Усиление железобетонного фундамента: Усиление фундамента: пошаговая инструкция | Строительный портал

Усиление фундаментов железобетонной обоймой – ПроектДон

Метод усиления фундаментов зависит от многих факторов, среди которых основными являются: качество грунта основания, наличие и характер грунтовых вод, особенности конструкции существующих фундаментов, глубина их заложения, материал и конструкция стен здания, величины нагрузок, которые они передают. Одним из популярных методов является усиление фундаментов железобетонной обоймой. Способ, основанный на взятии существующей конструкции в армированную обойму из бетона толщиной 50-100 мм, как правило, применяется для фундаментов неглубокого заложения.

В каких случаях выполняется усиление фундаментов железобетонной обоймой

Усиление необходимо осуществлять при выявлении в конструкции фундамента таких нарушений:

• нарушение целостности защитного слоя, оголение и коррозия арматуры;
• разрушение кладки бутовых фундаментов;
• обнаружение существенных трещин и сколов, снижающих эксплуатационные характеристики фундаментов;
• механическое повреждение фундамента при выполнении работ.

Усиление фундаментов железобетонной обоймой может осуществляться для увеличения их несущей способности, в случае планирования реконструкции здания, надстройки этажей, установки на перекрытия тяжелого инженерного оборудования. Метод позволяет повысить срок эксплуатации и надежность конструкции. Обойма монтируется на фундаменты ленточного типа (с двух сторон) и столбчатого (с четырех).

Технология усиления фундаментов железобетонной обоймой

Конструктивно железобетонная обойма состоит из арматуры и слоя бетона, обрамляющего существующий фундамент. Арматура, помимо выполнения своей основной функции, служит также для связи конструкции усиления со старой фундаментной конструкцией. Работы по усилению выполняются в следующей последовательности:

• выполняются контрольные шурфы для обмеров и обследования технического состояния фундамента, по результатам которого назначается способ усиления;
• разрабатывается проект усиления фундаментов железобетонной обоймой с определением толщины слоя бетона, диаметра и шага арматуры, схемы армирования и порядка выполнения работ;
• на выбранном участке вокруг фундамента отрывается котлован и выполняется крепление откосов;
• поверхность существующего фундамента очищается;
• выполняется монтаж арматурного каркаса и закладных;
• производится установка опалубки и выполняется заливка бетона;
• после набора бетоном прочности опалубка разбирается;
• выполняется гидроизоляция и обратная засыпка;
• операция повторяется на следующем участке.

Особенности усиления фундаментов железобетонной обоймой с уширением подошвы

Усиление фундамента может выполняться также с уширением его подошвы. При этом давление, передаваемое конструкцией на основание, распределяется более равномерно, что позволяет в некоторой степени компенсировать недостаточную несущую способность грунта. Банкеты уширения и существующая подошва должны иметь жесткое сцепление. Размер уширения определяется по расчету на основании данных инженерно-геологических изысканий и фактических нагрузок от здания. Стоимость усиления фундаментов железобетонной обоймой с уширением подошвы выше, но в определенных случаях эти затраты более чем оправданы.

Усиление фундаментов железобетонной обоймой в Ростове

От правильности расчета усиления и качества выполнения работ зависит прочность и долговечность всего здания, поэтому к выбору подрядной организации необходимо подойти ответственно. В Ростове и области компанией, имеющей штат высококвалифицированных специалистов, современное оборудование и значительный опыт усиления зданий и сооружений, является ПроектДон.

Наши инженеры в кратчайшие сроки выполнят осмотр существующего фундамента и обследуют проблемные места. По результатам обследования мы предложим клиенту наиболее надежные и экономичные решения по усилению конструкций.

Для получения более детальной информации звоните 8 (961) 295 28 55.

Усиление фундамента железобетонной обоймой: технология

В ходе эксплуатации возникает ситуация когда нужно укрепить старый фундамент дома. Причиной этому может быть потеря основанием несущей способности или проведение реконструкции, после которой увеличивается нагрузка на фундамент.

Усиление фундамента железобетонной обоймой – один из методов укрепления существующего основания. Он позволяет увеличить жилую площадь и препятствует разрушению основания дома.

Железобетонная обойма для усиления фундамента

Фундамент такого типа может быть монолитным или сборным. Монолитный – заливается бетоном в подготовленную опалубку с арматурной обвязкой. Сборный возводится из железобетонных конструкций блочного типа.

Железобетонную обойму для усиления фундамента ставят двумя способами – с расширением подошвы основания и без такого расширения:

• С расширением основания устраивают в случае надстройки дома или недостаточной толщине несущих стен.
• Обойму без уширения используют при укреплении отдельных поврежденных фрагментов фундамента. При этом несущая способность стен является достаточной.

Очередность проведения работ следующая:

1. По всей длине основания дома выкапывают траншею. Открытый фундамент очищают от частиц грязи и обрабатывают цементным молочком. На поверхности фундамента просверливают отверстия для арматурных прутьев. Их диаметр составляет до 20 мм и размещают их в шахматном порядке. Прутья должны выступать из стены на 15 см.
2. На этих арматурных стержнях в дальнейшем формируют арматурный каркас, обваривая его листовым металлом. В очищенные от грязи пустоты фундамента и отверстия с закрепленными стержнями под давлением подается бетон. Жидким раствором обрабатываются и все трещины на фундаменте. После затвердевания бетонного раствора бетоном заполняют все пространство металлической опалубки.

Железобетонная обойма представляет собой полностью замкнутую конструкцию, охватывающую собой всю площадь фундамента, а не только поврежденной части.

Основная задача усиления фундамента посредством устройства железобетонной обоймы – более равномерное распределение нагрузки на подошвы вследствие некачественного выполнения строительных работ. Именно таким фактором вызывается обустройство металлических обойм без увеличения площади подошвы. В верхней ее части для дополнительного крепления к основанию устанавливают анкера.

Фундаменты неглубокого заложения обустраивают железобетонными обоймами с увеличенной площадью подошвы. Прежде всего, это касается бетонных оснований и оснований из кладки.

При устройстве обойм для усиления фундамента следует учитывать состояние старого основания. Для увеличения качественного и прочного сцепления необходимо снять верхний слой бетона из усиливаемого фундамента. Таким образом, можно достичь монолитности существующего фундамента и железобетонной обоймы. В качестве дополнительного обеспечения прочности приваривают к поверхности арматурные стержни, штрабы, металлические балки, бетонные шпонки, анкера и другие крепежные элементы.

Усиление фундамента, принципы и методы

Выбор способов ремонта и усиления ленточных и столбчатых фундаментов мелкого заложения зависит от причин, вызывающих необходимость усиления, особенностей конструктивного решения фундаментов, действующих нагрузок, а также от инженерно-геологических условий и степени стесненности рабочей площадки. От принятого способа усиления или ремонта существенным образом зависит организация и технология производства работ.

Основные способы усиления фундаментов мелкого заложения с их краткой характеристикой даны ниже.

Усиление и восстановление кладки фундаментов цементацией. Способ применяется, когда кладка ослаблена по всей толще, а увеличения нагрузки на фундамент нет. Цементация производится путем нагнетания в пустоты фундамента через инъекционные трубы цементного раствора консистенции от 1:1 до 1:2 и более под давлением 0,2…1,0 МПа (рис. 7). Через один инъектор заполняется пространство диаметром 0,6…1,2 м.

Рис. 7. Усиление кладки фундамента при ее большом износе инъекцией цементного раствора: 1 – инъекторы; 2 – фундамент; 3 – цементный раствор

Обычно число мест инъекции зависит от степени разрушения кладки фундаментов. Работы по укреплению целесообразно вести захватками длиной 2,0…2,5 м. Иногда для уменьшения расхода раствора боковые поверхности фундамента перед цементацией покрывают цементной штукатуркой.

Ремонт и усиление тела фундаментов материалами на основе полимеров. Способ основан на использовании полимербетонов, полимерных растворов и мастик для заделки трещин в теле фундаментов и инъецирования их внутрь. Для заделки трещин шириной 2 мм и более и раковин глубиной менее 50 мм используются полимеррастворы и полимермастики. Если разрушения более значительны и имеются обнажения арматуры, восстановление выполняют полимербетоном или полимерраствором, нанесением торкретбетона. При наличии пустот, трещин и других дефектов внутри тела для укрепления его используют инъекционное лечение полимерными смесями смол с отвердителями. В связи с высокой стоимостью смол инъекцирование их ограничивается небольшими объемами дефектов.

Усиление фундамента.

Устройство защитных растворных рубашек. Способ применяется при ремонте незначительных наружных повреждений фундаментов. Для этого в кладку в шахматном порядке через 0,5 м заделываются металлические анкеры, к которым прикрепляется арматурная сетка, и затем наносится раствор на крупном песке простым оштукатуриванием или торкретированием. Иногда вместо раствора наносят бетон, применяя пневмонабрызг или укладку в опалубку. Данный способ обычно применяется совместно с другими мерами усиления. Из-за появления трещин в ступенях ленточного фундамента их усилили путем устройства над ступенями продольных железобетонных балок (рис. 8). Балки опираются на контрфорсы, ширина которых определяется по расчету на смятие кладки в местах пересечения ригеля контрфорса с кладкой стены. Расстояние между контрфорсами находится из расчета балок на изгиб. Весь фундамент заключается в железобетонную рубашку, монолитно связанную с балками.

Рис. 8 Вариант усиления кладки ленточного фундамента:
1 – фундамент; 2 – трещины в ступенях; 3 – продольная балка на ступени; 4 – контрфорс; 5 – рубашка; 6 – рандбалки; 7 – стена здания

Частичная замена кладки фундамента. Производится при ремонтах со средней степенью разрушения тела фундамента. Способ применяется когда нагрузка на фундамент увеличивается, а несущая способность основания достаточна.

Усиление железобетонных фундаментов обоймами ввиду простоты и надежности устройства получило широкое распространение в практике. Обоймы, устраиваемые без углубления фундамента, могут выполняться как без увеличения площади подошвы, так и с ее уширением. По материалу они могут быть бетонными и железобетонными. Последние более надежны, так как охватывают усиливаемый фундамент, обжимая его при усадке бетона.

Обоймы без увеличения площади подошвы фундаментов устраиваются редко. Их применяют в тех случаях, когда тело фундамента имеет недостаточную прочность, а его подошва и основание находятся в хорошем состоянии.

Обоймы с увеличением площади подошвы фундамента устраиваются в фундаментах мелкого заложения, выполненных из различных кладок, бетона или железобетона. Изготовление обойм возможно как на всю высоту фундамента, так и на часть высоты (рис. 9). Применяют данный способ при необходимости увеличения нагрузки на фундамент и недостаточной несущей способности основания. По этим причинам обоймы достаточно часто используют для усиления бутовых и бутобетонных фундаментов при надстройке или других видах реконструкции зданий старой постройки. Некоторые схемы таких усилений, даны на рис. 10.

Рис. 10. Усиление фундамента увеличением площади подошвы (варианты)

Обоймы устраивают как в подвальных, так и бесподвальных зданиях. Возможные схемы усиления обоймой фундаментов и стен подвала приведены на рис. 11.

Рис. 11. Усиление фундамента и стен подвала обоймой

При необходимости значительного увеличения площадей подошвы применяются более жесткая система разгрузочных балок с устройством подкосов, опирающихся на кладку (рис. 9, в). Для обеспечения жесткости в продольном направлении балки между собой связывают уголками и арматурными стержнями. После обетонирования фундамент имеет повышенную несущую способность. На рис. 11, б приведено подобное решение для сборного ленточного фундамента. Толщина обоймы и требуемая величина уширения подошвы определяются расчетами с учетом повышения расчетной нагрузки в случае реконструкции или снижения несущей способности грунтов при эксплуатации. При необходимости не только уширения подошвы, но и повышения прочности тела стен подвала или колонн обоймы фундаментов и стен делают едиными (рис. 10).

После усиления уширенная часть фундамента начинает воспринимать часть действующей и дополнительной нагрузок. В случаях большого увеличения нагрузок элементы уширения должны быть введены в работу путем предварительного обжатия основания. В настоящее время в практике имеется значительное количество способов обжатия. Для ленточных фундаментов, в частности, может быть применен способ, суть которого заключается в установке с двух сторон фундамента дополнительных железобетонных сборных блоков уширения, нижнюю часть которых стягивают анкерами из арматурной стали, пропущенными сквозь них и существующие фундаменты. Верхняя часть блоков отжимается от поверхности фундаментов клиньями или домкратами. В результате этого блоки поворачиваются вокруг нижней, закрепленной анкерами точки, и подошвой обжимают неуплотненный грунт основания. После обжатия зазор между блоками и фундаментом расклинивается и заполняется бетоном (рис. 12, а).

Рис. 12 Усиление фундамента. Варианты схем с уширением.

Известен и другой способ усиления с обжатием основания. Суть его заключается в установке по периметру фундаментов блоков обоймы, которые путем горизонтальных усилий обжатия тяжами вдавливаются в грунт (рис. 12, б). Для облегчения погружения блоков в грунт поверхность контакта блоков и фундамента смазываются антифрикционными материалами. При стягивании тяжей, пропущенных через прижимные щиты, блоки усиления сдавливаются и сползают вниз вдоль фундамента, обжимая тем самым грунт. После обжатия между блоками и поперечными балками, проходящими через стену здания, устанавливаются клинья, а блоки связывают фиксирующей затяжкой.

Рассмотренные способы пригодны в случаях, когда фундамент не имеет консолей. При наличии их применяют, например, способ, схема которого дана на рис. 12, в. В этом случае, с помощью домкратов через заранее уложенные бетонные элементы на грунт основания передается давление, несколько меньшее, чем под подошвой фундамента. Перед снятием домкратов устанавливают распорные клинья, а затем устраивают бетонную обойму

Усиление путем подведения конструктивных элементов под подошву фундаментов. В качестве дополнительных элементов, подводимых под существующие фундаменты, используют плиты, столбы и сплошные стены. Возможные схемы усиления даны на рис. 13.

В случае незначительного увеличения глубины заложения с одновременным уширением подошвы фундамента под нее подводят железобетонные плиты (рис. 13, а). Для этого на участках длиной 1…2 м. грунт под фундаментом откапывают и на месте изготавливают монолитную железобетонную плиту или монтируют сборные железобетонные элементы. После обжатия грунта в основании промежуток между плитой и подошвой фундамента заполняют бетоном, тщательно уплотняя его вибраторами.

Отдельные столбы под фундамент подводят в тех случаях, когда возможна передача нагрузки на более прочный грунт, расположенный на небольшой глубине от подошвы. Столбы располагают по линии или в шахматном порядке на определенном расстоянии друг от друга (рис. 13, б, в).

В случае недостаточной несущей способности основания или при необходимости устройства подвала под фундаменты подводят сплошную стену (рис. 13, г). Иногда стенку выполняют с одновременным увеличением площади подошвы.

Рис.13. Усиление фундамента путем подведения конструктивных элементов под подошву.

При значительном ослаблении тела фундамента и необходимости его заглубления иногда более выгодно сделать разборку старого и построить новый с необходимой глубиной заложения. Для ленточных фундаментов последовательность операций устройства фундаментов приведена на рис. 14. Вначале через стену пропускают разгружающие балки, надежно опирая их на опоры из шпальных клеток или домкраты. Последние более удобны, так как позволяют регулировать положение балок. После передачи нагрузки от стен на опоры старый фундамент разбирается отдельными захватками длиной 2,0…3,5 м и устраивается новый на более глубокой отметке. Между новым фундаментом и стеной для обеспечения их совмесной работы производится инъецирование песчано-цементного раствора под давлением. Затем осуществляется засыпка котлована и демонтаж разгружающих конструкций.

Рис. 14. Усиление фундамента методом замены старого на новый.

Изменение конструктивного решения фундаментов. В практике используются приемы усиления путем переустройства столбчатых фундаментов в ленточные (рис. 15). Для этого между столбами устраивают железобетонную стену в виде перемычки, нижнюю часть которой подводят под подошву существующего фундамента. Перемычка охватывает также подколонник. В случае незначительного повышения несущей способности перемычка может выполняться с уширенной подошвой. При необходимости устройства подвала перемычку делают на всю высоту столбов.

Рис 15. Усиление фундамента путем переустройства столбчатых фундаментов в ленточные

При значительном увеличении нагрузки столбчатые фундаменты переустраиваются в перекрестно-ленточные и плитные, а ленточные в плитные (рис. 16).

Рис.16. Усиление фундамента переустройством.

Усиление фундаментов сваями. Сваи применяют для передачи нагрузки от фундаментов на более прочные слои грунта в тех случаях, когда основание имеет высокую деформативность и наблюдаются подземные воды, осложняющие процесс уширения или заглубления фундаментов.

