Основные виды разрушения бетона

Бетон является наиболее востребованным конструкционным материалом. Занимая первое место по объемам производства, он используется только для нужд строительства, что объясняется высокой прочностью и низкой пластичностью, а также комплексом наиболее подходящих для этой сферы эксплуатационных характеристик. Как и любой другой материал, бетон подвержен воздействию разрушающих факторов, что требует проведения специальных мероприятий по защите конструкций уже на этапе изготовления смеси и заливки ЖБК. При выборе марки материала, метода укладки и других особенностей технологического процесса необходимо учитывать те условия, в которых будет эксплуатироваться здание или сооружение, чтобы предотвратить его разрушение. Для этого важно понимать причины и механизмы возможного разрушения бетона.

При эксплуатации на ЖБИ и ЖБК действует множество факторов, которые условно можно разделить на следующие группы:

Часть из указанных групп факторов является объективной реальностью, поэтому должна учитываться при проектировании конструкций, разработке режимов их монтажа, эксплуатации, защиты и ремонта. Обычно мероприятия по их предотвращению, устранению и минимизации прописаны в СНиПах и другой нормативно-технической документации, например, морозостойкость бетона для изготовления ЖБИ и ЖБК изначально выбирается с учетом условий их эксплуатации.

Другая часть причин имеет случайный характер, например, проявляется вследствие несоблюдения технологии производства и доставки бетона, нарушений в процессе выполнения строительных работ, просчетов при проведении изысканий. В этом случае на первый план выходит оперативность и правильность диагностики разрушений, что позволяет вовремя выполнить ремонтные или защитные работы и продлить срок службы или повысить надежность эксплуатации конструкции.

Химические факторы

В процессе эксплуатации железобетонных конструкций в воздушной среде, на них значительное влияние оказывают все кислые газы. Поскольку основным содержащимся в воздухе веществом этого класса является углекислота (концентрация CO₂ на несколько порядков выше концентрации прочих кислых газов), то ее принято считать основным фактором воздействия. Диоксид углерода, взаимодействуя в присутствии влаги с компонентами бетона (продуктами гидратации извести, в частности, Ca(OH)₂), вызывает образование карбоната кальция (СaCO₃) и H₂O по следующей реакции:

Существуют и другие механизмы взаимодействия углекислоты с разными продуктами реакции. Но, в целом, этот процесс можно охарактеризовать, как интенсивный, из-за высокой способности бетона к поглощению влаги и углекислоты из атмосферы и диффузии и капиллярного их переноса в объем материала. Следует учесть, что на первом этапе процесс карбонизации можно рассматривать, как положительный, поскольку образующийся карбонат кальция имеет меньшую растворимость, чем гидроксид кальция, что приводит к повышению прочности бетона. Так как СaCO₃ стремится закупорить имеющиеся поры, то процесс проникновения газов вглубь конструкции замедляется.

С другой стороны, глубоко проникшая карбонизация приводит к нежелательным последствиям. При определенных условиях из-за интенсивного выщелачивания развиваются процессы коррозии арматуры, увеличивается ее объем, появляются избыточные напряжения, и, как следствие, трещины и сколы бетона. После этого процесс еще больше интенсифицируется и требует немедленных мер по ремонту конструкции. Диагностика разрушений бетона, вызванных воздействием карбонатов, осуществляется посредством цветового теста с использованием фенолфталеина. Некарбонизированный бетон в результате нанесения на поверхность 1% раствора фенолфталеина краснеет, а цвет карбонизированного не меняется.

Выщелачивание бетона происходит по аналогичному механизму, но требует присутствия влаги с растворенными в ней углекислотой и другими агрессивными компонентами. В результате цементный камень разрушается, и конструкция теряет прочностные свойства. Диагностика выщелачивания бетона производится визуальным методом, при котором контролируется разрушение цементного камня. При воздействии сульфатов происходит образование внутри структуры бетона продуктов реакции (гипса, таумаситов и эттригидов), которые, увеличиваясь в объеме, вызывают возникновение напряжений и разрушение матрицы. Диагностику таких явлений проводят в лабораторных условиях путем изучения дифрактограммы.

