Joskus halkeamat on korjattava, mutta vaihtoehtoja on niin paljon. Miten suunnittelemme ja valitsemme parhaan korjausvaihtoehdon? Tämä ei ole niin vaikeaa kuin luulet.
Kun halkeamat on tutkittu ja korjaustavoitteet on määritetty, parhaiden korjausmateriaalien ja -menetelmien suunnittelu tai valinta on melko yksinkertaista. Tämä halkeamien korjausvaihtoehtojen yhteenveto sisältää seuraavat toimenpiteet: puhdistus ja täyttö, kaataminen ja tiivistäminen/täyttö, epoksi- ja polyuretaani-injektointi, itsekorjaus ja "ei korjausta".
Kuten osiossa ”Osa 1: Betonihalkeamien arviointi ja vianmääritys” on kuvattu, halkeamien tutkiminen ja halkeamien perimmäisen syyn selvittäminen on avainasemassa parhaan halkeamien korjaussuunnitelman valinnassa. Lyhyesti sanottuna asianmukaisen halkeamien korjauksen suunnittelussa tarvittavat keskeiset tekijät ovat halkeaman keskimääräinen leveys (mukaan lukien pienin ja suurin leveys) ja sen määrittäminen, onko halkeama aktiivinen vai passiivinen. Halkeamien korjauksen tavoite on tietenkin yhtä tärkeä kuin halkeaman leveyden mittaaminen ja halkeaman mahdollisen liikkeen määrittäminen tulevaisuudessa.
Aktiiviset halkeamat liikkuvat ja kasvavat. Esimerkkejä ovat jatkuvan maan vajoamisen aiheuttamat halkeamat tai betonirakenteiden kutistumis-/laajenemissaumojen halkeamat. Uinuva halkeama on vakaa, eikä sen odoteta muuttuvan tulevaisuudessa. Normaalisti betonin kutistumisen aiheuttama halkeama on alussa hyvin aktiivista, mutta betonin kosteuspitoisuuden vakiintuessa se lopulta vakiintuu ja siirtyy lepotilaan. Lisäksi, jos halkeamien läpi kulkee riittävästi terästankoja (raudoitustankoja, teräskuituja tai makroskooppisia synteettisiä kuituja), tulevat liikkeet ovat hallinnassa ja halkeamien voidaan katsoa olevan lepotilassa.
Käytä passiivisten halkeamien korjausta varten jäykkiä tai joustavia korjausmateriaaleja. Aktiiviset halkeamat vaativat joustavia korjausmateriaaleja ja erityisiä suunnitteluohjeita tulevan liikkeen mahdollistamiseksi. Jäykkien korjausmateriaalien käyttö aktiivisissa halkeamissa johtaa yleensä korjausmateriaalin ja/tai viereisen betonin halkeiluun.
Kuva 1. Neulakärkisekoittimilla (nro 14, 15 ja 18) matalaviskositeettisia korjausmateriaaleja voidaan helposti ruiskuttaa hiushalkeamiin ilman langoitusta. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
On tietenkin tärkeää selvittää halkeaman syy ja selvittää, onko halkeama rakenteellisesti merkittävä. Halkeamat, jotka viittaavat mahdollisiin suunnittelu-, yksityiskohta- tai rakennusvirheisiin, voivat saada ihmiset huolestumaan rakenteen kantavuudesta ja turvallisuudesta. Tällaiset halkeamat voivat olla rakenteellisesti tärkeitä. Halkeilu voi johtua kuormasta tai se voi liittyä betonin luontaisiin tilavuuden muutoksiin, kuten kuivakutistumaan, lämpölaajenemiseen ja kutistumaan, ja ne voivat olla merkittäviä tai ei. Ennen korjausvaihtoehdon valitsemista on selvitettävä syy ja otettava huomioon halkeaman merkitys.
Suunnittelu-, detaljisuunnittelu- ja rakennusvirheistä johtuvien halkeamien korjaaminen ei ole yksinkertaisen artikkelin aihe. Tällainen tilanne vaatii yleensä kattavan rakenneanalyysin ja saattaa vaatia erityisiä raudoituskorjauksia.
