Разрушение бетона – Методы разрушения бетона

Содержание

Виды и причины разрушения бетона. Реставрация бетона

В современную эпоху одним из основных материалов используемых для строительства является бетон. Сравнительно дешев и прост в изготовлении. Представляет собой смесь воды, цемента, заполнителей и добавок (пластификаторов). Кажется что этому материалу нет равных по долговечности и прочности, но это верно лишь от части. Бетон как и все другие материалы подвержен разрушению от воздействия динамических нагрузок, внешних факторов и условий эксплуатации.

Как правило, ремонт и защиту бетона начинают производить еще на стадии строительства с целью восстановления исходной формы, когда приходится устранять дефекты допущенные при возведении конструкции, лечении трещин и т.д.. В дальнейшем в процессе эксплуатации производят различные виды ремонта, такие как, восстановление внешнего вида, усиление несущей способности отдельных элементов и конструкции в целом , защиту от внешних факторов разрушения. Любой ремонт должен проводиться качественно и гарантировать долговечность, Но часто эти требования не выполняются. И основными причинами являются не корректное установление причины разрушения, как следствие неправильный выбор материалов и методов проведения работ.

Рассмотрим причины разрушения бетона и способы их решения или восстановления.

Причины можно разделить на несколько групп:

Химические
Физические
Механические
Дефекты и трещины

ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Основные разрушения бетона происходят от воздействия внешней среды и воздействия сульфатов, хлоридов и щелочей возникающих в процессе химических реакций наполнителей и вяжущих составов.

В конструкциях подвергающихся атмосферному влиянию, углекислота вызывает формирование карбоната кальция, в гидравлических сооружениях под его воздействием в составе воды наблюдается выщелачивание, ему подвержены вяжущие материалы.

Образование карбоната кальция происходит в процессе трансформации извести под воздействием углекислоты. Его концентрация зависит от окружающих внешних условий, эксплуатации сооружения и уровня промышленного загрязнения. При воздействии карбонатов на бетон в нем понижается уровень щелочной среды, что в свою очередь ведет к разрушению защитной пленки арматурных стержней и агрессивному воздействию на них влаги и кислорода, это приводит к агрессивной коррозии метала и новообразований вокруг арматурных стержней. Бетон в этих местах начинает вспучиваться, отслаиваться и даже полностью отваливаться. Появляются новые пути доступа кислорода и влаги, в глубь бетонной конструкции, что в свою очередь увеличивает и площадь, и глубину повреждений. Карбонизация наносит бетонным сооружениям исключительный вред.

Диагностика разрушений бетона карбонатами основана на цветовом тесте фенолфталеином. После нанесения 1% раствора фенолфталеина, не карбонизированный бетон краснеет, карбонизированный не меняет цвет.

Выщелачивание бетона такой же процесс, но проходит в присутствии влаги и представляет собой удаление цементного камня, разрушение усиливается под воздействием воды содержащей в себе углекислоту, серную кислоту органического происхождения.

Диагностика выщелачивания бетона состоит в визуальном обследовании, иных методов нет. При обследовании будут видны заполнители без цементного камня.

Разрушения сульфатами происходит от естественных примесей, таких как гипс и ангидриды. Из-за разницы размеров частиц в заполнителях и ускорителях, что в последствии приводит к образованию эттригита и растрескиванию поверхностного слоя бетона.

Диагностика разрушений от воздействия сульфатов проводится в лабораторных условиях и состоит в получении дифрактограммы в рентгеновском спектре.

Разрушение хлоридами наблюдается при воздействии на бетон морской воды, солей и антиобледенителей. При проникновении хлора в бетон до арматурных стержней происходит растворение пассивирующей пленки оксидов железа и начинается процесс коррозии. Скорость проникновения хлоридов в тело бетона зависит от концентрации хлоридов, проницаемости бетона и влажности. Как только начинается процесс коррозии, начинается разрушение бетона по нарастающей, из-за отслоений будут образовываться новые пути проникновения агрессивных веществ. Концентрация хлоридов поддерживающая коррозию, прямо пропорциональна рН бетона, в связи с чем можно связать разрушение из-за образования карбонатов и разрушения хлоридов в единый аспект и протекают часто параллельно.

Диагностика разрушения хлоридами проводится несколькими методами, химический анализ выявляет весовую концентрацию хлоридов в цементе и цветовой тест с использованием флуоресценция и нитрата серебра и дифракционный анализ в рентгеновском спектре.

Более доступный метод, цветовой тест. Проводится обработкой бетона раствором флуорецеина и нитрата серебра. После обработки раствором, происходит окрашивание бетона, подверженного разрушению сульфатами в светло-розовый цвет, а не подверженного в темный.

Взаимодействие щелочей цемента с заполнителями, еще одно из химических разрушений бетона , выражается во взаимодействие цемента с заполнителями, которое приводит к серьезным разрушениям. Некоторые заполнители содержат реакционноспособный кремнезем, который взаимодействует со щелочами калия и натрия находящихся в цементе или их солями, которые поступают из вне в форме хлоридов. В результате реакции образуется гель, который расширяется в присутствии воды или влаги и разламывает бетон вокруг этих образований. В результате реакции образуются силикаты натрия и гидратированного калия, обладающих большой объемистостью. При этом на поверхности бетона появляются трещины, подрыв участков бетона, вспучивание. Ускорить реакцию способна дополнительная влажность, а так же циклы замерзания и оттаивания.

Признаки взаимодействия щелочей цемента с заполнителями бетона можно определить визуально и с помощью цветового теста.