Во всех случаях усиление производят двумя приемами: пересадкой фундамента на выносные сваи или подведением свай под подошву фундамента. Выносные сваи применяют при высоком уровне грунтовых вод, а подводимые при низком. В ленточных фундаментах выносные сваи устраиваются с одной или двух сторон фундамента, в столбчатых фундаментах они располагаются как с двух противоположных сторон, так и по всему периметру (рис. 17). Подводимые под подошву сваи могут устанавливаться в один, несколько рядов или кустами. Головы свай с усиливаемыми фундаментами соединяются ростверками, выполняемыми в виде железобетонных поясов для ленточных фундаментов или железобетонных обойм для столбчатых. Длину свай назначают по расчету в зависимости от характеристик грунтов и нагрузок на фундамент. В практике применяется большое количество способов усиления фундаментов сваями различного конструктивного решения. Некоторые из них рассмотрены ниже.

Рис.17. Усиление фундамента сваями.

Усиление набивными и буронабивными сваями. Набивные сваи устраивают погружением в основание обсадочных труб диаметром 250…375 мм с последующим извлечением из них грунта и заполнением их бетоном с трамбованием или уплотнением сжатым воздухом (пневмонабивные сваи). Иногда могут быть использованы набивные сваи, выполняемые по технологии винтового продавливания. Скважины образуются спиралевидными снарядами, при проходке которых грунт не извлекается, а уплотняется. В случае устройства буронабивных свай пробуривают скважины, устанавливают арматурные каркасы и бетонируют ствол.

При усилении столбчатых фундаментов набивными и буронабивными сваями вначале бетонируют сваи. Затем головы свай с арматурными выпусками связывают железобетонной обоймой, выполняемой вокруг существующего фундамента (рис. 18, а). Концы свай должны быть заглублены в прочный грунт. Для усиления могут быть поставлены две, четыре или больше свай, расположенных симметрично.

При усилении ленточных фундаментов выносные сваи размещают параллельными рядами с обеих сторон фундамента. Вынос свай определяется удобством расположения бурового оборудования. В случаях усиления выносными сваями фундаментов из бутовой кладки в них на требуемой высоте устраивают штрабы, в которые монтируют металлические продольные балки (рандбалки). Под продольными балками устанавливают поперечные металлические балки. Шаг балок 2,0…3,5 м. После установки балок по верху свай бетонируется ленточный ростверк. Для обеспечения совместной работы фундамента и установленных свай производят расклинивание промежутка между ростверком и поперечными балками. Схема такого решения приведена на рис. 18, б.

Рис. 18. Усиление фундамента с объединением продольных и поперечных балок.

В сборных ленточных фундаментах может использоваться вариант, схема которого приведена на рис. 18, в. При этом в стене фундамента отверстия не пробивают, а поперечные железобетонные балки изготавливают на месте, объединяя их арматурными стержнями, пропускаемыми через горизонтальные швы кладки. Балки работают совместно со стеной за счет сил трения и сцепления.

Усиление вдавливаемыми сваями. В настоящее время накоплен большой опыт повышения несущей способности фундаментов вдавливаемыми сваями. Сваи могут быть как цельными, так и составными из отдельных элементов. Этот способ имеет целый ряд преимуществ: отсутствие динамических и вибрационных воздействий на здание при устройстве усиления, нет необходимости в усиленном армировании ствола сваи, высокая точность установки свай, минимальное загрязнение окружающей среды и незначительные энергозатраты при устройстве.

Ленточные фундаменты можно усиливать с помощью выносных вдавливаемых свай из трубчатых элементов длиной 0,8…1,2 м, располагаемых попарно с двух сторон стены, схема подобного усиления приведена на рис. 19, а. Сваи погружают домкратами, усилия от которых передаются на железобетонные балки, изготавливаемые совместно со сплошным железобетонным поясом, который затем омоноличивается со сваями. Вдавливание свай осуществляется одновременно с двух сторон стены. Трубчатые элементы по мере вдавливания стыкуются между собой с помощью сварки. После вдавливания, демонтажа домкратов и упорных балок заполняются полости свай бетоном, устанавливаются арматура и опалубка оголовок свай и через отверстия в балке производится их бетонирование. В ряде случаев под ленточные фундаменты сваи можно подводить в один ряд. Работы выполняют из шурфов, откопанных до подошвы или ниже подошвы фундаментов (рис. 19, б).

Рис. 19. Усиление фундамента вдавливаемыми сваями.

Для передачи нагрузки на сваю между домкратом и сваей устанавливается распределительная подушка. Чтобы не снимать домкрата после каждого вдавливания, его приваривают к подушке. После вдавливания звена поршень домкрата поднимают вверх и сваю наращивают очередным звеном. При вдавливании необходимого количества звеньев сваю закрепляют с помощью уголков и клиньев, убирают домкрат и заполняют полость трубы бетоном, а шурф – бутобетоном.

В строительной практике часто используют составные вдавливаемые железобетонные сваи «Мега». Сваи состоят из трех типов секций; головной, рядовых и нижней (рис. 20). Сначала отрывают шурф ниже подошвы фундамента и устанавливают нижнюю секцию. Затем на нее прикрепляют головную секцию и сверху ставят домкрат, упирающийся в специальный распределительный элемент. После вдавливания нижней секции домкрат демонтируют, снимают головную секцию, устанавливают рядовую секцию, затем головную и монтируют снова домкрат. После вдавливания установленной рядовой секции операцию повторяют до тех пор, пока конец сваи не достигнет проектной отметки. На последнем этапе промежуток между распределительным элементом и сваей расклинивают и заполняют бетоном. В случае передачи больших нагрузок сваи «Мега» делают выносными в два ряда (рис. 20, б). При этом они связываются поперечными железобетонными балками.

Рис. 20.Усиление фундамента вдавливаемыми железобетонными сваями «Мега»

Усиление фундамента буроинъекционными сваями позволяет производить работу без разработки котлованов, обнажения тела фундаментов и нарушения структуры грунта основания. Сущность этого способа заключается в устройстве под фундаментом жестких корневидных свай, передающих большую часть нагрузки на более плотные слои грунта. Сваи выполняют вертикальными или наклонными с помощью установок вращательного бурения, позволяющих пробуривать скважины через расположенные выше стены и фундаменты.

В скважины устанавливают арматурные каркасы и через инъекционные трубы нагнетают цементно-песчаный раствор или мелкозернистый бетон. Отличительной особенностью данного типа свай является их малый диаметр (127…190 мм) и относительно большое по сравнению к диаметру заглубление (более 100). Наибольшее распространение буроинъекционные сваи получили при усилении оснований и фундаментов реконструируемых и реставрируемых зданий. Сваи имеют значительную прочность на растяжение, поэтому их иногда используют в качестве анкеров в конструкциях, подверженных воздействию горизонтальных сил. Некоторые схемы усилений буроинъекционными сваями приведены на рис. 21.

Рис.21. Усиление фундамента
буроинъекционными сваями.

Усиление фундамента способом «стена в грунте».

Способ применяют при усилении фундаментов, расположенных вблизи фундаментов других зданий, на стесненной площадке, в сложных грунтовых условиях и т.п. Конструктивные решения усиления (глубокими стенами или прямоугольными столбами) зависят от причин усиления грунтовых условий, величины и характера нагрузок на фундамент, а также ряда других факторов. Например, при устройстве глубоких выемок или подвалов вблизи существующего фундамента, усиление производится глубокими стенами, возводимыми между выемкой и фундаментом (рис. 22, а). При этом повышение устойчивости стены достигается устройством анкерных креплений. Увеличение несущей способности столбчатых фундаментов может обеспечиваться возведением вокруг них глубоких стен или столбов прямоугольного сечения с двух- или четырехсторонним расположением (рис. 22 б, в), а иногда в виде замкнутого короба (рис. 22, г). Стены и столбы объединяются с фундаментом железобетонной обоймой. При необходимости для одновременного увеличения устойчивости основания и усиления фундамента устраивают параллельные глубокие стены, объединенные стенами-перемычками меньшей глубины (рис. 22, д). За счет заключения в жесткую обойму при таком решении значительно повышается устойчивость основания и одновременно происходит усиление фундамента.

Рис. 22. Усиление фундамента
способом «стена в грунте»

Иногда усиление фундаментов производят комбинированными способами, одновременно устраивая «стены в грунте» и сваи, а также применяя различные способы закрепления грунтов и оснований.

Усиление фундамента опускными колодцами позволяет повысить несущую способность за счет заключения грунта основания в жесткую обойму. Колодец (круглый или прямоугольный в плане) опускают по мере выемки грунта по наружному периметру его стен. При этом основание фундамента сохраняется ненарушенным и заключается в обойму (рис. 23). Размеры колодца в плане и его глубина определяются расчетом, при этом грунт внутри колодца рассматривается как тело в жесткой обойме.

Рис.23. Усиление фундамента
опускными колодцами.

При усилении ростверков в случае большой степени их износа устраивают железобетонные обоймы. Возможная схема обоймы дана на рис. 24, а. Арматура обоймы должна быть замкнутой по периметру ростверка.

По возможности ее следует делать предварительно напряженной. В случае оплывающих грунтов и наличия большого количества воды усиление фундамента производят с применением способа «стена в грунте» (рис. 24, б). Иногда под ростверк подводят дополнительные железобетонные ленты, усиливая тем самым ростверк и верхние участки свай (рис. 24, в).

Рис.24. Усиление фундамента железобетонными обоймами.

Усиление свайного фундамента в случае недостаточной несущей способности можно выполнять задавливанием дополнительных свай или наращиванием существующих свай дополнительными секциями. Чаще всего устраивают дополнительные выносные сваи. Пример последнего дан на рис. 25.

Рис.25. Усиление свайного фундамента задавливанием дополнительных свай.

25. Усиление фундаментов.

Фундаменты являются важным элементом здания, обеспечивающим его прочность, устойчивость и долговечность, в связи с чем вопросам их усиления придается большое значение.

Понятие “усиление фундаментов” включает в себя несколько моментов: усиление грунтового основания, увеличение площади подошвы фундамента и его разгрузка за счет устройства дополнительных опор. Особенно неблагоприятна для большинства зданий неравномерная осадка фундаментов, обусловленная неоднородностью грунтового основания и ухудшением его свойств при замачивании. Поэтому при усилении фундаментов часто оказывается достаточным улучшить физико-механические характеристики грунтового основания.Наибольшее распространение получили цементация и силикатизация грунтов.

При усилении бутобетонных фундаментов старых зданий хорошо зарекомендовал себя метод железобетонной обоймы, который позволяет увеличить площадь подошвы фундамента и одновременно повысить его прочность. Для этого в фундаменте пробиваются сквозные отверстия, через которые пропускаются стальные или железобетонные балки с шагом 2-3 м. После укладки арматурных сеток или каркасов заливается бетонная смесь. Совместная работа обоймы и фундамента обеспечивается балками и силами трения по поверхности контакта.

С целью повышения эффективности обоймы перед ее устройством производится обжатие грунта основания бетонными блоками (банкетами) при помощи домкрата (табл.4.11, п.2).

Усиление осуществляется следующим образом: в предварительно пробитые в фундаменте отверстия вставляются балки (поз.1) и замоноличиваются бетоном класса В15-В20. Затем укладываются банкеты и на них – домкрат в распор с балкой. Усилие обжатия грунта домкратом фиксируется с помощью распорок, а затем – отвердевшим бетоном обоймы. Работы по усилению производятся; последовательно, участками по всей длине фундамента.

Если прочность материала фундамента низкая и не позволяет выполнить обжатие грунта выше упомянутым способом, то фундамент предварительно усиливают продольными балками, укладываемыми на растворе в специально устроенные ниши (табл.4.11, п.3).

Усиление фундаментов сваями получило в последнее время широкое развитие при реконструкции зданий. В табл.4.12, п.1 показан способ усиления набивными сваями, скважины под которые делаются посредством пневмопробойника импульсно-упорного действия. При сравнительно небольшой мощности воздействующего механизма пробойник позволяет получать в пылевато-глинистых грунтах скважины диаметром 12-20 см без выемки грунта, что очень удобно в стесненных условиях реконструкции. Кроме того, вокруг скважины создается зона уплотненного грунта, обеспечивающая благоприятные условия для работы сваи.

В табл.4.12 представлены способы усиления фундамента сваями, состоящими из последовательно вдавливаемых в грунт секций. Сваи могут быть из стальных труб или железобетонными. Задавливание секций, имеющих длину 0,5-1,5 м, осуществляется с помощью домкрата, установленного под фундаментом в специально вырытой нише или же по обе стороны от фундамента. Наращивание секций сваи производится до тех пор, пока сопротивление вдавливанию не достигнет заданного проектом предельного значения. Затем давление в гидродомкрате сбрасывается до величины, при которой определяется контрольное погружение. Величина контрольного погружения должна быть не более 0,1 мм за 30 минут наблюдений. Установки для вдавливания УБПС-640, 660, 3000 рассчитаны соответственно на усилия 640, 660 и 3000 кН, минимальный шаг свай составляет 450-600 мм.

Эффективность усилия в каждом конкретном случае определяется в зависимости от технического состояния существующего фундамента и ожидаемого после реконструкции увеличения нагрузки.

Таблица 4.11 Усиление фундамента наращиванием

1 Усиление без обжатия грунта основания

1 Балка I 16…24

2 Бетон наращивания кл. В12,5…В20

3 Арматурная сетка из стержней кл. А1Ø10… 12 с шагом 200

2 Усиление с обжатием грунта основания

1 Балка I 16…24

2 Бетон наращивания кл. В12,5…В20

3 Домкрат

4 Бетонный блок (сборный)

3 Усиление стальной обвязкой и обжатием грунта основания

1 Балка I 16…2

2 Бетон наращивания кл. В12,5…В2

3 Домкрат

4 Бетонный блок

5 Балка [ 20…26

Таблица 4.12 Усиление фундамента сваями

1 Усиление буронабивными сваями

1 Балка 16…24

2 Бетон кл. В12,5…В20

5 Буронабивная свая Ø120…200

6 Арматурный каркас

2 Усиление вдавливанием свай вне фундамента

7 Железобетонная балка (ростверк)

8 Стальные тяжи Ø20…25

9 Домкрат

10 Элемент свай

3 Усиление вдавливанием свай под фундаментом

9 Домкрат

10 Элемент сваи

11 Распределительная плита

12 Направляющая стойка

Усиление жестких фундаментов может осуществляться путем увеличения их подошвы или с помощью свай различного типа. При проектировании усиления необходимо максимально использовать существующий фундамент, обеспечив его совместную работу с элементами усиления.

Несущую способность фундаментов реконструируемого объекта определяют с учетом фактических прочностных и деформативных характеристик материала фундамента и грунтов основания, а при свайных фундаментах используют также результаты полевых испытаний (зондирование, статические испытания и др.).

Увеличение размеров подошвы фундаментов необходимо при росте нагрузок, недостаточной несущей способности грунтов основания, а также при существенном повреждении фундаментов в процессе эксплуатации. Эффективными средствами увеличения подошвы фундаментов являются железобетонные «рубашки», наращивание, частичная или полная подводка новых фундаментов.

Железобетонная «рубашка» представляет собой монолитную оболочку, которая охватывает существующий фундамент со всех сторон. Арматура оболочки образует пространственный каркас, и для обеспечения совместной работы старого фундамента с конструкцией усиления обязательно стыкуется на сварке с предварительно обнаженной арматурой усиливаемого фундамента. Рабочую арматуру «рубашки» устанавливают вдоль граней усиливаемого фундамента (рис. 10.1).

Рис. 10.1. Усиление фундаментов железобетонной «рубашкой»:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — железобетонная «рубашка»; 3 — арматура усиления; 4 — усиливаемая колонна; 5 — обойма колонны

Рис. 10.2. Усиление ленточного фундамента подводкой:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — разгружающая балка; 3 — подставка; 4 — распределительный ростверк; 5 — домкрат

Если, кроме усиления фундаментов требуется также усиление колонны, то бетонирование обоймы для колонны и «рубашки» следует выполнять одновременно. Если колонна не требует усиления, «рубашку» фундамента заводят выше нижней части колонны на величину не менее большей стороны колонны и не менее пяти толщин «рубашки».

При усилении фундамента наращиванием увеличение его подошвы осуществляется с одной, двух или трех сторон. При наращивании, так же как и при устройстве «рубашек», необходимо обеспечивать стыковку на сварке оголенной арматуры старого фундамента с новой арматурой усиления.

Одним из вариантов наращивания является передача части нагрузки с существующего фундамента на отдельные плиты с помощью металлических или железобетонных балок, пропущенных через отверстия в усиливаемом фундаменте (рис. 10.2). В этом случае опорные плиты предварительно обжимаются с помощью домкратов или гравитационной нагрузкой до расчетной.

Ленточные неармированные фундаменты могут наращиваться с помощью арматуры, заанкеренной в тело фундамента и обетонированной на расчетную ширину усиления (рис. 10.3).

