Епоксидні ремонтні (підливочні) суміші чи ін'єкційні розчини? Відповідність будівельним нормам
Важливість наявності нормативно-правової бази для кваліфікації, проєктування та монтажу пост-встановлених бетонних з'єднань

Вступ
Потреба в з'єднанні елементів залізобетонних (з/б) конструкцій, бетонованих у різний час, часто виникає в незапланованих ситуаціях, коли були пропущені замонолічені арматурні випуски (випускні стержні) або з'єднувальні муфти. Однак ця потреба може виникати й під час планових будівельних робіт для оптимізації та прискорення робочого процесу. Крім того, наявність таких з'єднань має високу актуальність при підсиленні та реконструкції (модернізації) будівель і споруд цивільної інфраструктури.
У таких ситуаціях практично немає альтернатив використанню ін'єкційних розчинів або ремонтних/підливочних сумішей для влаштування пост-встановлених арматурних з'єднань. Вони виконують функцію анкерування, з'єднуючи нову арматуру з раніше бетонованим з/б елементом. Ін'єкційні розчини використовуються в несучих конструкціях, де необхідна безпечна передача розрахункового навантаження.
На перший погляд, ін'єкційний розчин та ремонтна суміш можуть здатися схожими технологіями — адже в обох випадках йдеться про хімічні продукти, що оточують арматуру, встановлену в просвердлений отвір у бетоні, чи не так? Однак ці дві технології далекі від тотожності з низки причин.
Порівнювати та оцінювати ці дві технології можна з різних точок зору, таких як кваліфікація та відповідність будівельним нормам, безпека, продуктивність і надійність. Спойлер: ін'єкційні розчини перевершують ремонтні суміші за всіма аспектами при влаштуванні з'єднань «бетон-бетон» для підсилення або розширення існуючих конструкцій. Ключову роль тут відіграють належні методи проєктування та правильний вибір ін'єкційного розчину.
Тепер давайте детально зануримося в порівняння на основі нормативно-правової бази.
Основна різниця між ін'єкційними та підливочними/ремонтними сумішами
Перш ніж розпочати, варто прояснити кілька моментів. Говорячи про підливочні (ремонтні) суміші, ми маємо на увазі дозовані двокомпонентні продукти, які оператор повинен замішувати (вручну або за допомогою міксера). Обидва компоненти зазвичай знаходяться в ємностях (каністрах/відрах), і після змішування суміш заливається в отвір або зазор за допомогою техніки «заливки та занурення» (dip-and-stick). Підливочні та ремонтні суміші зазвичай використовуються для заповнення зазорів або швів між ненесучими елементами, такими як цегляна чи кам'яна кладка, плитка тощо (див. рис. 1a та 1b).
Говорячи про системи ін'єкційних розчинів, ми також маємо на увазі двокомпонентні продукти (смола та затверджувач) у попередньо дозованих картриджах (такі як Hilti HIT-RE 500, HIT-HY 200-A/R, HIT-RE 100, HIT-HY 170, HIT-FP 700 R, HIT-CT 100). Змішування відбувається за допомогою змішувального носика (змішувача), який є частиною дозатора (пістолета). Потім оператор вводить необхідну дозу ін'єкційного розчину в просвердлений отвір за допомогою відповідної кількості натискань на спусковий гачок згідно з інструкцією із застосування (IFU). Також можна ефективно використовувати автоматичний дозатор для точного введення клейової суміші в отвір, що зменшує відходи, підвищує продуктивність і полегшує роботу (див. рис. 2).
Примітка: Ін'єкція клейових розчинів у глибокі отвори з мінімальним утворенням повітряних порожнин виконується за допомогою поршневого штекера (поршня для ін'єкцій) та подовжувального шлангу, приєднаного до дозатора (див. рис. 2a та 2b), що гарантує збереження несучої спроможності з'єднання.
