Как найти пустоты в бетоне

Главная / Новости / Бетонные пустоты или соты. Причины появления и варианты предотвращения

При строительстве бетон может использоваться в различных элементах: колоннах, балках, фундаментах, плитах перекрытий и т.д. Иногда при залитии бетона в опалубку, образуются полости, куда бетон не смог затечь. Со стороны эти пустоты похожи на пчелиные соты. Если еще жидкий бетон в таком виде не подвергнуть вибрации, то после затвердевания полости останутся, обнажая заполнитель. Бетонные соты не только снижают прочность конструкции, но и обеспечивают прохождение воды, которая, в свою очередь, разъедает арматурные стержни. Коррозия – это процесс, который протекает в арматурных стержнях даже в хорошем бетоне. Это все приводит к потере сцепления между стержнями и бетоном, что очень негативно влияет на безопасность и срок жизни бетонных конструкций. Бетонные соты обычно видны на стыке колонн и балок. Чаще всего они появляются из-за переизбытка арматурных стержней, что приводит к плохому заполнению бетоном.

Причины появления сот в бетоне:

1. Недостаточное уплотнение бетона.
2. Недостаточное покрытие арматурных стержней.
3. Неправильная обработка бетона.
4. Бетон начал твердеть перед укладкой или заливкой.
5. Высокое свободное падение бетона при заливке.
6. Форма не водонепроницаемая или жесткая.
7. Использование более грубых или крупных агрегатов, чем разрешенные для применения с конкретной смесью.
8. Неправильное размещение стержней на стыке колонны и балки.
9. Добавление большего количества воды, чем предусмотрено, для достижения удобоукладываемости.
10. Стальные перегрузки, не позволяющие бетону стекать во все углы.

Поиск пустот под фундаментом

Фундамент – это основная несущая конструкция любого здания. Он должен обладать необходимой прочностью и изначально проектируется с расчетом выдерживать не только статическую нагрузку от расположенной на нем постройки, но и динамическую, которую создают люди и работающее оборудование.

Поиск пустот под фундаментом

Но целостность и долговечность всего здания зависит не только от самого фундамента, но и от грунта, расположенного под ним. Если здание (даже небольших размеров) строится в сложных геологических условиях (высокий уровень грунтовых вод, наличие пучинистых грунтов и прочее), то основание под фундаментом должно включать в себя дренирующие слои и дополнительное утепление (для защиты от намокания и промерзания бетона во время сезонного подтопления и пучения грунтов). Если же этими правилами пренебречь, то может произойти подмывание грунта, после чего фундамент может изменить свое положение и даже разрушиться. Своевременно узнав о наличии пустот под фундаментом можно предпринять меры по их устранению и предотвратить неблагоприятные последствия.

Как обнаружить пустоты

Под фундаментом с помощью георадиолакации
Причинами образования пустот могут быть:

• Природные процессы (движение грунта и грунтовых вод, развитие карстовых полостей);
• Разрушение подземных резервуаров, инженерных сетей и прочих скрытых объектов, расположенных под плитой;
• Подмывание грунта с одной из сторон здания (чаще всего это происходит при разрушении отмостки и прочих элементов защиты фундамента).

Когда полость достигает критических размеров ее наличие становится очевидным – либо начинается разрушение фундамента, либо происходит смещение (крен) всего здания. Пустоты небольшого размера проще всего обнаружить при помощи геолокации. Для этого используется георадар – это небольшой по размерам мобильный радиолокатор направленного действия.

Геофизики обследуют фундамент жилого дома

Данный прибор производит подповерхностное зондирование практически любых сред (в том числе неоднородных). В случае с фундаментом, помимо пустот он может обнаружить:

• Скрытые инженерные сети и коммуникации (трубопроводы, линии электропередач и прочее);
• Слои утепления (чаще всего их устраивают под фундаментом типа «шведская плита»);
• Арматурный каркас;
• Места подтопления и образования льда;
• Пустоты, трещины и прочие дефекты самого фундамента.