Рис. 10.3. Усиление ленточных фундаментов наращиванием:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — арматурный каркас наращивания; 3 — металлические трубы; 4 — шпуры

Подводка новых частей фундамента может осуществляться рядом с существующим (рис. 10.4). В этом случае нагрузка от несущего элемента передается на фундамент усиления через подкосы и металлическую (железобетонную) обойму.

При подводке новых фундаментов следует обеспечить плотное прилегание подошвы существующего фундамента с новым. При подводке под ленточные фундаменты конструкции усиления рекомендуется размещать на прямых участках с максимальными нагрузками, так как подводка новых фундаментов в углах и пересечениях вызывает серьезные трудности.

Усиление фундаментов с помощью свай осуществляется путем устройства свай по контуру существующего фундамента или под ним. Такое усиление применяется при значительных и неравномерных осадках грунтов основания, при существенном увеличении нагрузок на фундаменты, для повышения устойчивости основания в случае приложения к фундаментам значительных горизонтальных сил и т. д.

Цельные сборные железобетонные сваи могут применяться, когда габариты цеха позволяют разместить крупногабаритную сваебойную технику и когда динамические нагрузки при забивке свай не приводят к повреждениям окружающих конструкций. При наличии вблизи зоны забивки свай несущих конструкций, неспособных выдержать значительные динамические нагрузки, возможно осуществить вдавливание цельных свай в грунт с помощью гидродомкратов.

Рис. 10.4. Усиление фундаментов подводкой:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — дополнительные фундаменты; 3 — колонка; 4 — металлическая обойма; 5 — металлические подкосы; 6 — элемент усиления

Эффективным средством усиления фундаментов, особенно при неравномерных деформациях сооружения, являются составные сборные сваи «Мега», которые не требуют больших габаритов помещения и включаются в работу сразу после вдавливания. Недостатком этих свай является достаточно высокая трудоемкость работ по их устройству, а также необходимость выполнения временного котлована под подошвой фундамента, что снижает его несущую способность в процессе усиления (рис. 10.5).

Для воспринятия значительных растягивающих усилий применяют винтовые сваи. При усилении фундаментов используют также монолитные сваи различных типов: буронабивные сваи требуют громоздкого оборудования, однако могут применяться в любых грунтовых условиях, в том числе и тех, где забивные сваи неприменимы; пневмонабивные, виброштампованные сваи и сваи Страуса могут применяться в помещениях с ограниченной высотой и не требует сложного технологического оборудования.

Рис. 10.5. Усиление фундамента с помощью свай Мега:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — распределительный элемент; 3 — домкрат; 4 — подпорка; 5 — головной элемент; 6 — рядовой элемент; 7 — нижний элемент сваи

При передаче на фундамент дополнительных горизонтальных и вертикальных нагрузок эффективны буроинъекционные (корневидные) сваи, которые могут также просверливаться через существующий фундамент, используемый в этом случае как ростверк (рис. 10.6).

Рис. 10.6. Усиление фундамента с помощью корневидных свай:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — корневидные сваи

Вместо свай типа «Мега» могут применяться комбинированные металлические трубчатые сваи, погружаемые посекционно в грунт гидродомкратами. Их затем заполняют монолитным бетоном.

Включение в работу существующего фундамента свай усиления выполняется с помощью монолитного плитного ростверка или распределительных балок, которые образуют со сваями рамную систему.

Рис. 10.7. Усиление фундамента ростверком, расположенным в пределах высоты фундамента:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — существующие сваи; 4 — сваи усиления

Плитный ростверк возможно устраивать в пределах высоты существующего фундамента (рис. 10.7) и путем подводки под него (рис. 10.8) Подводка нового ростверка под существующий фундамент достаточно трудоемка и применяется в случае невозможности уширения фундамента в пределах его высоты, при его повреждениях, а также слабых грунтах под его подошвой или при повреждении головок существующих свай.

Примеры объединения усиливаемых фундаментов с дополнительными сваями с помощью плитного ростверка приведены на рис. 10.7, 10.8.

Рис. 10.8. Усиление ленточного фундамента сваями с подводкой нового ростверка: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — существующие сваи; 3 — ростверк усиления; 4 — сваи усиления; 5 — арматурные сетки; 6 — отогнутые стержни

Расчет усиления фундаментов выполняется по двум группам предельных состояний с учетом требований соответствующих нормативных документов СНиП

По первой группе выполняется расчет прочности конструкций фундамента и несущей способности грунта основания, по второй — расчет оснований по деформациям, который требует учета совместной работы здания с основанием.

Несущая способность существующего фундамента определяется с учетом его фактического состояния (степени износа), прочностных характеристик материалов и грунтов основания.

Рис. 10.9. Схемы усиления фундаментов на свайном (а) и естественном (б) основаниях:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — сваи усиления

Рис. 10.10. Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями с устройством рамной системы:

1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи усиления; 3 — железобетонный ригель; 4 — железобетонная подушка; 5 — омоноличивание пробитого под ригель отверстия

Расчет свайного усиления выполняется в зависимости от конструктивного решения существующего фундамента и его состояния. При плохом состоянии свайного фундамента, а также при опирании фундамента на естественное основание количество свай усиления определяется из расчета воспринятия всей нагрузки. При хорошем состоянии существующего свайного фундамента количество свай усиления определяют из расчета передачи на них только дополнительной нагрузки.

Несущая способность трубобетонных вдавливаемых свай определяется по формуле

F_d = E_и x, (10.1)

где F_и — усилие вдавливания; у, — переходный коэффициент, принимаемый равным 0,9 для глинистых грунтов, 0,85 — для песчаных.

Расчет каждого отдельного элемента составной сваи типа «Мега» осуществляется как для сжатого элемента с учетом продольного изгиба и случайного эксцентриситета, определяемого в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01—84. Учитывая возможную несоосность при стыковке отдельных элементов, несущая способность всей сваи определяется умножением на поправочный коэффициент, который принимается при длине сваи до 4 м — 0,75; от 4 до 6 м — 0,6 и свыше 6 м — 0,5.

Рис. 10.11. Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями с устройством рамной системы: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи усиления; 3 — металлические балки; 4 — стена

Рис. 10.12. Усиление столбчатого фундамента на естественном основании с устройством ростверка, армированного металлическими балками: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — металлические балки; 4 — сваи усиления

Несколько способов усиления фундамента существующего частного дома

Давайте сначала рассмотрим основные причины, из-за которых на поверхности основания дома появляются трещины и которые вызывают разрушение бетонной конструкции:

Зачем нужно делать анализ фундамента?

Перед началом укрепления фундамента, следует тщательно провести анализ повреждений и только после этого выбирать какой-то конкретный способ усиления. Очень часто фундамент подвержен разрушению вследствие проседания грунта под ним или же из-за чрезмерных нагрузок. В таком случае можно осуществить уширение подошвы фундамента, тем самым сделав его намного надежней и устойчивей.

Если речь идет о ремонте бутового фундамента, то здесь идеально работает так называемая цементация, когда внутренние пустоты основания заполняются жидким цементом. Однако не будем забегать далеко вперёд, и рассмотрим основные способы усиления фундаментов на сегодняшний день.

Усиление фундаментов торкретированием — что это?

Усиление фундаментов торкретированием что это? Это один из действенных способов восстановления эксплуатационных качеств строительных конструкций зданий и сооружений.

Торкретирование представляет собой механический метод нанесения на поверхность фундамента цементно-песчаного раствора под давлением сжатого воздуха.

Вследствие этого на поверхности фундамента образуется ровное, прочное монолитное покрытие толщиной 10-30 мм, с заполнением всех трещин, неровностей, раковин. Результатом торкретирования является увеличение прочности и морозостойкости конструкции.

Усиление фундаментов торкретированием — что это и когда это нужно выполнять

Метод торкретирования применяется для восстановления и усиления фундаментных конструкций здания при обнаружении в них следующих нарушений:

• разрушение защитного слоя бетона вследствие воздействия погодных факторов;
• расслоение и нарушение фундаментов из бутового камня;
• появление трещин на фундаменте в результате его осадки;
• нарушение целостности конструкции в результате механических повреждений.

Торкретирование может выполняться в целях повышения несущей способности фундамента и увеличения срока его службы. Усиление фундамента методом торкретирования производится при реконструкции здания с изменением величин нагрузок.

Усиление фундаментов торкретированием — что это и какова технология производства работ

Торкретирование фундаментов производится при помощи специального оборудования, торкрет-пушки и компрессора, подающих цементно-песчаный раствор под давлением 150-350 кПа. Скорость струи при этом может составлять до 100 м/с.

Для торкретирования используется смесь соотношением цемента к песку от 1:2 до 1: в сухом виде подается в сопло торкрет-пушки по одной линии, тогда как по другой подводится вода. Затворенная водой смесь выбрасывается из сопла на обрабатываемую поверхность.

За один проход можно создать покрытие толщиной 10-15 мм.

Разновидностью технологии торкретирования является набрызг-бетон (или «мокрый» способ торкретирования), характеризующийся большей крупностью заполнителя (как правило, используется щебень фракцией не более 8 мм).

«Мокрый» способ торкретирования подразумевает, что в сопло торкрет-пушки подается уже готовая смесь, затворенная водой.

Таким методом можно добиться образования на обрабатываемой поверхности слоя торкретбетона толщиной до 10 см и более.

Усиление фундаментов торкретированием — что это и каковы особенности этого метода

Покрытие, нанесенное методом торкретирования отличается высокой плотностью и низким уровнем капиллярной пористости.

В сравнении с обычным обетонированием фундамента, в торкретбетоне в процессе усадки практически не образуются трещины и раковины.

При выполнении работ некоторое количество наносимого материала может теряться за счет отскока. Величина отскока зависит от условий ведения работ и может составлять от 10 до 20 процентов.

Усиление фундаментов торкретированием — что это и кто выполняет эти работы в Ростове

Одним из ключевых направлений деятельности компании ПроектДон является усиление фундаментов торкретированием в Ростове -на-Дону и области. К вашим услугам опытные инженеры и квалифицированные исполнители работ, которые в кратчайшие сроки готовы ознакомиться с проблемой и предложить клиенту наиболее надежное и экономичное решение.

За консультациями и дополнительной информацией обращайтесь по телефону 8 (961) 295 28 55.

Причины разрушения фундамента

К причинам, по которым происходит разрушение фундамента, можно отнести:

• применение строительных материалов низкого качества;
• использование дома с несоблюдением правил эксплуатации;
• несоблюдение технологии строительства основания;
• наличие наклона на участке;
• проведение земляных работ рядом с домом;
• изменение некоторых показателей грунта;
• увеличение веса строения;
• внутренние и внешние вибрации;
• наводнение.

Часто к разрушению фундамента приводит изменение уровня грунтовых вод и пучение грунта. В таком случае можно создать дренажную систему и произвести гидроизоляцию фундамента. Стоит помнить, что усиление ленточного фундамента должно производиться только после устранения причины его разрушения. Если этого не сделать, конструкция будет постепенно разваливаться.

Железобетонная обойма для усиления фундамента

Фундамент такого типа может быть монолитным или сборным. Монолитный – заливается бетоном в подготовленную опалубку с арматурной обвязкой. Сборный возводится из железобетонных конструкций блочного типа.

Железобетонную обойму для усиления фундамента ставят двумя способами – с расширением подошвы основания и без такого расширения:

• С расширением основания устраивают в случае надстройки дома или недостаточной толщине несущих стен.
• Обойму без уширения используют при укреплении отдельных поврежденных фрагментов фундамента. При этом несущая способность стен является достаточной.

Очередность проведения работ следующая:

1. По всей длине основания дома выкапывают траншею. Открытый фундамент очищают от частиц грязи и обрабатывают цементным молочком. На поверхности фундамента просверливают отверстия для арматурных прутьев. Их диаметр составляет до 20 мм и размещают их в шахматном порядке. Прутья должны выступать из стены на 15 см.
2. На этих арматурных стержнях в дальнейшем формируют арматурный каркас, обваривая его листовым металлом. В очищенные от грязи пустоты фундамента и отверстия с закрепленными стержнями под давлением подается бетон. Жидким раствором обрабатываются и все трещины на фундаменте. После затвердевания бетонного раствора бетоном заполняют все пространство металлической опалубки.

Железобетонная обойма представляет собой полностью замкнутую конструкцию, охватывающую собой всю площадь фундамента, а не только поврежденной части.

Основная задача усиления фундамента посредством устройства железобетонной обоймы – более равномерное распределение нагрузки на подошвы вследствие некачественного выполнения строительных работ. Именно таким фактором вызывается обустройство металлических обойм без увеличения площади подошвы. В верхней ее части для дополнительного крепления к основанию устанавливают анкера.

Фундаменты неглубокого заложения обустраивают железобетонными обоймами с увеличенной площадью подошвы. Прежде всего, это касается бетонных оснований и оснований из кладки.

При устройстве обойм для усиления фундамента следует учитывать состояние старого основания. Для увеличения качественного и прочного сцепления необходимо снять верхний слой бетона из усиливаемого фундамента. Таким образом, можно достичь монолитности существующего фундамента и железобетонной обоймы. В качестве дополнительного обеспечения прочности приваривают к поверхности арматурные стержни, штрабы, металлические балки, бетонные шпонки, анкера и другие крепежные элементы.

В ходе эксплуатации зданий нередко возникает необходимость усиления старых фундаментов, потерявших значительную часть несущей способности, а также при реконструкции зданий, когда проектная нагрузка на фундамент увеличивается.

Подготовительные мероприятия и диагностика перед укреплением фундамента

Каким способом будет проводится укрепление фундамента частного дома зависит от причин, повлекших несоответствие фундамента. Поэтому, предварительно проводится диагностика, предполагающая два действия:

Действия эти выполнить не сложно, а полученные сведения помогут определить способ усиления основания.

Установление маячков

Установление маячков позволит выяснить:

• продолжается разрушение или прекратилось;

• в случае продолжения, по какому направлению идёт усадка и как быстро;

• по каким причинам появились трещины.

Процесс предполагает установку на трещины вверху и внизу маленьких цементных или гипсовых лотков (маркеров). Материал должен быть настолько хрупким, чтобы в случае передвижек, он мог лопнуть. На каждую трещину нужно использовать как минимум два маячка.

Состояние маячков периодически проверяется. Если несколько недель положение маркеров не изменилось, значит, осадка остановилась.

При расширении трещин, можно увидеть какая часть дома просаживается.

Определить с какой стороны требуется срочный ремонт, поможет строительный маячокИсточник

Рытьё шурфа

В местах, где расширяются трещины, начинают отрывание фундамента в пределах глубины его залегания, не более. Длина траншеи должна быть небольшая, а ширина – позволять использовать внутри лопату.

В качестве страховки необходимо использование подпорок для поддержания стен при раскопках.

Если на дне траншеи будет вода, то потребуется водоотведение в виде создания дренажной системы.

Усиление бутового фундамента

Ремонт и реконструкция бутового фундамента имеет некоторые особенности. Чаще всего проблемы возникают с основаниями старой кладки. В них забутовка за лицевым рядом не всегда выполнена тщательно, имеются пустоты.

Раньше при кладке часто использовались камни разной прочности, и некоторые из них со временем раскрошились, недостаточно прочные растворы выкрошились, вымылись или высыпались. Все эти недостатки со временем усугубляются. Проблемы проявляются при активизации строительства в округе или при изменении уровня грунтовых вод (вызванных, зачастую, все тем же строительством).

Старые бутовые фундаменты устроены очень ненадежно

Метод усиления бутового фундамента зависит от того, какая проблема вызвала разрушения. Если это грунтовые воды — проводите дренажные работы, отводите воду от фундамента. После чего делаете отмостку вокруг дома.

Если просели пустоты, выкрошился раствор, необходима цементация кадки. Для этого фундамент откапывают (участки, если дом кирпичный или блочный небольшие — не больше 2 м). Всю  поверхность очищают от земли. Делать это нужно «на сухую», не использую воду — намокшая кладка быстро разрушается. После чего участок сушат — оставляют открытым на некоторое время. Если при работах найдены пустоты, в них вставляют трубки, через которые вводят цементный раствор.

Укрепление одной из сторон можно сделать при помощи описанной выше цементной рубашки. Только штыри забивают в швы, бурить камни не нужно. Если имеются выкрошенные камни, их удаляют, пустоты  заполняют раствором, вставляя в него отрезки арматуры. Для лучшего сцепления со старым фундаментом, из швов местами на некоторую глубину удаляют старый раствор. Он при заливке заменится новым. Вот и все особенности.

Усиление бутового фундамента цементной рубашкой

При размывании грунта решение аналогичное приведенным выше — отведение вод, а затем цементирование пустот через вбитые в грунт трубы.

