Uneori, crăpăturile trebuie reparate, dar există atât de multe opțiuni, cum proiectăm și alegem cea mai bună variantă de reparare? Nu este atât de dificil pe cât credeți.
După investigarea fisurilor și determinarea obiectivelor de reparare, proiectarea sau selectarea celor mai bune materiale și proceduri de reparare este destul de simplă. Acest rezumat al opțiunilor de reparare a fisurilor implică următoarele proceduri: curățarea și umplerea, turnarea și etanșarea/umplerea, injecția cu rășini epoxidice și poliuretanice, auto-repararea și „fără reparare”.
Așa cum este descris în „Partea 1: Cum se evaluează și se depanează fisurile din beton”, investigarea fisurilor și determinarea cauzei principale a acestora reprezintă cheia alegerii celui mai bun plan de reparare a fisurilor. Pe scurt, elementele cheie necesare pentru a proiecta o reparare corectă a fisurilor sunt lățimea medie a fisurii (inclusiv lățimea minimă și maximă) și determinarea faptului dacă fisura este activă sau inactivă. Desigur, obiectivul reparării fisurilor este la fel de important ca măsurarea lățimii fisurii și determinarea posibilității de deplasare a acesteia în viitor.
Fisurile active se mișcă și cresc. Exemplele includ fisurile cauzate de tasarea continuă a terenului sau fisurile care sunt rosturi de contracție/dilatare ale elementelor sau structurilor din beton. Fisurile latente sunt stabile și nu se așteaptă să se schimbe în viitor. În mod normal, fisurarea cauzată de contracția betonului va fi foarte activă la început, dar pe măsură ce conținutul de umiditate al betonului se stabilizează, acesta se va stabiliza în cele din urmă și va intra într-o stare latentă. În plus, dacă suficiente bare de oțel (armături, fibre de oțel sau fibre sintetice macroscopice) trec prin fisuri, mișcările viitoare vor fi controlate și fisurile pot fi considerate a fi într-o stare latentă.
Pentru fisurile latente, utilizați materiale de reparare rigide sau flexibile. Fisurile active necesită materiale de reparare flexibile și considerații speciale de proiectare pentru a permite mișcarea viitoare. Utilizarea materialelor de reparare rigide pentru fisurile active duce de obicei la fisurarea materialului de reparare și/sau a betonului adiacent.
Foto 1. Folosind mixere cu vârf ac (nr. 14, 15 și 18), materialele de reparare cu vâscozitate redusă pot fi injectate cu ușurință în fisuri fine, fără a fi nevoie de cabluri. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Desigur, este important să se determine cauza fisurilor și dacă acestea sunt importante din punct de vedere structural. Fisurile care indică posibile erori de proiectare, de detaliu sau de construcție pot determina îngrijorarea oamenilor cu privire la capacitatea portantă și siguranța structurii. Aceste tipuri de fisuri pot fi importante din punct de vedere structural. Fisurarea poate fi cauzată de sarcină sau poate fi legată de modificările inerente de volum ale betonului, cum ar fi contracția uscată, dilatarea termică și contracția, și poate fi sau nu semnificativă. Înainte de a alege o opțiune de reparare, determinați cauza și luați în considerare importanța fisurilor.
Repararea fisurilor cauzate de erori de proiectare, de detaliu și de construcție depășește scopul unui simplu articol. Această situație necesită de obicei o analiză structurală cuprinzătoare și poate necesita reparații speciale de armătură.
Restaurarea stabilității structurale sau a integrității componentelor din beton, prevenirea scurgerilor sau etanșarea apei și a altor elemente dăunătoare (cum ar fi substanțele chimice de degivrare), asigurarea suportului pentru marginile fisurilor și îmbunătățirea aspectului acestora sunt obiective comune de reparare. Având în vedere aceste obiective, întreținerea poate fi împărțită aproximativ în trei categorii:
Odată cu popularitatea betonului expus și a betonului de construcție, cererea pentru repararea cosmetică a fisurilor este în creștere. Uneori, repararea integrității și sigilarea/umplerea fisurilor necesită și repararea aspectului. Înainte de a alege tehnologia de reparare, trebuie să clarificăm scopul reparării fisurilor.
Înainte de a proiecta o reparație a fisurii sau de a alege o procedură de reparare, trebuie să se răspundă la patru întrebări cheie. Odată ce răspundeți la aceste întrebări, puteți selecta mai ușor opțiunea de reparare.
Foto 2. Folosind bandă adezivă, găurind găuri și un tub de amestecare cu cap de cauciuc conectat la un pistol portabil cu două țevi, materialul de reparare poate fi injectat în crăpăturile fine sub presiune scăzută. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Această tehnică simplă a devenit populară, în special pentru reparațiile de tip clădiri, deoarece acum sunt disponibile materiale de reparații cu vâscozitate foarte scăzută. Deoarece aceste materiale de reparații pot curge ușor în crăpături foarte înguste sub influența gravitației, nu este nevoie de cablare (adică instalați un rezervor de etanșare pătrat sau în formă de V). Deoarece cablarea nu este necesară, lățimea finală a reparației este aceeași cu lățimea fisurii, care este mai puțin evidentă decât fisurile de cablare. În plus, utilizarea periilor de sârmă și a aspiratorului este mai rapidă și mai economică decât cablarea.
