируются

не допускаются

Прочность контакта поверхностей бетона в шве бетонирования

не регламентируются

должна быть обеспечена

Расположение рабочего шва бетонирования

не регламентируются

Поверхность шва должна быть перпендикулярна оси колонн и балок, поверхности плит и стен.

Наша организация при выявлении дефектов ориентируется на требования свода правил

СП 70.13330.2012 и ГОСТ 13015-2012. При этом мы разделяем выявленные дефекты по степени опасности на малозначительные, значительные и критические. Это позволяет достаточно объективно делать выводы о соответствии обследованных конструкций и изделий требованиям проектной документации и нормативной документации. Как правило мы обращаем внимание на следующие дефекты - трещины всех видов, оголение/обнажение арматуры, пустоты и раковины, посторонние включения, дефекты рабочих швов и недоуплотненные участки. При обнаружении трещин проводятся измерения ширины их раскрытия. При обнаружении оголённой арматуры, раковин и пустот, недоуплотненных участков и посторонних включений определяются их размеры. При обнаружении дефектов рабочих швов фиксируется их положение относительно осей конструкции и отсутствие контакта бетонных поверхностей в шве. В последнее время при инструментальном измерении дефектов нами используется ультразвук который позволяет получить более объективные данные по дефектам, например по измеренной глубине трещины отнести ее к конструкционной, влияющей на несущую способность конструкции либо к не конструкционной (усадочной). Этот метод позволяет также определять наличие или отсутствие контакта слоев бетона в рабочем шве бетонирования и размеры недоуплотненных участков бетона.

Дефекты железобетонных конструкций и изделий можно также условно разделить на поверхностные и внутренние.

Поверхностные дефекты это поры различного размера образующиеся из-за защемления воздуха при густой консистенции смазки и ее неравномерном нанесении (поверхности А1- А3), недоуплотненные участки образующиеся из-за недостаточной пластичности бетонной смеси (поверхности А4- А5) и быстрого схватывания бетонной смеси (поверхности А6- А7), оголение арматуры образующиеся из-за неправильной установки опалубки, усадочные трещины возникающие из-за неправильной тепло-влажностной обработки бетона.

Внутренние дефекты это пустоты образующиеся из-за зависания бетонной смеси на арматурном каркасе при ее быстром загустевании, силовые трещины образующиеся из-за просадки грунта и преждевременного или неправильного нагружения конструкций и изделий, отсутствие контакта поверхностей в шве бетонирования и их неправильное расположение относительно осей конструкции при нарушении технологии бетонирования.

Причины возникновения дефектов в конструкциях и изделиях

В конструкциях. Современная технология возведения монолитных конструкций предполагает

применение бетонных смесей с осадкой конуса 16 сантиметров и более. Такие смеси склонны к

расслоению и водоотделению. По этой причине неизбежно образуются различного рода дефекты,

что в дальнейшем приводит к снижению несущей способности и низкой долговечности монолитных

конструкций. Считается, что бетонные смеси для монолитного строительства должны суммарно содержать 500 - 600 кг на кубометр мелкодисперсных компонентов в виде цемента и инертного микронаполнителя. Однако в России мелкодисперсные компоненты представлены только цементом и составляют 300 – 400 кг на кубометр. В сочетании с применением пластификаторов это и приводит к расслоению и водоотделению при укладке смесей в конструкции.

В изделиях.Технология изготовления изделий имеет существенные отличия от технологии возведения конструкций. Основным отличием является применение гораздо менее пластичных бетонных смесей. При этом к изделиям традиционно предъявляются более высокие требования к качеству поверхности (см таблицу). Существует несколько причин ухудшения качества поверхности изделий, основными из которых можно признать неравномерное нанесение смазки на поверхность формы, недостаточно эффективное уплотнение бетонной смеси и ее неправильная рецептура. При густой консистенции смазки происходит защемление воздуха на поверхности формы и образование воздушных пузырьков особенно на вертикальных поверхностях. При применении бетонных смесей с осадкой конуса 2-6 см происходит образование воздушных пузырьков внутри бетонной смеси и при формовании изделий даже при интенсивном вибровоздействии на поверхности также образуются раковины. Однако интенсивное вибровоздействие нежелательно в принципе, поскольку оно приводит к расслоению бетонной смеси и неравномерности распределения прочности в изделиях. Решение этой проблемы путем увеличение подвижности бетонной смеси за счет применения пластификаторов также

не приводит к положительному результату поскольку даже при небольшом вибровоздействии бетонная смесь расслаивается со всеми вышеуказанными последствиями. Общепринятым решением данной проблемы является применение самоуплотняющихся бетонных смесей которые в обязательном порядке содержат микронаполнитель, однако этот путь существенно повышает себестоимость готовых изделий.