Наша компания имеет многолетний опыт в области обследования конструкций неразрушающими методами. В своей работе мы используем последнюю модификацию георадара отечественного производства «ОКО-3», который оснащается сменными антенными блоками. Отдельные блоки обеспечивают глубину зондирования до 25 метров и более, благодаря чему становится возможным обнаружение пустот даже под фундаментами массивных производственных зданий. Мы можем оказать весь комплекс услуг по обнаружению таких пустот с последующим оформлением отчета (согласно действующему техническому регламенту), либо предоставить георадар в аренду вместе с квалифицированным оператором. Поскольку прибор оборудован встроенным регистрирующим устройством (компьютером), то результаты зондирования (радарограмму) можно увидеть в режиме реального времени. Прибор обладает большой точность, а благодаря специализированному программному обеспечению радарограмму можно на месте изучить в различных масштабах и произвести регулировку амплитуд волн. Это позволит безошибочно определит пустоты, не спутав их с утеплителем или участками подтопления.

Способы устранения и предотвращения появления сот в бетоне:

1. Высота падения бетона должна быть минимальной.
2. Рекомендуется использовать смесь, подходящую для ситуации.
3. Необходимо убедиться, что в смеси достаточно мелких частиц, чтобы заполнить пустоты между крупными заполнителями.
4. Обеспечение полного уплотнения бетона и подходящие методы укладки сводят к минимуму риск расслоения.
5. Опалубка должна быть жесткой, стыки водонепроницаемыми, а проходы через опалубку должным образом загерметизированы.
6. В местах соединения колонн и балок следует использовать бетон с заполнителем строго 20 мм и ниже с немного большим количеством воды и цемента, чтобы избежать образования сот. Простукивание деревянным молотком сторон опалубки с внешней стороны во время бетонирования поможет в значительной степени минимизировать соты в случае заливки колонн и балок. Использование более тонкой иглы (25 мм или меньше) с возможностью вибрации также поможет в значительной степени уменьшить количество сот в сложных местах бетонирования.
7. Простукивание деревянным молотком опалубки снаружи во время бетонирования в значительной степени поможет уменьшить количество сот.

Контроль дефектов бетона

Рис. 1. Пример конструкции с участком недовибрированного бетона Статья посвящена вопросам контроля, «лечения» и локализации дефектов бетона монолитных конструкций, даются различные рекомендации по выявлению и устранению различных видов дефектов. В статье также приводятся наиболее часто встречающиеся дефекты конструкций.

К настоящему моменту монолитное домостроение занимает все большую долю в области промышленного и гражданского строительства в городах России. Данному факту способствуют такие положительные предпосылки, как скорость, инновации и уникальность проектов, а также свободный выбор конфигурации будущего здания, не зависящий от типовых элементов. С каждым годом совершенствуется технология производства железобетонных конструкций, внедряются новые строительные материалы, разрабатываются индивидуальные проекты. Наряду с этим с каждым годом ужесточаются

Рис. 2. Дефект, устраненный ремонтной смесью типа Mapegrout Thixotropic

требования к выполнению строительно-монтажных работ и проектных решений. Для достижения положительного результата работы на объектах необходимо осуществлять контроль за качеством процесса производства.

Особое внимание необходимо уделять качеству возводимого монолитного железобетонного каркаса здания как основного «скелета» воплощенного в реальность проекта.

В данной статье отведем особое внимание вопросу по контролю, «лечению» и локализации дефектов бетона монолитных конструкций.

Сегодня существует достаточное количество рекомендаций по выявлению и устранению различных видов дефектов. Попытаемся сформулировать основные аспекты по минимизации данных воздействий на конструктив.