Визуально характерно упорядоченное растрескивание напоминающее паутину, набухание. Цветовой тест проводится с помощью кобальтинитрита натрия и позволяет выявить гель, возникающий в ходе реакции щелочей цемента и кремнеземом, в результате чего гель окрашивается в желтый цвет.

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Замерзание и оттаивание, это когда вода проникает внутрь бетона и впоследствии замерзания создает напряжение взламывая бетон. Чтобы ограничить такие последствия необходимо сократить капиллярную микропористость на стадии изготовления бетона добавлением морозостойких заполнителей и воздухововлекающих добавок, которые поддерживают соотношение между водой и цементом.

Высокие температуры так же приводят к разрушительному эффекту на бетон. Разрушение возникают в результате разного расширения бетона и арматуры, разрыва заполнителя с вяжущим, при быстром остывании в результате воздействия воды при пожаре или иных обстоятельствах образование извести, быстрой конденсации пара, что приводит к разрывам и растрескиванию.

Усадка бетона бывает двух типов, пластическая и гигрометрическая.

Пластическая усадка происходит в пластичной стадии бетона ( в момент укладки бетона или первых дней после нее), причина, быстрое выделение влаги в окружающую среду. При пластической усадке на его поверхности образуются микротрещины, трещины, провалы.

Избежать пластическую усадку довольно просто, укрыть свежеуложенный бетон водонепроницаемой пленкой, при отсутствии возможности укрытия орошение в течении нескольких дней водой или нанесение материалов создающего защитную пленку.

Гигрометрическая усадка происходит уже после схватывания бетона в первые несколько месяцев. Избежать гигрометрическую усадку помогают добавки снижающие водоцементное соотношение между инертными материалами и цементом, одним словом, чем меньше воды в свежеприготовленном бетоне, тем меньше в последующем усадка.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Истирание, когда бетон подвергается постоянным нагрузкам твердых частиц, механических и пешеходных нагрузок и зависит от характеристик материалов из которых состоит бетон. В основном истиранию подвержены бетонные полы.

Стойкость к истиранию можно повысить пропорцией между водой и цементом или путем внесения в верхний слой бетона специальных цементов с твердыми добавками путем втирания, или специальных полимеров.

Ударное воздействие, разрушение в результате интенсивных ударных нагрузок, движения механических транспортных средств, ударов. Так как бетон хрупкий материал, кромки на швах и стыках надламываются.

Чтобы повысить ударостойкость применяется более прочный бетон армированный стальными волокнами, что способствует равномерному распределению ударного воздействия и правильный подбор шовного герметика.

Эрозия или выветривание, вызывается ветром, водой, обледенением и сопровождается сносом материала с поверхности бетона и оголением заполнителя. Определяется визуально и единственным средством борьбы, своевременная защита поверхности бетона.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ДЕФЕКТОВ

Выступы на поверхности бетона (причина: недостаточно жесткая или неправильно установленная опалубка)
Наплывы бетона (причина: недостаточная герметичность опалубки, не квалифицированная укладка, проливы)
Раковины на поверхности бетона (причина: скопление воздуха, воды, недостаток раствора, недостаточно уплотнения бетона, щебеночность – жесткость смеси)
Полости в бетоне (причина: зависание смеси на арматуре и опалубке, в местах технологических швов, при преждевременном схватывании ранее уложенных слоев)

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТРЕЩИН

Усадочные трещины (причина: недостаточный уход за свежеуложенным бетоном)
Трещины конструктивного и технологического происхождения (повреждения полученные в результате транспортировки, в процессе строительства, в результате защемления, эксплуатационных нагрузок и т.д.)

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВРЕЖДЕНИЙ

Повреждения делятся на группы от степени влияния на несущие способности, рассмотрим коротко все по отдельности.

Повреждения не снижающие прочность конструкции (поверхностные раковины, пустоты, трещины, выбоины, разрушение поверхностного слоя), Не требуют срочных мер, устраняются при текущем ремонте, для предотвращения развития мелких трещин, образования новых с последующей защитой от внешних разрушающих факторов.
Повреждения снижающие долговечность конструкции (пустоты, раковины и сколы с оголением арматуры, поверхностная и глубинная коррозия бетона) Требуют безотлагательных мер. Устранение трещин, трещин вдоль арматуры, заделка пустот, удаление рыхлого и коррозированного бетона с последующей заделкой специальными материалами
Повреждения снижающие несущую способность конструкции (горизонтальные и наклонные трещины в стенках несущих конструкций, трещины в сопряжениях плит, пустоты в сжатых зонах и т.д.) Требуют срочных мер. Как правило под ликвидацию таких повреждений обычно разрабатывают индивидуальные проекты. При восстановлении несущей способности конструкций должны использоваться специальные материалы и технологии.

www.stroipol.com

Как самому сделать ультразвуковой разрушитель бетона. Как разрушить бетон и чем это сделать

При строительстве очень часто появляется необходимость разрушить старые бетонные конструкции.

Бетон является очень прочным строительным материалом, ведь на нем держится весь дом. Поэтому многие строители задаются вопросом о том, как разрушить бетон.Сделать это можно несколькими способами:

При планировки квартиры или зданий, к примеру нужно разрушить стену как вариант идеально подойдёт ручной гидравлический инструмент который способен разрушить бетон до 15 см. Или отбойный молоток легкой серии.

Небольшую конструкцию можно расколоть кувалдой, в особо трудных местах можно применить перфоратор. Это довольно тяжелый способ, который потребует применения физических усилий. Особо прочный фундамент таким образом разрушить не получится.
Можно разрушить бетон, применив специальную кислую смесь. Это наиболее распространенный способ.
Часто применяются невзрывчатые вещества, например, порошок НРС-1.
Немного отличаются методы разрушения армированного бетона. Обычные способы тут не подойдут. Эффективна только резка с помощью специального алмазного каната.