Рис. 1: Приклад а) ручного замішування та б) монтажу за методом «заливки та занурення» для двокомпонентної підливочної/ремонтної суміші
Рис. 2: а) Схематичний вигляд принципу роботи поршня для ін'єкцій та б) автоматичний дозатор для точного дозування ін'єкційного розчину за допомогою поршня для ін'єкцій і подовжувального шлангу
Автоматичний дозатор зазвичай використовується в парі з калькулятором об'єму для ручного попереднього налаштування необхідної розрахованої дози ін'єкційного розчину, яка потім вводиться в просвердлений отвір за одне натискання на спусковий гачок (див. рис. 3).
Рис. 3: Приклад автоматичного інтелектуального дозатора, який забезпечує точне змішування та дозування необхідного ін'єкційного розчину (за допомогою калькулятора об'єму)
Основні відмінності між ін'єкційними та підливочними (ремонтними) сумішами підсумовано в таблиці нижче:
Таблиця 1: Основні відмінності між ін'єкційними та підливочними (ремонтними) сумішами
Фактор | Ін'єкційний розчин | Підливочна / Ремонтна суміш |
|---|---|---|
Призначення | Влаштування несучих конструктивних з'єднань шляхом анкерування/замонолічування сталевого елемента в бетоні | Заповнення зазорів/швів у кладці, плитці та заповнення ненесучих тріщин у бетоні |
Результат | Безпечні конструктивні з'єднання відповідно до розрахункових навантажень | Герметизація швів та опорядження для естетики та захисту від вологи |
Метод розрахунку | Наявні методи розрахунку, такі як EN 1992-1-1, технічні звіти EOTA (Європейської організації технічного оцінювання), ACI 318 | Відсутні методи розрахунку в межах нормативно-правової бази для пост-встановлених несучих з'єднань |
Кваліфікація / Оцінка придатності | Наявні оцінки (Органи технічного оцінювання EOTA (TAB) / ICC-ES) для ін'єкційних розчинів, що використовуються в пост-встановлених несучих з'єднаннях, розрахованих згідно із сучасними стандартами та настановами | Відсутній зв'язок між оцінкою та стандартами або настановами з проєктування, релевантними для пост-встановлених несучих з'єднань |
Схвалення / Сертифікація | Європейські технічні оцінки (ETA) або звіти оцінювальної служби (ESR) | Маркування CE відповідно до EN 1504-6 |
Монтаж | Ручний або автоматичний дозатор для введення точної дози (на основі розрахунку об'єму) — менше відходів | Техніка «заливки та занурення» з використанням рук або кельми — більше відходів |
Важливість наявності процесу кваліфікації (оцінки придатності) для ін'єкційних розчинів
Коли йдеться про проєктування відповідальних з'єднань, важливими є два завдання: перш за все, необхідно визначити вихідні дані для проєктування, такі як діючі навантаження. По-друге, необхідно виконати належний розрахунок, щоб переконатися, що несуча спроможність перевищує або принаймні дорівнює виникаючим зусиллям. Щоб відповідати міжнародним стандартам, які використовуються для розрахунку решти конструкції, придатність усієї системи пост-встановленої арматури, включаючи матеріали (ін'єкційний розчин, арматуру) та застосований метод монтажу, повинна бути підтверджена уповноваженим незалежним органом як така, що є порівнюваною за характеристиками із замоноліченою арматурною системою (з точки зору деформування під навантаженням за різних впливаючих параметрів). Лише такі випробувані системи пост-встановленої арматури (ін'єкційний розчин, арматура) можуть розраховуватися відповідно до визнаних стандартів проєктування. Крім того, за потреби необхідно переконатися, що враховано особливі умови навантаження, такі як сейсмічні впливи та дія вогню.
Надійні критерії кваліфікації (оцінки придатності), які використовуються для оцінки, проєктування та монтажу пост-встановленої арматури для несучих з'єднань, існують лише для ін'єкційних розчинів; підливочні та ремонтні суміші не мають кваліфікації для використання в несучих конструкціях. У таблиці 2 підсумовано основні критерії оцінки для пост-встановленої арматури з використанням ін'єкційних систем та підливочних/ремонтних сумішей.
