Header Image

В пятницу, 23 сентября, в Москве прошел круглый стол «Участие малого и среднего бизнеса в реализации проекта «Большая Москва», организованный Российской академией народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ и Общественной организацией малого и среднего предпринимательства «Опора России».

Подробнее ...
Восстановление монолитности старой кладки Печать E-mail
24.06.2014 23:05

Обзор наиболее распространенных способов восстановления монолитности старой кирпичной или каменной кладки.

Усиление кладки методом инъекции
Усиление кладки методом инъекции основано на том, что раствор, проникая в имеющиеся в кладке трещины, незаполненные швы, пустоты увеличивает ее монолитность. Исследованиями было установлено, что несущая способность кладки с трещинами после ее усиления инъекцией может увеличиться по сравнению с первоначальной, то есть до образования трещин, до 30%. В то же время попытки увеличить с помощью инъекции несущую способность кладки без трещин, пустых швов и т. п. обречены на провал. Связано это с тем, что в последнем случае раствор практически не будет поступать в кладку, заполняя только просверленные  в кладке отверстия для его подачи, образуя так называемые «карандаши».
Плохое заполнение вертикальных швов снижает прочность кладки при сжатии не более, чем на 5%. В этом случае даже при  относительно  большом расходе раствора, поступающего в вертикальные швы, ожидать значительного повышения прочности не приходится.
Учитывая большую неопределенность в том, насколько увеличится в результате инъекции прочность кладки на сжатие в зависимости от имеющихся в ней дефектов, следует рассматривать инъекцию как метод, позволяющий восстановить монолитность кладки с трещинами и пустотами. При этом сопротивление кладки сжатию должно приниматься таким же, как для кладки из тех же материалов без дефектов (трещин, пустот).
Составы растворов и технология их подачи могут существенно отличаться в зависимости от вида материалов, из которых выполнена кладка, характера имеющихся в ней дефектов и имеющейся материальной базы. Применение различных составов растворов при значительном различии их в цене в   ряде случаев может дать один и тот же эффект.
К растворам для инъекции кладки выдвигаются следующие требования:
- высокое сцепление с материалами кладки, в первую очередь кирпичом (камнем);
- прочность, сопоставимая с прочностью раствора кладки;
- способность проникать под давлением даже в незначительные по ширине трещины, пустые швы;
- отсутствие или незначительная усадка;
- время схватывания не меньше, чем требуется для приготовления, подачи раствора в кладку, промывку насоса и шлангов (в среднем не менее 30 минут);
- совместимость с материалом кладки по химическому составу;
- близкие деформационные свойства с раствором кладки.
В случае необходимости проведения работ по усилению каменных конструкций на исторических или архитектурных памятниках выбор составов растворов и технология их подачи должны обязательно согласовываться с уполномоченными на то организациями. Как и при любых других способах усиления, реставраторы должны ограничить круг применяемых материалов, согласовать места и глубину подачи раствора, давление в системе, типы патрубков.
Кроме случаев, когда инъекция применяется при закачке раствора в трещины, поры, пустоты возможно ее применение при устройстве буроинъекционных анкеров, связей и т. п.
Рекомендуемые составы растворов и требования к технологии  их подачи приведены ниже.

