Ремонт бетона: смеси, составы и технология восстановления бетонных конструкций

Бетон является материалом, состоящим из нескольких компонентов и образующим при застывании прочное покрытие, которое, тем не менее способно повреждаться или даже разрушаться под воздействием различных внешних факторов. Для восстановления бетонных конструкций, расположенных внутри или снаружи помещений, применяются специальные смеси, которые либо приобретаются готовыми, либо замешиваются непосредственно на месте проведения строительных работ. В данной статье речь пойдёт о ремонтных смесях для бетона, о входящих в их состав компонентах и о технологиях работы с ними.

В каких случаях требуется ремонт бетонных конструкций и какие бывают повреждения?

Сам по себе бетон — это материал, изготавливаемый из воды, цемента и песка. В качестве наполнителя обычно выступает щебень, а также основной состав может дополняться различными добавками, в том числе пластификатор. За прочность бетона отвечает арматура. В результате застывания состава образуется прочный материал, стойкий к сжимающим воздействиям, но плохо выдерживающий растяжение. Одной из распространённых причин повреждений бетона является именно растягивающее воздействие на него в процессе использования.

Для того чтобы избежать появления всевозможных дефектов бетона, важно правильно приготовить состав на этапе проведения строительных работ. Если состав приготовлен в неправильном соотношении, то разрушение бетона может произойти в очень короткие сроки. Также на прочности материала негативно сказываются чрезмерные механические и химические воздействия, коррозия, температурные изменения.

Какие же повреждения бетона существуют?

1. Разрыхление структуры материала: такие повреждения предполагают возникновение в материале мелких, зачастую едва заметных дефектов, которые незначительно влияют на состояние покрытия.
2. Повреждение внешнего слоя: нарушение целостности верхнего слоя бетона приводит к расслоению материала, появлению пустот в покрытии и снижению общей прочности сооружения из бетона.
3. Образование различных повреждений (к примеру, трещин) в глубинных слоях материала.
4. Коррозионное повреждение арматуры и других деталей, которые закладываются в бетон на этапе строительства.

В соответствии с другой классификацией, дефекты бетона можно разделить на:

• поверхностные,
• волосяные,
• температурно-усадочные,
• каркасные
• и деформационные.

Поверхностные повреждения затрагивают только верхний слой материала и возникают, как правило, из-за нарушений технологии строительства бетонных и железобетонных конструкций.

Волосяные или усадочные повреждения возникают из-за внешних нагрузок на материал или из-за низкого качества компонентов бетона и свидетельствуют о его низкой прочности.

Температурно-усадочные повреждения являются свидетельством того, что в процессе проведения строительных работ не было учтено температурное напряжение, возникающее в теле монолита.

Каркасные дефекты вызываются несовершенством армирующего каркаса. Особенно актуально это для тех каркасов, которые легко подвергаются коррозии при контакте с влажным воздухом.

Деформационные, или технологические повреждения появляются в результате неграмотности тех, кто проводит строительные работы.

Тип повреждения напрямую влияет на выбор способа его устранения. Современные способы ликвидации повреждений способны продлить срок службы бетона не менее, чем на 10-40 лет. На этапе принятия решения в пользу того или иного ремонтного состава, важно учитывать все особенности дефектов: их количество, расположение, глубину, степень серьёзности, особенности эксплуатации той конструкции, на которой они присутствуют и так далее. При этом смеси, предназначенные для восстановления бетонных сооружений, обязательно должны быть текучими и тиксотропными, обладать превосходной адгезией и отсутствием склонности к усадке. 

Следует отметить, что не все повреждения бетона нуждаются в основательном ремонте, в большинстве случаев вполне хватит простого применения ремонтных смесей, о которых и рассказывается в данной статье. Выбор качественных ремонтных составов обеспечивает восстановление эксплуатационных характеристик бетонного покрытия, а также продления срока его эксплуатации. 

Перед началом ремонта крайне важно обратить внимание на то, где именно расположен дефект (на несущей конструкции или нет) и насколько сильно он препятствует нормальному функционированию бетонной конструкции.

