2. 1. 2. Проектирование ремонта и усиления плиты.

Согласно [ 3 ], увеличение прочности нормального сечения плиты путем наращивания сечения бетона и арматуры является наиболее экономичным мероприятием.

Однако для реализации этого способа усиления следует предварительно предусмотреть технологические мероприятия для обеспечения совместной работы новых и старых материалов.

Согласно рекомендациям [ 3, 7 ] поверхность старого бетона, который имеет коррозионные повреждения и пятна минеральных масел нужно подготовить следующим образом:

1. Механическим способом (с помощью электроперфоратора, металлической щетки и др.) необходимо удалить грязь, остатки старого пола, продукты коррозии арматуры, бетон с пониженной прочностью или очень смазанный маслами.

2. Растворами щелочей и поверхностно - активных веществ нейтрализовать следы кислот, солей и минеральных масел (т.е. восстановить водородный показатель бетона pH > 11,0).

3. Финишную очистку провести струей пароводяной смеси с помощью установки фирмы "Bosch".

4. На поверхность подготовленного бетона нанести глубокопроникающую грунтовку типа Церезит СТ -17.

Для восстановления сечения плиты используем мелкозернистый бетон, который должен иметь следующие дополнительные характеристики качества:

• ускоренные темпы твердения и увеличения прочности;

• отсутствие усадки;

• повышенная адгезия к существующему бетону и арматуре;

• повышенные защитные свойства к арматуре и металлу закладных деталей;

• повышенная подвижность и тиксотропное свойство [ 3 , 7 ].

Этим требованиям отвечают такие системные материалы фирмы « Хенкель Баутехник » (Украина):

1. Церезит СD22 - ремонтная крупнозернистая смесь из цемента, кварцевого песка и полимерных добавок, которые обеспечивают такие эксплуатационные характеристики: адгезия раствора к бетонному основанию более 2,0 МПа, прочность на сжатие через двое суток не менее 20 МПа (через 7 суток - 40МПа), прочность на растяжение при изгибе через двое суток - 5 МПа (через 7 суток - 6,5МПа), деформации усадки, не больше чем 0,012. К сухой смеси Церезит СD22 (масса упаковки 25 кг ) добавляют 3,5 л воды с температурой +15 ˚ С - +20 ˚ С. Жизнеспособность раствора - до 45 мин., а температура окружающей среды от -5˚С до +30˚С. Раствор наносят на подготовленную поверхность тонким слоем с помощью шпателя. Расходы ремонтного материала составляют 1,6 кг/м² на 1мм толщины слоя.

2. Церезит СD23 - мелкозернистая (дольки наполнителя размером до 1мм) ремонтная смесь. СD23 предназначен для устройства адгезионного слоя между "старым" и "новым" бетоном, восстановление мелких повреждений поверхностного слоя толщиной до 10 мм. Церезит СD23 по сравнению с Церезит СD22 имеет лучшую адгезию к бетону основания (не менее 2,4 МПа через 2 суток), прочность на растяжение при изгибе не менее 5 МПа через 2 суток и 6,9 МПа - через 7 суток. До 25 кг сухой смеси СD23 добавляют 3,2-3,5 л воды и используют за 45 мин. Наносят СD23 тонким слоем жесткой щеткой. Основной ремонтный слой из Церезит СD22 наносят на влажный (незатвердевший) адгезионный слой.

Проверим прочность плиты в крайнем пролете (сечение 1-1) и прочность плиты над первой промежуточной опорой (сечение 2-2), когда толщину бетона плиты восстановлено до проектного значения h_пл = 100мм без увеличения площади арматуры. Тогда:

мм;

мм.

Если проектная прочность бетона Церезит CD22 составляет R = 40 МПа, то класс бетона будет В = 0,8 R = 32 МПа ( = 15,7 МПа табл. 8 [ 5 ], по интерполяции при = 0,9).

Высота сжатой зоны бетона:

мм ,

мм .

Прочность нормального сечения 1-1 плиты крайнего пролета и прочность нормального сечения 2-2 плиты над первой промежуточной опорой нарощенной бетоном до h_пл = 60мм без увеличения площади арматуры составляет:

 

и является не достаточной для обеспечения несущей способности конструкций, потому что

Вывод: данного наращивания до величины фактической толщины плиты недостаточно, необходимо нарастить слой бетона плиты на большую величину.

Принимаем

мм;

мм.

мм ,

мм .

 

Теперь усиление является достаточным и условия выполняются:

По конструктивным требованиям [ 3, 5 ] верхнюю и нижнюю зоны плиты дополнительно армируют 4-мя стержнями Ø6А240С (с шагом - 300 мм). Эту арматуру крепят двумя способами : 1 - « прихваткой » дуговой сваркой к конструктивной арматуре в зонах, где она не нужна по расчету и с помощью вязальной проволоки - в средней части пролета; 2 - пластинками металла, которые пристреливаются дюбелями Ø3 с помощью монтажного пистолета.