Mai întâi, curățați crăpăturile pentru a îndepărta murdăria și resturile, apoi umpleți cu un material de reparații cu vâscozitate redusă. Producătorul a dezvoltat o duză de amestecare cu diametru foarte mic, care este conectată la un pistol de pulverizare portabil cu două țevi, pentru a instala materialele de reparații (foto 1). Dacă vârful duzei este mai mare decât lățimea fisurii, poate fi necesară o anumită frezare a fisurii pentru a crea o pâlnie de suprafață care să se potrivească dimensiunii vârfului duzei. Verificați vâscozitatea în documentația producătorului; unii producători specifică o lățime minimă a fisurii pentru material. Măsurată în centipoise, pe măsură ce valoarea vâscozității scade, materialul devine mai subțire sau mai ușor de curs în crăpăturile înguste. Un proces simplu de injecție la presiune joasă poate fi, de asemenea, utilizat pentru a instala materialul de reparații (vezi Figura 2).
Foto 3. Cablarea și etanșarea implică mai întâi tăierea recipientului de etanșare cu o lamă pătrată sau în formă de V, apoi umplerea acestuia cu un etanșant sau un material de umplutură adecvat. După cum se arată în figură, fisura de frezare este umplută cu poliuretan, iar după întărire, este zgâriată și aliniată cu suprafața. Kim Basham
Aceasta este cea mai comună procedură pentru repararea fisurilor izolate, fine și mari (foto 3). Este o reparație nestructurală care implică extinderea fisurilor (fibrări cu cablaj) și umplerea acestora cu materiale de etanșare sau chit adecvate. În funcție de dimensiunea și forma rezervorului de material de etanșare și de tipul de material de etanșare sau chit utilizat, fibrările cu cablaj și etanșarea pot repara fisurile active și fisurile latente. Această metodă este foarte potrivită pentru suprafețele orizontale, dar poate fi utilizată și pentru suprafețele verticale cu materiale de reparare care nu lasă apă.
Materialele de reparare adecvate includ mortarul epoxidic, poliuretanul, siliconul, poliureea și mortarul polimeric. Pentru placa de pardoseală, proiectantul trebuie să aleagă un material cu caracteristici de flexibilitate și duritate sau rigiditate adecvate pentru a face față traficului preconizat al pardoselii și mișcării viitoare a fisurilor. Pe măsură ce flexibilitatea materialului de etanșare crește, toleranța pentru propagarea și mișcarea fisurilor crește, dar capacitatea portantă a materialului și suportul marginii fisurii vor scădea. Pe măsură ce duritatea crește, capacitatea portantă și suportul marginii fisurii cresc, dar toleranța la mișcarea fisurii scade.
Figura 1. Pe măsură ce valoarea durității Shore a unui material crește, duritatea sau rigiditatea materialului crește, iar flexibilitatea scade. Pentru a preveni exfolierea marginilor fisurilor expuse traficului rutier, este necesară o duritate Shore de cel puțin aproximativ 80. Kim Basham preferă materiale de reparare mai dure (umpluturi) pentru fisurile latente din podelele cu trafic rutier, deoarece marginile fisurilor sunt mai bune, așa cum se arată în Figura 1. Pentru fisurile active, se preferă etanșanții flexibili, dar capacitatea portantă a etanșantului și a suportului marginii fisurii este scăzută. Valoarea durității Shore este legată de duritatea (sau flexibilitatea) materialului de reparare. Pe măsură ce valoarea durității Shore crește, duritatea (rigiditatea) materialului de reparare crește, iar flexibilitatea scade.
Pentru fracturile active, factorii de dimensiune și formă ai rezervorului de etanșare sunt la fel de importanți ca alegerea unui etanșant adecvat, care se poate adapta mișcării viitoare a fracturii. Factorul de formă este raportul de aspect al rezervorului de etanșare. În general, pentru etanșanții flexibili, factorii de formă recomandați sunt 1:2 (0,5) și 1:1 (1,0) (vezi Figura 2). Reducerea factorului de formă (prin creșterea lățimii în raport cu adâncimea) va reduce tensiunea etanșantului cauzată de creșterea lățimii fisurii. Dacă tensiunea maximă a etanșantului scade, cantitatea de creștere a fisurii pe care etanșantul o poate suporta crește. Utilizarea factorului de formă recomandat de producător va asigura alungirea maximă a etanșantului fără defectare. Dacă este necesar, instalați tije de susținere din spumă pentru a limita adâncimea etanșantului și pentru a ajuta la formarea formei alungite de „clepsidră”.