Материалы, составы и смеси для ремонта бетона, его реставрации и восстановления

Для восстановления целостности бетонного покрытия не используются стандартные растворы на основании песка, цемента и воды. Эти смеси заменяют более качественные и надёжные составы, обладающие тиксотропностью, высокой эластичностью и хорошей адгезией. Это необходимо для того, чтобы не только повторить бетонную конструкцию, но и устранить ошибки, которые были допущены на этапе строительства или эксплуатации сооружений. 

Большим спросом сегодня пользуются отечественные ремонтные материалы, например, «Пенетрон-Россия». Они обладают такими преимуществами, как высокая скорость застывания, высокая прочность, эластичность и тиксотропность, водонепроницаемость, температурная и коррозионная устойчивость, а также безусадочность. 

Одним из главных положительных свойств таких смесей является именно их быстрое схватывание, поскольку уже по прошествии минимального времени бетонные конструкции восстанавливают несущую способность и становятся готовыми к эксплуатации. Поэтому такие составы используют для восстановления конструкций, нуждающихся в быстром ремонте, например, мостов, тоннелей, резервуаров различного назначения и очистных сооружений.

Если говорить о частном строительстве, то для домов чаще всего выбирают растворы с различными добавками, а также составы, изготовленные на основе высокопрочных или быстротвердеющих цементов. Для лучшего соединения старого бетона с новым, повреждённый участок предварительно очищают до монолита, прочность которого не нарушена.

Когда участок нужно забетонировать заново, следует поступить следующим образом: повреждённая зона заглубляется и расширяется, после этого крайне желательно выполнить армирование с использованием стальной сетки. Затем старый бетон тщательно очищается и промывается, его поверхность делается шероховатой. Для увеличения адгезии основания могут использоваться разнообразные материалы, такие как акриловые и эпоксидные составы, а также цементные клеи.

Рассмотрим основные разновидности используемых в современном строительстве ремонтных смесей.

Сухие строительные смеси для ремонта бетона

Сухие строительные смеси, к которым относятся, например, материалы Кнауф или Emaco, изготавливаются на основании обычного цемента. Они обладают отличной совместимостью и бетоном и применяются для реставрации разнообразных внутренних и внешних конструкций и их элементов. Перед использованием таких ремонтных смесей рекомендуется обработать рабочую поверхность с использованием праймера или грунтовки. 

Преимущества сухих смесей — это их отличная адгезия, высокая прочность на сжатие, безусадочность, скорость застывания и возможность работы с глубокими дефектами (до 10 см). Однако для рассматриваемых составов характерна высокая стоимость и маленький срок хранения в готовом виде. 

Работы по нанесению таких растворов следует проводить при температуре окружающего воздуха выше +5 градусов по Цельсию. Материалы, помимо восстановления целостности бетонного покрытия, надёжно защищают поверхность и обеспечивают её влагостойкость. Толщина одного слоя материала варьируется от 5 до 50 мм на вертикальных и горизонтальных плоскостях и достигает 30 мм на потолках. 

Тиксотропный состав для ремонта бетона

К тиксотропным составам относятся такие материалы, как MAPEI и BASF. В состав таких смесей выходит цемент повышенной прочности, фракционный песок и различные полезные вещества. Наиболее стойкими и надёжными принято считать смеси, изготовленные с добавлением полимер-фибры.

Среди преимуществ тиксотропных ремонтных составов — стойкость к износу, высокая степень адгезии, стойкость к контакту с влагой и температурная устойчивость. К недостаткам можно отнести условия нанесения материалов: работы можно выполнять только при положительных температурах окружающего воздуха, а также высокую цену на них.

Тиксотропные составы применяются без опалубки для восстановления различных, в том числе потолочных, плоскостей. Максимальная толщина слоя, распределяемого по повреждённой поверхности – 3,5 см.