Согласно классификатору существует 2 основных вида дефектов:

• значительный — дефект, при наличии которого существенно ухудшаются эксплуатационные характеристики строительной продукции и ее долговечность. Такие дефекты подлежат устранению до скрытия их последующими работами;
• критический — дефект, при наличии которого здание, сооружение, его часть или конструктивный элемент функционально непригодны, дальнейшее ведение работ по условиям прочности и устойчивости небезопасно либо может повлечь снижение указанных характеристик в ипроцессе эксплуатации. Данные дефекты подлежат безусловному устранению до начала последующих работ или с приостановкой начатых работ.

Следует отметить, что наиболее часто встречающимися дефектами конструкций являются:

• участки с оголенной арматурой;
• наплывы;
• трещины;
• полости и пустоты в «теле» бетона, а также в узлах сопряжения конструкций и в зоне холодных швов;
• сколы на поверхности;
• участки с недовибрированным бетоном (см. рис. 1);
• раковины и каверны;
• нарушение толщины защитного слоя бетона;
• инородные включения;
• участки с расслаивающимся и шелушащимся бетоном;
• участки с промороженным бетоном.

Рис. 3. Исправленный дефект балки
Стоит сказать о причинах появления дефектов, так как, предотвратив их, зачастую можно избежать ненужных финансовых затрат и немалой трудоемкости, связанных с ремонтом конструкций. Такой дефект, как наплыв из бетона, является как одним из следствий неправильной установки или недостаточной герме-алчности опалубки, либо ее низкого качества. Полости и пустоты в конструкциях образуются при недостаточном уплотнении бетонной смеси, чрезмерного воздухововлечения и попадания в зону бетонирования инородных предметов (строительного мусора) и ряда других факторов.

Недостаточная толщина защитного слоя зачастую связана с неправильной установкой или смещением опалубки, ее некачественной поверхностью, а также с нарушением или отступлением от проекта при выполнении арматурных и бетонных работ.

Рис. 4. Исправленный дефект в примыкании конструкций

Появлению трещин, как правило, сопутствуют неправильный уход или его отсутствие за конструкциями (резкий перепад температур), в иных случаях — нагружение конструкций до достижения бетоном требуемой проектом прочности, ошибки в чертежах, не до конца проработанные решения по проблемам процесса проведения земляных работ и ряд других причин.

В качестве материала для лечения дефектов применяют сухие многокомпонентные смеси из специального безусадочного цемента, фракционированных заполнителей, армирующих волокон и комплекса полимерных добавок (Mapegrout Thixotropic (см. рис. 2), БИРСС, Sika, CONSOLIT BARS 113, ЭМАКО S88 или аналогичные составы (по согласованию с НИИЖБ). Такие смеси при затворении водой позволяют приготовить безусадочную, пластичную, не расслаивающуюся смесь, обеспечивающую следующие основные требования по прочности, адгезии, трещиностойкости, морозостойкости, водонепроницаемости ит.д.

Рис. 5. Исправленный дефект в конструкции стены

Вышеперечисленные показатели должны быть не ниже проектных значений монолитных железобетонных конструкций.

Также существует явление так называемого «ремонта», целью которого является лишь сокрытие дефектов различными способами: замазывание трещин, полостей несоответствующими ремонтными составами, цементной смесью на неподготовленное основание (без его обеспыливания, обезжиривания, конфигурирования и т.д.). Данный факт ведет к негативным последствиям и значительным финансовым потерям. Существует значительный риск деструкции конструкций и, как следствие, некачественно выполненных последующих отделочных работ. Для устранения данной проблемы в первую очередь рекомендуется создавать специализированные бригады или звенья, прошедшие соответствующее обучение.

Как правило, ремонтные работы начинают осуществлять после тщательного изучения дефектных участков, к которым доставляются необходимый инвентарь, приспособления и средства для безопасного выполнения работ.

Основным и наиболее часто встречающимся дефектом является недовибрированный бетон.

