Улаштування захисних покриттів будівельних залізобетонних конструкцій

Тема: Улаштування захисних покриттів будівельних залізобетонних конструкцій

Зміст

ВСТУП

1. Характеристика бетону і залізобетону

2. Причини та наслідки пошкодження будівельних залізобетонних конструкцій

3. Підготовка основи до ремонту

4. Матеріали для ремонту бетонних і залізобетонних будівельних конструкцій

5. Обробка стальної арматури та інших металевих закладених елементів конструкції

6. Відновлення локально пошкодженого бетону

7. Гідрофобізація будівельних залізобетонних конструкцій

8. Улаштування захисних покриттів будівельних залізобетонних конструкцій

9. Організація праці опоряджувальників

10. Нормування і система оплати праці опоряджувальників

11. Правила техніки безпеки під час виконання опоряджувальних робіт

Використана література

ВСТУП

Професія опоряджувальника досить почесна на будівництві. Висококваліфікований штукатур, наприклад, здатний, крім звичайної, виконувати кольорову декоративну штукатурку, архітектурні елементи оздоблення будівель і внутрішніх поверхонь, реставраційні роботи. Лицювальники облицьовують зовнішні і внутрішні поверхні штучними або природними плитками, виконують мозаїчні, лінолеумні та інші роботи.

Штукатурні та облицювальні роботи виконують у будинках, збудованих із штучного чи природного каменю (цегли, керамічних або бетонних каменів, черепашника тощо), з великих панелей, бетонних чи керамічних блоків. Після опорядження будівлі та їхні приміщення набувають завершеного вигляду, в них створюються потрібні санітарно-гігієнічні і естетичні умови для життя і праці людей.

У загальному обсязі будівництва опоряджувальні роботи займають значну частину. Тому зниження їхньої вартості і трудомісткості має важливе значення для інтенсифікації будівництва і можливе лише за умов максимального застосування в роботі сучасних опоряджувальних машин і механізмів, нових матеріалів і форм організації праці.

Великопанельне і великоблокове будівництво зменшує обсяг опоряджувальних робіт безпосередньо на будівельному майданчику. Значну частину цих робіт виконують на заводах. Застосовуючи тут механізацію і автоматизацію, можна досягти значного зниження трудомісткості опоряджувальних операцій. Підвищенню продуктивності праці, поліпшенню якості і зниженню собівартості будівельних робіт сприяють також нові форми та методи наукової організації праці (НОП): створення комплексних механізованих бригад, застосування нових пристроїв, уміле використання технологічних карт, карт трудових процесів тощо. Підвищення якості виконуваних робіт залежить від кваліфікації, ініціативи кожного робітника, сумлінного ставлення до своїх обов'язків, правильної організації праці в бригаді.

Нині на будівельних майданчиках працюють тисячі опоряджувальників, багато з них закінчили професійно-технічні училища. Для успішного виконання завдань кожен будівельник, зайнятий на опоряджувальних роботах, має добре опанувати технологію їх виконання, будову і роботу застосовуваних машин і механізмів, передові методи організації праці.

1. Характеристика бетону і залізобетону

Бетоном називають штучний камінь, що формується в процесі , затверднення суміші в'яжучої речовини, води, заповнювачів і, за потреби, спеціальних добавок. Розчинову суміш із цих складових називають бетонною.

У будівництві найпоширеніші бетони, виготовлені на основі мінеральних в'яжучих речовин — цементів. Цемент отримують спіканням за температури 1000 — 1200 °С суміші вапняку та глини, внаслідок чого отримують клінкер — зерна темно-сірого кольору. Клінкер охолоджують, мелють у спеціальних кульових млинах із додаванням до нього гіпсу, до 15 % різних добавок і отримують цемент.

У будівництві найчастіше застосовують портландцементе і шлакопортландцементи різних видів.

Портландцемент (ПЦ) — це гідравлічна в'яжуча речовина, яка твердне у воді і на повітрі. Його властивості — початок і кінець тужавлення, марка, водопотреба, швидкість наростання міцності, морозостійкість визначаються хіміко-мінералогічним складом цементу і м'якістю його помелу.

Шлакопортландцемент (ШПЦ) — гідравлічна в'яжуча речовина, що утворилася внаслідок сумісного помелу портландцементного клінкеру, гіпсового каменю (до 3,5 %) і гранульованого доменного шлаку в кількості 30 — 60 % маси клінкеру. ШПЦ характеризується швидким наростанням міцності за підвищеної температури, посиленим реагуванням на передчасне висихання, підвищеною стійкістю проти корозії в агресивних мінералізованих середовищах порівняно з ПЦ.