Рисунок 2. Процесс определения карбонизации бетона

Разрушение хлоридами происходит в условиях воздействия морской воды, антиобледенителей и солей. Хлор, проникая до уровня арматуры, растворяет пассивирующую пленку оксидов железа, запуская процесс коррозии. На скорость проникновения хлоридов влияет их концентрация, влажность и проницаемость бетона. После начала процесса коррозии, как и в предыдущих случаях, из-за появления новых путей проникновения агрессивных веществ происходит нарастающее разрушение бетона. Критическая концентрация хлоридов прямо пропорциональна показателю рН бетона, что позволяет связать механизм разрушения с воздействием карбонатов и обеспечить комплексную защиту конструкций.

Для диагностики разрушения хлоридами используются несколько методов. Путем химического анализа устанавливается их весовая концентрация в цементе. Также диагностика производится при помощи цветового теста или анализа дифрактограммы в рентгеновском спектре. Наиболее доступным методом является цветовой тест, состоящий в обработке бетона раствором нитрата серебра и флуоресцеина и последующем контроле изменения цвета. При разрушении сульфатами бетон приобретает светло-розовую окраску, а при отсутствии этого процесса — темную.

Еще одним химическим механизмом разрушения бетона является взаимодействие щелочей цемента и заполнителей. В состав некоторых заполнителей входит реакционноспособный кремнезем, реагирующий со щелочами и солями натрия и калия с образованием геля, который в присутствии влаги или воды расширяется, разламывая окружающий бетон. В результате образуются силикаты гидратированного калия и натрия с большим объемом, что приводит к появлению трещин на поверхности бетона, подрыву его участков и вспучиванию. На скорость реакции влияет уровень влажности, а так процесс замерзания и оттаивания бетона. Признаки реакции щелочей цемента и заполнителей бетона определяются при помощи цветового теста или визуально. В последнем случае диагностируется набухание и упорядоченное паутинообразное растрескивание. Цветовой тест проводится при помощи кобальтинитрита натрия, позволяя выявить гель по окрашиванию в желтый цвет.

Физические факторы

Из физических факторов, влияющих на прочность бетона, следует выделить усадку и негативные температурные условия.

Усадка делится на два вида:

Основным методом борьбы с пластической усадкой является укрывание свежеуложенного бетона слоем водонепроницаемой пленки, нанесение материалов, создающих защитную пленку, или орошение водой на протяжении нескольких суток. Избежать гигрометрической усадки позволяет использование добавок, снижающих водоцементное соотношение (В/Ц).

Цикл замерзания и оттаивания — процесс проникновения воды внутрь бетона, ее последующего замерзания с увеличением объема и создание напряжений в теле конструкции. Для предотвращения таких явлений требуется уменьшение капиллярной микропористости на стадии производства бетона за счет добавления воздухововлекающих добавок и морозостойких заполнителей, что позволяет обеспечить оптимальное соотношение В/Ц.

В результате высоких температур также возможно разрушение бетона. В частности, этот процесс может быть обусловлен разными коэффициентами термического расширения арматуры и бетона, разрывом заполнителя с вяжущим, быстрым остыванием материала при тушении пожара водой и другим факторами.

Механические факторы

К механическим факторам относятся:

Истирание и ударное разрушение бетона можно предотвратить на этапе разрушения бетона путем правильного выбора состава и методов защиты. Борьба с эрозией состоит в своевременной диагностике и ремонте ЖБК и ЖБИ.

Основные виды дефектов

Из основных видов дефектов отметим следующие явления, связанные с технологическими факторами:

Методы ремонта повреждений

По степени влияния на несущую способность конструкции выделяют несколько групп повреждений и, соответственно, мероприятий по их ремонту или компенсации. Наиболее «легкими» считаются дефекты, не влияющие на прочность конструкции (пустоты, поверхностные раковины, выбоины, трещины, разрушение поверхностного слоя). Они не требуют срочного ремонта, но должны быть устранены в плановые сроки для предотвращения дальнейшего развития или образования новых мелких трещин. В этом случае обязательно необходимо обеспечить защиту конструкции от воздействия внешних разрушающих факторов.