Инъекция расслоившейся кладки
Расслоение кладки может произойти как в результате образования силовых трещин и разделения кладки на отдельные столбики, так и при срезе наружного слоя кладки из-за различных деформаций наружного и внутреннего слоев стены.
Оптимальным способом усиления кладки, расслоившейся в результате превышения ее  несущей способности,  является инъекция с одновременным устройством буроинъекционных шпилек либо двухсторонних обойм.
Инъекция расслоившейся кладки с устройством буроинъекцилнных шпилек производится в следующем порядке:
- в кладке в шахматном порядке просверливаются отверстия диаметром  14-16 мм под углом к горизонту 10-150 и с шагом 40х40 мм. Глубина отверстий определяется толщиной расслоившейся кладки и может быть равна толщине стены;
- в одно из отверстий вставляется патрубок, выполненный из трубы диаметром 1/2 дюйма и производится продувка сжатым воздухом или прокачка водой при применении водных растворов либо ацетоном при полимерных растворах;
- в отверстия вставляются шпильки, выполненные из арматуры периодического профиля диаметром 6-8 мм;
- производится закачка в крайнее нижнее отверстие раствора под давлением 6 атм.;
- после выхода раствора из соседних отверстий последние временно заглушаются и производится опрессовка (выдержка под давлением) в течение 1-2 минут;
- шланг для подачи раствора переносится на соседнее отверстие, а первое отверстие заглушается;
- процесс подачи раствора в другие отверстия продолжается снизу вверх до тех пор, пока не будут задействованы все отверстия;
- состав раствора для инъекции подбирается в зависимости  от степени расслоения кладки. При небольшом расслоении (не более 1,5 мм) рекомендуются растворы, обладающие большой проникающей способностью. К ним относятся полимерные растворы на основе эпоксидной или фурановой смол, цементно-песчаные с добавкой молотого песка, цементные.

При работе на исторических памятниках, где применялись известковые  растворы, с целью исключения внесения в кладку материалов, не применявшихся в то время, рекомендованы составы раствора на основе извести. Модуль крупности песка для растворов не должен превышать 1,0-1,5. Тонкость помола тонкомолотого песка должна доходить до тонкости помола цемента.
Так как на прочность раствора помимо его состава влияет много других факторов, таких как влажность и материал кладки, ширина трещин, качество применяемых материалов и т.д., приведенные составы растворов являются ориентировочными  и требуется их корректировка на объекте.
Качество заполнения трещин и пустот может быть проверено отбором кернов, сверлением отверстий.

Основные виды инъекционных растворов, рекомендуемых к применению при реставрации зданий и сооружений, являющихся историческими памятниками

Марка раствораОбъемных частей извести-тестаОбъемных частей портландцементаОбъемных частей водыОбъемных частей тонкомолотого кварцевого песка
И10,51,01,25-
И21,01,01,5-
И31,00,51,0-
И41,0-0,5-
И50,5-1,251,0
И61,00,53,02,0
И71,01,02,51,0
И81,01,03,52,0

Примечания:
1. Для конструкций, находящихся в аварийном состоянии, применяются растворы, обладающие более высокой прочностью на сжатие и сцепления с кирпичом (камнем), чем для прочих.
2. В качестве наполнителей могут также применяться известняковая мука, тонкомолотый кирпич, мраморная мука, мел порошкообразный.
3. При инъекции кладки с трещинами шириной раскрытия до 1,0 мм количество воды может быть увеличено в 2,0-2,5 раза.

Инъекция кладки с трещинами
Как отмечалось выше, трещины в кладке могут быть как силовыми, так и деформационными. Однако независимо от причины образования трещин, их инъекция производится по одной и той же технологии. Состав раствора  для трещин с шириной раскрытия более 2 мм принимается следующим: полимерцементный раствор 1 : 0,15 : 0,25 : 0,01 (цемент : ПВА : молотый песок : суперпластификатор С3) при В/Ц=0,6. При меньшей ширине раскрытия трещин молотый песок не добавляется.
Раствор подается в патрубки, которые могут выполняться из трубы диаметром в полдюйма. Патрубки устанавливаются в просверленные в кладке отверстия при большой ширине трещин  патрубки устанавливаются без сверления отверстий.
Патрубки располагаются вдоль трещин с шагом не более 0,6 м на гипсовом растворе. Трещины тщательно заделываются гипсом. Если впоследствии  на стену предполагается  нанесение штукатурного слоя, то он также может быть использован для герметизации кладки с трещинами.
В зависимости  от расхода раствор подается  ручным или механическим насосом под давлением около 6 атм., если это не грозит потерей  устойчивости. Как и при инъекции расслоившейся кладки, подача раствора начинается с нижнего патрубка. После появления раствора в вышерасположенном патрубке производится опрессовка и перестановка шланга для подачи раствора в нижележащий патрубок.