Бетони, виготовлені на ШПЦ, витримують жорсткіші режими теплової обробки порівняно з бетонами на інших цементах. Цементи і вода після замішування утворюють розчинову суміш, яка відіграє роль клеючої речовини. В ній відбувається складна хімічна реакція, внаслідок чого розчинова суміш через певний час переходить із пластичного стану в затверділий і перетворюється на міцний цементний камінь. Цементний камінь твердне і набуває міцності як у природних умовах за плюсових температур, так і у воді.

Температура істотно впливає на перебіг хімічних реакцій, що відбуваються в бетоні: з підвищенням температури вони прискорюються, зі зниженням — сповільнюються.

Призначення наповнювачів у бетонах різне: для підвищення міцності, зменшення зношення, регулювання маси бетону тощо. Вони бувають природними і штучними. Залежно від виду наповнювача бетони поділяють на важкі і легкі. Вид та якість наповнювачів для важких і легких бетонів добирають за вимогами державних стандартів.

Грубими наповнювачами важких бетонів є природні щебінь, гравій і щебінь з гравію, тонкими — велико-, середньо- і дрібнозсрнисті природні піски.

Пористими неорганічними наповнювачами для легких бетонів слугують керамзит і його різновиди, аглопорит, шлакова пемля, гранульований шлак, спучені перліт і вермикуліт, а також напонювачі з ніздрюватих гірських порід.

Грубі наповнювачі випускають у вигляді округлого гравію і щебеню неправильної форми. Пористі піски отримують подрібненням ніздрюватих гравію і щебеню або випалюванням їх у агрегатах.

У спеціальних бетонах (піно-, газобетонах) функцію наповнювача виконує повітря.

Добавки застосовують для модифікування властивостей бечтонних сумішей і бетону, зниження витрат цементу, трудових і енергетичних затрат; вони мають відповідати вимогам державних стдартів і технічних умов.

Добавки регулюють властивості бетонів або надають їм спеціальних властивостей, а саме:

- змінюють реологічні властивості бетонних сумішей — фікатори (збільшують рухливість або знижують жорсткість), зв’язуючі (запобігають розшаруванню), водоутримувальні (зменшують водовідокремлення);

- регулюють швидкість тужавлення бетонних сумішей і тверднення бетонів;

- збільшують або зменшують пористість бетонної суміші і бетону (повітровбирні, газо-, піновидільні, ущільнювальні);

- надають бетону спеціальних властивостей (зменшують змочування — гідрофобізувальні, змінюють електропровідність, підвищують здатність до протирадіаційного захисту, бактерицидні властивості, фарбують, підвищують жаростійкість, посилюють захисні властивості бетону щодо сталі — інгібітори корозії сталі).

Важливою технічною характеристикою бетону є його здатність витримувати значні навантаження на стиск, проте його опір на розтяг незначний: він може руйнуватися навіть за прикладання невеликих зусиль. Міцність бетону на розтяг у 10-12 разів менша за міцність на стиск.

Для підсилення опору на розтяг у конструкції, що працюють на вигин і розтяг, закладають сталеву арматуру (краще періодичного профілю), що сприймає зусилля розтягу. Такий бетон з арматурою будь-якого профілю називають залізобетоном. Залізобетон має добрий опір і на вигин, і на розтяг.

Нині широко застосовують попередньо розтягнену арматуру. Суть процесу полягає в тому, щоб за допомогою розтягненої з певним зусиллям арматури стиснути бетон у тій його частині, яка при навантаженні розтягуватиметься. Під дією розтягувальних сил на попередньо стиснений елемент у ньому з'являються зусилля не розтягу, а лише зменшуються напруження стиску. При цьому опірність виникненню тріщин зростає в кілька разів.

Залежно від сфери застосування в будівництві бетонам надають різних властивостей:

- у разі використання у звичайних залізобетонних конструкціях — міцності згідно з розрахунком;

- для споруд, які експлуатуватимуться на відкритому повітрі, — морозостійкості;

- для гідротехнічних споруд — щільності, водонепроникності, морозостійкості, за малої усадки і незначного тепловиділення при твердненні;

- для стін житлових приміщень і перекриттів — низьких І об'ємної маси і теплопровідності, розрахункової міцності;

- для підлог — підвищеного опору стиранню;

- для спеціальних споруд — хімічної стійкості, вогнестійкості, непроникності для рідин, газів, радіоактивного випромінювання тощо.

Як будівельні матеріали бетон і залізобетон мають значні переваги перед іншими. Внаслідок зручного укладання бетонної суміші та певних її властивостей цим матеріалам можна надавати різних форм і виготовляти з них вироби найрізноманітнішого призначення: блоки для фундаментів, стін підвалів і будинку; елементи колон; ригелі, балки, стінові панелі, панелі перекриттів і покриттів та багато інших. Тому нині залізобетон є одним із найважливіших будівельних матеріалів і жодна споруда не зводиться без його застосування.