При диагностике повреждений, снижающих долговечность и надежность конструкции (пустот, сколов и раковин с оголением арматуры, глубинной или поверхностной коррозии бетона), необходимо в безотлагательном порядке провести мероприятия по их устранению. В частности, производится заделка пустот и трещин, удаление рыхлого и корродирующего слоев бетона и последующее нанесение специальных материалов.

При обнаружении повреждений, снижающих несущую способность конструкции (наклонных, горизонтальных трещин в объеме несущих конструкций, пустот в сжатых зонах, трещин в сопряжениях плит и др.), производится срочный ремонт. В большинстве случаев ликвидация таких дефектов требует разработки индивидуального проекта.

Источник

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

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:

Методы разрушения бетона

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

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

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:

Механическим способом бетонное изделие разрушается на куски при помощи кувалды

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:

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:

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:

Технология использования порошка не представляет значительных сложностей, реализуется при положительной температуре окружающей среды следующим образом:

Выводы

Среди множества методов разрушения бетонных конструкций химические средства занимают не последнее место, так как зарекомендовали себя эффективным, проверенным средством. При наличии финансовых ресурсов их применение оправдано и позволяет достичь требуемого эффекта за ограниченное время.

Ознакомившись с тем, как химическим способом разрушить бетон, вы можете самостоятельно принять решение, какой из вариантов вам больше подходит и наиболее эффективен.

Источник

Как разрушить бетон вручную и какие ещё есть способы его разбить

Самый прочный строительный материал – монолитный железобетон. Но даже и обычные бетонные блоки и неармированный бетон по прочности и долговечности мало уступают твёрдым каменным породам. Однако любая постройка или отдельная конструкция имеет свой срок службы, после чего её приходится демонтировать. Возможны и другие причины, по которым от них нужно избавиться. И сделать это довольно непросто. Есть множество способов, как разрушить бетон, но далеко не все они могут применяться в жилых помещениях или в условиях плотной застройки. Расскажем о самых простых и доступных.

Причины демонтажных работ и условия их проведения

Бетонные сооружения чаще всего сносят, когда они отслужили свой срок или начали разрушаться вследствие техногенных катастроф, природных катаклизмов. Но есть и другие причины, из-за которых иногда приходится разрушать вполне крепкие конструкции.

Так как раздолбить бетон не всегда удаётся без продолжительного шума, сильной вибрации, пыли и мусора, демонтажные работы могут доставлять серьёзные неудобства людям – жильцам дома, соседям. А при сносе крупных объектов страдает природа и рядом стоящие здания.

Механические способы

Среди механических способов разрушения бетонных конструкций есть ударные и безударные. Первые предполагают использование таких инструментов, как отбойный молоток, перфоратор, обычная ручная кувалда. Их применение неизбежно связано с шумом, пылью, вибрациями, риском деформации других объектов. Поэтому ударные способы лучше не использовать в жилых зданиях. К тому же такие способы требуют от исполнителя большой физической силы и выносливости.

Ударные инструменты отлично справятся с такими задачами, как разбить бетон старой садовой дорожки, демонтировать отмостку, разрушить часть фундамента. Но без них не обойтись и в тех случаях, когда нужно удалить стяжку с пола или цементную штукатурку со стены.

Современные инструменты и оборудование позволяют выполнять демонтажные работы по бетону с гораздо меньшими усилиями, без лишнего шума и грязи.

Гидравлические клинья

Гидроклин представляет собой навесной или ручной инструмент, рабочей частью которого служат два клина. Они вставляются в заранее изготовленное в бетоне отверстие, после чего между ними гидравликой создаётся раздвигающее усилие. При разведении клиньев возникает напряжение, образующее разлом. После удаление отколовшихся обломков сверлятся новые отверстия.

Гидравлические ножницы

Другое название этого оборудования – бетонолом. Как и клинья, ножницы не создают вибраций и пыли и позволяют осуществлять довольно точный демонтаж конструкций. В домашних и в стеснённых условиях применяют компактные ручные установки, а для разрушения крупных объектов – мощное навесное оборудование.