Для того чтобы понять, какой метод подходит для вашего случая, необходимо ознакомиться с каждым из них подробнее.

Простой способ

Небольшую конструкцию можно раздробить на части кувалдой. Скорость разрушения в этом случае будет зависеть только от ваших физических возможностей. Если физические возможности невелики, то на это уйдет много времени и сил. Можно просверлить перфоратором отверстия в нескольких местах, тогда прочность материала уменьшится и разбить его будет намного легче. Считается, что вполне возможно раздробить кувалдой армированную плиту, но стоит ли это делать, если есть другие более легкие способы?

Разрушение с помощью порошка

Очень часто для разрушения твердых строительных материалов применяются химические порошки. Они невзрывоопасные и негорючие. Популярность данного метода обусловлена тем, что в процессе разрушения не образуется лишний мусор и отсутствует шум, как это бывает при обычном взрыве. Широко применяется порошок НРС-1. У него высокая сила разрушения (более 30 МПа).

Способ применения порошка достаточно прост. Для начала в конструкции просверливаются отверстия. Потом в эти отверстия вливают смешанный с водой порошок. Диаметр отверстий должен достигать 8 см. Расстояние от одного отверстия до другого должно быть не менее 56 см. Залитое в них вещество будет кристаллизоваться и разрушать строительный материал. До полного разрушения нужно подождать двое суток. Через это время на месте фундамента можно будет обнаружить только куски лома, который легко вывозится к месту утилизации.

Кислая смесь

Схема таблицы расчета: разрушение бетона при воздействии на неё высокоскоростной струи.

Всем известно пагубное действие кислоты на бетон. Поэтому для разрушения прочных конструкций часто используют кислотную смесь. Она его просто растворяет. Если необходимо удалить с поверхности небольшое количество твердого вещества, бывает достаточно просто полить его сверху кислотой. Например, соляной. Де

kupildoma.ru

Как разрушить бетон в домашних условиях?

Бетон является очень прочным строительным материалом, ведь на нем держится весь дом. Поэтому многие строители задаются вопросом о том, как разрушить бетон. Сделать это можно несколькими способами:

kak-razrushit-beton-v-domashnix-usloviyax

Небольшую конструкцию можно расколоть кувалдой, в особо трудных местах можно применить перфоратор. Это довольно тяжелый способ, который потребует применения физических усилий. Особо прочный фундамент таким образом разрушить не получится.

Можно разрушить бетон, применив специальную кислую смесь. Это наиболее распространенный способ.

Часто применяются невзрывчатые вещества, например, порошок НРС-1.
Немного отличаются методы разрушения армированного бетона. Обычные способы тут не подойдут.

Эффективна только резка с помощью специального алмазного каната.
Для того чтобы понять, какой метод подходит для вашего случая, необходимо ознакомиться с каждым из них подробнее.

ПРОСТОЙ СПОСОБ

Небольшую конструкцию можно раздробить на части кувалдой. Скорость разрушения в этом случае будет зависеть только от ваших физических возможностей.

Если физические возможности невелики, то на это уйдет много времени и сил. Можно просверлить перфоратором отверстия в нескольких местах, тогда прочность материала уменьшится и разбить его будет намного легче. Считается, что вполне возможно раздробить кувалдой армированную плиту, но стоит ли это делать, если есть другие более легкие способы?

kak-razrushit-beton-v-domashnix-usloviyax-1

Схема таблицы расчета: разрушение бетона при воздействии на неё высокоскоростной струи.

РАЗРУШЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ПОРОШКА

Залитое в них вещество будет кристаллизоваться и разрушать строительный материал. До полного разрушения нужно подождать двое суток. Через это время на месте фундамента можно будет обнаружить только куски лома, который легко вывозится к месту утилизации.

КИСЛАЯ СМЕСЬ

Действовать нужно очень осторожно, чтобы не обжечься и не повредить что-нибудь еще. Но кислота в чистом виде применяется очень редко, обычно делается специальная смесь. Она помогает растворить бетон, отчистить от него кирпичи, смыть излишки со стены. Смесь состоит из концентрированных кислот и ингибиторов.

Ингибиторы необходимы для того, чтобы вместе с бетоном не повредить другую поверхность. Например, если необходимо отчистить застывшую бетономешалку. Такая смесь быстро проникает глубоко в материал и разрушает его так, что через некоторое время он превращается в пыль, легко сметаемую обычной щеткой. Если прошло некоторое время, а строительный материал еще не отчистился полностью, то смесь можно нанести повторно.

МЕТОД РАЗРУШЕНИЯ АРМИРОВАННОГО БЕТОНА

Армированный отличается от обычного особой прочность. Перфоратором просверлить в нем отверстия невозможно. Понадобятся специальные приспособления – мощное сверло с алмазными насадками. Только такое сверло сможет проделать подобную работу.

Им можно сверлить отверстия под любым углом. Все описанные выше методы разрушения не могут конкурировать с алмазной резкой. Такому сверлу высокая прочность материала не будет помехой. Оно разрежет поверхность любой толщины.

kak-razrushit-beton-v-domashnix-usloviyax-2

Схема переходного анализа: индекс разрушения бетона, расположенного в площади воздействия.

Если необходимо разрезать блок особенно большого размера, то придется использовать машину с алмазным канатом. Работать на такой машине может только специалист, управлять ей довольно сложно. Принцип разрушения состоит в том, что разрезаемую конструкцию обхватывают канатом.