Betonikomponenttien rakenteellisen vakauden tai eheyden palauttaminen, vuotojen estäminen tai veden ja muiden haitallisten aineiden (kuten jäänpoistoaineiden) tiivistäminen, halkeamien reunojen tukeminen ja halkeamien ulkonäön parantaminen ovat yleisiä korjaustavoitteita. Näiden tavoitteiden perusteella kunnossapito voidaan jakaa karkeasti kolmeen luokkaan:
Näkyvän betonin ja rakennusbetonin suosion myötä kosmeettisten halkeamien korjausten kysyntä kasvaa. Joskus eheyden korjaus ja halkeamien tiivistys/täyttö vaativat myös ulkonäön korjaamista. Ennen korjaustekniikan valintaa on selvitettävä halkeamien korjauksen tavoite.
Ennen halkeaman korjauksen suunnittelua tai korjausmenetelmän valintaa on vastattava neljään keskeiseen kysymykseen. Kun olet vastannut näihin kysymyksiin, voit helpommin valita korjausvaihtoehdon.
Kuva 2. Korjausmateriaali voidaan ruiskuttaa hienoihin halkeamiin alhaisella paineella teipin, reikien poraamisen ja kädessä pidettävään kaksiputkiseen ruiskupistooliin liitetyn kumipäällisen sekoitusputken avulla. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Tästä yksinkertaisesta tekniikasta on tullut suosittu erityisesti rakennustyyppisissä korjauksissa, koska saatavilla on nyt erittäin matalan viskositeetin omaavia korjausmateriaaleja. Koska nämä korjausmateriaalit voivat helposti virrata painovoiman vaikutuksesta erittäin kapeisiin halkeamiin, johdotusta (eli neliön tai V:n muotoisen tiivistesäiliön asentamista) ei tarvita. Koska johdotusta ei tarvita, lopullinen korjausleveys on sama kuin halkeaman leveys, mikä on vähemmän ilmeinen kuin johdotushalkeamissa. Lisäksi teräsharjojen ja imuroinnin käyttö on nopeampaa ja taloudellisempaa kuin johdotus.
Puhdista ensin halkeamat liasta ja roskista ja täytä ne sitten matalaviskositeettisella korjausmateriaalilla. Valmistaja on kehittänyt erittäin pienen halkaisijan omaavan sekoitussuuttimen, joka liitetään kädessä pidettävään kaksiputkiseen ruiskupistooliin korjausmateriaalien asentamista varten (kuva 1). Jos suuttimen kärki on suurempi kuin halkeaman leveys, halkeaman jyrsintää saatetaan tarvita pintasuppilon luomiseksi suuttimen kärjen koon mukaan. Tarkista viskositeetti valmistajan dokumentaatiosta; jotkut valmistajat määrittelevät materiaalille vähimmäishalkeaman leveyden. Mitattaessa senttipoiseina, viskositeetin pienentyessä materiaali ohenee tai sitä on helpompi virrata kapeisiin halkeamiin. Korjausmateriaalin asentamiseen voidaan käyttää myös yksinkertaista matalapaineruiskutusprosessia (katso kuva 2).
Kuva 3. Johdotus ja tiivistys tehdään leikkaamalla tiivisteainesäiliö neliönmuotoisella tai V-muotoisella terällä ja täyttämällä se sitten sopivalla tiivisteaineella tai täyteaineella. Kuten kuvassa näkyy, jyrsintähalkeama täytetään polyuretaanilla, ja kovettumisen jälkeen se raaputetaan ja tasoitetaan pinnan kanssa. Kim Basham
Tämä on yleisin menetelmä yksittäisten, hienojen ja suurten halkeamien korjaamiseen (kuva 3). Se on ei-rakenteellinen korjaus, jossa halkeamia laajennetaan (langoitetaan) ja täytetään sopivilla tiivisteillä tai täyteaineilla. Tiivistesäiliön koosta ja muodosta sekä käytetyn tiivisteen tai täyteaineen tyypistä riippuen langoittamalla ja tiivistämällä voidaan korjata sekä aktiivisia että lepotilassa olevia halkeamia. Tämä menetelmä soveltuu erittäin hyvin vaakasuorille pinnoille, mutta sitä voidaan käyttää myös pystysuorilla pinnoilla, joissa käytetään valumattomia korjausmateriaaleja.
