Усиление конструкций

На протяжении длительного срока эксплуатации любое строение подвергается целому ряду негативных внешних воздействий. Это и эксплуатационные нагрузки, и влияние природно-климатических факторов, и множество других явлений природного и техногенного характера, способствующих износу конструкций.
Таким образом, к определенному сроку службы конструкции могут перестать отвечать техническим требованиям и, более того, разрушение и потеря несущей способности отдельных элементов может представлять угрозу устойчивости всего сооружения. Поскольку снос здания и возведение на его месте нового далеко не всегда является экономически выгодной и целесообразной мерой, то здание подвергается капитальному ремонту, в ходе которого восстанавливается целостность и несущая способность всех требующих того конструкций – производится усиление.
Также потребность в усилении конструкций может появиться и в случае, когда здание не находится в аварийном состоянии, а требует реконструкции, связанной с изменением его назначения. К примеру, когда необходимо установить тяжелое оборудование, внести изменения в конструктивную схему здания (выполнить перепланировку), изменив тем самым схему распределения нагрузок.
Необходимость усиления конструкций, помимо прочего, может быть не связана ни с техническим состоянием сооружения, ни с какими-либо планируемыми изменениями в его эксплуатации. К причинам усиления ответственных элементов конструкций можно отнести естественные (с течением времени) или искусственные (вмешательства человека) изменения в составе и строении грунтов. Тогда для дальнейшей эксплуатации здания требуется усилить фундамент или основание под ним. Новое строительство на смежной к зданию территории также часто приводит к необходимости усиления конструкций существующих зданий, попадающих в зону влияния нового объекта.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что причин для выполнения работ по усилению конструкций и элементов объектов строительства может быть большое разнообразие. Нетрудно понять, что и мероприятия по усилению должны соответствовать каждому определенному случаю и учитывать не только экономические показатели, но и качество и долговечность результата произведенных работ.
Практика показывает, что одним из самых распространенных элементов гражданских и промышленных зданий, нуждающихся в усилении, является каменная конструкция. Просадки основания, неравномерное распределение нагрузок, нарушение технологии устройства самой кладки приводят к появлению трещин. Шовный материал со временем вымывается, в камне образуются сколы и выбоины. Одним из главных врагов конструкции из камня является вода. Некачественно выполненная гидроизоляция приводит к проникновению в поры кирпича влаги, которая в зимнее время года расширяется и разрушает материал изнутри. В результате такая конструкция, разрушаясь и деформируясь, представляет угрозу устойчивости всего здания целиком.

Наша компания имеет большой опыт в производстве работ по усилению кирпичной кладки с применением метода инъектирования. Мы производим инъектирование (нагнетание) различных материалов, выбор зависит от характера дефектов и задачи. При производстве работ применяются материалы, производителем которых является крупнейший в мире немецкий химический концерн BASF. Суть технологии заключается в следующем: в теле конструкции пробуриваются отверстия, в которые при помощи инъекционного насоса под давлением нагнетается специальный состав. Частицы состава настолько малы, что они способны проникнуть в самые мельчайшие поры и заполнить все микротрещины в структуре камня. Благодаря особым свойствам инъецируемого материала после его застывания, прочностные характеристики такой усиленной кладки будут превосходить проектные значения.
Для ремонта используются как составы на основе микроцемента, так и составы на основе эпоксидной смолы. Преимущество применения цементного состава заключается в том, что ремонтируемый материал заполняется схожим по своему происхождению веществом (принцип ремонта подобного подобным). Отсюда - максимально возможный высокий показатель адгезии и связывание ослабленной конструкции в единый воспринимающий нагрузку элемент.
Высокие прочностные свойства эпоксидной смолы говорят сами за себя. Попадающая в структуру камня смола выступает в качестве склеивающего компонента. После затвердевания смолы высокая прочность ремонтируемой конструкции сохранится на десятки лет, а дальнейшие деформации прекратятся.
Применение таких материалов, как эпоксидная смола и высокопрочные микроцементы, одинаково эффективно также в случае ремонта активных и неактивных трещин. Принцип работы опять-таки заключается в инъектировании. Только вначале трещина расшивается, то есть устраивается небольшая штраба, необходимая для увеличения площади сцепления с ремонтным составом, а затем штраба зачеканивается безусадочным цементным раствором, который позволит нагнетаемому в дальнейшем составу не выходить из трещины, а также отчасти предотвратит дальнейшее раскрытие. Следующим и главным шагом в процессе ремонта является инъектирование состава под углом к трещине таким образом, чтобы заполнилось все тело трещины и все имеющиеся в ее зоне поры и пустоты. В данном случае применительно к кладке из полнотелого керамического кирпича использование эпоксидного состава будет намного более эффективным по сравнению с цементным. Такой метод носит название структурного склеивания трещины. Кроме того, дополнительной мерой усиления может служить устройство поперечного армирования, когда вдоль трещины с установленным шагом монтируются арматурные стержни. Однако нужно понимать, что при большом объеме трещин такое укрепление создаст существенную дополнительную нагрузку на основание.
Когда под угрозой разрушение основание здания, т.е. его фундамент, производится усиление, которое зачастую выполняется совместно с усилением и грунтов под конструкцией фундамента. Технологий усиления фундаментов достаточно много, выбор конкретной зависит как от состояния, вида, характеристик конструкции самого фундамента и грунтового основания, так и от целей усиления. Наша компания производит усиление оснований и фундаментов методом цементации. Суть метода заключается в бурении отверстий (скважин) под острым или прямым углом в грунте через тело фундамента с последующим заполнением этих отверстий составом на основе микроцементов. Состав распределяется в грунте, заполняя пустоты, а после затвердевания способствует увеличению прочности. Заполненные цементным раствором скважины, пробуренные с определенным шагом, играют роль каркаса, что также укрепляет конструкцию.