Разрезание происходит под гидравлическим давлением. Скорость разрушения будет зависеть от прочности. Если случай особо сложный, то за час будет прорезано примерно 2 м конструкции. Резка обычного бетона не вызывает таких сложностей. Она происходит в пять раз быстрее. Обычно машина используется для резки бетона, который имеет толщину более 1 м.

При использовании данного метода необходимо соблюдать следующие требования:

Механизм машины быстро нагревается от постоянной работы, и его потребуется постоянно охлаждать. Поэтому рядом должен находиться источник с проточной холодной водой. Также вода служит своеобразной защитой для алмазного покрытия, предотвращает его разрушение и смывает лишнюю пыль, образовывающуюся в процессе работы.
Необходимо постоянно поддерживать трехфазное напряжение, иначе аппаратура не будет работать.

Все описанные выше методы эффективны и широко применяются. Они помогут быстро избавиться от ненужного бетона и начать новое строительство.

Смотрите также:

Как изготовить бетон в домашних условиях?

Как построить дом из бетона?

chudoogorod.ru

Что разрушает бетон. Как разрушить бетон и чем это сделать

Бетон традиционно применяется при строительстве объектов. Многим известно, как приготовить качественную бетонную смесь и выполнить заливку фундамента. В ряде случаев возникает необходимость выполнить демонтаж бетонной конструкции. Специалистам по строительству приходится задумываться, как химическим способом разрушить бетон, так как не всегда имеется возможность применить специальную технику, взрыв или механические средства разрушения.

Сегодня существует ряд недорогих, проверенных «тихих» химических методов разрушения бетонного монолита. Применяя их, можно избежать механического воздействия на массив и, в стесненных условиях, выполнить разрушение армированного бетона без шума, вибрации, пыли и осколков.

Бетон — материал, используемый в строительной отрасли

Используя проверенные технические решения, можно выполнить разрушение бетона за ограниченное время, ликвидировать аварийные, утратившие актуальность, строения и начать возведение новых объектов. Рассмотрим известные методы нарушения целостности бетона. Остановимся более подробно на химических способах разрушения.

В каких случаях разрушают бетонные сооружения?

При выполнении современных строительных мероприятий часто возникают ситуации, когда необходимо нарушить целостность бетона. Старые железобетонные конструкции уничтожают, если необходимо:

демонтировать часть старого основания;
снести ветхое здание;
выполнить перепланировку;
осуществить постройку нового строения;
заложить новый фундамент.

Методы разрушения бетона

Применяемые в строительстве технологии, направленные на нарушение целостности бетонного массива, можно условно разделить на две категории:

Методы механического воздействия, предусматривающие использование тяжёлого ударного инструмента, перфораторов, отбойных молотков, тяжелых кувалд, применение специального алмазного инструмента, а также паяльных ламп и воды.

В ходе проведения строительных или ремонтных работ приходится уничтожать старые изделия из железобетона, чтобы возвести новые строения

Способы химического разрушения, позволяющие разрушить бетон, с применением специального порошка, значительно расширяющегося в объеме при определенных условиях, или кислой смеси.

С целью принятия решения об использовании наиболее подходящего метода нарушения целостности бетона, познакомимся с ними более детально.

Простые механические способы

Методы разрушения бетона с помощью механических средств отличаются экономичностью, доступностью, однако, в ряде случаев, требуют значительного времени для получения необходимого эффекта:

эффективность применения кувалды или мощного перфоратора зависит от физической подготовки рабочего, который осуществляет разрушение конструкции;
использование воды и паяльной лампы позволяет постепенно разрушать материал путем локального нагрева поверхности и полива ее охлажденной водой. Через несколько циклов нагрева появится сеть трещин, с которыми можно легко справиться, используя кувалду или отбойный молоток;
применение алмазного инструмента положительно себя зарекомендовало при работе с железобетонными конструкциями, независимо от их размеров;
выполнение группы отверстий, в которые вбивается острая пика от перфоратора, позволяет отколоть крупные куски от бетонного монолита;

Механическим способом бетонное изделие разрушается на куски при помощи кувалды

постепенное увлажнение деревянных пробок, вставленных с натягом в расположенные по определенной конфигурации отверстия, позволяет расколоть монолит после их расширения. Расширяясь до 15% собственного объема, древесина разрывает по необходимой линии бетонные глыбы, однако для получения эффекта необходимо не меньше 10 дней.

Таковы механические методы разрушения, требующие значительной физической подготовки персонала и времени для достижения требуемого эффекта.

Химические средства

К химическим средствам, позволяющим демонтировать бетонные конструкции, относятся:

Смеси с повышенной кислотностью, которые за ограниченное время растворяют бетон, нарушают его целостность и обеспечивают возможность удаления кирпичей, остатков бетона. Основой кислотных составов является концентрированная соляная кислота и специальные ингибиторы, глубоко проникающие в массив, расширяющие его. Использование кислотных составов требует обязательного применения средств защиты для работающего персонала.
Порошки специального назначения, обладающие увеличенным коэффициентом расширения, которыми заполняются предварительно подготовленные отверстия. Реализация процесса требует значительных финансовых затрат, однако позволяет достичь требуемого результата в течение суток, используя при этом минимальное количество рабочей силы.

Химические средства используют для разрушения прочных строительных материалов, поскольку при их использовании исключены возгорания и взрыв

Когда применяются химические составы?

Технологии ликвидации цементных и бетонных конструкций положительно зарекомендовали себя на практике. Химические методы обладают рядом положительных моментов, позволяющих:

выполнить демонтаж в стесненных условиях действующего объекта;
вывести из эксплуатации постройку без применения тяжелой техники в условиях городской застройки;
ликвидировать бетонную конструкцию без шумовых эффектов, высокой концентрации пыли;
осуществить ликвидацию бетонных конструкций без применения алмазной резки.