Определение причин и методов укрепления основания

Собрав сведения при наблюдении за маячками, а также во время рытья шурфа, выясняются причины потрескивания фундамента и стен. Определив причину, можно понять каким способом лучше укрепить фундамент частного дома.

Высыпание цемента

По мере откапывания основания происходит оценка его состояния. Бетон может посыпаться из-за нарушения технологий и его неправильного составления. Изменение кислотности в воде может послужить причиной разъедания стройматериала. В таком случае потребуется водоотвод, удаление осыпающихся частей и укрепление осыпающегося раствора.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на ремонте фундамента.

Вымывание грунта

Если во время рытья шурфа обнаружилась пустота, это значит, что происходит вымывание грунта из под дома. Тогда в траншее вскоре появится вода, а для исправления ситуации потребуется устройство дренажной системы.

Усиление фундаментов и оснований, в каких случаях производится усиление фундаментов, способы усиления различных фундаментов Усиление ленточного фундамента железобетонной обоймой: Усиление ленточного фундамента железобетонной обоймой — НА ВЕТКАХ — ПРИКОЛЫ, ФОТКИ, АНЕКДОТЫ — приходите к нам посидеть на ветках, будет интересно Способы усиления ленточного фундамента на естественном основании: Торкретирование, Цементация +Фото и Видео Усиление ленточного фундамента железобетонной обоймой: Усиление ленточного фундамента железобетонной обоймой — НА ВЕТКАХ — ПРИКОЛЫ, ФОТКИ, АНЕКДОТЫ — приходите к нам посидеть на ветках, будет интересно Усиление фундаментов и оснований, в каких случаях производится усиление фундаментов, способы усиления различных фундаментов

Появление воды в траншее верный признак размывания фундамента грунтовыми водами Источник

Потом выполняется гидроизоляция, пустоту засыпают грунтом, утрамбовывают, устанавливают отмостку.

Проседание непрочного грунта

В случае значительного проседания при песчаной или супесчаной почве, потребуется укрепление самого грунта. Тогда бурятся скважины, доходящие ниже основания (подошвы), туда заливают цементный или другой укрепляющий раствор.

При явных разломах и сдвигах основания, потребуется долить фундамент или усилить при помощи свай. К подобным повреждениям приводят грунтовые подвижки, изменение загруженности здания (из-за пристроек, цементных стяжек).

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Мероприятия по улучшению характеристик железобетонных перекрытий осуществляют в случае острой необходимости. Для профилактики или просто так комплекс мер выполнять нельзя.

Когда актуально усиление перекрытий:

• Изделие износилось и понизились показатели прочности из-за коррозии, ухудшения свойств материалов, по причине внешних химических воздействий.
• Изменение планировки здания – когда меняется конструкция несущих элементов, вследствие чего давление на элементы перераспределяется.
• Увеличение числа этажей в здании, что повышает давление на фундамент, цоколь, перекрытия, другие элементы, вследствие чего могут появляться деформации.
• Движения грунта, которые вызывают деформации фундамента, повышают нагрузку на опоры и стены, несущие элементы конструкции.

• Деформация/износ отдельных элементов здания из-за военного, техногенного, стихийного воздействия, аварии и т.д.
• Перестройка здания или изменение функций, из-за чего появляются новые способы разрушения (высокие температуры, вибрация и другие воздействия).
• Ликвидация просчетов, которые были совершены при составлении проекта или реализации монтажных операций.

Это основные проблемы, решение которых может предполагать усиление перекрытия. Решение про усиление железобетонной конструкции принимается после тщательного обследования, выяснения характеристик компонентов и предельной возможности прочности, действующих нагрузок на каждый элемент.

После исследований в соответствии с их результатами создают проект, в нем прописывают усиливаемые элементы, указывают все технические данные, расходы на мероприятия. Обычно расчеты укрепления перекрытий поручают профессионалам из проектных компаний, так как без опыта и знаний выполнить все правильно очень сложно.

Некоторые обязательные правила проведения работ по усилению фундаментов

Для работы освобождают часть фундамента с той стороны, на которой будет наращиваться толщина. Весь фундамент освобождать полностью не только не нужно, но и нельзя. Он и так перегружен, а если вы полностью снимете давление грунта до его нижнего уровня, то минимальные явления, которые могут проявиться, трещины в основании и в стенах, максимальные – разрушение фундамента.

Поэтому работу ведут по технологии захваток – участков в 1,5 – 2 м или чуть больше. Полностью закончив в одной захватке, сделав обратную засыпку грунтом и утрамбовав его, можно отрывать следующий участок, но пропустив одну захватку. Так, в шахматном порядке ведут работу вдоль всего периметра. За это время бетон на первых участках успеет набрать часть нормативной прочности, и новая отрытая захватка будет защищена уже усиленными соседними участками.

Поверхность стены очищается от земли. Если есть разрушающиеся участки бетона, их тоже удаляют до прочного слоя. Удаленный бетон можно подробить в щебень и использовать как наполнитель в новом бетонном растворе.

На поверхность зубилом или перфоратором наносят вначале насечки для лучшей адгезии нового слоя, после чего – тонкий слой цементного раствора – цементное молочко (с минимальным количеством песка).

Заливку или засыпку бетона нужно делать с перерывами, которые будут не больше, чем время первоначального схватывания бетонной смеси. Нужно провести все предварительные работы, подготовить исходные материалы возле захватки и начинать замес бетона утром на следующий день.

Забетонированный участок обязательно нужно тщательно провибрировать или протрамбовать, чтобы удалить из бетона макро- и микро-пузырьки воздуха и избыточной воды, чтобы в будущем эти дефекты не заполнялись водой от дождей или таяния снега.

Укрепление основания при помощи свай

Наиболее простым и действенным способом усиления фундамента является применение винтовых свай. Поскольку чаще всего этим методом усиливают фундаменты деревянных домов, о них и пойдет речь.

Начинать работы следует с подъема постройки при помощи домкратов. Производят это в несколько этапов, постепенно и равномерно поднимая строение. После чего под дом кладут металлические балки достаточной прочности. Затем, отступив не более сорока и не менее тридцати сантиметров от имеющегося основания, приступают к вкручиванию свай. Делается это как снаружи, так и изнутри старого основания. Места расположения свай рассчитываются заранее.

Следующим действием при усилении фундамента сваями становится прикрепление находящихся под домом балок к сваям. После этого постройку устанавливают на вновь созданное основание. Старый фундамент может оставаться внутри в качестве подстраховывающей опоры, а может быть и демонтирован.

Несмотря на то, что это мероприятие нельзя назвать в полной мере усилением существующего фундамента, так как происходит практически полная его замена, данный способ считается одним из видов укрепления основания. Все работы возможно выполнить без привлечения мастеров, надо лишь обзавестись несколькими помощниками.

Технология усиления фундамента подобным образом не требует от человека профессиональных навыков, и достаточно просто подробно изучить данный вопрос. Таким способом можно произвести усиление, ленточного, столбчатого и свайного фундаментов. Своевременно проведенные работы спасут постройку от разрушения.

Цементация

Отличие цементации (инъекцирования) заключается в том, что при ней в полости основания устанавливаются пустотелые трубки. Как правило, данный способ используется для бутовой основы, в которой имеется множество пустот. Доступность методики достигается благодаря тому, что полости между бутом и кирпичами заполняются цементным раствором, а незначительные трещины замазываются. Пустотелые трубки устанавливают таким образом, чтобы они выходили за обойму более чем на 40 см и обязательно фиксировались раствором.

Для наполнения полостей трубок в них заливается цемент меньшей густоты, чем для обоймы. Работа должна осуществляться в установленном порядке: сначала нужно сделать обойму, спустя два дня, когда она затвердеет, необходимо заполнить заблаговременно поставленные трубки. Цементация возможна только тогда, когда основание сохранило свою несущую способность.

Усиление фундамента – доступный способ

Начнем с самого популярного, можно сказать, классического способа, как укрепить фундамент. Алгоритм действий уже отработан веками, а потому наиболее предпочтителен из-за своей эффективности и экономичности, и вполне реализуем своими руками. Смысл заключается в возведении нового фундамента, который выкладывается вокруг дома по его периметру и служит дополнительной опорой для кладки старого основания. Вся работа разбита на ряд последовательных этапов.

Сначала у каждого угла здания необходимо вырыть ямы квадратной формы с тем, чтобы оголить кладку старого фундамента. Параметры ямы 1х1 м. Глубину необходимо делать на 0,5 м ниже старого основания. Потом понадобится изготовление каркасов из арматуры по количеству углов здания или по длине стен, если принято решение делать укрепление по всему периметру. Затем идет установка конструкций из металлических прутов в полученные углубления и заливка квадратных ям с арматурой бетоном, марка которого гарантирует особую прочность материала.

Укрепление фундамента конструкцией из металлических прутов

Каркас из арматуры рекомендуется приготовить заранее. Рекомендованный размер ячеек – 20х20х20 см. Это максимум. Если есть возможность сделать более мелкую структуру, то это только пойдет на пользу.

Работа довольно щепетильная – слишком долгое оголение старого фундамента может привести к негативному воздействию внешней среды и последующему перекосу. Именно поэтому рекомендуется разделить периметр заливки на участки, не превышающие длину в 2 м. Укрепление следующего сектора будет после того, как на предыдущем бетон «схватится» полностью. По этой же причине рекомендуется оголять угловые части фундамента по мере заливки, чтобы время воздействия было минимальным.

Заключение

Основание любого здания можно восстановить, добавив новые элементы в конструкцию. Чётко проделанная работа гарантирует длительную целостность основания дома. И если вы сами не знаете как усилить фундамент в частном доме правильно, то лучше доверить эту работу опытным рукам, чтобы не остаться и без фундамента и без дома.

Прочитать позже

Отправим материал на почту

Распечатать

Кол-во блоков: 15 | Общее кол-во символов: 23394Количество использованных доноров: 4Информация по каждому донору:

1. -lentochnogo-fundamenta: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2159 (9%)
2. -domov/usilenie-fundamenta-poshagovaya-instruktsiya: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 3620 (15%)
3. -fundament/: использовано 6 блоков из 6, кол-во символов 11970 (51%)
4. -fundamenta-chastnogo-doma/: использовано 5 блоков из 7, кол-во символов 5645 (24%)

Усиление сваями

Укрепить фундамент можно сваями. Существует несколько вариантов выполнения свайного усиления основания построек.

Буронабивные сваи. Через каждые 1,5 метра по периметру основания пробивают скважины глубиной 2 метра. Углубления армируют и заливают бетоном. Со старым основанием сваи скрепляют анкерами.

Буроинъекционные сваи. Бурение для установки таких свай проводят под углом старого фундамента к вертикальной линии. Скважины заполняют арматурой, а затем под давлением бетонируют. Данный метод требует применения спецтехники, поэтому выполнять его рекомендуется с помощью бригады мастеров.

Винтовые сваи. Метод пригоден для усиления или полной замены фундамента. Дом поднимают домкратами на высоту 15-20 сантиметров и устанавливают под него опоры. С обеих сторон фундамента в грунт монтируют винтовые сваи и перевязывают между собой швеллерами. Поперек приваривают несущие балки.

Если швеллера состоят из частей, места стыков располагают над сваями и сваривают. Результат работы, металлическая решетка, на которую опускают дом.

Как капитально отремонтировать основание своими руками?

В этой главе будет рассмотрен пример замены кирпичных столбов на свайно-ростверковый фундамент.

Сразу надо оговорить, что один человек самостоятельно не справится с такой работой. Понадобится участие минимум 3- х человек.

Процесс ремонта складывается из следующих этапов:

1. Подготовка.
2. Подъём строения.
3. Монтаж нового фундамента.

Подготовка

Подготовка к ремонту состоит из следующего:

Для поднятия каркасно-щитового жилого дома понадобится два гидравлических домкрата, металлические листы или доски.

Подъём дома осуществляют следующим образом:

1. Домкрат ставят на твёрдую площадку из металлического листа или досок между столбами.
2. На пятачок подъёмника устанавливают упор из металлического профиля, верхний конец которого упирают через подкладку в обвязку (забирку) здания.
3. Подъём осуществляют до тех пор, пока не получится зазор между оголовками столбов и забиркой высотой 200 – 250 мм.
4. В просветы вставляют подкладки из древесины и опускают шток домкрата. Процесс повторяют по всему периметру фундамента.
5. Домкраты убирают с мест установки.

Монтаж нового фундаментного основания

Принцип построения нового фундамента ничем не отличается от возведения обычного свайно-ростверкового основания.

Происходит это следующим образом:

1. В намеченных местах выкапывают ямы проектной глубины.
2. На дно насыпают песок толщиной 100 – 150 мм. Его проливают водой и тщательно трамбуют.
3. Затем подушку накрывают отрезком геотекстиля, края которого заводят вверх, и крепят к стенкам ямы щепками или гвоздями.
4. Собирают из досок и бруса короба, внутренний периметр которых соответствует поперечному размеру новых столбов.
5. Вяжут армокаркасы из стержней периодического профиля ø 8 – 10 мм и гладкой арматуры ø 6 мм. Стержни соединяют вязальной проволокой.
6. Опалубочные короба опускают в ямы, внутрь.
7. В опалубку помещают армокаркасы.
8. Устанавливают горизонтальную опалубку ростверка. Во избежание протекания жидкого бетона внутреннюю поверхность деревянных щитов покрывают ПВХ плёнкой.
9. Вяжут армокаркасы в горизонтальной опалубке.
10. Вертикальные выпуски арматуры столбов связывают проволокой с горизонтальным армированием ростверка.
11. Проверяют надёжность крепления упоров и распорок из бруса.
12. Заказывают доставку бетона автомиксером с подающей консолью.
13. Сначала заливают короба, уплотняя раствор вибратором. Затем приступают к заполнению бетоном опалубки ростверка с применением вибратора.
14. Через 30 дней после бетонных работ опалубочные щиты разбирают.
15. Производят обратную засыпку вокруг новых столбов.
16. Домкратами приподнимают дом так, чтобы было можно удалить подкладки с оголовков старых кирпичных столбов.
17. Подъёмниками опускают дом на новый ростверк.
18. Отбойным молотком разбивают кирпичные столбы. Осколки вывозят с приусадебного участка.

Полная замена столбчатого кирпичного фундамента на свайно-ростверковое основание — в видео:

Причины разрушительных процессов фундамента

Проседание или другие дефекты фундамента кирпичного здания могут быть вызваны различными факторами. Существует несколько основных причин возникновения проблемы:

• Сила тяжести. Подобные разрушительные процессы свойственны опорным конструкциям кирпичных домов, обладающих существенным весом.
• Ошибки проектирования. Неграмотный расчет нагрузки на основание может повлечь серьезные последствия. Поэтому лучше доверить работу специалистам, нежели впоследствии тратить дополнительные средства на усиление фундамента.
• Проведение вблизи основного здания земляных работ. Обустройство пристроек или стационарного бассейна могут повлечь смещение грунта и деформацию опорной конструкции. Чтобы не пришлось в дальнейшем укреплять фундамент, перед планировкой участка требуется консультация профессиональных проектировщиков.
• Природные факторы, которые не всегда поддаются прогнозированию. Повышение УГВ, эрозия почвы, сейсмическая активность способны нарушить основание не только тяжелого кирпичного сооружения, но и стать причиной деформации фундамента деревянного дома.
• Внутренняя перепланировка строения или увеличение нагрузки (обустройство мансарды, камина и прочее). Гораздо практичней усилить фундамент кирпичного дома до начала преобразований. Но иногда приходится устранять последствия, и увеличивать ширину основания постфактум.
• Магистрали, карьерная разработка или вибрация промышленных предприятий нередко провоцируют деформацию опорной конструкции кирпичных строений, и они нуждаются в дополнительном укреплении.
• Некачественный материал или несоблюдение пропорций раствора при строительстве.

УСИЛЕНИЕ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА, как усилить ленточный фундамент, усиление фундамента обоймами, обоймы для усиления ленточного фундамента Усиление фундаментов и оснований, в каких случаях производится усиление фундаментов, способы усиления различных фундаментов Усиление фундаментов и оснований, в каких случаях производится усиление фундаментов, способы усиления различных фундаментов Усиление фундаментов » Строительно-информационный портал Усиление свайного фундамента существующего частного дома – укрепление своими руками для частного дома, как укрепить и усилить основание старого здания, что делать, если треснула основа — Стройматериалы Пирамида в Демихово

Установление причины во многом определяет способ, как укрепить опору кирпичного здания.

Композитное укрепление

Это можно считать инновационным способом укрепления кирпичной кладки. На разрушающейся поверхности крепятся холсты, ленты, сетки, которые изготавливаются с применением высокопрочных материалов на основе стекловолокна либо углерода. В качестве клея используют эпоксидные либо цементные адгезионные составы.