Alungirea admisibilă a materialului de etanșare scade odată cu creșterea factorului de formă. Pentru 6 inci. Placă groasă cu o adâncime totală de 0,020 inci. Factorul de formă al unui rezervor fracturat fără material de etanșare este de 300 (6,0 inci/0,020 inci = 300). Aceasta explică de ce fisurile active etanșate cu un material de etanșare flexibil fără rezervor de material de etanșare cedează adesea. Dacă nu există rezervor, dacă are loc propagarea fisurii, deformarea va depăși rapid capacitatea de tracțiune a materialului de etanșare. Pentru fisurile active, utilizați întotdeauna un rezervor de material de etanșare cu factorul de formă recomandat de producătorul materialului de etanșare.
Figura 2. Creșterea raportului lățime-adâncime va crește capacitatea materialului de etanșare de a rezista la momentele viitoare de fisurare. Utilizați un factor de formă de 1:2 (0,5) până la 1:1 (1,0) sau conform recomandărilor producătorului materialului de etanșare pentru fisurile active, pentru a vă asigura că materialul se poate întinde corespunzător pe măsură ce lățimea fisurii crește în viitor. Kim Basham
Injecția cu rășină epoxidică lipește sau sudează fisuri de până la 0,002 inci între ele și restabilește integritatea betonului, inclusiv rezistența și rigiditatea. Această metodă implică aplicarea unui strat de rășină epoxidică neacoperită pentru a limita fisurile, instalarea de orificii de injecție în gaură la intervale mici de-a lungul fisurilor orizontale, verticale sau deasupra capului și injectarea sub presiune a rășinii epoxidice (foto 4).
Rezistența la tracțiune a rășinii epoxidice depășește 5.000 psi. Din acest motiv, injecția cu rășină epoxidică este considerată o reparație structurală. Cu toate acestea, injecția cu rășină epoxidică nu va restabili rezistența proiectată și nici nu va consolida betonul care s-a rupt din cauza erorilor de proiectare sau construcție. Rășina epoxidică este rareori utilizată pentru a injecta fisuri pentru a rezolva probleme legate de capacitatea portantă și problemele de siguranță structurală.
Foto 4. Înainte de injectarea rășinii epoxidice, suprafața fisurii trebuie acoperită cu rășină epoxidică nescurgătoare pentru a limita rășina epoxidică sub presiune. După injectare, capacul epoxidic este îndepărtat prin șlefuire. De obicei, îndepărtarea capacului va lăsa urme de abraziune pe beton. Kim Basham
Injecția cu rășină epoxidică este o reparație rigidă, în adâncime, iar fisurile injectate sunt mai rezistente decât betonul adiacent. Dacă se injectează fisuri active sau fisuri care acționează ca rosturi de contracție sau dilatare, este de așteptat să se formeze alte fisuri lângă sau în afara fisurilor reparate. Injectați fisuri latente sau fisuri doar cu un număr suficient de bare de oțel care trec prin fisuri pentru a limita mișcarea viitoare. Tabelul următor rezumă caracteristicile importante de selecție ale acestei opțiuni de reparație și ale altor opțiuni de reparație.
Rășina poliuretanică poate fi utilizată pentru a sigila fisuri umede și fisuri cu scurgeri de până la 0,002 inci. Această opțiune de reparare este utilizată în principal pentru a preveni scurgerile de apă, inclusiv injectarea de rășină reactivă în fisură, care se combină cu apa pentru a forma un gel care se umflă, astupând scurgerea și sigilând fisura (foto 5). Aceste rășini vor alunga apa și vor pătrunde în micro-fisurile și porii strâmți ai betonului pentru a forma o legătură puternică cu betonul umed. În plus, poliuretanul întărit este flexibil și poate rezista la mișcarea viitoare a fisurilor. Această opțiune de reparare este o reparație permanentă, potrivită pentru fisuri active sau fisuri latente.
Foto 5. Injecția cu poliuretan include găurirea, instalarea orificiilor de injecție și injecția sub presiune a rășinii. Rășina reacționează cu umiditatea din beton pentru a forma o spumă stabilă și flexibilă, sigilând fisurile și chiar fisurile care prezintă scurgeri. Kim Basham
Pentru fisurile cu o lățime maximă între 0,004 inch și 0,008 inch, acesta este procesul natural de reparare a fisurilor în prezența umidității. Procesul de vindecare se datorează expunerii particulelor de ciment nehidratate la umiditate și formării de hidroxid de calciu insolubil care se scurge din pasta de ciment la suprafață și reacționează cu dioxidul de carbon din aerul înconjurător pentru a produce carbonat de calciu la suprafața fisurii. 0,004 inch. După câteva zile, fisura lată se poate vindeca, 0,008 inch. Fisurile se pot vindeca în câteva săptămâni. Dacă fisura este afectată de apă care curge rapid și de mișcare, vindecarea nu va avea loc.
Uneori, „fără reparații” este cea mai bună opțiune de reparare. Nu toate fisurile trebuie reparate, iar monitorizarea fisurilor poate fi cea mai bună opțiune. Dacă este necesar, fisurile pot fi reparate ulterior.
Data publicării: 03 septembrie 2021