Использование кислой смеси

Ликвидация прочных железобетонных конструкций часто производится с использованием кислой смеси, принцип действия которой основан на разрушении кислотой бетона. Использование соляной кислоты, которая растворяет массив, позволяет размягчить твердое вещество. Для этого достаточно обработать соляной кислотой разрушаемую поверхность.

Выполнение работ следует осуществлять с особой степенью осторожности, чтобы агрессивный раствор не попал на открытые части тела или слизистую оболочку. В состав разрушающей смеси вводятся специальные ингибиторы, которые, смешиваясь с кислотой, образуют раствор с высокой степенью агрессивности.

Данная химическая технология позволяет не только размягчить массив, но и, в дальнейшем, удалить бетон, извлечь из него кирпич, блоки. Если под воздействием одноразовой обработки массив не потерял прочность, процесс выполняется повторно.

Специалисты способны демонтировать бетонные изделия без взрывов и существенных усилий — применяя соляную кислоту

Применение порошкообразного состава

Технология применения химических составов предусматривает возможность использования порошка НРС-1, позволяющего выполнить демонтаж утратившего прочность основания здания. Принцип действия порошкообразного состава основан на значительном увеличении его в бетонной массе. Основным действующим веществом является оксид кальция, процентное содержание которого влияет на величину давления, оказываемого суспензией на поверхность замкнутого пространства шпура.

Для реализации метода в бетонном монолите сверлится группа глухих шпуров, заполняемых специально подготовленной влажной массой данного реагента. Что представляет собой химическая смесь? НРС расшифровывается, как невзрывное разрушающее средство, и является специальным цементным составом, который значительно расширяется в объеме. Применение состава не требует специальных мер безопасности, так как он не горит, не взрывается при выполнении работ. Достоинством реагента является:

Отсутствие шума и вибрации при выполнении работ.
Минимальное количество строительного мусора, осколков.
Высокая степень разрушения при сил

strbuild.ru

Причины разрушения бетона

Бетонные и железобетонные конструкции в процессе эксплуатации постоянно подвергаются разрушению. Причины бывают разные: химическое и физическое воздействие окружающей среды, высокие эксплуатационные нагрузки, низкое качество используемого бетона, неточности при проектировании, ошибки при укладке бетонной смеси и т.д.

В целом, причины разрушения бетона можно разделить на 4 больших группы:

1. ХИМИЧЕСКИЕ
Являются следствием взаимодействия Компонентов бетонной смеси между собой или с окружающей средой

Карбонизация
Выщелачивание
Агрессивное воздействие сульфатов
Агрессивное воздействие хлоридов
Взаимодействие щелочей цемента с заполнителем

2. ФИЗИЧЕСКИЕ
Являются следствием воздействия температуры или условий твердения бетона.

Циклы замораживание/оттаивание
Воздействие высоких температур
Усадка и растрескивание

3. МЕХАНИЧЕСКИЕ
Являются следствием внешнего воздействия

Истирание
Ударное воздействие
Эрозия или кавитация.

4. ДЕФЕКТЫ ПРИ НОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Связаны с ошибками в процессе производства работ

Приготовление бетонной смеси
Устройство арматурного каркаса
Укладка и уход за поверхностью и т.д

Далее мы подробно разберем причины разрушения бетона, приведем типовые примеры и решения.

ХИМИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ РАЗРУШЕНИЯ БЕТОНА

Карбонизация

Процесс карбонизации бетона возникает вследствие проникновения углекислого газа (СО2) в тело бетонной конструкции с образованием карбоната кальция (CaCO3), который в свою очередь снижает защитные свойства бетона.

Защитные свойства бетона измеряются с помощью показателя кислотности pH. pH здорового бетона превышает 13 единиц.

В этих условиях на стержнях арматуры возникает пассивирующая защитная пленка оксида железа (FeO), изолирующая их от негативного воздействия извне, препятствуя образованию коррозии. В результате процесса карбонизации pH бетона снижается.

Когда уровень pH бетона становится ниже 11 единиц, пассивирующая защитная пленка вокруг арматуры нейтрализуется и стальная арматура становится подверженной воздействию кислорода и влаги.

В дальнейшем коррозия арматуры начинает прогрессировать, и бетон, окружающий арматуру, отслаивается, что в свою очередь открывает новые пути доступа для разрушающего воздействия кислорода и влаги

Следствием карбонизации является прогрессирующее разрушение бетонной конструкции, сопровождающееся процессами коррозии арматурных стержней.

Чтобы убедиться в том, что разрушение бетона вызвано образованием карбонатов, применяется методика, основанная на изменении цвета бетонного образца после специальной обработки. Бетонный образец обрабатывается 1% раствором фенолфталеина в этиловом спирте (стандарт UNI EN 13295:2005). Поверхность здорового бетона, обработанная таким образом, краснеет. Поверхность карбонизированного бетона после обработки цвет не меняет.

Выщелачивание

Бетон также подвержен такому явлению как выщелачивание. Выщелачивание представляет собой процесс размывания цементного камня под воздействием воды.

Процесс усиливается, если вода отличается слабокислой реакцией (pH<7). Это может быть вызвано содержащейся в ней агрессивной углекислотой, которой особенно много в сточных промышленных водах, или серной кислотой органического происхождения, образующейся в системе водоотведения канализационных вод.