Главная особенность композитных полотен заключается в том, что они во много раз легче и прочнее стали! Однако на территории Российской Федерации использование такого материала не так распространено, как в западных странах. Там такая технология уже давно в почете.

Усиление фундамента дома и здания в Москве и Московской области | Усиление ленточного, монолитного, свайного фундамента в Москве

Компания «СтройКомпани» предлагает услуги по усилению фундамента частных и многоэтажных домов, промышленных и коммерческих зданий. Наши специалисты подготовят проект и произведут все работы по усилению фундамента зданий.

Усиление фундамента здания – это комплекс работ и операций, которые корректируют несущие конструкции таким образом, чтобы укрепить основу и устранить различные дефекты, которые образовались за то время, что здание находится в эксплуатации. В случае с производственными и коммерческими зданиями, усиление фундамента планируется еще на этапе их строительства, что позволяет избежать множества проблем в будущем. Однако, это не правило, а скорее исключение.

К сожалению, при строительстве зданий далеко не все учитывают многочисленные нюансы, которые влияют на устойчивость фундамента и его долговечность. Поэтому, ремонт и усиление фундамента зданий является одним из самых популярных в строительной сфере комплексов услуг.

Причины усиления фундамента:

Низкое качество фундамента – фундамент имеет либо естественный износ, либо изначально имел низкое качество строительных материалов или строительных работ. При явных признаках низкого качества фундамента (трещины в стенах и цокольном помещении, заметная осадка фундамента, перекос дверных и оконных проемов), стоит незамедлительно обратиться за помощью в строительную компанию.

Дополнительная нагрузка на здание со старым фундаментом – подобная причина ясно указывает на то, что зданию необходима полная или частичная реконструкция, которая должна включать в себя усиление фундамента строения. Каждый подобный случай уникален, и при планировании повышения нагрузки, следует заказать обследование здания на предмет стойкости и крепости конструкций.

Полная или частичная перестройка здания – это ситуация, при которой необходимо заново пересмотреть цели эксплуатации строения, а также произвести его обследование. Усиление фундамента может понадобиться в данном случае в виду различных причин.

Изменения в грунте – естественная ситуация, которая может возникнуть в результате природных явлений. При закладке, обязательно выясняется тип грунта для более подходящего фундамента, однако с годами характеристики грунта могут измениться в виду повышения уровня вод, подземных вибраций, размытия, размягчения или выветривания грунта.

Для уточнения стоимости работ по усилению фундамента зданий, обратитесь по нашему телефону +7 (495) 211-20-22 или закажите звонок нашего менеджера.

Усиление ленточного фундамента

Ленточный фундамент – это монолитное основание, подошва которого находится ниже глубины промерзания грунта (сокращенно ГПГ), и на которое не действуют подъемные воздействия со стороны грунта. В самых распространенных случаях, усиление ленточного фундамента происходит аналогично усилению стандартного фундамента.

Самыми распространенными методами усиления ленточного фундамента являются:

1. чистка и нанесение насечек на поверхность фундамента;
2. укрепление откоса котлована;
3. подводка плит и столбов под фундамент;
4. строительство обойм без расширения подошвы;
5. демонтаж старого фундамента и возведение нового;
6. засыпка и утрамбовывание щебня и гравия в грунт.

Однако бывают с ленточным фундаментом вызванные действием грунтовых вод проблемы, которые можно решить только обустройством дренажной системы самого основания. Этим видом работ также занимаются наши специалисты.

Усиление свайного фундамента

В случаях необходимости усиления свайного фундамента, компания «СтройКомпани» проводит полный перечень работ по ремонту и усилению элементов свайного фундамента, такие как ростверк, сваи, фундамент, грунт вокруг свай.

В работу по усилению свайного фундамента включаются усиление свайных стволов, применение железобетонных обойм (толщина стенок не менее 100мм.), искусственное углубление обойм в грунт. После усиления свай железобетонными обоймами, куда входит целый комплекс мероприятий, усиленная свая сразу после затвердевания бетона обоймы, засыпается грунтом.

Также существует способ так называемой «цементной рубашки», когда в скважины, выбуренные по периметру свай, заливают цементный раствор.

Усиление железобетонного фундамента

Из-за ошибок при проектировании, некачественном исполнении работ или при заметных изменениях нагрузок, необходимо провести работы по усилению железобетонного фундамента. Самым современным способом усиления железобетонного фундамента и конструкций является введение в них дополнительной арматуры без изменения размеров конструкции. Это достигается при использовании так называемых химических анкеров.

Существуют и более традиционные методы усиления железобетонного фундамента.

Усиление бутовых и кирпичных фундаментов

Бутовые фундаменты зачастую встречаются в старых постройках, многие из которых на сегодняшний день представляют собой памятники архитектуры. Чтобы сохранять историческое наследие, производится усиление бутовых фундаментов с помощью различных методов. Для выполнения работ по усилению бутовых фундаментов, отрывают траншею намеченного к усилению участка фундамента до отметки его заложения. Такой подход является отличным от других работ по усилению фундаментов. Для усиления бутовых фундаментов старых каменных домов зачастую используют метод строительства обойм и бетонирования.

Износ у кирпичных домов и построек достаточно интенсивен, поэтому при первых признаках разрушения фундамента, стоит заказать усиление кирпичного фундамента. Для этих целей подходят несколько способов:

1. классический способ усиления фундамента;
2. усиление кирпичного фундамента с помощью торкрет-бетона;
3. метод «железобетонная рубашка»;
4. с помощью буроинъекционных свай;
5. увеличение подошвы фундамента;
6. усиление кирпичом.

Усиление фундамента буроинъекционными сваями

Самым высокотехнологичным и современным способом усиления фундамента здания является использование буроинъекционных свай. Используя данные сваи, а также качественные материалы и проверенные методики, наши специалисты выполняют ремонтные работы фундамента, которые гарантируют эффективный результат и продлевают срок службы фундамента на долгие годы вперед.

Метод усиления фундамента здания с помощью буроинъекционных свай – это работа, в процессе которой в основании здания проделываются небольшие скважины, через которые проводится специальный материал URETEK. Который, в свою очередь, не только укрепляет фундамент, но и уплотняет грунт.

Увеличение подошвы фундамента

Помимо способа усиления фундамента, при котором используют различные сваи, существует также способ увеличения подошвы фундамента здания. При выборе способа усиления, необходимо изучить и воспользоваться сильными сторонами фундамента, чтобы обеспечить наиболее оптимальную работу элементов усиления с самим фундаментом совместно.

Способ увеличения подошвы фундамента здания применяется тогда, когда грунт основания потерял или уменьшил несущую способность, или тогда, когда планируется увеличение нагрузок на конструкцию здания.

Оба способа успешно применяют специалисты компании «СтройКомпани», имея необходимый опыт, а также собственное материальное, техническое и технологическое обеспечение.

С НАМИ ВЫГОДНО!

Усиление фундаментов зданий и сооружений

Для повышения несущей способности фундаментов рекомендуются следующие варианты усиления:

железобетонные “рубашки”, выполненные методом торкретирования, набрызгом или укладкой бетона в опалубку с последующей гидроизоляцией поверхности бетона;

 

наращивание с приваркой дополнительной арматуры к обнажаемой арматуре основного фундамента или с помощью железобетонных (металлических) балок, пропускаемых через пробитые отверстия и опирающихся на железобетонные плиты усиления;

с помощью свай, размещаемых за пределами контура существующего фундамента или в сочетании с наращиванием фундамента;

подводкой под существующие фундаменты новых железобетонных элементов;

усиления основания путем химического или термического закрепления грунта, позволяющего повысить категорию грунта по сейсмическим свойствам и, соответственно, снизить сейсмичность площадки.

В случае значительного увеличения нагрузки на ленточные фундаменты и невозможности подводки новых элементов из-за высокого уровня грунтовых вод или наличия подземных технологических трубопроводов их следует объединять в плиту путем наращивания. Для обеспечения надежной связи между старым и новым бетоном поверхность усиливаемого фундамента следует обработать насечкой вручную или пескоструйным аппаратом.

Методы усиления фундаментов

Увеличение толщины монолитного железобетонного ленточного фундамента.

Производят вертикальную двухстороннюю надбетонку с опиранием на консольные участки фундаментной плиты. Размеры поперечного сечения, количество арматуры принимают по расчету. Минимальный класс бетона для расчета назначают не ниже В15. Пространственные каркасы надбетонки связывают с обнажаемой арматурой усиливаемого фундамента. Арматуру соединяют вязальной проволокой.

Усиление монолитного железобетонного фундамента продольными балками

Продольные балки из монолитного железобетона при минимальном классе бетона В15 размещают на консольных участках фундаментной плиты. Одновременно с балками бетонируют участки по обеим сторонам фундамента. Минимальные толщины балок и вертикальной надбетонки, закладываемые в расчет, принимают соответственно 200 и 150 мм. Арматуру балок соединяют через фундамент поперечной арматурой диаметром не менее 10 мм с шагом не более 1000 мм. Каркасы армирования вертикальной надбетонки соединяют вязальной проволокой с обнажаемой арматурой фундамента с шагом не более 500 мм.

Усиление ленточного фундамента металлическими поперечными и продольными балками с уширением подошвы

Обладающие недостаточной несущей способностью фундаменты из сборных элементов или из сборных фундаментных плит и каменной кладки усиливают поперечными металлическими балками с шагом не более 1000 мм, опирающимися на продольные металлические балки. Поперечные балки пропускают сквозь вертикальную часть фундамента. Для балок используют швеллера или двутавры, размеры поперечных сечений назначают по расчету. Уширение подошвы выполняют одновременно с омоноличиванием фундамента с элементами усиления бетоном, класс которого для расчета принимают не ниже В15. Участки уширения подошвы армируют пространственными каркасами, соединяемыми с балками дополнительной арматурой диаметром не менее 12 мм.

Усиление ленточного фундамента поперечными металлическими балками с уширением подошвы

Балки из швеллеров или двутавров пропускают сквозь фундамент в месте опирания стенки фундамента на железобетонные подушки. Их длину принимают практически равной ширине фундаментной плиты после уширения. Параметры усиления устанавливают расчетом, но принимают: шаг балок не более 1000 мм, класс бетона не ниже В15.

Проектирование железобетонных опор: ACI 318-14 и IS456

🕑 Время считывания: 1 минута.

Железобетонные опоры рассчитаны на основе нагрузок и моментов колонны в основании и данных о грунте. Эта статья пролила свет на конструкцию железобетонного фундамента.

Типы железобетонных фундаментов Ниже приведены типы фондов в порядке предпочтения с точки зрения экономии:

1. Индивидуальные опоры (изолированные опоры)
2. Комбинированные опоры (комбинация индивидуальных опор)
3. Ленточные опоры с подпорной стенкой, действующей как ленточная балка, где это применимо.
4. Плотные фундаменты типов (а) перекрытия (б) балка-плита.

Фундаменты кирпичной стены также могут быть спроектированы. Часто цокольные балки используются для поддержки кирпичных стен, а также для защиты от землетрясений во всех основных направлениях.

Важные соображения при проектировании опор Фундаменты – это структурные элементы, передающие нагрузки от здания или отдельных колонн на землю. Если эти нагрузки должны передаваться должным образом, опоры должны быть спроектированы таким образом, чтобы предотвратить чрезмерную оседку или вращение, минимизировать дифференциальную оседку и обеспечить адекватную защиту от скольжения и опрокидывания.

Глубина основания

Размер постамента В случае плоских цементобетонных пьедесталов угол между плоскостью, проходящей через нижний край постамента и соответствующей кромкой соединения колонны с постаментом, и горизонтальной плоскостью должен определяться выражением. Где: q _o: расчетное максимальное давление на опору у основания постамента / основания в Н / мм ² _: Характеристическая прочность бетона через 28 дней в Н / мм ²

Рис.1: размер постамента

Рекомендации IS 456: 2000, Расчет по предельным состояниям Чтобы определить площадь фундамента, необходимую для надлежащей передачи общей нагрузки на грунт, учитывается общая нагрузка (комбинация статической нагрузки, временной нагрузки и любой другой нагрузки без умножения ее на какой-либо коэффициент нагрузки).

Максимальный изгибающий момент в опорах В соответствии с ACI 318-14, разделами 15.4.1 и 15.4.2, и IS 456: 2000, пунктами 34.2.3.1 и 34.2.3.2. Изгибающий момент будет учитываться на лицевой стороне колонны, постамента или стены и должен определяться путем прохождения через сечение вертикальной плоскости, которая полностью проходит через опору и по всей площади опоры или одной стороне основания. упомянутый самолет.

Рис.2: Максимальный изгибающий момент в основании

Проверка прочности на сдвиг для опор Прочность основания на сдвиг определяется двумя факторами:

1. Фундамент, действующий в основном как широкая балка, с потенциальной диагональной трещиной, проходящей в плоскости по всей ширине, критическое сечение для этого условия должно приниматься как вертикальное сечение, расположенное от лицевой стороны колонны, постамента или стены на расстояние, равное эффективной глубине основания в случае установки на грунт. Для одностороннего действия на сдвиг номинальное напряжение сдвига рассчитывается как:

Где: : напряжение сдвига : факторная сила вертикального сдвига b: ширина критического сечения d: эффективная глубина , где: расчетная прочность бетона на сдвиг в расчете на% продольной арматуры на растяжение. См. Таблицу 61 СП-16)

Рис. 3: Критическое сечение при одностороннем сдвиге в фундаменте

2. Для двухстороннего сдвига (или двухстороннего действия изгиба или продавливания) фундамента необходимо проверить следующее при пробивном сдвиге.Пробивные ножницы должны быть по периметру, в 0,5 раза превышающим эффективную глубину от торца колонны или основания. Для двухстороннего действия сдвига номинальное напряжение сдвига рассчитывается в соответствии с пунктом 31.6.2 IS456: 2000 следующим образом: Где : напряжение сдвига : периферия критического сечения d: эффективная глубина : факторная сила вертикального сдвига Если поперечная арматура не предусмотрена, номинальное напряжение сдвига в критическом сечении не должно превышать Где: = 0.5 + Bc (но не больше 1) Bc: короткий размер колонны или пьедестала / длинный размер колонны или пьедестала Результат уравнения 6 выражается в Н / мм. ² Примечание : Обычно основание делают достаточно глубоким, чтобы не требовалось усиление сдвига.

Установочная длина стержней арматуры в опоре Согласно ACI 318-14 раздел 15.6 и IS 456: 2000 пункт 34.2.4.3, критическое сечение для проверки длины развертки в основании должно приниматься в следующих плоскостях:

• На лицевой стороне колонны, пьедестала или стены, для опор, поддерживающих бетонную колонну, пьедестал или стену.
• На полпути между центральной линией и краем стены, для опор под каменными стенами.
• На полпути между лицевой стороной колонны или цоколя и краем основания с косынкой для опор под основаниями с косынками.
• Все остальные вертикальные плоскости, где происходят резкие изменения сечения.

Армирование опор Минимальное армирование в плите фундамента, указанное в кодексе, составляет 0,12%, а максимальное указанное расстояние составляет 3-кратную эффективную глубину или 450 мм, в зависимости от того, что меньше.(пункт 34.3). На односторонней усиленной опоре; двухсторонняя усиленная квадратная опора; и в длинном направлении двухсторонней прямоугольной опоры, усиление, идущее в каждом направлении, должно быть равномерно распределено по всей ширине опоры. Однако должна быть центральная полоса, равная ширине опоры для короткого направления двухсторонних прямоугольных опор. Усиление центральной полосы должно быть обеспечено в соответствии со следующим уравнением. Где B – отношение длинной стороны подошвы к ее короткой стороне.

Передача нагрузки в основании стойки Согласно IS 456: 2000, пункт: 34.4, силы и моменты у основания колонны, стен или усиленного постамента должны передаваться посредством опоры на верхнюю часть опорного постамента или опоры. Опорное давление на нагруженную поверхность не должно превышать допустимое опорное напряжение при прямом сжатии, умноженное на значение, равное, но не более 2. Где: : опоры предназначены для опоры на опору, которая является наклонной или ступенчатой. Опора может быть принята как площадь нижнего основания самой большой усеченной пирамиды или конуса, полностью заключенная в опору и имеющая свое верхнее основание, площадь, фактически нагруженная и имеющая боковой уклон один вертикальный на два горизонтальных.: нагруженная область у основания колонны. Для расчета по предельному состоянию указанное допустимое напряжение подшипника составляет 45 f _ck . Если допустимое напряжение опоры превышено либо в бетоне колонны, либо в бетоне фундамента, необходимо предусмотреть арматуру для развития избыточного усилия. Армирование может быть обеспечено либо путем продления продольных стержней в основании, либо путем установки дюбелей в соответствии с правилами, указанными ниже:

1. Минимальная площадь удлиненных продольных стержней или дюбелей должна быть 0.5% площади поперечного сечения опорной колонны или пьедестала.
2. Должно быть предусмотрено минимум четыре стержня.
3. Если используются дюбели, их диаметр не должен превышать диаметр стержней колонны более чем на 3 мм.
4. Должна быть обеспечена достаточная длина проявки для передачи сжатия или растяжения на опорный элемент.
5. Стержни колонн диаметром более 36 мм, только на сжатие, могут быть закреплены на основании стержнями меньшего диаметра. Дюбель должен входить в колонну на расстояние, равное длине развертки стержня колонны.При этом дюбели должны входить вертикально в фундамент на расстояние, равное развернутой длине дюбеля.