Рис. 6. Пример монолитности конструкций после использования деревянного бруса

Важно отметить, что в зимний период бетонирования при скоростном монолитном домостроении отремонтированную поверхность необходимо защитить тепловлагоизоляционным материалом, тем самым предохраняя ее от испарения влаги и сохраняя тепло в «теле» ремонтируемого участка, учитывая еще и собственную экзотермию смеси за счет цементного вяжущего (см. рис. 3, 4, 5). В построечных условиях в качестве защитного покрытия может служить соответствующий размер фанерной доски, совмещенный с распространенным материалом «Этафом».

Также считаем нужным отметить, что для соблюдения монолитности стен лифтовой шахты с нижележащим перекрытием необходимо с внутренней стороны перед установкой стеновой опалубки жестко установить деревянный брус. Это позволяет исключить перепад в бетоне между торцом плиты перекрытия и стенами шахты (см. рис. 6).

Эти приемы позволяют сэкономить время, трудовые и материальные затраты при ускоренном темпе строительства и сжатых производственных сроках.

В заключение отметим, что при строительстве объектов любого назначения необходимо осуществлять регулярный контроль за процессом производства и стараться вовремя соблюдать нормативные, технологические и проектные требования.

Библиографический список

1. СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительное конструкций зданий и сооружений».
2. Классификатор основных видов дефектов в строительстве и промышленности строительных материалов. Госстрой России, М.: ЦИТП Госстроя России, 1993.
3. ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинг технического состояния».
4. МРДС 02-08 «Пособие по научно-техническому сопровождению и мониторингу строящихся зданий и сооружений, в том числе большепролетных, высотных, уникальных».
5. CHuII 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции. М., 1998. в. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».
6. Пособие по обследованию строительных конструкций. АО «ЦПИ-ИПромзданий», М.: 1997.
7. Руководство по проведению натурных обследований промышленных зданий и сооружений, АО «ЦНИИПромзданий», М., 1997.
8. СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции».
9. СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

Похожее

Как определить марку бетона, все возможные способы

При это вы должны понимать что не сможете получить на 100% достоверную информацию, так как ее может дать только полное лабораторное исследование. Но, относительно точное понимание, какой бетон переда вами, получите.

Проверка склерометром

Это ручной инструмент, который позволяет определить прочность застывшего бетона на месте. Работает он путем создания ударного импульса на поверхность. Таким образом определяется марка материала и отображается на дисплее. Быстрый и удобный способ. Но, стоит такой прибор от 200 долларов и покупать его для одноразовой проверки может быть не целесообразно.

Проверка ультразвуком

Этот способ так же требует наличия специального оборудования, например ПУЛЬСАР-2М. С его помощью можно получить более точные данные. Однако, недостатков для одноразового использования не мало. Цена данного прибора сейчас порядка 72 000 рублей. Даже если вы возьмете его напрокат или у знакомых, самостоятельно провести проверку не сможете так как метод требует определенных знаний и опыта. Услуги профессионального дефектоскописта так же стоят не дешево.

Самостоятельная проверка на глаз

При невозможности провести экспертизу или отсутствии необходимого оборудования, получить примерное понимание о качестве бетона можно несколькими простыми способами.

Проверяем поверхность

Важным показателем качества бетона является гладкость его поверхности. Внимательно ее осмотрите, проведите по ней рукой. Поверхность должна быть гладкая, если есть кратеры, это говорит о излишках воды. На ней не должно быть больших отслаивающихся сколов, она не должна крошится. Если такие признаки есть, это значит что не были соблюдены правила заливки и марка прочности может существенно снизится.

Визуально осмотрите поверхность, цвет должен быть насыщено серый, возможно с синим оттенком. Желтый и коричневый оттенки говорят о большом содержании песка, а значить более низком качестве. Цвет должен быть равномерным по всей поверхности, обратное говорит о плохом перемешивании раствора.

Проверяем звук

Здесь работает физика:

• низкая плотность материала дает глухой звук,
• высокая плотность дает более звонкий.