Sopivia korjausmateriaaleja ovat epoksi, polyuretaani, silikoni, polyurea ja polymeerilaasti. Lattialaatalle suunnittelijan on valittava materiaali, jolla on sopiva joustavuus ja kovuus tai jäykkyysominaisuudet odotetun lattialiikenteen ja tulevan halkeamien liikkeen huomioon ottamiseksi. Tiivisteen joustavuuden kasvaessa halkeaman etenemisen ja liikkeen toleranssi kasvaa, mutta materiaalin kantavuus ja halkeaman reunan tuki pienenevät. Kovuuden kasvaessa kantavuus ja halkeaman reunan tuki kasvavat, mutta halkeaman liiketoleranssi pienenee.
Kuva 1. Materiaalin Shore-kovuuden kasvaessa sen kovuus tai jäykkyys kasvaa ja joustavuus pienenee. Jotta kovalla pyöräliikenteellä alttiiden halkeamien reunat eivät irtoaisi, vaaditaan vähintään noin 80:n Shore-kovuus. Kim Basham suosii kovempia korjausmateriaaleja (täyteaineita) pyörillä ajettujen lattioiden lepotilassa oleviin halkeamiin, koska halkeamien reunat ovat paremmat, kuten kuvassa 1 on esitetty. Aktiivisiin halkeamiin suositaan joustavia tiivisteaineita, mutta tiivisteaineen ja halkeaman reunan tuen kantavuus on alhainen. Shore-kovuus liittyy korjausmateriaalin kovuuteen (tai joustavuuteen). Shore-kovuuden kasvaessa korjausmateriaalin kovuus (jäykkyys) kasvaa ja joustavuus pienenee.
Aktiivisissa halkeamissa tiivistesäiliön koko- ja muotokertoimet ovat yhtä tärkeitä kuin sopivan tiivisteen valinta, joka pystyy mukautumaan odotettuun murtuman liikkeeseen tulevaisuudessa. Muotokerroin on tiivistesäiliön sivusuhde. Yleisesti ottaen joustaville tiivisteille suositellut muotokertoimet ovat 1:2 (0,5) ja 1:1 (1,0) (katso kuva 2). Muotokertoimen pienentäminen (lisäämällä leveyttä suhteessa syvyyteen) vähentää halkeaman leveyden kasvusta johtuvaa tiivisteen venymää. Jos tiivisteen suurin venymä pienenee, tiivisteen kestävä halkeaman kasvu kasvaa. Valmistajan suositteleman muotokertoimen käyttäminen varmistaa tiivisteen maksimaalisen venymän ilman murtumista. Tarvittaessa asenna vaahtomuovituet rajoittamaan tiivisteen syvyyttä ja auttamaan "tiimalasin" pitkänomaisen muodon muodostamisessa.
Tiivisteen sallittu venymä pienenee muototekijän kasvaessa. 6 tuumaa. Paksu levy, jonka kokonaissyvyys on 0,020 tuumaa. Murtuneen säiliön muototekijä ilman tiivistettä on 300 (6,0 tuumaa / 0,020 tuumaa = 300). Tämä selittää, miksi joustavalla tiivisteellä ilman tiivistesäiliötä tiivistetyt aktiiviset halkeamat usein pettävät. Jos säiliötä ei ole ja halkeaman eteneminen tapahtuu, venymä ylittää nopeasti tiivisteen vetolujuuden. Aktiivisten halkeamien kohdalla käytä aina tiivistesäiliötä, jonka muototekijä on tiivisteen valmistajan suosittelema.
Kuva 2. Leveyden ja syvyyden suhteen kasvattaminen parantaa tiivisteaineen kykyä kestää tulevia halkeilumomentteja. Käytä aktiivisille halkeamille muotokerrointa 1:2 (0,5) - 1:1 (1,0) tai tiivisteaineen valmistajan suosittelemaa muotokerrointa varmistaaksesi, että materiaali voi venyä kunnolla halkeaman leveyden kasvaessa tulevaisuudessa. Kim Basham
Epoksihartsin injektointi liimaa tai hitsaa yhteen jopa 0,002 tuuman kokoisia halkeamia ja palauttaa betonin eheyden, mukaan lukien lujuuden ja jäykkyyden. Tässä menetelmässä halkeamien rajoittamiseksi levitetään valumaton epoksihartsikerros, asennetaan injektointiportit porareikään pienin välein vaakasuorien, pystysuorien tai yläpuolisten halkeamien varrelle ja epoksihartsia injektoidaan paineella (kuva 4).