   Рис.4: разные типы фундаментов с деталями армирования

(PDF) Повреждение бетона и арматуры железобетонных фундаментов в результате воздействия окружающей среды

417

Зоран Бонич и др. Рис. 8. Коррозия арматуры частей конструкции, контактирующих с грунтом.

4. Резюме

Повреждения железобетона, используемого для строительства железобетонных фундаментов, напрямую связаны с воздействием влаги на почву, т.е. воды. Свойства компонентов, использованных для проектирования бетонной смеси

, и, таким образом, свойства затвердевшего бетона влияют на долговечность железобетонных фундаментов

в такой среде. Все предыдущее влияет на коррозию арматуры в бетоне.Поскольку

фундаменты труднодоступны после строительства, при проектировании бетонных смесей необходимо учитывать все возможные вредные воздействия

на бетон и арматуру фундамента.

Благодарности

Работа является результатом исследовательского проекта TR36028 и TR36016, финансируемого Министерством образования,

Наука и технологическое развитие Республики Сербия.

Литература

[1] Акимов, Л., Иленко, Н., Мижарев, Р., Черкашин, А., Ватин, Н., Чумадова, Л. Влияние пластифицирующих и кремнистых добавок на прочностные характеристики бетона

(2015) Прикладная механика и материалы, 725-726 С. 461-468.

[2] Бертолини, Л., Элсенер, Б., Педеферри, П., Полдер, Р. Коррозия стали в бетоне: профилактика, диагностика, ремонт (2004) Wiley-VCH Verlag

GmbH & Co. KGaA, Вайнхайм.

[3]% MHJRYLü ‘ 6HUGDU0.RåRPDQ ( 7KH LQIOXHQFHRIFRQFWROOHG SHUPHDELOLW \ IRUPZRUNV RQ WKHPHFKDGQQLWKHPHFKDGQQLWKHPHFKDGD СВОЙСТВА бетонного покрытия

(2012) е-ГФОС, No4, с.62-73.

[4] Глассер, Ф.П., Маршанд, Дж., Самсон Э. Долговечность бетона – явления разложения, связанные с вредными химическими реакциями, (2008),

Исследования цемента и бетона, том 38, выпуск 2, страницы 226–246.

[5] * UGLü = 7RSOLþLüûXUþLü * 5LVWLü1’HVSRWRYLü, .RUR] LMDDUPDWXUHXEHWRQXL MHGQDRGPHWRGDQMHQRJRGUHÿLYDQMD, Zbornik radova sa

savetovanja Korozija i zaštita materijala u toku eksploatacije, Пожаревац, (2008), стр. 109 –118.

[6] * UGLü = 7RSOLFLF-ûXUþLü *  5LVWLü11RQGHVWUXFLYH 0HWKRGVIRU’HWHUPLQDWLRQRI 5HLQIRUFHPHQQ & RRUFHPHQQ  12)

Труды Второго международного симпозиума по коррозии и защите материалов и окружающей среды, Crnogorsko društvo za zaštitu

materijala i životne sredine, Бар, Черногория

[7] * UGLü =  7RSOLþLü-ûXUþLü * 5LVWLü 1 ‘HVSRWRYLü,  7KH VRLA “HE Завод по восстановлению бетонных конструкций, (2012) Технический

Бюллетень, факультет машиностроения в Славонски Брод , Факультет электротехники в Осиеке, Факультет гражданского строительства в

Osijek, Vol.19, № 3, п.п. 703 –707.

[8] * UGLü =  5DQN RYLü 6 .ODVLILNDFLMD L] DKWHYL X GRPHQX W HKQRORJLMH EHWRQD SUHPD HYURSVN XSHUD GRAPDPD L

SUDYLOQLNRP = ERUQLNUDGRYD * UDÿHYLQVNR-arhitektonskog fakulteta u Nišu № 20, стр. 107-122

[9] Гринфельди Г.И., Горшков А.С., Ватин Н.И. Результаты испытаний прочностных и теплофизических свойств образцов стен из газобетонных блоков с применением полиуретанового клея

(2014) Advanced Materials Research, 941-944, стр.786-799.

> @.DPQLN5.RYDþLþ%âWUXNHOM$ 9DWin, N., Murgul, V. Подготовка, установка и обработка сигналов тензодатчиков в мосту

Нагрузочные испытания (2015) Прикладная механика и материалы, Тт. 725-726, стр. 903-912.

>  @ 0UGDN, 5DNRþHYLü0äXJLü / 8VPDQRY50XUJXO99DWLQ1 $ Анализ влияния динамических свойств конструкций на сейсмический отклик

в соответствии с черногорскими и европейскими правилами (2014) Прикладная механика и материалы, т.633-634, стр. 1069-

1076.

[12] Муравьева, Л., Ватин, Н. Исследование целостности и взаимодействия не заглубленного морского подводного трубопровода с грунтом (2014) Прикладная механика и

Материалы , 633-634, стр. 1042-1046.

[13] 1HYLO $ 06YRMVWYDEHWRQD * UDÿHYLQVNDNQMLJD% HRJUDG

Исследование вашего бетонного основания – блог Jumpstart

Когда вы переделываете свой дом или кондоминиум, вы можете решить: обновить кухню или заменить фундамент, или и то, и другое? Большинство из нас не видит бетонный фундамент каждый день, поэтому, взглянув на него, вы можете задаться вопросом: , это нормально, ? Заглянем «под дом», чтобы узнать больше!

Фундамент вашего дома или кондоминиума выдерживает вес вашего дома и прикрепляет его к земле.Фундамент – это жизненно важная точка соединения, которая влияет на то, как ваш дом будет жить во время землетрясения. Когда земля трясется и ваш фундамент движется вместе с ней, ваш фундамент будет поврежден?

Какой у меня фундамент?

Три наиболее распространенных типа фундамента для домов в Калифорнии – это железобетонный фундамент по периметру с подползонным пространством, железобетонный фундамент стены ствола и фундамент из железобетонных плит – см. Изображение ниже. Старые дома обычно имеют (иногда армированный) бетонный фундамент по периметру, а более новые конструкции обычно имеют фундамент из железобетонных плит или фундамент из бетонных плит после растяжения.Общим элементом трех общих типов фундаментов является бетон.

Бетон или Цемент?

Бетон представляет собой смесь щебня (заполнителя), цемента, воды и воздуха. Добавление стальных стержней («арматуры») делает его железобетонным. Бетон выдерживает сжатие (толкающие силы), а сталь противостоит растяжению (тяговым силам), поэтому комбинация бетона со стальной арматурой является идеальным сочетанием для противодействия силам сжатия и растяжения от веса здания.К сожалению, в некоторых старых домах фундамент может быть только из бетона, без армирования. Еще хуже обстоят дела с фундаментами только из кирпича, без стали и бетона. Оба эти типа фундаментов понесут непропорционально большой ущерб от землетрясения.

Это бетон в порядке?

Итак, на что следует обращать внимание, глядя на железобетонный фундамент?

• Выцветание – это когда на бетоне видны белые пятна и белые следы.Выцветание нового бетона может появиться в процессе его отверждения. Когда вода в бетонной смеси начинает испаряться, она выносит с собой соли кальция на поверхность. Обычно сразу после отверждения можно увидеть белый цвет. Если фундаменту уже много лет, а белый налет увеличился, то дождевая вода может просачиваться в фундамент. Поэтому вам может потребоваться лучший дренаж вокруг вашего дома. Со временем воздействие воды ослабит бетонный фундамент.
• Коррозия – это происходит, когда вода просачивается в бетонный фундамент настолько сильно, что вызывает коррозию (ржавчину) стальной арматуры.Химическая реакция коррозии ухудшает и разрушает стальной материал, поэтому со временем прочность фундамента снижается. Первым признаком того, что у вас может быть проблема с коррозией, являются высолы, указывающие на проникновение воды, за которым следуют коричневые трещины цвета ржавчины. Со временем коррозия накапливается или мигрирует, трещины расширяются, и бетон в конечном итоге отвалится на куски, обнажив арматуру.
• Соты – это когда готовая бетонная поверхность имеет много ямок вместо гладкой поверхности.Наличие сот обычно означает, что, пока бетон был еще влажным, бетон не вибрировал достаточно, чтобы заполнить пустоты, или смесь заполнителей не имеет достаточного количества мелких частиц (песка или мелкого заполнителя), чтобы заполнить промежутки между более крупными кусками. рок. С ямчатой ​​поверхностью вокруг стальной арматуры меньше бетона, и коррозия может происходить быстрее.
• Трещины – вы, наверное, уже слышали, что «бетонные трещины». И вы правы, потому что с самого начала волосяные трещины неизбежны.По мере затвердевания бетона (высыхания и затвердевания) материал сжимается, вызывая крошечные трещины. Волосные трещины обычно ограничиваются поверхностью и не доходят до арматуры. Мелкие трещины не вызывают немедленных структурных проблем. Однако со временем очень важно отслеживать трещины и залатывать их, если они разрастаются. Волосные трещины могут быстро превратиться в средние или большие трещины в результате землетрясения, осадки фундамента или резких перепадов температуры, которые вызывают расширение и сжатие бетонного материала или почвы под бетоном.

Болт и скоба

И есть еще кое-что, о чем нужно подумать, например, о состоянии почвы под фундаментом, о болтах, которые крепятся к бетонному фундаменту, и о прочности поврежденных стен или стен подвала. Вы можете узнать больше о болтовых соединениях фундамента и укреплении поврежденных стен. Помните, что если ваш бетонный фундамент недостаточно прочен, болты, установленные в бетон, могут оказаться не такими полезными, как вы думаете. Если у вас есть проблемы с фундаментом, перейдите по ссылкам, чтобы найти подрядчика или инженера-строителя для получения действенного профессионального совета.

Требуется ли сталь, арматура или волокнистая сетка в столбах и опорах строительных компонентов?

ВВЕДЕНИЕ

Основное назначение фундаментов – распределение и сопротивление силам или нагрузкам, испытываемым несущей конструкцией из-за ветра, дождя, снега, сейсмических и других нагрузок. Когда дело доходит до строительных компонентов, таких как генераторы, знаки и ограждения, код оставляет серую зону для проектирования фундамента. Это происходит потому, что большинство компонентов здания непригодны для проживания и, следовательно, не находятся на переднем крае при установлении требований кода.В этой статье подводятся итоги наших исследований относительно того, в каких ситуациях опор стальная арматура не требуется при проектировании компонентов здания, и предлагаются некоторые альтернативные методы армирования для проектирования.

ЗАДНЯТЬ ИЛИ НЕ ЗАПРАВИТЬ?

Руководство ACI 318-14 является ведущим стандартом при проектировании бетона. Глава 2 ACI 318-14 дает нам определение простого бетона: «бетон, простой – бетон без армирования или с армированием меньше минимального количества, указанного для железобетона».”

Как уже упоминалось, определение простого бетона не обязательно означает, что в нем нет арматуры, это просто означает, что в нем меньше арматуры, чем указано для выбранного использования. В целях этой статьи мы предположим, что в обычном бетоне отсутствует всякое армирование. Переходя к главе 14 ACI 318-14, мы, наконец, получаем наши возможности для «простого бетона» и то, в каких случаях допускается использование обычного бетона:

· «14.1 – Область действия

Данная глава применяется к проектированию простых бетонных элементов, включая (a) и (b):

(а) Элементы строительных конструкций

(b) Элементы в не строительных конструкциях, таких как арки, подземные инженерные сооружения, гравитационные стены и защитные стены »

· «14.1.3 – Обычный бетон разрешается только в случаях (a) – (d):

(a) Стержни, которые постоянно поддерживаются грунтом или другими конструктивными элементами, способными обеспечивать непрерывную вертикальную опору

(б) Стержни, для которых действие дуги обеспечивает сжатие при всех условиях нагружения

(в) Стены

(г) Пьедесталы »

· «14.1.4 Обычный бетон разрешается для конструкции, отнесенной к категории сейсмического проектирования (SDC) D, E или F, только в случаях (a) и (b):

(a) Опоры, поддерживающие монолитные железобетонные или каменные стены, при условии, что опоры армированы в продольном направлении как минимум двумя сплошными арматурными стержнями.Слитки должны быть не ниже 4 и иметь

балла.

общей площадью не менее 0,002 раза больше общей площади поперечного сечения фундамента. На углах и перекрестках должна быть обеспечена непрерывность арматуры.

(b) Элементы фундамента (i) – (iii) для отдельно стоящих одно- и двухквартирных домов не более трех этажей, построенных с несущими стенами на шпильках:

(i) Опоры опорных стен

(ii) Изолированные опоры, поддерживающие колонны или пьедесталы

(iii) Фундамент или стены подвала не менее 7-1 / 2 дюйма.толщиной и не более 4 футов несбалансированного заполнения ».

Изучая разрешенные случаи для неармированного бетона, выделенные жирным шрифтом наиболее применимы к компонентам здания. Начиная с самого широкого случая; «14.1 – Объем:… (b)», этот случай охватывает большинство компонентов здания, но ограничивается только в зависимости от конкретного случая. ACI 318-14 затем продолжает давать нам другие ситуации, в которых допускается использование обычного бетона «14.1.3- (a)». Эти определения могут применяться ко многим компонентам здания, таким как навесы, выступы, внешние украшения здания, прикрепленные к зданию (в эстетических целях), столбы и т. Д.Кроме того, он закладывает основу для изолированных опор, не связанных с семейными жилищами или любыми жилыми помещениями, фраза, которая охватывает это, звучит так: «(а) Члены, которые постоянно поддерживаются почвой…». Таким образом, в соответствии с ACI, если основание постоянно поддерживается почвой, его можно спроектировать как простой бетон, подробнее об этом позже в статье. Последний применимый допустимый случай, указанный ACI, – «14.1.4-… (b)». Этот случай может быть применен к любым основам, используемым для больших или малых заборов, навесов, генераторов или любых других не строительных конструкций, которым могут потребоваться опоры.Комментарии к этому разделу объясняют, почему в таких ограниченных случаях допускается использование обычного бетона. Подводя итог комментариям, поскольку емкость простого бетона напрямую связана с прочностью на сжатие, размером и другими свойствами, простой бетон следует использовать только для тех применений, в которых бетон будет в основном находиться: на сжатие, необходимое для того, чтобы допускать случайные трещины без ущерба для его структурная прочность и, как ожидается, низкая пластичность, поскольку это не является важной конструктивной особенностью.

В целом, вы должны рассчитать наихудшую комбинацию нагрузок, испытываемую предлагаемым стержнем. ASCE 7 дает нам наши основные сочетания нагрузок, которые также соответствуют Строительным нормам Флориды, семьдесят редакции (2020), раздел 1605.3. Бетонный фундамент должен выдерживать осевые силы, собственный вес, подъемные силы и силы скольжения, а также опрокидывающие моменты с коэффициентом безопасности 1,5, если наихудшая комбинация нагрузок не равна 0,6 Вт + 0,6D. Если наихудшая комбинация нагрузок равна 0.6W + 0,6D, то бетонный фундамент должен выдерживать указанные выше силы с запасом прочности 1,67. Имейте в виду, что это применимо только в том случае, если ветер является вашим основным вариантом нагрузки, в противном случае этот коэффициент безопасности может быть изменен в соответствии с основной нагрузкой. Фундамент также должен соответствовать критериям ACI 318-14, разделы 14.1, 14.1.3, и категории сейсмичности, согласно которой плита относится к категориям, указанным в разделе 14.1.4. Если вы считаете, что ваша плита будет воспринимать высокие усилия сдвига из-за температуры или усадки, рекомендуется армирование волокном, или если основание будет испытывать какие-либо нагрузки высокого напряжения, рекомендуется использовать арматуру.Это должно быть проверено специалистом по увеличению нефтеотдачи или проектировщиком.

ФУНДАМЕНТЫ БЕТОННЫЕ

Краткое примечание относительно простых бетонных оснований столбов и их ограничений. Согласно Международным строительным нормам (2018), если основание географически расположено в области, где линия замерзания составляет ноль дюймов, покрытие внутреннего дворика должно быть разрешено опираться на бетонную плиту на уровне без опор при условии, что плита соответствует положениям в Глава 19 Международного строительного кодекса (2018) и что плита не менее 3.5 дюймов толщиной. Колонны не могут выдерживать нагрузки, превышающие 750 фунтов (3,36 кН) на колонну.