Такие методы, как химический, термический анализ, методики, основанные на дифракции рентгеновских лучей, не могут быть применимы при анализе выщелачивания бетона. Вещество, которое получается в процессе разрушения подобного типа, представляет собой отлично растворимый в воде бикарбонат кальция. Вымываясь с поверхности, он не оставляет следов для подробного анализа. Еще одной причиной, по которой вышеперечисленные тесты непригодны, является тот факт, что на первой фазе образования бикарбоната возникает карбонат кальция, который присутствует в большинстве видов бетона, поэтому установить, входит ли он в состав этих материалов, или образовался из-за агрессивного воздействия двуокиси углерода, не представляется возможным.

Единственным методом выявления выщелачивания бетона является пристальный визуальный осмотр поверхности. На поверхности бетона, подверженного выщелачиванию, будут видны обширные зоны заполнителя, не связанные цементным камнем.

Агрессивное воздействие сульфатов

Наиболее распространенными растворимыми сульфатами, встречающимися в грунте, воде и промышленных стоках, являются соли кальция и натрия.

Можно также упомянуть и сульфаты магния, но они менее распространены, хотя и наиболее разрушительны.

Сульфаты присутствуют в воде и грунте, кроме того, их можно встретить непосредственно в заполнителе, где они являются загрязняющими примесями. Сульфаты, находящиеся в грунте или воде, контактируют с сооружением, их ионы проникают вместе с влагой в цементный камень бетона (основной механизм переноса), реагируют с гидроокисью кальция, в результате чего образуется гипс.

Впоследствии он реагирует с гидроалюминатами кальция, из-за чего формируется вторичный эттрингит, который приводит к увеличению объема, расслоению, набуханию, растрескиванию и разрушению.

Чтобы убедиться в том, что разрушение бетона вызвано воздействием сульфатов, необходим химический анализ, позволяющий установить уровень их присутствия. В обычном бетоне содержание сульфатов кальция не превышает 0,4-0,6 %.

Агрессивное воздействие хлоридов

Воздействие хлоридов наблюдается в условиях контакта со средой, отличающейся высоким их содержанием, например, с морской водой или антиобледенительными солями, а также в случаях, когда при изготовлении бетона используются загрязненные сырьевые материалы.

Если хлор проник в бетон и достиг арматурных стержней, он снимает с них пассивирующую защитную пленку оксидов железа.

Коррозия появляется в результате проникновения внутрь конструкции хлоридов, снимающих защитную пассивирующую пленку с арматуры, в сочетании с воздействием влаги, содержащей кислород.

Например, в случае, если сооружение полностью погружено в морскую воду, содержание хлора будет выше. Однако поры бетона будут полностью насыщены водой, препятствующей проникновению кислорода. Коррозия арматуры в данном случае может либо вообще не протекать, либо наблюдаться в малой степени.

Однако если рассмотреть другое сооружение, погруженное в морскую воду, с участком, находящимся на открытом воздухе и подверженном морским брызгам, то участком, который в наибольшей степени подвержен разрушению, будет являться зона оседания брызг. Соли, используемые зимой на дорогах в качестве антиобледенительных реагентов, проникают во время таяния и дождей в бетонную конструкцию, вызывая коррозию и разрушение. Как только этот процесс начинается, где бы сооружение ни находилось, коррозия будет продолжаться с увеличенной скоростью, поскольку образуются легкодоступные пути для проникновения агрессивных веществ.

Концентрация хлоридов, требуемая для поддержания коррозии арматурных стержней, прямо пропорциональна рН бетона. Чем выше щелочность, тем больше концентрация хлоридов, которая требуется для начала процесса коррозии. Этим данный процесс разрушения бетона похож на процессы, возникающие вследствие карбонизации.

Взаимодействие щелочей цемента с заполнителем

В результате взаимодействия щелочей цемента с заполнителем могут происходить существенные разрушения бетонных сооружений. Некоторые типы заполнителей, например, содержащие реакционноспособный кремнезем, взаимодействуют с двумя щелочами, которые находятся в цементе, солями калия и натрия или солями этих металлов, которые поступают извне в форме хлорида натрия (противообледенительные реагенты, морская вода).

Взаимодействие щелочей цемента с заполнителями бетона представляет собой медленно протекающий гетерогенный процесс, поскольку он связан с составом заполнителей, содержащих аморфный кремнезем. В результате реакции в подобных условиях образуются силикаты натрия и гидратированный калий, отличающиеся чрезвычайной объемистостью. Реакции взаимодействия щелочей цемента с заполнителями бетона проявляются в защитном слое бетона. При этом на поверхности появляются микро- и макротрещины, или даже начинается подрыв небольших участков бетона над областями, где в заполнителях имеется реакционноспособный кремнезем (явление вспучивания). Этот феномен, в частности, наблюдается на полах промышленных зданий.

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ РАЗРУШЕНИЯ БЕТОНА

Циклы замораживание/оттаивание

Негативное воздействие льда проявляется только тогда, когда вода в жидкой фазе проникает внутрь бетона. Это вовсе не означает, что бетон должен быть абсолютно сухим, просто уровень влажности не должен превышать определенную величину, называемую «критическим насыщением». Речь идет о том, что количество воды в порах должно быть меньше этой величины. Расширившись при превращении в лед, она должна оставаться в пределах полостей и не создавать напряжения. Однако если вода заполняет или почти заполняет весь объем пор, а затем замерзает, лед начнет ломать бетон, создавая внутреннее давление.

Чтобы ограничить негативные последствия влияния низких температур, необходимо принять меры к сокращению капиллярной микропористости и стимулировать макропористость (чтобы размеры полостей были 100-300 мкм). Для этого при приготовлении бетона используют воздухововлекающие добавки, которые поддерживают соотношение между водой и цементом на низком уровне, используют морозостойкие заполнители.