Безусадочная смесь для ремонта бетона

Некоторые ремонтные составы склонны к усадке. Этот процесс возникает из-за того, что в растворе сокращается содержание цементного камня вследствие испарения воды. В результате могут образоваться трещины, склоны и другие опасные повреждения. Именно поэтому большинство ремонтных материалов сегодня изготавливаются не склонными к усадке, а специальные безусадочные материалы выполняются с добавлением веществ, способствующих расширению ремонтной смеси после её распределения по рабочей поверхности.

Безусадочные растворы для реставрации конструкций из бетона характеризуются отличной эластичностью, не склонны к расслоению и быстро застывают. Они подходят для ремонта различных сооружений, в том числе таких, для которых необходим высокая скорость реставрации.

Эпоксидные и полимерные материалы

К материалам, изготавливаемым на основе эпоксидных смол и других полимерных веществ, относятся составы Элакор, Технопласт и некоторые другие. Они справляются с задачей инъектирования, выполняемого с целью предохранения бетонных конструкций от различных внешних воздействий. Такие материалы подразделяются на жёсткие, полужёсткие и эластичные. Прежде чем приступать к нанесению составов любого вида, важно тщательно обработать рабочую поверхность грунтовкой.

Среди преимуществ эпоксидных и полимерных смесей — стойкость к химическим и механическим воздействиям, стойкость к возгоранию, превосходная адгезия и водонепроницаемость. К минусам таких материалов можно отнести только их низкую жизнеспособность.

Для нанесения полимерных и эпоксидных материалов применяются шпатели с гладкой поверхностью, валики или специализированное оборудование для инъектирования.

Текучие растворы для ремонта бетона

Текучие или наливные ремонтные растворы имеют в своём составе компоненты, обеспечивающие их высокую текучесть. Такие материалы легко пронимают вглубь повреждения бетона (например, в трещину) и, прочно соединяясь с основанием дефектного участка, избавляют поверхность от дефекта. Текучие растворы надёжны, эластичны, обладают отличной адгезией к бетону и характеризуются длительным сроком службы.

Сфера применения рассматриваемых материалов достаточно широка. Они подходят для работы как с внутренними, так и с наружными конструкциями. Чаще всего их используют для избавления от дефектов именно горизонтальных плоскостей — полов, перекрытий, стяжек и так далее.

Гидроизоляционные составы на основе цемента и полимерцемента

полимерная гидроизоляция

Для ремонта и вторичной гидрофобной обработки бетона применяются материалы от таких производителей, как SCHOMBURG и Протексил. Основная задача таких ремонтных составов — дополнительная защита сооружений и их элементов от различных внешних воздействий, возникающих в процессе эксплуатации конструкций.

Выделяют две основные разновидности таких составов: гидрофобные пропитки, придающие рабочей поверхности влагоотталкивающие свойства при контакте с ней, и пропитки на полимерной или минеральной базе, действие которых направлено на повышение прочности и снижение пористости материала.

Читайте больше о ремонте бетона в наших статьях:

— Ремонт трещин в бетоне: Технологии и материалы для заделки трещин

— Гидроизоляция бетона и как её сделать: Виды материалов и методы устройства

Технология ремонта и восстановление бетона и бетонных конструкций

Инструкцию по восстановлению бетонных поверхностей можно описать в виде общей последовательности, вне зависимости от конкретного материала и особенностей реставрируемой постройки.

1. Подготовка к ремонту — очищение арматуры и бетонных или железобетонных поверхностей, удаление пыли, организация качественного освещения на рабочем месте, подготовка инструментов, проверка оборудования (при необходимости). На данном этапе также устраняются все имеющиеся протечки.
2. Приготовление ремонтных составов — некоторые смеси могут приобретаться уже готовыми, а сухие составы готовятся непосредственно на месте строительства. В процессе приготовления используются бетоносмесители, а для небольших объёмов смесей будет вполне достаточно дрели, снабжённой миксерной насадкой. На данном этапе очень важно иметь в виду жизнеспособность готовой смеси. На 1 кг сухого состава требуется в среднем 120-130 мл воды. Для того чтобы правильно приготовить раствор, важно иметь тару нужного объёма и необходимое оборудование.
3. После подготовки основания и самого ремонтного материала можно приступать непосредственно к процессу реставрации. К примеру, композиционные материалы распределяются по бетонному основанию с использованием валика или малярной кисти. Если в составе ремонтной смеси присутствует кварцевый песок, то в ход может пойти шпатель.
   