БЕТОН, АРМИРОВАННЫЙ ВОЛОКНОМ

Это подводит нас к следующему разделу, что такое фибробетон (FRC)? ACI определяет его в своем руководстве ACI318-14 как в основном бетон, армированный стальной фиброй, но фибробетон (FRC) – это бетон, содержащий волокнистый материал, который увеличивает его структурную целостность. Волокна обычно короткие, дискретные, равномерно распределены и ориентированы случайным образом.Материал волокна может варьироваться от стали до стекла и даже синтетических или натуральных волокон. ACI318-14 рассматривает это в CH 7. Таблица 7.6.1.1 дает нам минимальную требуемую площадь стали или «проволочной арматуры» для не предварительно напряженных плит. Как видно ниже, он дает нам формулу необходимой арматуры на основе общей площади поперечного сечения бетонной плиты и ее предела текучести.

Зачем использовать FRC? Армирование бетона волокнами дешевле, чем арматура, связанная вручную, при этом прочность на разрыв увеличивается во много раз.Волокна могут быть круглыми или плоскими, и их часто описывают удобным параметром, называемым «соотношение сторон». Соотношение сторон – это отношение длины к диаметру. Типичное соотношение сторон колеблется от 30 до 150. Волокна помогают бетону в том же вопросе, что и арматура. Поскольку модуль упругости волокон выше, чем у бетона, они помогают выдерживать силы, испытываемые элементом конструкции, за счет увеличения прочности элемента на растяжение. Увеличение соотношения сторон волокон обычно приводит к увеличению прочности на изгиб и ударной вязкости элемента, но если волокна слишком длинные, они могут сжиматься и создавать эффект «комкования» в бетонной смеси и создавать проблемы с удобоукладываемостью.У армирования волокном есть еще одно преимущество, которое еще не решено, а именно то, что оно может улучшить устойчивость бетона к замерзанию и оттаиванию. Соотношение волоконной сетки 0,1% / куб. Ярд обычно используется в промышленности для небольших строительных компонентов.

FRC & FORST / THAW СОПРОТИВЛЕНИЕ

Раздел 1809.5 Строительного кодекса Флориды 7-е издание (2020 г.) и Международный строительный кодекс 2015 г. – 2018 указывают, что опоры должны быть защищены от мороза, чтобы предотвратить явление, известное как «вспучивание».Пучка возникает в регионах, где почва подвержена сезонному промерзанию грунта, когда замерзшая вода в верхнем слое почвы тает и вытесняет окружающую почву. Это, в свою очередь, приводит к оседанию основания. Со временем цикл замораживания-оттаивания вызывает перекос конструкции и увеличивает вероятность разрушения. Промерзшая часть верхнего слоя почвы называется линией промерзания. Один из способов защиты от этого – спроектировать вашу опору так, чтобы она проходила не менее чем на 5 дюймов за линию замерзания, или в соответствии с ASCE 32 вы можете установить изоляционный слой и нечувствительный к замерзанию слой, который ограничивает теплопередачу.Вы можете прочитать больше по этой теме на нашем сайте здесь: https://engineeringexpress.com/wiki/frost-protection-concrete-footings-grade/

Было исследование, проведенное Cantin and Pigeon и Pigeon et al. Исследование пришло к выводу, что включение стальных волокон длиной от 54 мм до 60 мм (2-2,5 дюйма) не оказывает значительного влияния на бетон, устойчивый к образованию отложений на поверхности. Напротив, использование коротких волокон длиной 3 мм уменьшило степень разрушения бетона.Хотя это исследование показывает эти результаты, есть и другие исследования, на которые оно ссылается, которые показывают обратное. В целом это преимущество, на наш взгляд, пока неубедительно. Для получения дополнительной информации о требованиях к арматуре посетите ACI-360 и ASCE 7

.

Источники:

https://www.asce.org/uploadedFiles/Newsroom/Content_Pieces/asce-fact-sheet.pdf

https://alleghenydesign.com/fiber-reinforcing-in-concrete-slabs/ https: // theconstructor.орг / из бетона / из бетона, армированного волокнами / 150/

https://www.britannica.com/biography/Joseph-Monier https://www.giatecscientific.com/education/the-history-of-concrete/

https://csengineermag.com/article/clearing-the-confusion-on-plain-concrete/

Frost Protection For Concrete Footings On Grade – Heave

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705815013144

https://en.wikipedia.org/wiki/American_Concrete_Institute

https: // en.wikipedia.org/wiki/Fiber-reinforced_concrete

Статья написана Франсиско Сармиенто из Engineering Express 5/2019

Железобетон – проектирование зданий

Железобетон (RC) – универсальный композит и один из наиболее широко используемых материалов в современном строительстве. Бетон – это относительно хрупкий материал, который прочен при сжатии, но в меньшей степени при растяжении. Обычный неармированный бетон не подходит для многих конструкций, поскольку он относительно плохо выдерживает напряжения, вызванные вибрациями, ветровой нагрузкой и т. Д.

Для увеличения общей прочности стальные стержни, проволоку, сетку или тросы можно заделать в бетон до его схватывания. Эта арматура, часто называемая арматурой, противостоит растягивающим усилиям. Образуя прочную связь, два материала способны противостоять множеству приложенных сил, эффективно действуя как единый структурный элемент.

Хотя бетон использовался в качестве строительного материала со времен Римской империи, использование арматуры в виде железа было введено только в 1850-х годах французским промышленником Франсуа Куанье, и только в 1880-х годах немецкий инженер-строитель Г.А. Вэйсс использовал в качестве арматуры сталь.

Железобетон может быть сборным или монолитным (на месте) бетоном и используется в широком диапазоне применений, таких как; строительство плит, стен, балок, колонн, фундаментов и каркасов. Арматура обычно размещается в областях бетона, которые могут быть подвержены растяжению, например, в нижней части балок. Как правило, сверху и снизу стальной арматуры должно быть не менее 50 мм покрытия, чтобы противостоять растрескиванию и коррозии, которые могут привести к нестабильности конструкции.

Существует также ряд типов нестальной арматуры, которые могут использоваться, в основном, как средство борьбы с растрескиванием. Армированный бетон Fibre- – это бетонная смесь, содержащая короткие дискретные волокна, которые равномерно распределены по всему материалу. Волокна могут быть из стекла, полипропилена, синтетических и натуральных материалов, а также из стали.

Предварительно напряженный бетон позволяет помещать заранее определенные инженерные напряжения в бетонные элементы, чтобы противодействовать напряжениям, возникающим, когда они подвергаются нагрузке.В обычном железобетоне напряжения воспринимаются стальной арматурой, тогда как предварительно напряженный бетон поддерживает нагрузку за счет индуцированных напряжений по всему элементу конструкции.

Это делает его более устойчивым к ударам и вибрации, чем обычный бетон, и позволяет формировать длинные тонкие конструкции с гораздо меньшими площадями сечения, чтобы выдерживать эквивалентные нагрузки. Предварительное напряжение может быть достигнуто предварительным или последующим напряжением.

Для получения дополнительной информации см. Предварительно напряженный бетон.

Железобетон чрезвычайно прочен и не требует значительного ухода. Он имеет хорошую тепловую массу и по своей природе огнестойкий. Арматура обычно производится из 100% переработанного лома, а на этапе сноса бетон и арматуру можно разделить, чтобы сталь можно было переработать.

Однако бетон имеет относительно высокую воплощенную энергию, возникающую в результате его добычи, производства и транспортировки. В состав бетонной смеси могут входить отходы, такие как RCA (переработанный измельченный заполнитель), GGBS (измельченный гранулированный доменный шлак) и PFA (пылевидная топливная зола), однако такие проблемы, как содержание влаги и изменчивость материала, могут сделать его переработку нежизнеспособной. .

Rebar: Стальная арматура для бетонных конструкций

Rebar – это аббревиатура от основного ингредиента железобетона: стальных стержней, встраиваемых в бетонные основания, стены, плиты и другие конструкции, чтобы сделать их более прочными. Небольшие выступы в каждом куске арматуры создают механическое соединение между бетоном и сталью после его затвердевания. В результате готовый фундамент, стена или плита приобретают значительную прочность, особенно при растяжении. Железобетонная плита или стена сможет противостоять силе, приложенной расширяющимся грунтом, оседанием и даже (в некоторых случаях) сейсмической активностью.

Арматура бывает разной толщины и иногда имеет покрытие для защиты от коррозии. Строительные нормы и технические условия определяют размер арматуры, расстояние и другие детали стальной арматуры для заливных бетонных конструкций. Чтобы сталь оставалась сплошной, отдельные отрезки арматуры обычно изгибаются по углам и накладываются внахлест, чтобы их можно было связать вместе стальной стяжной проволокой. На более крупных конструкциях, таких как бетонные колонны и профильные балки, арматурные каркасы свариваются вместе и размещаются внутри форм.Бетонные плиты часто содержат арматуру, а также сварную проволочную сетку.

Проблемы с арматурой часто становятся причиной разрушения бетона в результате растрескивания, сдвига или осадки. Подрядчики иногда используют небольшую стальную арматуру или вообще не используют ее, несмотря на то, что предусматривается строительными планами, просто для экономии на строительных расходах. Другая проблема может возникнуть, если арматурный стержень установлен неправильно или если он смещается во время заливки. Если стальная арматура расположена слишком близко к поверхности или краю бетона, ее упрочняющие свойства ухудшаются, и она с большей вероятностью ржавеет, что еще больше ослабит бетон.Если детали стальной арматуры плохо установлены перед заливкой бетонной конструкции, придется заплатить высокую цену, и эти некачественные методы строительства заставляют специалистов по ремонту фундаментов быть занятыми. К счастью, квалифицированный специалист по ремонту фундамента может полагаться на другие типы стальной арматуры, такие как стальные опоры, кронштейны и анкерные крепления, например, «» для устранения проблем с фундаментом, возникающих из-за недостаточно армированного бетона.

Свяжитесь с Matvey Construction сегодня для ремонта конструкций в WA и для получения дополнительной информации о арматуре.Обслуживающие районы, такие как Сноквалми, Оберн, Такома и Кент.

Повреждение бетона и арматуры железобетонных оснований в результате воздействия окружающей среды Научно-исследовательская работа «Гражданское строительство»

(I)

CrossMark

Доступно на сайте www.sciencedirect.com

ScienceDirect

Инженерные процедуры 117 (2015) 411-418

Инженерные процедуры

www.elsevier.com/locate/procedia

Международная научная конференция «Городское строительство и муниципальные объекты»,

СПбУЭМФ-2015

Повреждение бетона и арматуры железобетонных оснований в результате воздействия окружающей среды

Зоран Бонич *, Гордана Топличич Чурчич, Небойша Давидович, Елена Савич

Университет Ниша, факультет строительства и архитектуры, Александра Медведева 14, Ниш 18000, Сербия

Аннотация

В течение срока службы бетонные конструкции подвергаются различным ударам.Сочетание агрессивных воздействий, плохо сконструированных деталей конструкции, пренебрежения вопросами долговечности, строительных ошибок и недооценки важности обслуживания может привести к серьезным повреждениям железобетона, который используется для строительства этих конструкций. Проблемы повреждения железобетона можно разделить на повреждение бетона и повреждение арматуры. В документе описаны некоторые из агрессивных воздействий, которые могут оказать влияние на железобетонные основания и которые могут быть вызваны почвой, грунтовыми водами или погодными условиями.

© 2015TheAuthors.PublishedbyElsevier Ltd. Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Рецензирование под эгидой оргкомитета СПбУЭМФ-2015

Ключевые слова: железобетон, арматура, фундаменты, агрессивное воздействие, разрушение, долговечность.

1. Введение

Настоящий опыт строительства и обслуживания железобетонных конструкций показывает, что существует множество проблем, вызывающих серьезные повреждения и часто снижающие несущую способность конструкций.Причины этого следует искать в конструкции конструкции или ее взаимодействии с грунтом, затем в невыполнении требуемого класса бетона, в неумелом строительстве конструктивных элементов из железобетона и т. Д. [10, 11, 15 , 16, 24, 25, 26].

* Автор, ответственный за переписку. Тел .: +381 63 1048217; факс: +381 18 588208. Электронный адрес: [email protected]

1877-7058 © 2015 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd. Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND

.

(http: // creativecommons.org / licenses / by-nc-nd / 4.0 /).

Рецензирование под эгидой оргкомитета СПбУЭМФ-2015

DOI: 10.1016 / j.proeng.2015.08.187

Часто причины повреждений конструкций связаны с железобетонными фундаментами. Чаще всего это неправильная оценка воздействия влаги и воды на:

• Фундамент грунт и

• Бетон фундаментов.

Повреждение бетона и арматуры в бетоне влияет на прочность и несущую способность фундамента. [1922] Проблемы, которые могут возникнуть на сооружении, а также значительные финансовые средства, которые должны быть предусмотрены для ремонта, указывают на то, что бетону и арматуре как материалу для строительства железобетонных конструкций следует уделять должное внимание, особенно когда они обнажены. к агрессивному воздействию окружающей среды. [12, 23] Существует тенденция придавать большое значение проектированию бетонных смесей с особыми свойствами, чтобы они лучше всего подходили к окружающей среде, в которой находится конструкция, тем самым повышая долговечность конструкций [1, 13, 9 ].Исследование показало, что проблема долговечности железобетонных конструкций может сводиться к проблемам деградации бетона и арматуры в бетоне. В статье рассматриваются вопросы повреждения железобетона как материала, используемого для строительства фундаментов в грунте.

2. Деградация бетона

Конструкция из железобетона в период эксплуатации может подвергаться различным агрессивным воздействиям, которые могут вызвать повреждения.Эти влияния могут происходить из окружающей среды или быть связаны с использованием конструкции. Их можно разделить на три основные группы:

• Физический

• Биологический и

• Химическое воздействие.

Наиболее сильная форма физического воздействия, приводящего к разрушению бетона, – это мороз. А именно, вода, которая задерживается в порах и трещинах, замерзает при низких температурах и часто подвергает бетон воздействию очень высокого давления (до 220 МПа).Вредное воздействие мороза при проектировании фундаментов чаще всего предотвращается правильным выбором глубины фундамента, устройством гравийного слоя под фундаментом, устройством надлежащего дренажа и строительством соответствующей влаго- и гидроизоляции частей зданий, находящихся в земля [8, 18].

Рис. 1. Разрушение бетона в результате воздействия мороза.

Другие формы физического разрушения бетона и бетонных конструкций связаны с возникновением трещин из-за усадки, колебаний температуры, а также из-за различного теплового расширения заполнителя и цементной породы и т. Д.Кроме того, следует упомянуть превышение несущей способности бетона и циклическую нагрузку и разгрузку конструкции, которая вызывает появление трещин и создает почву для других агрессивных воздействий.

Упомянутые вредные механизмы обычно поражают бетон непосредственно над уровнем земли и очень редко выше 50 см над ним, в зависимости от высоты капиллярного подъема воды. Биологические эффекты включают воздействие растительности, которая вызывает расширение существующих трещин по мере расширения корневой системы деревьев.

Особенно вредны в этих условиях инжир, ива и ликвидамбар (это обычное явление в теплом климате, местное выращивание как декоративное дерево, листья и плоды которого напоминают листья и плоды каштана) [7]

Рис. 2. Разрушение бетона, вызванное корнями деревьев и растительностью.

Химические воздействия, вызывающие разрушение бетона, обычно являются следствием химических реакций агрессивных соединений из окружающей среды конструкции и самих компонентов цементной породы.Их вредное воздействие вызывает коррозию бетона. Здесь следует упомянуть следующие типы деградации:

• Совокупное расширение,

• Солевое выветривание,

• Карбонизация и

• Выщелачивание.

2.1. Агрегатное расширение

Минеральные составляющие некоторых агрегатов часто представляют собой кварц, опал, халцедон, основным соединением которых является кремний. Кремний реагирует (в присутствии воды) со щелочью в бетоне (K2O и Na2O, которые в основном поступают из цемента) и вызывает химическую реакцию, известную как щелочно-силикатная реакция (ASR).Его продуктом являются расширительные составы, которые сначала покрывают трещины и повреждения на бетонной поверхности, а затем конусы высотой до 2-3 см.

Подобное повреждение происходит из-за расширяющихся соединений, когда агрегатный компонент представляет собой доломит. В этом случае карбонат магния реагирует с гидроксильными ионами и образует гидроксид магния и ионы карбоната. Подобные эффекты, но в редких случаях, возникают в результате реакции пирита (сульфида железа) из заполнителя бетона, который вызывает расширение за счет образования оксида железа и эттрингита [6].