Инъекция кладки с каналами
Инъекцию кладки, в которой имеются каналы и другие полости, производят после того, как выполнено заполнение каналов монолитным бетоном. В противном случае инъекционный раствор, предназначенный для заполнения трещин, пойдет вначале в каналы. Заполнение каналов следует начинать с нижних этажей   во избежание того, чтобы бетон, падая  с высоты, не расслоился. Та же проблема может   возникнуть и в пределах одного этажа при его большой высоте.

Восстановление монолитности расслоившейся кладки производится с помощью стальных шпилек из арматуры периодического профиля в сочетании с ее инъекцией.

Ремонт кладки вычинкой с креплением восстановленной кладки буроинъекционными шпильками
Перед выполнением  замены кладка расчищается от разрушенных кирпича и раствора, пыли и грязи. Новая кладка может крепиться  к старой как с помощью перевязки со старой, так и стальными анкерами.
При выполнении перевязки старой и новой кладок  должна быть произведена вычинка старой кладки, при которой удаляются  не только поврежденные кирпичи,  но и устраиваются гнезда, горизонтальные штрабы для запуска в них  перевязочных кирпичей. При глубине разрушения до 12 см и необходимости сохранения рисунка лицевой кладки перевязка многорядной кладки производится тычковыми кирпичами, устанавливаемыми в соответствующих  тычковых рядах.
При цепной перевязке и глубине разрушения до 12 см перевязка  осуществляется в уровне тычковых рядов. При этом с целью экономии трудозатрат тычковые кирпичи устанавливаются через один.
Для более надежной связи старой и новой кладок может осуществляться установка горизонтальных арматурных сеток из 3ВрI, перекрывающих швы между старой и новой кладками.
При толщине слоя кладки, подлежащего замене, не более 12 см, соединение старой и новой кладок может производиться с помощью анкеров из арматуры периодического профиля или шпилек с резьбой. Рекомендуемый диаметр анкеров 8 мм. Анкера устанавливаются в старую кладку в просверленные в ней отверстия на растворе, приготовленном на основе расширяющегося  цемента или клее (эпоксидной, фурановой смоле и т.д.). Анкера устанавливаются под углом 15-300 к горизонту. К анкерам крепятся горизонтальные сетки из арматуры 3ВрI.
Такая конструкция возможна при относительно небольшой высоте восстанавливаемых участков (до одного этажа или трех метров). При большой высоте должны выполняться горизонтальные разгрузочные балки из стального уголка, крепящегося к старой кладке, либо соединение слоев должно осуществляться тычковыми кирпичами.
Шпильки устанавливаются в просверленные в кладке  уже после ее восстановления  под углом 15-300 к горизонту отверстия диаметром 14-18 мм. Диаметр отверстий должен быть при этом 14-18 мм. После установки шпилек  в отверстия нагнетается  цементно-песчаный раствор состава по объему цемент : известь : молотый песок  : суперпластификатор С3 (1 : 0,2 : 0,2 : 0.01) под давлением не менее  6 атм. Места установки шпилек и их длина определяются  еще до заполнения вычинки новым кирпичом  с тем, чтобы шпильки  заходили в старую кладку не менее, чем на 200 мм. Для удобства длина шпилек назначается кратной ширине ряда кладки.
При глубине повреждения лицевой кладки на глубину менее 8 см  ремонт может производиться путем нанесения раствора по сетке, крепящейся анкерами к кладке.
При выполнении вычинки кладки необходимо следить за тем, чтобы это  не привело к недопустимому ослаблению сечений. Для этого рекомендуется вычинку производить захватками. На одном узком простенке  не рекомендуется производить вычинку кладки одновременно со всех сторон. Только после восстановления кладки на одном участке следует переходить на соседний.
Особенно тщательно следует следить  за заполнением верхних горизонтальных швов при укладке тычковых кирпичей в гнезда или штрабы.  После выполнения новой кладки  для их качественного заполнения может быть сделана инъекция  под давлением раствора, подаваемого в отверстия, просверленные  в кладке таким образом, чтобы раствор заходил за границу старой и новой кладки. Инъекция может в этом   случае  сочетаться с установкой буроинъекционных анкеров.