Деревянные клинья

Этот старый «народный» способ, как разрушить бетон в домашних условиях, считается самым доступным и практически бесплатным. Но применять его можно только тогда, когда сроки демонтажных работ не имеют значения, так как времени он занимает немало.

Когда дерево напитается водой, оно разбухнет и разорвёт бетон.

Стальные клинья

Когда нет времени ждать, используют раскалывание бетонных конструкций ударным способом с помощью стальных клиньев. Их вставляют в просверленные скважины и вбивают вглубь ударами кувалды.

Видео описание

Как разбить бетон вручную, используя стальные клинья, показано в видеоролике:

Термические способы

Ещё один бюджетный способ, для применения которого не требуется профессиональный инструмент, связан с переменным воздействием на искусственный камень высоких и низких температур. Он не выдерживает их резкой смены и начинает трескаться.

Для термической обработки потребуется паяльная лампа для нагревания и холодная вода для охлаждения. Из-за использования воды метод не рекомендуется применять, если под объектом, в котором проводятся демонтажные работы, находятся жилые помещения или электрическое оборудование. Но он отлично подойдёт для решения такой задачи, как разбить бетонный фундамент.

Сначала бетон долго прогревают паяльной лампой, а когда он раскалится, поливают ледяной водой. Монолит покрывается глубокими трещинами, по которым он легко разламывается при ударе кувалдой.

Зимой вместо клиньев можно использовать обычную воду, залитую в отверстия. Замерзая в сильные морозы, она будет расширяться и разрушать связи в толще материала.

Химические способы

Кислотный и порошковый способы разрушения бетона редко применяются на частных объектах. Каждый – по своей причине.

Кислотный

Метод основан на разъедании материала концентрированной соляной кислотой, которую заливают на поверхность или в специально пробурённые в бетоне скважины. В кислоту часто добавляют и другие вещества – ингибиторы, которые сдерживают разрушение металлов и других материалов, составляющих общую с бетоном конструкцию. Как правило, одной обработки бывает недостаточно, её повторяют до получения нужного результата.

Соляная кислота – вещество очень агрессивное и опасное, поэтому для работы с ней допускается только обученный персонал при условии строгого соблюдения техники безопасности и использования индивидуальных средств защиты.

Порошковый

Причина нечастого применения этого способа – в высокой стоимости используемого химического порошка НРС-1. Эта аббревиатура расшифровывается как невзрывное разрушительное средство, основной компонент которого – оксид кальция.

Сам по себе порошок не горюч и не взрывоопасен. Но при разведении водой в определённой пропорции и последующей кристаллизации вещество сильно увеличивается в объёме и обретает высокий разрушительный потенциал с силой около 30 МПа. Если не учитывать дороговизну данного способа, его можно считать лучшим для решения такой задачи, как раздолбить бетон без перфоратора.

Видео описание

Как работает невзрывное разрушительное средство, смотрите в видео:

Как видите, по истечении определённого времени конструкция полностью разрушается на куски без какого-либо дополнительного воздействия. Достоинства этого метода очевидны:

Демонтаж армированных конструкций

Железобетон разрушить гораздо сложнее, чем обычный монолит, так как он усилен стальной арматурой. Её приходится распиливать болгаркой со специальными дисками. Для разрушения больших объектов не обойтись без специализированной техники, которая разрезает всю конструкцию алмазным канатом или диском.

Если же толщина железобетона не превышает полуметра, можно обойтись описанными выше способами, выламывая куски бетона и разрезая арматуру ручным электроинструментом.

Уменьшение толщины бетона

Решая, чем раздолбить бетонный фундамент, можно использовать любой из перечисленных методов. Но далеко не все они подходят, если нужно снять слой бетона определённой толщины, например, чтобы уменьшить высоту стяжки. Теоретически это можно сделать с использованием кислоты.

Но лучше разрезать всю площадь на небольшие квадраты штроборезом, а затем отколоть их перфоратором. Поверхность получится очень неровной и бугристой, выровнять её можно болгаркой с насадкой алмазная чашка.

