Выявление технического состояния монолитных железобетонных конструкций

"Выявление технического состояния монолитных железобетонных конструкций незавершенного строительством административно-парковочного центра с помещениями торгового назначения по ул.Вилонова в Кировском районе г.Екатеринбурга"

Заказчик - ООО "ЦСТ"

В ходе обследования было выявлено, что арматурные выпуски строительных конструкций покрыты тонким слоем плотной ржавчины, равномерно покрывающей все поверхности оголенных металлических стержней. Выявленный коррозионный налет на стержнях арматурных выпусков является продуктом окисления наружного слоя металла вследствие взаимодействия его наружных поверхностей с окружающей средой (влажность, воздух) из-за отсутствия каких-либо защитных покрытий, не выполненных перед «заморозкой» строительства здания в ходе мероприятий по консервации объекта.

Таким образом, арматурные выпуски были подвержены негативному для незащищенного металла воздействию окружающей среды в течение периода «заморозки» объекта.

Для выявления вида и толщины коррозионного налета были зачищены при помощи электродрели с установленной корщеткой-насадкой, металлической щетки и наждачной бумаги участки длинной ≈150мм по всему диаметру на выборочных стержнях строительных конструкций. Соответственно, всего были отчищены от ржавчины 30 участков из всего объема обследования.

 Толщина слоя ржавчины определялась путем выполнения следующего алгоритма действий:

1.       Измерение диаметра незачищенного стержня на предполагаемом для удаления слоя ржавчины участке штангенциркулем;

2.       Зачистка участка длинной ≈150мм по всему диаметру стержня при помощи электродрели с установленной корщеткой-насадкой, металлической щетки и наждачной бумаги до блестящей поверхности;

3.       Измерение диаметра стержня на отчищенном от ржавчины участке;

4.       Сопоставление полученных диаметров стержня до и после удаления слоя ржавчины.

В результате выполненного алгоритма действий на 30-ти участках стержней было выявлено, что арматурные выпуски подвержены поверхностной коррозии начальной стадии развития с толщиной слоя не более ≈0,1мм. Полученные фактические значения минимального диаметра d между ребрами и максимального диаметра d1 на ребрах периодического профиля стержней арматурных выпусков на зачищенных участках соответствовали номинальным размерам d и d1, указанных в таблице 2 действующего ГОСТ 5781-82. Таким образом, выявленное коррозионное поражение металлических стержней не привело к уменьшению площади их поперечного сечения.

Также, согласно рекомендациям научно-исследовательского, проектно- конструкторского и технологического института бетона и железобетона (НИИЖБ) от 2004 года по применению в железобетонных конструкциях арматуры покрытой ржавчиной при оценке возможности её применения следует различать четыре основных вида ржавчины:

1.       Легкий налет ржавчины не изменяющий цвет поверхности стали и никак не влияющий на вес и свойства арматуры;

2.       Плотная ржавчина, равномерно покрывающая поверхность арматуры, которая может быть удалена протиркой ветошью или металлическими щетками и полностью удаляемая при вибрации в бетоне конструкции. После удаления такой ржавчины сечение арматуры практически не уменьшается.
3.       Локальная поверхностная ржавчина, вызванная, как правило, попаданием воды, не изменяющая сечение арматуры и легко удаляемая путем протирки ветошью и другими простейшими средствами.

4.       Ржавчина, вызванная значительной поверхностной коррозией стали. После удаления такой ржавчины на поверхности стали остаются следы язвенной коррозии иссечение арматуры определенно уменьшается.

В ходе проведения натурного обследования арматурных выпусков было определено, что ржавчина на их поверхности имеет тонкий слой толщиной до ≈0,1мм, является слабо пачкающейся и не отслаивающейся. Согласно классификации рекомендаций НИИЖБ, обследуемые арматурные выпуски покрыты ржавчиной вида 2 и 3, т.к. имеют признаки, схожие с описанием.

Согласно данным рекомендациям, арматурная сталь, имеющая ржавчину первых трех видов, может применяться в железобетонных конструкциях без специальной обработки.

Однако, существует риск того, что во время бетонирования строительной конструкции выявленная ржавчина не полностью растворится в щелочной среде бетонной смеси с поверхности анкерных выпусков. Таким образом, частично оставшаяся локальная поверхностная ржавчина подразумевает возможность дальнейшего развития коррозии металлических стержней в бетонном теле монолитной конструкции. С развитием коррозии объем образующейся ржавчины постепенно увеличивается, что, в свою очередь, приводит к разрыву слоя бетона вдоль арматуры. Таким образом, основной опасностью долговременного развития коррозии рабочего армирования является разрушение бетонного защитного слоя, что, в свою очередь, снижает долговечность и огнестойкость конструкции. Также, продолжительная коррозия металлических стержней армирования уменьшает площадь их поперечного сечения и, таким образом, снижает несущую способность строительной монолитной железобетонной конструкции.

Учитывая потенциальный риск развития коррозии обследуемых металлических стержней после возобновления строительства объекта и продолжения устройства монолитных конструкций без предварительной подготовки арматурных выпусков, рекомендуется выполнить их отчистку от следов коррозии путем полного удаления ржавчины с их поверхности механическим способом при помощи электроинструмента с корщетками-насадками, металлических щеток и наждачной бумаги, либо химическим – путем нанесения раствора ортофосфорной кислоты (либо нейтрального преобразователя ржавчины, например, DOCKER NITTRON) на 1-2 раза. Исходя из результатов обследования, удаление продуктов коррозии с поверхности арматурных выпусков рекомендуется выполнить химическим методом, т.к. он является наиболее эффективным для выявленного вида ржавчины.

В ходе выполнения обследования также были выявлены загрязнения арматурных выпусков бетонной смесью, преимущественно в нижнем уровне стержней (в нижней уровне предполагаемой конструкции), появившиеся при бетонировании ранее устроенных монолитных конструкции. Совместная работа арматуры и бетона в железобетоне обеспечивается их сцеплением. Выявленные наплывы (локальные попадания) бетонной смеси на арматурные выпуски после их планируемого замоноличивания не будут иметь должного сцепления с новым бетоном, таким образом, совместная работа арматуры и бетона на загрязненных участках стержней не будет обеспечена.

Необходимо отчистить арматурные выпуски от выявленных наплывов бетонной смеси механическим способом при помощи электроинструмента с корщетками-насадками и металлических щеток с последующей продувкой сжатым воздухом.