Ремонт кладки с деформационными трещинами
Ремонт кладки с деформационными трещинами выполняется, когда устранены причины, вызвавшие появление трещин (неравномерная осадка фундаментов, неодинаковые деформации смежных участков стен, прогибы перекрытий, температурно-влажностные деформации и т. п.). В противном случае по прошествии какого-то времени трещины раскроются вновь на старом месте или образуются рядом.
Предпочтительным является  метод усиления кладки с трещиной с помощью термонапрягаемых анкеров. Рекомендуется использовать два варианта усиления. В первом случае анкер объединяется со скобой и изготавливается  из арматуры периодического профиля диаметром 12 мм. Скоба выполняется Г-образной, один ее конец устанавливается в просверленное на расстоянии 20-30 см от трещины отверстие диаметром 16-18 мм. После установки анкера отверстие заполняется расширяющимся цементом НЦ. Таким же образом устанавливается   другая скоба с противоположной стороны трещины. Перехлест стержней должен быть не менее 10 см. После набора раствором прочности  не менее 75 кгс/см2 (выдержка  при температуре 180°С около одной недели) скобы нагреваются  автогеном, паяльной лампой или с помощью электротрансформатора до температуры 5000°С. После этого скобы свариваются между собой. Скобы устанавливаются с обеих сторон стены и могут быть утоплены в кладку.
Другой вариант установки термонапрягаемых скоб состоит в том, что первоначально на расширяющемся растворе устанавливаются горизонтальные анкера, к которым после набора раствором прочности  в начале к одному из них, а после нагрева и к другому приваривается стержень из 12АII. Установка анкеров может производиться также на других безусадочных растворах, в частности на клеях (эпоксидной или фурановой смоле и т. д.).
Кладка на участке с трещиной может быть переложена. Небольшие трещины могут быть также расшиты и заполнены раствором.
Во всех случаях рекомендуется  в шпаклевочный слой вводить синтетическую сетку или стеклоткань.

Усиление кладки столбов сердечниками

Принципы работы кладки, усиленной сердечниками
Чаще всего усиление кладки сердечниками выполняется при необходимости передачи на них части или всего усилия от перекрытий.
Два основных случая работы сердечников с кладкой:
- независимая работа кладки и сердечника на восприятие вертикальных усилий. В этом случае опирание перекрытий производится непосредственно на сердечник и конструкция их принимается такой, чтобы между кладкой и сердечником существовал деформационный шов.
- совместная работа кладки и сердечника. Совместная работа кладки и сердечника обеспечивается сцеплением бетона сердечника с кладкой, горизонтальными стальными связями и плитами перекрытий, опирающимися одновременно на сердечники и кладку.
Конструкции усиления кладки сердечниками
Сердечники могут выполняться  из стальных элементов, железобетона или в их комбинации. Близко по сути своей работы к сердечникам стоит кладка с вертикальным армированием.
При  усилении сердечниками каменных стен или столбов в них устраивается штраба или отверстие,  в которые и устанавливается сердечник.
Сложность устройства  сердечников обусловлена необходимостью проходки в теле кладки вертикальных отверстий. Желательным здесь является использование алмазного сверления. В этом случае, однако, возникает проблема выемки на поверхность высверленных кернов. Применение для выполнения отверстий обычного бурового оборудования является нежелательным вследствие вероятности  повреждения окружающей кладки столбов. 
В случае невозможности избежать динамических воздействий на кладку при прохождении в ней вертикальных отверстий под сердечники, рекомендуется устройство временных напрягаемых стальных бандажей.

 
Free template "Frozen New Year" by [ Anch ] Gorsk.net Studio. Please, don't remove this hidden copyleft! You have got this template gratis, so don't become a freak.