1. Путем замены кладки фундаментов отдельными участками

Этот способ применяется, если фундамент выполнен из каменной клад­ки: кирпича, мелких блоков, бутовой или бутобетонной кладки и кладка имеет значительные разрушения (см. рис. 3). При этом способе фундамент обнажается отдельными захватками, кладка разбирается участками длиной до 1м и тут же выкладывается новая кладка.

П ри выполнении работ этим способом подошва фундамента обычно не затрагивается, вследствие чего исключается необходимость уплотнения грунта. Этот способ усиления наиболее дорогой.

Рисунок 3.3.5 – Усиление конструкций фундаментов отдельными частями

1 – разрушенный фундамент, 2 – ж.-б. подушка, 3 – стена, 4 – контуры нового фундамента

2. Путем цементации.

Способ цементации отличается малой трудоемко­стью, безопасностью и простотой исполнения. Этим способом обычно усили­вают фундаменты из каменной кладки или бетона, имеющие трещины. Цемен­тация — инъецирование или нагнетание водоцементной смеси в трещины кладки. Внутренние раковины и трещины обычно сообщаются между собой и в отдельных местах выходят на наружную поверхность. Через наибольшее развитые раковины производится нагнетание водоцементной смеси.

Работа выполняется в следующей последовательности:

1) освобождают шов от ила и грязи;

2) устанавливают трубки, концы которых доводят до середины фундамента; на каждый сквозной вертикальный шов устанавливают по две трубки;

3) заделывают швы цементным раствором состава 1:3 со всех доступ­ных сторон фундамента на максимальную глубину; швы заделывают для того, чтобы наружу не вытекала водоцементная смесь во время инъекции;

4) нагнетают водоцементную смесь через установленные трубки.

Состав водоцементной смеси принимают обычно В/Ц - 1:1,5. Даже при незначительном давлении раствор, если он не встречает препятствий, рас­пространяется на 15-25 мм. Вытекание раствора на расстоянии 5 м по гори­зонтали и 1,5 м по вертикали — обычное явление. При этом раствор выте­кает из отверстия синхронно с нагнетанием его в тело фундамента.

Р исунок 3.3.6 – Инъецирование фундаментов

1 – отверстия для инъекции, 2 – инъекторы, 3 – гидроизоляция.

Радиус распределения смеси можно установить по потемнению от на­сыщения влагой поверхности усиливаемых конструкций и их отсыреванию.

3. Путем торкретирования.

Работы по торкретированию практически не отличаются от аналогичных работ при новом строительстве. Особенно­сти следующие.

Поверхность конструкции должна быть тщательно подготовлена: необ­ходимо удалить пыль, грязь, удалить отвалившиеся куски бетона, камня, раствора. Гладкие бетонные поверхности необходимо сделать шероховаты­ми. Для этого их насекают с помощью пневматического инструмента, а при небольших объемах работ — с помощью зубила и молочка. Для придания шероховатости возможно также использование металлических щеток.

Возможно торкретирование конструкции по металлической сетке.

Работы приходится вести в стесненных условиях.

4. Путем устройства железобетонных рубашек или набетонок.

Усиле­ние с помощью рубашек выполняют в том случае, когда невозможно вы­полнять усиление цементацией.

С помощью железобетонных рубашек усиливают фундаменты железо­бетонные, бетонные, кирпичные, бутовые, бутобетонные и т.д.

Рубашка — это сплошное обстонирование фундамента, осуществляемое с дополнительным армированием и позволяющее усилить его основные размеры. Рубашка охватывает усиливаемый элемент с четырех сторон.

Благодаря усадке бетона железобетонные рубашки плотно обжимают усиливаемый элемент и работают совместно с ним. Набетонник устраивает­ся при одностороннем усилении фундамента.

Прочность сцепления нового бетона со старым зависит от обработки по­верхности усиливаемого фундамента, условий укладки бетонной смеси, способов ее уплотнения, густоты армирования и т. д. Поэтому при произ­водстве работ необходимо руководствоваться следующим.

Поверхность обетонирусмого фундамента должка быть шероховатой.