Ремонт трещин в бетоне

У любой трещины, независимо от её расположения и размеров, есть причина, которую необходимо устранить до того, как приступать к заделке самой трещины. Также перед началом работы с самой трещиной следует устранить все дефекты поверхности, в том числе убедиться, что на ней не присутствуют сколы, участки шелушения и куски старой грязи.

Особенности ремонта трещин определяются свойствами самих трещин. Например, некрупные дефекты, которые уже закончили расширение, можно только покрыть защитными составами. Более глубокие трещины, склонные к дальнейшему расширению, рекомендуется прибегнуть к монтажу так называемых пломб. Для этого с обеих сторон от повреждения срезаются небольшие участки бетон, благодаря чему формируется камера. Это необходимо для того, чтобы оголить арматуру и организовать небольшой зазор, необходимый для установки пломбы. Камера тщательно очищается, после чего заполняется фибробетоном.

Более серьёзные повреждения, чем те, что описаны выше, устраняют либо при помощи плоских анкерных болтов и защитного покрытия, либо посредством инъектирования. Второй вариант предполагает введение вглубь трещины цементного или полиуретанового раствора с использованием специального инъекционного оборудования.

Работа с неактивными трещинами также заключается в создании камеры шириной минимум 4 мм и заполнением её раствором на основе полимерных веществ. Если неактивная трещина обладает большой глубиной, её дополнительно подвергают инъектированию. Работа с активными трещинами предполагает применение тиоколовых мастик и дополнение их уплотнительными шнурами в случае глубоких дефектов. Это поможет не только вернуть целостность бетонному покрытию, но и провести гидроизоляцию повреждения. 

Если говорить об инъецировании, то для небольших дефектов применяется технология низкого напора пневмоинъектором, а для глубоких повреждений — высоконапорная технология. Первым делом выполняется установка пакеров, через которые и вводится ремонтный раствор, который готовится с учётом его жизнеспособности. Скорость нагнетания смеси должна постепенно возрастать, максимальное давление при этом может составлять 40 Бар. В большинстве случаев устанавливается давление в 20 Бар, которого обычно вполне достаточно.

Читайте больше о ремонте бетона в наших статьях:

• Ремонт трещин в бетоне: Технологии и материалы для заделки трещин
• Гидроизоляция и герметизация трещин в бетоне, кирпиче и других основаниях
• Инъекционная гидроизоляция

Схема инъектирования трещин в бетоне

Ремонт поверхности бетона

Восстановление поверхности бетона, испорченной многочисленными мелкими повреждениями, можно провести всего в два этапа: сначала поверхность очищается, промывается водой и избавляется от неплотного бетона, а после этого заполняется ремонтным раствором. Наплывы бетона важно устранять при помощи отбойного молотка или зубила сразу, до полного застывания бетона. 

В тех случаях, когда необходимо провести восстановление бетонной поверхности большой площади, применяется метод торкретирования, то есть нанесения на плоскость ремонтного раствора под высоким давлением. Такой подход позволяет устранить даже самые мелкие дефекты. Нанесение бетона осуществляется либо сухим (при помощи сжатого воздуха), либо мокрым (под воздействием воды) способом. Оба способа считаются достаточно эффективными, а для построек из железобетона зачастую применяется их комбинация.  

Восстановление защитного слоя бетона

Прежде чем приступать к восстановлению защитного покрытия бетона, важно освободить поверхность от любых загрязнений, от участков малопрочного бетона и от продуктов коррозии. В некоторых случаях, например, когда требуется усилить постройку, выполняется дополнительное армирование конструкции с применением стальных анкерных болтов. 

Последовательность действий может выглядеть следующим образом:

• Освобождение дефектных участков при помощи дисковой пилы;
• Избавление поверхности от непрочного и слабого бетона;
• Очищение арматуры от продуктов коррозии при помощи химических составов;
• Обработка армирующего каркаса защитными растворами;
• Монтаж дополнительного армирования стальной сеткой;
• Увлажнение старого бетонного основания;
• Распределение ремонтного состава по рабочей поверхности;
• Выравнивание покрытия и последующий уход за ним.