Epoksihartsin vetolujuus ylittää 5 000 psi:n. Tästä syystä epoksihartsin injektointia pidetään rakenteellisena korjauksena. Epoksihartsin injektointi ei kuitenkaan palauta suunniteltua lujuutta eikä vahvista suunnittelu- tai rakennusvirheiden vuoksi rikkoutunutta betonia. Epoksihartsia käytetään harvoin halkeamien injektointiin kantavuuteen ja rakenteelliseen turvallisuuteen liittyvien ongelmien ratkaisemiseksi.
Kuva 4. Ennen epoksihartsin injektointia halkeaman pinta on peitettävä valumattomalla epoksihartsilla paineistetun epoksihartsin rajoittamiseksi. Injektoinnin jälkeen epoksikorkki poistetaan hiomalla. Yleensä suojuksen poistaminen jättää hankausjälkiä betoniin. Kim Basham
Epoksihartsin injektointi on jäykkä, täyssyvä korjaus, ja injektoidut halkeamat ovat vahvempia kuin viereinen betoni. Jos injektoidaan aktiivisia halkeamia tai kutistumis- tai laajenemissaumoina toimivia halkeamia, on odotettavissa, että korjattujen halkeamien viereen tai niiden ulkopuolelle muodostuu muita halkeamia. Injektoi vain lepotilassa olevia halkeamia tai halkeamia, joiden läpi kulkee riittävä määrä terästankoja tulevan liikkeen rajoittamiseksi. Seuraavassa taulukossa on yhteenveto tämän ja muiden korjausvaihtoehtojen tärkeimmistä valintaominaisuuksista.
Polyuretaanihartsia voidaan käyttää märkien ja vuotavien halkeamien tiivistämiseen, joiden koko on jopa 0,002 tuumaa. Tätä korjausvaihtoehtoa käytetään pääasiassa vesivuotojen estämiseen, ja siihen kuuluu reaktiivisen hartsin ruiskuttaminen halkeamaan, joka yhdessä veden kanssa muodostaa turpoavan geelin, joka tukkii vuodon ja tiivistää halkeaman (kuva 5). Nämä hartsit imevät vettä ja tunkeutuvat betonin tiiviisiin mikrohalkeamiin ja huokosiin muodostaen vahvan sidoksen märän betonin kanssa. Lisäksi kovettunut polyuretaani on joustavaa ja kestää tulevaa halkeamien liikettä. Tämä korjausvaihtoehto on pysyvä korjaus, joka sopii aktiivisille halkeamille tai lepotilassa oleville halkeamille.
Kuva 5. Polyuretaanin injektointiin kuuluu poraus, injektointiporttien asennus ja hartsin paineinjektointi. Hartsi reagoi betonin kosteuden kanssa muodostaen vakaan ja joustavan vaahdon, joka tiivistää halkeamia ja jopa vuotavia halkeamia. Kim Basham
Halkeamien, joiden leveys on enintään 0,004–0,008 tuumaa, korjausprosessi on luonnollinen kosteuden läsnä ollessa. Paranemisprosessi johtuu siitä, että hydratoimattomat sementtihiukkaset altistuvat kosteudelle ja muodostavat liukenematonta kalsiumhydroksidia, joka liukenee sementtilietteestä pintaan ja reagoi ympäröivän ilman hiilidioksidin kanssa muodostaen kalsiumkarbonaattia halkeaman pinnalle. 0,004 tuumaa. Muutaman päivän kuluttua leveä halkeama voi parantua, 0,008 tuumaa. Halkeamat voivat parantua muutamassa viikossa. Jos halkeamaan vaikuttaa nopeasti virtaava vesi ja liike, paranemista ei tapahdu.
Joskus "korjaamatta jättäminen" on paras korjausvaihtoehto. Kaikkia halkeamia ei tarvitse korjata, ja halkeamien seuranta voi olla paras vaihtoehto. Tarvittaessa halkeamat voidaan korjata myöhemmin.
Julkaisun aika: 03.09.2021