2.2. Солевое выветривание

Это происходит в бетоне из-за капиллярного подъема воды, богатой пластинами, через почву и фундаментную конструкцию. Он распространен в районах со значительной концентрацией хлоридов в почве, грунтовых водах и атмосфере, что чаще всего имеет место в прибрежных районах теплых морей или в сооружениях, где часто используется соль для размораживания

(дорожные сооружения). Тем не менее, механизм процесса кристаллизации аналогичен действию мороза.А именно, давление, вызванное кристаллизацией, вызывает появление трещин в стенках пор, а затем трещины из-за кристаллизации в них увеличиваются. Этот процесс в присутствии нового количества воды, богатой солями, продолжается, вызывая массовую деградацию бетона. В основе этого процесса лежит реакция хлорида кальция (CaCl2) и хлорида натрия (NaCl), которая вызывает изменения в портландцементе и вызывает образование гидроксида кальция (Ca (OH) 2) [5].

Этот вид разрушения бетона, известный также как хлоридная агрессия, особенно заметен в тех случаях, когда конструкции расположены вблизи теплых морей, в условиях высокой концентрации хлоридов в морской воде, почве и воздухе.Более теплый климат по сравнению с районами с континентальным и умеренно-континентальным климатом усиливает солевое выветривание. Кроме того, высокие температуры имеют дополнительный пагубный эффект, потому что бетон из соображений лучшей удобоукладываемости изготавливается с высоким водоцементным соотношением, которое вызывает в процессе гидратации бетона увеличение пористости бетонной пасты, что способствует капиллярному поднятию хлоридонасыщенная вода после затвердевания бетона. Более высокие температуры являются причиной более быстрой начальной гидратации цемента, что приводит к повышенной пористости бетона и способствует капиллярному поднятию и кристаллизации ионов хлора [3].

Рис. 4. Деградация бетона в результате кристаллизации соли для размораживания дорог.

2.3. Карбонизация

Сульфатная агрессия, вызывающая сульфатную коррозию бетона, также является формой кристаллизации соли в бетоне. Он включает реакцию соединений из бетона с ионами сульфата (SO4), которые часто являются составными частями почвы (чаще всего в форме гипса – CaSO4.2h3O). Помимо кальция, грунтовые воды содержат также сульфаты магния, натрия и калия, которые также могут реагировать с соединениями гидратированного портландцемента, такими как гидроксид кальция (Ca (OH) 2) и селит II (трикальцийалюминат 3CaO.Al2O3). При контакте с этими компонентами бетона сульфат-ионы приводят к образованию сильно расширяющегося соединения кристаллической структуры – эттрингита (3CaO.Al2O3.3CaSO4.32h3O), который является основной причиной возникновения высоких давлений, трещин и сульфатной коррозии бетона. На интенсивность сульфатной коррозии бетона влияет концентрация сульфата в воде, и для этого благоприятно чередование сушки и демпфирования бетона, что является обычным случаем для бетонов.

Сульфатная коррозия считается заменой катионов Na, K и Mg в их сульфатах (Na2SO4, MgSO4, K2SO4) в контакте с гидроксидом калия (Ca (OH) 2) из ​​цементной пасты, которая образует гипс (CaSO4.2х3О) и соответствующий щелочной. Превращение гидроксида кальция в гипс также сопровождается увеличением объема, что вызывает появление трещин и разрушение цементного теста.

Интенсивность сульфатной агрессии зависит от множества факторов, наиболее важными из которых являются тип, концентрация и продолжительность воздействия сульфатов. Относительно широкое распространение, с одной стороны, и серьезный ущерб, который может быть вызван агрессивным действием сульфата, с другой стороны, делают этот тип агрессивного воздействия очень важным [2].

Карбонизация – очень важный химический процесс, вызывающий разрушение бетона. Это включает реакцию гидроксида кальция (Ca (OH) 2) с диоксидом углерода (CO2) из ​​воздуха. Во-первых, диоксид углерода растворяется в пористой воде и образует угольную кислоту, а она, в свою очередь, реагирует с гидроксидом кальция в бетоне, образуя карбонат кальция (CaCO3). Карбонат кальция, созданный таким образом, оказывает влияние на повышение механической прочности и

снижение пористости и проницаемости бетона.Однако, если вода пополняется (что часто бывает с фундаментом, который примыкает к грунтовым водам или находится в среде с потенциальным капиллярным подъемом воды), избыток углекислого газа вызовет растворение карбоната кальция, что приводит к его уменьшению. смывается, что приводит к снижению прочности и увеличению пористости и проницаемости бетона. Повышенная водопроницаемость и пористость бетона способствуют другим формам разрушения бетона [4].

Процесс карбонизации влияет на разложение других свойств цементной породы, кроме гидроксида кальция, и приводит к образованию гидратов оксидов кремния, алюминия и железа.Однако основным следствием карбонизации бетона является снижение щелочной природы бетона, что является важной предпосылкой возникновения коррозии арматуры.

Рис. 5. Карбонизация бетона открыла путь к действию мороза.

2.4. Выщелачивание

Проходя через трещины в бетоне, вода может растворять различные минералы, присутствующие в затвердевшем цементном тесте или заполнителе. Вначале вода не насыщается растворенными минералами, такими как кальций и различные виды солей, но при дальнейшем движении воды концентрация минералов в растворе увеличивается, пока не достигнет критической точки, после чего минералы начинают выщелачиваться из раствор и образовывать отложения в трещинах и на внешних поверхностях бетона [4].

Рис. 6. Выщелоченные соли и минералы на поверхности бетона.

3. Коррозия арматуры

Коррозия арматуры – это сложный электрохимический процесс, ход которого зависит от проницаемости, электрического потенциала и электрического сопротивления бетона.

Коррозия арматурной стали происходит в присутствии воды и кислорода, где образуется оксид железа, известный как ржавчина.При развитии коррозии на поверхности бетона образуются коричневые пятна и характерные трещины вдоль стержней арматуры, особенно в углах элементов, где они подвержены проникновению агрессивных веществ в бетон. Поскольку ржавчина занимает больший объем, чем сталь, развитие ржавчины вызывает растрескивание и разрушение бетона и способствует дальнейшему проникновению агрессивных веществ.

Следует отметить, что трещины до 0,4 миллиметра обычно заполнены грязью и ржавчиной, поэтому не опасны для долговечности конструкции, и по этой причине это допустимый размер трещины в слабоагрессивном. окружающая среда (БАБ 87).

В нормальных условиях сухой окружающей среды высококачественный бетон, благодаря своему щелочному характеру, защищает стальную арматуру от коррозии. Высокое значение pH цементной породы, происходящей из гидроксида кальция и других щелочей, образовавшихся в процессе гидратации цемента, способствует образованию тонкого защитного слоя из стабильных оксидов железа на поверхности стали, которые создают так называемую пассивную защиту арматуры, предотвращая дальнейшее развитие ржавчины.Этот слой является непроницаемым и стабильным до тех пор, пока значение pH бетона достаточно высокое (pH> 11). Однако, когда слой стабильных оксидов железа разрушается либо действием карбонизации бетона, либо действием кислотных растворов, которые снижают щелочность окружающей среды, или если количество хлоридов в порах воды вокруг стержней арматуры является значительным, арматура депассивируется и начинает ржаветь.

Самой важной причиной коррозии стали в бетоне является загрязнение хлоридами.Начало депассивации под действием хлоридов зависит от соотношения ионов Cl / OH в поровой воде, контактирующей с армированием. Если соотношение выше 0,6, железо перестает быть защищенным от коррозии, а защитный слой становится нестабильным и проницаемым для хлоридов. Ионы хлора, проникшие в арматуру, начинают с ней химическую реакцию и образуется хлорид железа, который при контакте с водой становится гидроксидом железа (ржавчиной). Из-за недостоверных данных о количестве связанных и свободных хлоридов в конкретном бетоне в большинстве нормативов и профессиональных рекомендаций указано общее количество хлоридов (связанных и растворенных) по отношению к массе цемента в бетоне как допустимый предел. ионов хлора в бетоне.Это значение обычно составляет от 0,4% до 0,6%. На этот предел решающим образом влияет качество и влажность бетона. Качество бетона определяется толщиной и проницаемостью защитного слоя, которая зависит от соотношения вода / цемент и качества твердения бетона.

Рис. 7. Развитие коррозии арматуры в бетоне.

Хлориды могут попадать в бетон по-разному. Таким образом, заполнитель и вода могут содержать хлориды, и высокое содержание хлоридов в бетоне может быть следствием хлорида кальция в качестве добавки для ускорения гидратации цемента.По этой причине в последнее время запрещено использование добавок на основе хлоридов. Хлориды могут проникать в бетон из морской воды и атмосферы, а в нашей местности чаще всего из-за применения соли для размораживания [17].

Как уже было сказано, процесс карбонизации бетона снижает значение pH бетона, что создает условия для депассивации арматуры. Большинство исследований и полевых измерений показывают, что процесс карбонизации снижает значение pH бетона до 8–9, что достаточно, чтобы вызвать разрушение защитного оксидного покрытия и облегчить коррозию арматуры.

Строительный грунт очень сложен и разнообразен по своему составу, что неизбежно влияет на его агрессивность по отношению к бетону и арматуре. Помимо состава почвы, климатические факторы, такие как количество осадков и температура, значительно влияют на состав почвы и ее агрессивность. Таким образом, агрессивность почвы по отношению к бетону и арматуре может варьироваться от незначительной до очень высокой.

На агрессивность почвы в первую очередь влияет влажность, то есть содержание воды в порах и капиллярах.В мелкозернистой почве (пыль и глина) она значительна даже в периоды без осадков (из-за капиллярного подъема), в то время как крупнозернистая почва (песок и гравий) менее агрессивна по тем же причинам [14].

Рис. 8. Коррозия арматуры частей конструкции, контактирующих с грунтом.

4. Резюме

Повреждения железобетона, используемого для строительства железобетонных фундаментов, напрямую связаны с воздействием влаги на почву, т.е.е. воды. Свойства компонентов, используемых для создания бетонной смеси, и, следовательно, свойства затвердевшего бетона влияют на долговечность железобетонных оснований в такой среде. Все предыдущее влияет на коррозию арматуры в бетоне. Поскольку доступ к фундаментам после строительства затруднен, при проектировании бетонных смесей необходимо учитывать все возможные вредные воздействия на бетон и арматуру фундамента.

Благодарности

Статья является результатом исследовательского проекта TR36028 и TR36016, финансируемого Министерством образования, науки и технологического развития Республики Сербия.

Список литературы

[1] Акимов, Л., Иленко, Н., Мижарев, Р., Черкашин, А., Ватин, Н., Чумадова, Л. Влияние пластифицирующих и кремнистых добавок на прочностные характеристики бетона (2015) Прикладная механика и материалы, 725-726, стр.461-468.

[2] Бертолини, Л., Эльзенер, Б., Педеферри, П., Полдер, Р. Коррозия стали в бетоне: предупреждение, диагностика, ремонт (2004) Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Вайнхайм.

[3] Бьегович, Д., Сердар, М., Козоман, Э. Влияние опалубки с уплотненной проницаемостью на механические свойства и долговечность бетонного покрытия (2012) e-GFOS, №4, стр. 62-73.

[4] Глассер, Ф.П., Маршан, Дж., Самсон Э. Долговечность бетона – явления разрушения, связанные с вредными химическими реакциями, (2008), Cement and Concrete ResearchVolume 38, Issue 2, Pages 226-246.

[5] Грдич, З., Топличич Чурчич, Г., Ристич, Н., Деспотович, И. Корозия арматура у бетона ийедна од метода неногодвижения, Зборник радова с сохранением Корозия и застита материяла у току эксплоатации, 2008 ), пп 109 – 118.

[6] Grdic, Z., Toplicic-Curcic, G., Ristic, N. Неразрушающие методы определения коррозии арматурной стали в бетоне, (2012) Труды Второго международного симпозиума по коррозии и защите материалов и окружающей среды, Crnogorsko Drustvo za za zastitu materijala i zivotne sredine, Бар, Черногория

[7] Grdic, Z., Топличич-Курчич, Г., Ристич, Н., Деспотович, I. Реставрация бетонных конструкций входной конструкции на заводе HE “VRLA”, (2012) Технический вестник, факультет машиностроения в Славонски-Брод, факультет электротехники в Осиеке, факультет гражданского строительства в Осиеке, Vol. 19, № 3, п.п. 703 – 707.

[8] Грдич З., Ранкович С. Классификация и захваты у доменов технологий бетона према европейского норматива и обновления в вазецим домасим правником (2004) Зборник радова Градевинско-архитектурный факультета у Нис.107-122

[9] Гринфельди Г.И., Горшков А.С., Ватин Н.И. Результаты испытаний прочностных и теплофизических свойств образцов стен из газобетонных блоков с использованием полиуретанового клея (2014) Advanced Materials Research, 941-944, стр. 786-799.

[10] Камник, Р., Ковачич, Б., Струкель, А., Ватин, Н., Мургул, В. Подготовка, установка и обработка сигналов тензодатчиков при испытаниях мостов под нагрузкой (2015) Прикладная механика и материалы, т. .725-726, стр. 903-912.

[11] Мрдак, И., Ракочевич, М., Зугич, Л., Усманов, Р., Мургуль, В., Ватин, Н. Анализ влияния динамических свойств конструкций на сейсмический отклик согласно черногорским и Европейские правила (2014) Прикладная механика и материалы, тт. 633-634, стр. 10691076.

[12] Муравьева, Л., Ватин, Н. Исследование целостности и взаимодействия не заглубленного морского подводного трубопровода с грунтом (2014) Прикладная механика и материалы, 633-634, стр.1042-1046.

[13] Невил А.М. Свойства бетона, (1976) Gradevinska knjiga, Beograd

[14] Парротт, Л., Дж. Некоторые эффекты цемента и отверждения при карбонизации и коррозии арматуры в бетоне (1996) Материалы и конструкции, том 29, выпуск 3, стр. 164-173.

[15] Радованович, З., Синдик Гребович, Р., Димовска, С., Сердар, Н., Ватин, Н., Мургуль, В. Испытания механических свойств каменных стен – определение прочности на сжатие (2015 г.) Механика и материалы, Тт.725-726, стр. 410-418.

[16] Савич А., Ватин Н., Мургуль В. Комплексные испытания и реабилитационные мероприятия мостов (пример автодорожного моста через Южную Мораву, Сербия) (2015) Прикладная механика и материалы, т. 725-726, стр. 896-902.

[17] Секко, М., Лампронти, Г.И., Шлегель, М.К., Маритан, Л., Зорзи, Ф. Процессы разрушения железобетона в результате комбинированной сульфатфосфатной атаки (2014) Исследование цемента и бетона

[18] Топлиджик-Курчич Г., Грдич З., Деспотович И., Ристич Н. Водонепропустимость бетона справленог са дробленым минеральным агрегатом (2008) Зборник радова Градевинско-архитектурный факт у Нису № 23, стр. 143-150.

[19] Усманов, Р., Ракочевич, М., Мургуль, В., Ватин, Н. Проблемы освоения предгорных территорий, связанные с обрушивающимися лессовыми почвами (на примере Таджикистана) (2014) Прикладная механика и материалы, Тт. 633-634, стр. 927-931.

[20] Усманов Р., Мрдак И., Ватин, Н., Мургуль, В. Укрепленные грунтовые слои на слабых грунтах (2014) Прикладная механика и материалы, Тт. 633-634, стр. 932-935.

[21] Усманов Р., Ватин Н., Мургуль В. Экспериментальные исследования сильно уплотненных слоев грунта (2014) Прикладная механика и материалы, Тт. 633-634, стр. 1082-1085.

[22] Усманов, Р., Ватин, Н., Мургуль, В. Сильноуплотненные и укрепленные слои грунта как эффективный метод создания искусственного фундамента на основе слабых грунтов.(2014) Прикладная механика и материалы, Vol. 680, стр. 474-480.

[23] Ватин, Н., Пестряков, И., Авдеев, Д. Изменение свойств теплоизоляционного материала под воздействием условий окружающей среды (2015) Прикладная механика и материалы, 725-726, стр. 454-460.

[24] Ватин Н.И., Пестряков И.И., Киски С.С., Теплова З.С. Влияние геометрических величин пустотности на физико-технические характеристики бетонных вибропрессованных стеновых камней (2014) Прикладная механика и материалы, 584-586, стр.1381-1387.

[25] Зеяк, Д., Ватин, Н., Мургуль, В. Анализ расчета конструкции каменной кладки с вертикальными кольцевыми балками в соответствии с европейскими стандартами (2015) Прикладная механика и материалы, Тт. 725-726, с. 111-117.

[26] Живкович, М., Танич, М., Кондич, С., Николич, В., Мургуль, В. Ватин, Н. Устойчивая стратегия перевода устаревших зданий в жилые дома (2015) Прикладная механика и материалы, Тт. 725-726, стр. 1199-1205.

.