Это достигается путем насечки бетона перфораторами либо отбойными молотками со специальными насадками (если позволяют условия произвол-ива работ и конструкции фундамента).

Кроме того, отбойными молотками с обычным рабочим оборудованием (пиками) можно путем мелкого скола устраивать на поверхности бетона многочисленные неглубокие ямки, которые создают хорошую шеpoховатость.

При небольшом объеме работ и невозможности использовать ручные машины насечку поверхности существующего фундамента допускается выполнять вручную с помощью зубила и молотка, могут применяться так­же металлические щетки.

При усилении бутобетонных фундаментов для обеспечения сцепления их с новым бетоном следует удалить раствор в швах па границе сопряжения конструкций на глубину 10—15 мм. В швы рекомендуется забивать обрезки арматурной стали.

При усилении бетонного фундамента рубашку анкеруют путем устрой­ства с помощью перфораторов шпуров, куда затем вставляют анкеры. Раз­меры анкеров, шаг установки и способ крепления должны быть предусмот­рены рабочим проектом. Может быть применен способ установки анкеров на эпоксидном клее.

Перед бетонированием поверхность усиливаемого фундамента необхо­димо очистить от пыли и грязи, а бетон увлажнить. Эта работа должна быть закончена за 1,5-2 часа до начала укладки бетонной смеси в опалубку. При этом необходимо следить за тем, чтобы поверхность была влажной, но не мокрой, так как лишняя вода увеличивает водоцементное отношение укла­дываемой бетонной смеси, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на качестве сцепления нового бетона со старым.

Для повышения прочности сцепления старого и нового бетона можно ис­пользовать: 1) коллоидный цементный клей, получаемый в результате виброактивацин цементных паст с пониженным водоцементным отношением.

Для приготовления коллоидного цементного клея используют обычный портландцемент марки 500. Такой клей можно использовать для склеивания бетонов прочностью до 30 МПа. При этом прочность шва склейки при ис­пытании на изгиб с приложением нагрузки по шву составляет 90-95% прочности соответствующего монолитного контрольного образца.

Особый эффект может быть получен в случае использования коллоидно-цементного раствора (КЦР). Дня получения КЦР портландцемент домолотом цементе (до удельной поверхности 5000 см2/г) прочность шва превышает прочность контрольных образцов.

Клей может наноситься па поверхность бетона кистью или специальным распылителем.

Большим достоинством коллоидного цементного клея является большая «жизнеспособность». Этот клей можно использовать в течение 7 ч после его приготовления.

Прочность стыка старого и нового бетона повышается даже при нанесе­нии на поверхность старого бетона тонкого слоя обычного цементного тес­та непосредственно перед укладкой нового бетона.

Для повышения прочности стыка можно старый бетон покрывать поли­мерным клеем, например, на основе эпоксидных смол. При этом прочность стыка будет большей, чем прочность стыкуемых бетонов. Однако при этом состав клея необходимо подобреть таким образом, чтобы коэффициент линейного (т.е. температурного) расширения клея равнялся коэффициенту линейного расширения бетона.

Бетонную смесь для усиления фундаментов рекомендуется приготов­лять на нормальном портландцементе. Вес остальные цементы (и особенно быстротвердеющие) не обеспечивают 100%-ной прочности соединения ста­рого фундамента с рубашкой или набетонкой, так как в рубашке возникают значительные напряжения от усадки бетона в процессе его твердения.

Для уплотнения бетонной смеси применяют глубинные или поверхностные вибраторы. Это позволяет не только качественно выполнить работы, но и обес­печивает заполнение бетонной смесью всех щелей, зазоров, впадин и т.д.

Качество уплотнения бетонной смеси в значительной мере зависит от ее пластичности. Особенно это относится к устройству рубашек и набетонок с высоким процентом армирования, а также рубашек с небольшими размера­ми, когда невозможно применить глубинные вибраторы и смесь уплотняют вручную, В этих случаях осадка конуса бетона должна быть 8- 10 см. Доя большей прочности бетона рекомендуется обезводить его, например, путем вакуумирования.