2. Причини та наслідки пошкодження будівельних залізобетонних конструкцій

Споруда є довговічною, якщо вона зберігає свою експлуатаційну придатність упродовж розрахункового терміну служби, що встановлюється проектом.

Бетон, виготовлений на портландцементі, потенційно має практично необмежений термін служби, якщо на заваді не стануть помилки, допущені під час проектування, низька якість матеріалів бетону або його виробництва (якщо це мало місце) та умови експлуатації споруди (хімічний і фізичний вплив навколишнього середовища). Наслідками цього можуть бути: розшарування бетону, глибока карбонізація, що спричинює тріщиноутворення, корозію металу арматури і структурне руйнування бетону. Це може призвести до втрати міцності та експлуатаційної придатності залізобетонної конструкції і споруди загалом.

Ось чому поряд з оптимальними проектними вирішеннями і методами спорудження конструкцій потрібно шукати також найраціональніші прийоми і методи їх ремонту та відновлення, захисту від негативних впливів ззовні. Саме ці питання вирішують різні системи будівельних матеріалів Ceresit для відновлення і захисту залізобетонних конструкцій.

Розглянемо детальніше чинники, що призводять до руйнування залізобетону. Встановлено, що головним чинником, який спричинює корозію залізобетону, є карбонізація бетону.

Карбонізація — це процес, що відбувається в бетоні, виготовленому на основі портландцементу, під впливом на нього карбонатної кислоти, що утворюється внаслідок перебігу хімічної реакції миж вуглекислим газом повітря і водою в порах бетону.

У процесі гідратації цементу в бетоні утворюється гідрогоид кальцію Са(ОН)г, за надлишку якого встановлюється високий рі вень рН, близько 12,5. Зазвичай величина рН води в порах бетону коливається в межах 10,5- 11,5. Це означає, що бетон із портландцементу створює навколо арматури високолужне середовище, яке захищає метал від корозії.

Гідроксид кальцію під впливом вуглекислого газу перетворюється на карбонат кальцію, при цьому відбувається хімічна реакція нейтралізації лужних компонентів бетону:

Са(ОН)₂ + Н₂О + СО₂ = СаСОз + 2Н₂О.

Карбонат кальцію погано розчиняється у воді і, накопичуючись у порах бетону, герметично закупорює їх, унаслідок чого з часом величина рН зменшується до 9 і нижче, що спричинює корозію сталі.

Рис. 2.1. Зруйнована ділянка конструкції, що потребує ремонту

Отже, товщина шару бетону, що зазнав карбонізації, є важливим чинником для захисту арматури: чим глибше проникла карбонізація, тим більша небезпека кородування сталі. Якщо бетон карбонізується по всій товщині захисного шару арматури, то інертність сталі порушується і процес кородування прискорюється.

На швидкість карбонізації впливає також якість бетону. Пошкодження захисного шару, вкраплення наповнювача без зв'язника, порожнини, недостатня герметизація тощо прискорюють процес карбонізації.

Рис. 2.2. Основні причини пошкодження залізобетону

Глибина карбонізації низькоміцного водопроникного бетону може досягати 25 мм менш ніж за 10 років. Високоякісний щільний бетон, навпаки, піддається карбонізації дуже повільно (5 — 10 мм після експлуатації упродовж 50 років).

Потенційною причиною корозії арматури може бути також наявність у бетоні хлоридів, які порушують інертність сталі.

Внаслідок корозії сталі збільшується об'єм, що призводить до виникнення внутрішнього тиску в конструкції і перших тріщин, які зі часом прискорюють корозію і вплив інших чинників вивітрювання, а також спричинюють руйнування і відшаровування поверхневого) шару над арматурою (рис. 2.1.).

Так відбувається руйнування залізобетонних конструкцій. Рис. 2.2. ілюструє основніпричини пошкодження залізобетону.

3. Підготовка основи до ремонту

Весь пошкоджений бетон, а також бетон у місцях, де він зазнав корозії, де шар придатного бетону тонший за шар карбонізованого, видаляють уручну або за допомогою пневматичного інструменту. Щоб оголити арматуру (у разі стрижнів великого діаметра), потрібно видалити весь бетон навколо стрижня (рис. 3.1).

Ефективним є метод видалення пошкодженого бетону й очищення арматури за допомогою струменя води під тиском (тиск у соплі становить 20 - 65 МПа).

Після обробки струменем води бетон і сталі залишаються чистими і вологими На сталі швидко утворюється дуже тонка плівка оксиду заліза, однак, як засвідчує досвід, вона захищає сталь і не шкодить їй. Ще однією важливою перевагою очищення за допомогою напірного струменя води є відсутність вібрації і шуму та значно вища швидкість роботи, ніж у разі використання ручного і пневматичного інструменту.