Ремонт бетонных колонн

Бетонные колонны, будучи основными несущими элементами промышленных и гражданских объектов строительства, подвергаются повышенным требованиям на всех этапах - от проектирования до эксплуатации. Даже малейшие повреждения колонн могут существенно ухудшить их несущую способность, вызвать деформации и перегрузку других бетонных элементов, что в свою очередь может привести к их повреждению. Опасно, что этот процесс может принять характер лавины, в конечном итоге приводящий к полному разрушению здания. Поэтому проведение ремонта и поддержание качества колонн - неотъемлемая часть строительной деятельности.

Причины разрушения колонн

• Причины разрушения колонн и ее элементов могут быть разнообразны. В первую очередь, это может быть связано с нарушением технологии производства, например, образованием пустот или каверн в конструкции, а также близким расположением арматуры к поверхности колонны. 
• Механические повреждения также могут стать причиной разрушения, например, удар транспортным средством в колонну. 
• Еще одной причиной может быть изгибающее усилие, возникающее при смещении точки приложения осевой нагрузки от оси колонны. Бетон имеет низкую прочность на изгиб, и поэтому колонны крайних рядов могут подвергаться повреждениям. 
• Превышение осевой нагрузки, будь то динамическая или статистическая, также может стать фактором, ведущим к разрушению конструкции. Кроме того, воздействие неравномерной осадки здания может привести к превышению осевой нагрузки на один или несколько несущих элементов, что может привести к их разрушению. 
• Также температурные, термические или химические воздействия могут оказывать негативное влияние. Например, перепады температур внутри здания или пожар могут вызвать разрушение колонн. 
• Кроме того, агрессивная среда, в которой находится конструкция, также может привести к ее разрушению. 
• Наконец, существуют и другие виды воздействия, связанные с техногенными или климатическими факторами, которые также могут вызвать разрушение колонн и их элементов.

Технологии ремонта в зависимости от вида повреждения

Перед началом любых видов ремонтных работ проводится комплексное исследование причин повреждений, и принимаются меры по их устранению. По результатам этого исследования составляется подробная технологическая карта с перечислением всех необходимых работ и материалов. 

При проведении ремонта обязательным является освобождение колонны от нагрузки, так как в процессе работ придется удалить значительное количество бетона, чтобы обнажить арматуру и устранить ослабленный бетон (около 10-30 мм с каждой стороны дефекта). В результате этого процесса несущая способность колонны дополнительно снижается.

 Если имеются трещины шириной до 5 мм, для их ремонта рекомендуется использовать технологию инъектирования, которая подходит для трещин любого пространственного положения.

Процесс ремонта трещин до 5мм включает несколько этапов:

• Первым, необходимо очистить поверхность вокруг трещины, удалив ослабленный бетон.
• Затем осуществляется сверление отверстий для установки пакеров. Расстояние между пакерами зависит от длины и глубины трещины. Если трещина короткая (примерно 30-50 мм) и глубиной до 20 мм, то пакеры размещаются в начале и конце трещины. В случае длинных трещин требуется установить несколько пакеров. Если трещина является и длинной, и глубокой, то возможно установить пакеры под углом 45° относительно трещины. Это позволяет не только заполнить дефектную полость, но и укрепить бетон вокруг трещины. 
• Далее следует процесс закачки инъекционного раствора через пакеры, начиная снизу и двигаясь вверх до тех пор, пока смесь не выступит в следующем пакере. Для этой цели применяются высокотекучие составы, обладающие хорошей адгезией и достаточной прочностью после полной гидратации или полимеризации, например, Epojet. 
• После заполнения трещин пакеры снимаются, а отверстия заполняются ремонтным раствором, обладающим совместимостью с инъекционным раствором и теми же прочностными характеристиками. 
• Наконец, поверхность колонны восстанавливается. Эта технология полностью восстанавливает прочностные характеристики элементов и колонны в целом. 

Если ширина трещин превышает 5 мм, они рассматриваются как дефекты, которые могут снизить несущую способность элементов и колонны до 50%.

Трещины и дефекты, способные до 50% снизить несущую способность колонн

Подобные проблемы могут возникнуть при сильных динамических нагрузках, таких как удары, вибрации или геологические подвижки грунта, а также при несоблюдении правил эксплуатации, например, из-за некачественного или неповременного ремонта.  Любые трещины, шириной более 5-8 мм и с глубиной, превышающей глубину залегания арматуры, классифицируются как дефекты, которые ухудшают несущую способность колонны. 

Процесс ремонта включает несколько этапов:

• Сначала колонна разгружается с помощью домкратов и выставляется в соответствии с проектными отметками. 
• Затем устанавливаются стальные стойки, которые способны выдерживать нужную нагрузку. 
• Далее производится удаление ослабленного бетона на максимальную глубину и ширину дефекта. При этом необходимо отступить от края дефекта на 10-30 мм, чтобы убрать микротрещины. 
• Арматура очищается от остатков бетона и ржавчины с помощью механической обработки или пескоструйной очистки. Точки сварки проверяются, а геометрия арматуры восстанавливается или усиливается при необходимости. 
• Пыль и мелкоизмельченные осколки удаляются из дефектной полости, а затем арматура обрабатывается специальными составами для предотвращения ржавления или для ее восстановления. 
• После этого производится укладка ремонтной смеси методом напыления или вручную, создавая слой толщиной от 5 до 40 мм. Если используется быстротвердеющая смесь, каждый слой должен быть грунтован, а также рекомендуется использовать полимерную сетчатую арматуру или наносить риски в виде сетки, чтобы увеличить площадь контакта. Необходимо выбирать только те ремонтные смеси, которые после гидратации или полимеризации способны выдерживать проектные нагрузки, а также климатические и химические условия эксплуатации. 
• Укладку ремонтного слоя следует доверить специалистам с соответствующей квалификацией. Наконец, наружная ровная часть дефекта должна быть покрыта гидроизоляционным материалом или защищена пленкой для полной гидратации ремонтного цементного раствора.