Ремонт и реставрация бетона и железобетона при большом участке повреждения

Несвоевременное восстановление дефектов бетонных или железобетонных конструкций приводит к дальнейшему разрушению материала, отколу крупных участков поверхности, формированию трещин и пустот в большом количестве и другим повреждениям. Для того чтобы решить такую проблему, следует восстановить защитную поверхность материала, тщательно очистив её и избавив от всех малопрочных участков. 

Подготовленную таким образом поверхность фактурируют, то есть формируют на ней большое количество засечек, способных обеспечить более качественное сцепление нового слоя материала со старым. Восстанавливаемая зона должна иметь ровную кромку, глубина которой составляет не менее 1 см. 

По завершении всех подготовительных мероприятий можно приступать к нанесению ремонтного состава: это делается либо вручную послойно, либо посредством напыления под высоким давлением. На протяжении 7-10 дней после проведения работ необходимо ухаживать за бетонной поверхностью, периодически увлажняя её. 

Защита и гидроизоляция бетона после его восстановления

Для защиты армирующего каркаса от коррозионного воздействия применяются специальные ингибиторы коррозии. Они обладают способностью проникать вглубь бетона, минуя плотные слои цемента, и доходить непосредственно до арматуры, которая и нуждается в антикоррозионной защите. Для того чтобы защитный состав достиг своей цели, его необходимо наносить на предварительно очищенную и высушенную бетонную поверхность при температуре окружающего воздуха, превышающей 0 градусов по Цельсию.

Также ингибиторы можно распылить по поверхности с использованием пульверизатора безвоздушной технологии. Для плотного бетона следует использовать несколько подходов нанесения защитных составов, которые организуются с временным промежутком в 8 часов. Перед тем как наносить на бетонную поверхность другие покрытия, необходимо промыть её водой при помощи оборудования, работающего под давлением.

Для гидрофобоизации бетонного покрытия применяются специальные составы, которые разрешается наносить только на «зрелый» бетон, уложенный не менее, чем 28 суток назад. Перед нанесением гидрофобного покрытия мокрая рабочая поверхность высушивается вплоть до освобождения от влаги каждой отдельной поры, а неровная поверхность обязательно шлифуется. Для распределения материала по основанию применяется распылитель, работающий под низким давлением, а также щётки с щетиной из нейлона. 

Защищающий бетонное покрытие от влаги наносится на поверхность и оставляется на ней в жидком виде на ближайшие 20 минут. Важно обеспечить отсутствие на поверхности любых сухих участков. По прошествии этого времени покрытие очищают вручную или с использованием машин и пылесосов. Как только поверхность высохнет, она будет готова к дальнейшей обработке любыми другими материалами.

Нормативная документация: ГОСТ и СНиП по ремонту бетонных и железобетонных конструкций

Нажав на ниже расположенную ссылку, вы сможете скачать следующий нормативный документ СНиП:

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Цены на работы по ремонту бетона и различных бетонных и железобетонных конструкций

Ниже представлена таблица с усреднёнными расценками на различные виды работ по ремонту бетонных и железобетонных конструкций:

Окончательная стоимость работ по ремонту бетона, а также по реставрации бетонных и железобетонных конструкций зависит от объёмов работы, сложности поставленных задач, выбранных материалов и некоторых других моментов. Как правило, с увеличением числа квадратных метров, которые необходимо отреставрировать, стоимость работы на каждом отдельном квадратном метре уменьшается. 

Альтернативой является выполнение всех ремонтных работ самостоятельно. В таком случае имеет значение только стоимость материалов, которые понадобятся для проведения работ, а также время, потраченное на выполнение поставленной задачи. Перед началом ремонта необходимо составить подробный проект конструкции и её повреждённых элементов, а также убедиться в том, что ремонт будет целесообразным и безопасным для сооружения.