Експериментальні дослідження технології склеювання тріщин залізобетонних конструкцій просочуванням

Abstract

Найбільш поширеними пошкодженнями залізобетонних горизонтальних конструкцій є тріщини в нижній (розтягнутій) зоні. Вплив агресивного середовища на арматуру, через тріщини, може призвести до її корозії, порушення зчеплення з бетоном та зниження міцності залізобетонних конструкцій. Для попередження згубного впливу зовнішнього середовища на арматуру конструкцій тріщини потрібно ремонтувати. Згідно рекомендацій ДСТУ Б В.3.1-2:2016 та Європейського стандарту EN 1504 ремонт пошкоджень залізобетонних конструкцій у вигляді тріщин можна виконувати способом ін’єктування чи просоченням в них ремонтних розчинів.

З метою дослідження технології ремонту залізобетонних конструкцій просоченням ін’єкційного розчину в тріщини було заплановано та виконано ряд експериментальних досліджень. Такі експериментальні дослідження були спрямовані на виявлення здатності склеювання тріщин в бетоні з різною шириною розкриття за допомогою композитного матеріалу «Консолід 1» та спеціально розробленого «лоточка» а також дослідження склеювання арматури з бетоном в разі порушення їх зчеплення.

У статті наведена методика підготовки експериментальних випробувань, описано методи їх виконання та представлено їх результати. Для виконання експериментальних досліджень використовували залізобетонні зразки зі штучно створеними тріщинами з шириною розкриття від 0,05 мм до 0,8 мм та різної глибини.

Згідно результатів експериментальних досліджень встановлено, що дана технологія є ефективною при ширині розкриття тріщин до 0,5 мм. При цьому, бетон навколо тріщини з шириною розкриття 0,05 - 0,2 мм склеюється повністю, з шириною розкриття 0,25 - 0,5 мм склеюється в глибині (в вершині) тріщини. В деяких зразках при повторному завантажені тріщини утворилися паралельно існуючим – склеєним. Значення повторно прикладеного руйнівного зусилля склало від 50 до 110 % від руйнівного зусилля до просочення.

Наиболее распространенные повреждения железобетонных горизонтальных конструкций это трещины в нижней (растянутой) зоне. Влияние агрессивной среды на арматуру, через трещины, может привести к ее коррозии, нарушению сцепления с бетоном и снижению прочности железобетонных конструкций. Для предупреждения пагубного влияния внешней среды на арматуру конструкций трещины нужно ремонтировать. Согласно рекомендациям ГОСТ Б В.3.1-2: 2016 и Европейского стандарта EN 1504 ремонт повреждений железобетонных конструкций в виде трещин можно выполнять способом инъектирования или пропиткой в них ремонтных растворов.

С целью исследования технологии ремонта железобетонных конструкций пропиткой инъекционного раствора в трещины было запланировано и выполнено ряд экспериментальных исследований. Такие экспериментальные исследования были направлены на выявление способности склеивания трещин в бетоне с разной шириной раскрытия с помощью композитного материала «Консолид 1» и специально разработанного «лоточка», а также исследования склеивания арматуры с бетоном в случае нарушения их сцепления.

В статье приведена методика подготовки экспериментальных испытаний, описаны методы их выполнения и представлены их результаты. Для выполнения экспериментальных исследований использовали железобетонные образцы с искусственно созданными трещинами с шириной раскрытия от 0,05 мм до 0,8 мм и различной глубины.

Согласно результатам экспериментальных исследований установлено, что данная технология является эффективной при ширине раскрытия трещин до 0,5 мм. При этом, бетон вокруг трещины с шириной раскрытия 0,05 - 0,2 мм склеивается полностью, с шириной раскрытия 0,25 - 0,5 мм склеивается в глубине (в вершине) трещины. В некоторых образцах при повторном загружении трещины образовались параллельно существующим - склеенным. Значение повторно приложенного разрушающего усилия составило от 50 до 110 % от разрушающего усилия до пропитки.

The most common damages to reinforced concrete horizontal structures are cracks in the lower (stretched) zone. The impact of an aggressive environment on the reinforcement through cracks can lead to its corrosion, disruption of adhesion to concrete and lower strength of reinforced concrete structures. To prevent the damaging effect of the external environment on the reinforcement of the structures, the cracks must be repaired. According to the recommendations of State Standards of Ukraine for Building (DSTU) Б В.3.1-2:2016 and European Standard EN 1504, repair of damages of reinforced concrete structures in the form of cracks can be done by way of injection or impregnation of repair compounds (mortars) into them.

In order to study the technology of repairing reinforced concrete structures by impregnation of injectable compounds into cracks, a series of experimental studies was scheduled and performed. Such experimental studies were aimed at revealing the ability to glue cracks in concrete with different width and depth using a composite material «Consolid 1» and specially designed "tray" as well as research on gluing concrete with reinforcement in case of violation of their adhesion.

The article describes the methodology of preparation and implementation of experimental tests and represents the results. For experimental research, concrete samples with artificially created cracks with a width of 0.05 mm to 0.8 mm and different depths were used.

According to the results of experimental studies, it was found that this technology is effective at crack widths of up to 0.5 mm. In this case, the concrete around the crack with a width of 0.05-0.2 mm is glued completely, with a width of 0.25-0.5 mm, is glued in the depth (at the top) of the crack. In some samples, in the case of repeated tensile strength test, there formed cracks parallel to the existing – glued cracks. The value of the repeatedly applied destructive effort ranged from 50 to 110% from the destructive force applied to the samples before the impregnation was made.