Для такой проверки понадобится кусок трубы, не большой и молоток. Прикладываем трубу к бетонной поверхности и наносим удар. По полученному звуку можем примерно понять плотность материала, однако его нужно с чем то сравнить. Если вы раньше такого не делали, вы не можете понимать как должен звучать качественный материал. Сравнить звук можно, например, с плитой перекрытия поскольку там жесткие требования к качеству, с фундаментными блоками или даже с фонарной опорой.

Если получили очень глухой звук, который даже без сравнения с другими вызывает подозрение, это говорит о низком качестве, а так же о возможный внутренних трещинах. Здесь нужно быть осторожным и принимать решение о проведении более точной экспертизы.

Проверка обычным молотком

Если полученная вмятина превышает 1 см, класс прочности примерно В5 (М75), меньше 0,5 см — В10 (М150). Небольшие останутся на В15-25 (М200-250), на В25 (М350) появятся совсем незначительные повреждения. Более подробно о классах прочности и их характеристики можно почитать здесь.

Проверка привозимого бетона

Как найти продухи в фундаменте?

сложное дело однако я у себя пару так и не нашел, хотя покоцал порядочно, они могут еще и бетоном заплыть, когда опалубка расползается, вывод — надо сразу помечать на опалубке место закладки и закладывать с запасом (продухов много не бывает, как я выяснил, а потом долбить — это уже гораздо сложнее)

ЗЫ молоточком тут не обойдется, кувалдочка треба, идешь и постукиваешь, монолиту ничего не будет, если не скраю ударить а труба провалится.

либо рентгеновским сканером =============== ну не рентгеном, а гамма-контролем (суть метода не сильно меняется:)), но такой девайс просто так не раздобудешь.

Технологии ремонта

Перед реставрацией бетонного покрытия проводят подготовку поверхности:

• удаление грязи, пыли, масел, старого отслоившегося бетона;
• зачистка от ржавчины оголенной арматуры;
• разделка трещин не менее 15 мм в глубину и 5 мм в ширину;
• дополнительное армирование при необходимости.

Ремонт и защиту бетона проводят инъектированием, затиркой или торкретированием с последующей гидрофобизацией или герметизацией.

Инъектирование

Глубокие трещины, сколы, пустоты заполняют под давлением специальными смесями на основе полимеров, эпоксидных или полиуретановых смол, воды.

Восстановление бетона начинают с продувки воздухом поврежденной поверхности. Края щелей обрабатывают ацетоном. Для прочного сцепления с основой материалы должны обладать низкой вязкостью, текучестью, устойчивостью к воде, ультрафиолету, химическим соединениям. Основное требование — адгезия к компонентам бетонного раствора, минимальная усадка при твердении.

Инъекция щели производится через установленные пакеры специальным ремонтным насосом. От вытекания смеси отверстия закрывают защитной пленкой. После закачивания пакеры удаляют, поверхность зачищают.

Почти 60% реставрационных работ осуществляется в результате ремонта трещин в бетоне инъекционным методом.

Затирка

Эту технологию ремонта бетона применяют при раскрытии трещин более 2 мм и глубине повреждений до 5 мм. Наиболее эффективна затирка тиксотропными составами, содержащими армирующее волокно, при восстановлении вертикальных и горизонтальных поверхностей с небольшим количеством дефектов.

Растворы имеют пастообразную консистенцию. Обладают высокой адгезией, прочностью, морозостойкостью. Используют смеси на основе портландцемента с полимерным наполнителем. После нанесения затирки и затвердевания поверхность покрывают герметизирующими составами.

Торкретирование

Способ заключается в набрасывании на ремонтируемую поверхность смеси такого же состава, как материал основы. Различают «мокрое» и «сухое» торкретирование.

В первом случае раствор готовят заранее и распределяют установкой со сжатым воздухом. Вторая технология предполагает смешивание ингредиентов с водой непосредственно на выходе из сопла станции. Толщина слоя торкрет бетона — до 15 см. Предварительная обработка грунтовкой не требуется. Метод очень производительный, позволяет отремонтировать большую площадь за короткий интервал времени. После застывания наносится гидроизоляция.