Предложения по совершенствованию методик контроля

Работа по выявлению дефектов в нашей организации налажена и проводится в плановом порядке. Однако несомненно нужно продолжать совершенствовать как методики, так и инструменты контроля. После анализа существующих и применяемых нами методик обнаружения и измерения дефектов хотелось бы предложить следующее:

1.Продолжить уточнение перечня дефектов, которые подлежат выявлению при обследовании конструкций и их более детальную привязку к классификатору опасности дефектов. В частности, можно было бы ввести дополнительную градацию дефектов по признаку ремонтопригодности, а именно ввести такие категории дефектов как устранимый или неустранимый.

2. При инструментальном определении ширины раскрытия трещин заменить неудобный в строительных условиях микроскоп Бринелля на набор щупов игольчатого типа при обеспечении точности измерений с его помощью на уровне 0,02мм (как у микроскопа).

3. Узаконить определение глубины трещин, поскольку это позволит как минимум отнести выявляемые трещины к усадочным/поверхностным (к примеру глубиной до 10% от толщины конструкции) или к силовым глубиной свыше 10% вплоть до сквозных (100% толщины конструкции).

4. Оценку качества поверхности железобетонных изделий и конструкций производить только по категориям бетонных поверхностей. При этом оценку по размеру раковин не применять.

4. В обязательном порядке контролировать расплыв конуса и водоотделение бетонных смесей при укладке их в конструкции.

Предложения по снижению дефектности

1. При изготовлении бетонных смесей в обязательном порядке вводить тонкомолотый компонент

(минеральную добавку).

Справка – во многих странах предписано вводить в бетонные смеси тонкомолотые компоненты на законодательном уровне.

2.Использовать цементы содержащие не менее 50% минеральных добавок. Содержание цемента на кубометр смеси при этом повысить на 30-40%.

3.Использовать при приготовлении бетонных смесей максимальной крупности 10мм.

4.Производить восстановление консистенции бетонных смесей перед их укладкой в конструкции введением пластификатора.

5.Наносить смазку на формы только механизированным способом.

6.Применять двухстадийную технологию приготовления бетонных смесей, где первая стадия это смешивание и совместный помол цемента, минеральной добавки и пластификатора,

а вторая - это приготовление бетонной смеси по традиционной технологии с использованием существующего оборудования БСУ. На первой стадии рекомендуется использовать обычную цементную шаровую мельницу. Двухстадийная технология особенно выгодна при изготовлении современных бетонных смесей, содержащих большое количество компонентов (цемент, микронаполнитель, пластификатор, замедлитель или ускоритель твердения, противоморозную добавку, стабилизатор при подводном бетонировании и т.п.).

Выводы

1. Следует признать, что получение высокого качества поверхностей железобетонных изделий возможно в только при горизонтальном формовании изделий (лицом вниз).

2. Существенное повышение качества железобетонных изделий и особенно монолитных конструкций, в том числе их поверхности, возможно только при обязательном добавлении в бетонные смеси тонкомолотого компонента

3. Радикальное улучшение качества изделий и конструкций может быть достигнуто при переходе

на двухстадийную технологию. При этом создание производства фракционированных заполнителей и микронаполнителей не потребуется.

Несветайло Вячеслав Михайлович, инженер-эксперт отдела экспертиз несущих и ограждающих конструкций ГБУ "ЦЭИИС", кандидат технических наук.

Если вы нашли ошибку: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Сообщение об ошибке

Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
Неверно заполненное поле
*
CAPTCHA Обновить код
Play CAPTCHA Audio

Версия для печати