Воздействие высоких температур

Влияние на бетон высоких температур носит деструктивный характер. Арматурные стержни выдерживают температуры до 500°С, а бетон — до 650°С. Роль бетона, окружающего арматурные стержни, в этом случае носит фундаментальный характер — он замедляет распространение тепла. Чем толще бетон, тем дольше протекает разогрев до температуры 500°С, при которой арматурные стержни теряют прочность.

Огонь способен привести ко многим видам повреждения бетона, причем в очень серьезных масштабах.

Даже если арматурные стержни защищены бетоном, они, разогреваясь, увеличиваются в объеме, создают в бетоне очаги напряжения, что может привести к частичному его разрушению.
Арматурные стержни, нагреваясь, расширяются значительно быстрее бетона, при этом теряется сцепление арматуры с бетоном.
Даже если температура, при которой теряется несущая способность, не достигнута, бетон может утратить свои эксплуатационные качества при внезапном охлаждении, что обычно наблюдается при пожаротушении. В этой ситуации оксид, образовывающийся при нагреве, трансформируется в известь, которая разрушает бетон.
На поверхности, обращенной к огню, наблюдается растрескивание, вызванное быстрым расширением. Некоторые заполнители разрываются и могут отделиться от окружающего бетона. При этом происходит то же явление, что и при быстрой конденсации водяного пара, сопровождающейся небольшими взрывами.
Если воздействие огня носит длительный характер, арматурные стержни достигают температуры, при которой теряют прочность на растяжение, в результате разрушается все сооружение.

Усадка и растрескивание

В этом разделе обсуждается два типа усадки — пластическая и гигрометрическая. Пластическая усадка наблюдается, когда бетон находится в пластичной фазе и выделяет часть влаги, содержащейся внутри него, в окружающее пространство, что приводит к сжатию. Растрескивание в этом случае зависит от условий в среде, окружающей уложенный бетон.

При укладке бетона в опалубку по очевидным причинам испарение не наблюдается. Если же бетон непосредственно контактирует с окружающей средой, происходит испарение, вызванное сравнительно высокой температурой и очень низкой влажностью снаружи либо сильным ветром. При пластической усадке свежего бетона на его поверхности могут возникать микротрещины. Гигрометрическая усадка вызвана выделением влаги в окружающую среду с низким уровнем относительной влажности в течение всего срока эксплуатации сооружения.

Чтобы избежать проблем, создаваемых пластической усадкой, следует принять меры для остановки слишком быстрого испарения имеющейся воды. Это можно реализовать несколькими способами:

Укрыть уложенный бетон водонепроницаемым материалом, который препятствует испарению.
Орошать всю поверхность бетона водой в течение первых нескольких дней после укладки.
На свежий бетон нанести материал, создающий защитную пленку, которая препятствует испарению.

Поскольку по большей части гигрометрическая усадка протекает в течение первых шести месяцев после укладки, поддерживать влажность все это время не представляется возможным. В связи с этим прибегают к таким мерам, как снижение водоцементного отношения и увеличение соотношения между инертными материалами и цементом.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИЧИНЫ РАЗРУШЕНИЯ БЕТОНА

Истирание

Истирание наблюдается, когда материал подвергается повторяющимся ударам более твердых частиц. Это вызвано трением между порошком из более твердых пород о поверхность материала. Отсюда следует, что истирание напрямую зависит от характеристик материалов, из которых состоит бетон. Таким образом, стойкость к истиранию можно повысить за счет уменьшения пропорции между водой и цементом или путем нанесения на поверхность бетона смеси цемента с твердыми добавками и заполнителями.

К числу сооружений, которые в наибольшей степени подвержены этому явлению, относятся полы промышленных объектов, чье состояние постоянно ухудшается вследствие непрерывного движения транспортных средств.

Ударное воздействие

Другой формой разрушения механической природы являются ударные воздействия. В этом случае приходится учитывать множество факторов, поскольку бетон является хрупким материалом, который в результате достаточно интенсивных ударов разрушается, а прочность его снижается. Ущерб, наносимый в результате ударов, визуально проявляется не сразу.

В некоторых случаях должно пройти множество циклов подобного воздействия, например, в стыках бетонного покрытия при движении механических транспортных средств. В этой ситуации единственный способ избежать разрушения — изготовить как можно более прочный бетон.

Чтобы повысить ударостойкость, можно прибегнуть к армированию стальными волокнами, что способствует более равномерному распределению энергии ударного воздействия по всей конструкции.

Эрозия

Эрозия — это частный случай износа, вызываемый ветром, водой или льдом, который сопровождается уносом материала с поверхности. Характер процесса определяется скоростью движения, концентрацией твердых частиц пыли и качеством бетона. В этом случае единственным средством защиты являются специальные меры при изготовлении бетона. Следует воспользоваться теми же рекомендациями, что и при истирании.

Кавитация

Кавитация наблюдается там, где присутствует поток воды (при скорости свыше 12 м/с). Быстрое движение воды и неровная поверхность канала, по которому она протекает, способствуют возникновению турбулентного течения и образованию зон пониженного давления, где формируются вихри, вызывающие эрозию стенок. Воздушные пузырьки, которые образуются в потоке воды ниже по ходу течения, попадая в зоны повышенного давления, лопаются, оказывая сильное ударное воздействие, приводящее к эрозии. При очень большой скорости течения воды масштабы кавитации могут быть довольно серьезными. Кавитации можно избежать, создавая гладкие поверхности без каких-либо препятствий для течения воды.

xn--c1acjcbbuvcq5e9ec.su

Разрушение бетона: способы и инструкции

Как приготовить качественный бетон и залить им фундамент, знают многие. Но иногда возникает необходимость провести разрушение бетона. Это может быть вызвано удалением части старого фундамента, сносом старого дома и перепланировкой участка под новый и целым рядом других причин.