Коротко о главном

Разрушить бетон можно разными способами. Если хватает сил и не пугает грязь и грохот, подойдёт механический с использованием ударных инструментов – перфоратора, кувалды, отбойного молотка. Избежать оседания бетонной пыли во всех уголках дома можно, взяв в аренду гидравлическое оборудование – клин или ножницы. Но самыми действенными и наименее трудозатратными считаются технологии «тихого взрыва», когда бетон разрывается из-за распирающих нагрузок, создаваемых замёрзшей водой, разбухшими деревянными клиньями или увеличивающегося в объёме химического средства.

Источник

Способы разрушения бетона: своими руками, химический, кислой смесью

Бетон — это каменный строительный материал, который используется для создания фундаментов, плит перекрытия, кладки кирпича и пр. Искусственно созданный материал обладает хорошей устойчивостью к механическому воздействию и внешним факторам, но тоже имеет ограниченный (по техническим нормам) срок службы.

По этой причине может возникать необходимость в его намеренном разрушении. Демонтировать бетонную конструкцию можно самостоятельно. Не обязательно вызывать бригаду специалистов.

Способы и их характеристики

Разрушение бетона осуществляется 2 способами:

Перед тем как разрушить бетон, т.е. определиться со способом его демонтажа, рекомендуется убедиться в том, что нарушение целостности конструкции не повлечет за собой других проблем. Например, несущую стену сносить нельзя.

Простой способ

Небольшой бетонный блок можно разбить с помощью молотка или кувалды.

Если площадь выполнения работы большая, облегчить труд поможет перфоратор. Ударно-вращательные движения инструмента нарушают целостность конструкции самостоятельно, т.е. от человека не требуется прилагать дополнительных усилий. Достаточно включить и держать инструмент в руках.

Если нет перфоратора, перед тем, как разбить бетонную плиту (неармированную), в ней можно сделать несколько отверстий (по всей площади). Для выполнения данной работы потребуется дрель и бур (сверло по бетону). Отверстия ослабят прочность конструкции, и ее можно будет разбить.

Когда необходимо сломать плиту по заданной траектории, следует сделать в ней несколько отверстий (по линии, где должен быть разлом). В дыры вставляют древесные пробки и начинают их поливать. По мере увлажнения материал начнет расширяться, что приведет к нарушению целостности плиты.

С помощью порошка

Бесшумным и физически простым методом разрушения является использование порошкообразного средства НРС-1. В разрушаемой конструкции необходимо просверлить отверстие, диаметр которого будет около 8 см. Дыры должны располагаться на расстоянии около 55 см.

Кислая смесь

Разрушение химическим способом своими руками подразумевает использование специальных кислых смесей. Они разъедают материал. В их состав включены концентрированные кислоты и вещества, которые позволяют предотвратить разрушение других материалов. По этой причине без ингибиторов использовать кислоты не рекомендуется.

Кислой смесью поливают демонтируемый участок и ждут, когда химический состав растворит бетон.

Разрушение армированного бетона

Для нарушения целостности конструкции применяются коронки, сверла и диски с алмазным напылением. Когда демонтируется большая площадь, армированный материал разрушают с помощью дорогостоящей техники, такой как канатная машина. Она оборудована алмазным канатом, который и совершает резку. В большинстве случаев данная техника применяется, когда необходимо демонтировать бетонную конструкцию, толщина которой около 1 м.

Разбивать армированный бетон самостоятельно не рекомендуется, т.к. из-за высокой прочности материала увеличиваются шансы получения травмы в процессе демонтажа. Данную работу следует доверить специалистам.

Уменьшение бетонного слоя

Для уменьшения слоя можно использовать химический разрушитель бетона. Но данный метод подойдет только в той ситуации, когда не имеет значения гладкость поверхности.

Чтобы уменьшить толщину, рекомендуется воспользоваться шлифовальной машинкой, на которую надеваются специальные диски. При работе данной техникой следует смачивать поверхность. Вода будет снижать температуру, которая возникает в результате трения, а также уменьшит количество образующейся пыли.

Источник