Naprawy konstrukcji żelbetowych

Naprawa konstrukcji żelbetowych wymaga specjalistycznej wiedzy i doświadczenia. Konstrukcje te, ze względu na swoją specyfikę (połączenie betonu i stali zbrojeniowej), narażone są na różnego rodzaju uszkodzenia, takie jak pęknięcia, ubytki betonu, korozja zbrojenia czy uszkodzenia mechaniczne. Właściwa diagnoza i dobór odpowiedniej metody naprawy są kluczowe dla zapewnienia trwałości i bezpieczeństwa konstrukcji.

Przyczyny uszkodzeń konstrukcji żelbetowych

• Korozja zbrojenia: Jest to najczęstsza przyczyna uszkodzeń, spowodowana działaniem wilgoci, chlorków (np. sole odladzające), dwutlenku węgla (karbonatyzacja) i innych czynników agresywnych. Korozja prowadzi do zmniejszenia przekroju stali zbrojeniowej, osłabienia jej właściwości mechanicznych i powstawania naprężeń wewnętrznych, co skutkuje pękaniem i odpadaniem betonu.
• Uszkodzenia mechaniczne: Spowodowane przeciążeniem konstrukcji, uderzeniami, obciążeniami dynamicznymi, wibracjami lub innymi czynnikami mechanicznymi.
• Błędy wykonawcze: Niewłaściwe wykonanie betonu (np. zła mieszanka, niedostateczne zagęszczenie), nieprawidłowe ułożenie zbrojenia, brak otuliny betonowej.
• Oddziaływanie czynników atmosferycznych: Zmiany temperatury, mróz, wilgoć, promieniowanie UV.
• Reakcje chemiczne w betonie: Np. reakcja alkaliczna kruszywa.

Etapy naprawy konstrukcji żelbetowych

• Diagnostyka: Dokładna ocena stanu technicznego konstrukcji, identyfikacja przyczyn i zakresu uszkodzeń. Wykorzystuje się różne metody, takie jak oględziny, badania nieniszczące (np. ultradźwiękowe, georadarowe, sklerometria), badania laboratoryjne próbek betonu i stali.
• Przygotowanie podłoża: Oczyszczenie powierzchni betonu z zanieczyszczeń, luźnych fragmentów, skorodowanych produktów, aż do zdrowego betonu. Stosuje się metody mechaniczne (np. piaskowanie, frezowanie, szlifowanie) i chemiczne.
• Zabezpieczenie antykorozyjne zbrojenia: Oczyszczenie stali z rdzy i nałożenie warstwy antykorozyjnej, która chroni ją przed dalszą korozją.
• Reprofilacja ubytków betonu: Uzupełnienie ubytków betonu za pomocą specjalnych zapraw naprawczych, które charakteryzują się wysoką wytrzymałością, przyczepnością i odpornością na czynniki zewnętrzne. Stosuje się zaprawy PCC (polimerowo-cementowe) lub żywice epoksydowe.
• Zabezpieczenie powierzchni betonu: Nałożenie warstwy ochronnej, która chroni beton przed działaniem czynników atmosferycznych, chemicznych i mechanicznych. Stosuje się impregnaty, powłoki hydrofobowe, farby ochronne.

Metody naprawy konstrukcji żelbetowych

• Naprawy powierzchniowe: Stosowane w przypadku niewielkich uszkodzeń, takich jak pęknięcia, rysy, ubytki naskórkowe. Polegają na oczyszczeniu i wypełnieniu ubytków odpowiednią zaprawą.
• Reprofilacja ubytków: Uzupełnianie większych ubytków betonu za pomocą zapraw PCC lub żywic epoksydowych

  • MAXPATCH, MAXFLOW, MAXFLOW 500, MAXEPOX 3000, MAXEPOX MORTER

• Iniekcja: Wypełnianie pęknięć i rys w betonie za pomocą specjalnych żywic iniekcyjnych.
• Wymiana zbrojenia: W przypadku silnej korozji zbrojenia konieczna może być jego wymiana.
• Wzmacnianie konstrukcji: Stosowane w przypadku osłabienia nośności konstrukcji, np. poprzez dołożenie dodatkowego zbrojenia, taśm lub mat z włókien węglowych.

Materiały stosowane do naprawy konstrukcji żelbetowych

• Zaprawy naprawcze PCC (polimerowo-cementowe): Charakteryzują się wysoką wytrzymałością, przyczepnością i odpornością na czynniki zewnętrzne.
• Żywice epoksydowe: Stosowane do iniekcji, klejenia i reprofilacji ubytków. Charakteryzują się bardzo wysoką wytrzymałością mechaniczną i chemiczną.
• Impregnaty i powłoki ochronne: Chronią beton przed działaniem wilgoci, mrozu, promieniowania UV i innych czynników.

Naprawa konstrukcji żelbetowych - naprawa zbrojenia

Beton B-25 traci swą alkaliczność w tempie 1 mm/rok; beton B-35 - 0,5 mm/rok. Brak środowiska alkalicznego powoduje z kolei korozję zbrojenia - a utleniająca się stal zwiększając objętość rozsadza konstrukcję. Powstają pęknięcia, odspojenia, wżery. To wszystko oznacza, że żelbet sprzed dwudziestu lat trzeba najczęściej naprawiać. Ma on cienką otulinę ze słabego betonu, co gołym okiem widać w większości konstrukcji wykonanych przed kilkunastoma i więcej laty. Często doprowadza to do osłabienia żelbetu i wyłączenia z pracy prętów zbrojeniowych, czasem - grozi katastrofą budowlaną.

Niszczenie żelbetu jest spowodowane procesem karbonatyzacji, czyli obniżania się wartości pH z upływem czasu. Kiedy współczynnik pH spada poniżej 10, zanika zdolność otuliny betonowej do pasywacji stali, a przy stałej obecności tlenu i wilgoci rozpoczyna się korozja elementów zbrojenia. Narastająca obecność produktów korozji doprowadza z kolei do rozsadzania betonu i poważnych uszkodzeń mechanicznych, takich jak spękania i odszczepienia fragmentu materiału.

Proces karbonizacji jest paradoksalnie korzystny dla samego betonu, bowiem powstający z wodorotlenku wapnia przy współudziale dwutlenku węgla i wody węglan wapnia uszczelnia pory betonu. Niestety, karbonizacja dzięki zmianie środowiska z zasadowego na kwaśny powoduje też rozpoczęcie procesu korozji zbrojenia.

Przywrócenie wysokiej alkaliczności betonu, zapewniającej ochronę antykorozyjną, nie jest możliwe. Można natomiast spowolnić proces zakwaszania betonu, impregnując go środkami hydrofobizującymi i pokrywając jego powierzchnię powłokami ochronnymi, które ograniczają wnikanie dwutlenku węgla, będącego główną przyczyną procesu karbonatyzacji. Natomiast renowacja już powstałych uszkodzeń mechanicznych musi uwzględniać przede wszystkim przywrócenie ochrony antykorozyjnej stali.

Naprawa konstrukcji betonowych - naprawy strukturalne betonu

Naprawa betonu - naprawy powierzchniowe betonu - obejmujące wypełnianie nierówności powierzchni (np. po szalowaniu, piaskowaniu), porów, jam i rys występujących na powierzchniach betonowych.

Naprawy konstrukcyjne obejmujące częściową wymianę zbrojenia oraz uzupełnienia ubytków w strefie zbrojenia.

© 2000 DRIZORO S.A. dystrybucja: STRUCTUM Sp. z o.o.