Для разрушения бетона можно использовать перфоратор, кувалду или паяльную лампу.

Основные способы разрушения бетона

Существует несколько таких способов, условно их можно разделить на две группы: способы механического и химического разрушения.

К первой группе относятся:

использование кувалды или перфоратора;
использование воды и паяльной лампы;
использование перфоратора и деревянных колышков;
использование специального алмазного сверла.

Ко второй группе относятся:

использование специальной кислотной смеси;
использование специального порошка.

Вернуться к оглавлению

Механические способы разрушения

Разновидности кувалд.

Если бетонный монолит небольших размеров, его можно разбить кувалдой или перфоратором. Такой способ очень тяжелый физически, к тому же для большого монолита он малоэффективный.

Для разрушения можно использовать комбинацию кувалды и перфоратора. Применяя этот способ, максимально используют слабость бетона к изгибам и разрывам. На расстоянии 15-20 см от края бетонного монолита перфоратором в бетоне высверливается отверстие.

В это отверстие вставляется заостренный стальной штырь — пика от отбойного молотка или кусок толстой (не меньше 30 мм в диаметре) арматуры. По вставленному в отверстие стальному штырю изо всей силы бьют кувалдой. Достаточно нескольких сильных ударов — и бетонный фундамент начинает трескаться. Если бетон не усилен арматурой, то, просверлив несколько таких отверстий по длине бетонного фундамента и поочередно подвергая их ударам кувалды, можно разбить достаточно большой кусок бетонного монолита.

Если есть большой запас времени и терпения, то можно разрушить бетон при помощи паяльной лампы и холодной воды. Сначала участок фундамента сильно разогревают паяльной лампой, а затем поливают холодной водой.

После 3-4 повторов такой участок возьмется сеткой мелких трещин, и достаточно будет сильного удара кувалдой, чтобы он рассыпался. Процесс демонтажа фундамента этим способом может растянуться на недели, а то и месяцы, но зато без особых затрат и усилий позволит разрушить даже армированный фундамент.

Также эффективен способ разрушения бетона с использованием деревянных колышков. Перфоратором точно по линии намеченного скола с шагом в 15-20 см высверливаются отверстия диаметром минимум 30 мм. В них молотком забиваются пробки, сделанные из сухой сердцевины твердых пород дерева. Сами пробки должны быть чуть больше диаметра отверстия.

Схема разрушения бетона порошком НРС-1.

Вбитые пробки напитывают водой, чтобы разбухли. Для этого у пластиковой бутылки прокалывают дно, затем наливают в нее воду и ставят отверстием на деревянную пробку. Под воздействием просачивающийся через отверстие воды вбитая пробка увеличится до 15% от своего первоначального объема.

Это расширение создает внутри монолита давление, способное разорвать даже гранит. Способ этот медленный — чтобы кусок бетона откололся, нужно от 10 до 15 дней. Зато он сводит к минимуму прилагаемые для разрушения бетона физические усилия.

Если бетонный монолит усилен арматурной сеткой, то перфоратор просверлить в нем отверстие не сможет. В этом случае вам понадобится специальное мощное сверло с алмазными насадками. Такое сверло разрежет бетонный монолит любой толщины.

Вернуться к оглавлению

Химические средства разрушения бетона

Из химических средств для этих целей чаще всего пользуются специальным порошком НРС-1. С его помощью процесс демонтажа старого фундамента можно выполнить за 1-2 дня. Для его использования в бетоне тоже нужно сначала просверлить отверстия. Затем готовится водная смесь: на 1 кг порошка добавляется 0,27 л воды.

Порошок и воду в течение 10 мин смешивают, затем полученным раствором до краев наполняют высверленные отверстия. Вступая в реакцию с водой, порошок в несколько раз расширяет свой объем, разрывая бетон. Но его использование имеет температурные границы, ниже и выше которых его применять нельзя: от +5 до + 30ºС.

При этом важно помнить, что чем выше температура, тем холоднее должна быть добавляемая вода.

Для разрушения бетона с помощью НРС-1 понадобится меньше суток и минимум физических усилий. Единственный, но существенный недостаток — высокая стоимость порошка.

Для разрушения особо прочных бетонных конструкций можно прибегнуть к помощи специальной кислотной смеси. Такая смесь фактически растворяет бетон, помогая очистить от него кирпичи или удалить излишки со стены.

В состав кислотных смесей входит концентрированная кислота, чаще всего соляная, и ингибиторы. Последние нужны, чтобы защитить другие поверхности, например, кирпич или металл. Кислотная смесь проникает глубоко в бетонное основание и растворяет его, превращая в пыль. Но пользоваться такими смесями нужно очень осторожно, используя максимальные средства для собственной защиты.

Способов, как разрушить бетон, существует немало, ведь ломать — не строить. Главное, чтобы это разрушение происходило по вашему желанию, а не было вызвано естественными причинами, провоцируя разрушение построенного дома.

Удачи!

tolkobeton.ru

Разрушение бетона: способы и инструкции

Сегодня существует ряд недорогих, проверенных «тихих» химических методов разрушения бетонного монолита. Применяя их, можно избежать механического воздействия на массив и, в стесненных условиях, выполнить разрушение армированного бетона без шума, вибрации, пыли и осколков.

Бетон — материал, используемый в строительной отрасли