Таблиця 2: Порівняння оцінки ін'єкційних розчинів, що використовуються в системах пост-встановленої арматури, та підливочних (ремонтних) сумішей
Параметри оцінки | EOTA EAD 330087 / ICC ES AC308 (Ін'єкційний розчин) | EN 1504-6 / ASTM C1107 (Підливочна / Ремонтна суміш) |
|---|---|---|
Різні класи міцності бетону (наприклад, від C12 до C50 або бетон низької та високої міцності) | Дійсний | Дійсний |
Незруйнований (без тріщин) бетон | Дійсний | (оцінюється в EN 1504-6) |
Зруйнований (з тріщинами) бетон | Дійсний | - |
Інші умови навантаження — сейсмічні впливи та дія вогню | Дійсний | - |
Чутливість до умов монтажу (тобто до очищення отвору) | Дійсний | - |
Монтаж за низьких та високих температур | Дійсний | - |
Метод свердління | Дійсний | (EN 1504-6- — не вказано в маркуванні CE) |
Напрямок та максимальна глибина отвору | Дійсний | - |
Тривале навантаження при 21 °C | Дійсний (50/100 років) | (EN 1504-6 - лише 3 місяці) |
Тривале навантаження при підвищених температурах | Дійсний (50/100 років) | - |
Цикли заморожування-розморожування | Дійсний | - |
Стійкість до лужного середовища | Дійсний | - |
Захист арматури від корозії | Дійсний | - |
Тільки ін'єкційні розчини можуть використовуватися для несучих конструктивних з'єднань
Увімкніть уяву: ви проєктуєте з'єднання «бетон-бетон», наприклад, плити перекриття зі стіною. Ви розрахували та запроєктували конструкцію в цілому та її армування відповідно до норм Eurocode або ACI. Ви знаходите підливочну (ремонтну) суміш, яка так чи інакше була випробувана для ремонту бетонних елементів або для заповнення зазорів, але ця система не проходила оцінку придатності для з'єднання нового несучого бетонного елемента з існуючим. Можливо, у технічному паспорті продукту ви навіть знайдете деякі дані щодо міцності зчеплення. Проте, не маючи точних значень несучої спроможності, отриманих на основі незалежної сторонньої оцінки (такої як ТАВ або ICC-ES), як ви дізнаєтеся, що виконаний вами розрахунок чи монтаж із використанням підливочної суміші витримає зусилля, які передаватимуться протягом тривалого часу?
Відповідь очевидна: ви не можете цього знати. Ми не можемо просто виконати розрахунок із використанням такої підливочної суміші, якщо її характеристики не були визначені спеціально для застосування в якості пост-встановленої арматури, де здійснюється несуче з'єднання бетонних елементів. Тут ми, по суті, порівнюємо незрівнянні речі («яблука з апельсинами»).
Оскільки компанія Hilti пропонує широкий асортимент сертифікованих рішень для несучих з'єднань, ми прагнемо полегшити нашим користувачам навігацію та вибір найкращого рішення, оптимізованого під умови їхнього застосування. Ми робимо це, пропонуючи наші рішення SPEC2SITE (з використанням ін'єкційного розчину), які допомагають забезпечити:
Продуктивність: Для інженера, архітектора або проєктувальника наші рішення роблять специфікації більш ефективними та економічно оптимізованими. Для підрядника наші рішення роблять роботи на будівельному майданчику швидшими та простішими.
Безпеку: Наші сертифіковані системи рішень допомагають забезпечити належний монтаж навіть на складних об'єктах для повного дотримання проєктних вимог. Це дає більше спокою завдяки отриманню саме того результату, який було закладено в проєкті, та гарантує безпечніші будівельні роботи.
Екологічність (сталий розвиток): Більш екологічні рішення з меншою витратою матеріалів та скороченням викидів CO₂ завдяки оптимізації проєкту.
Проєктування (розрахунок) за допомогою програмного забезпечення PROFIS Engineering
Щоб розпочати розрахунок повністю відповідних нормам і безпечних з'єднань «бетон-бетон», використовуйте спеціалізоване програмне забезпечення Hilti PROFIS ENGINEERING для швидких, ефективних та надійних рішень. PROFIS допомагає отримувати рішення, що відповідають вимогам багатьох національних та регіональних норм, таких як Єврокоди (Eurocodes) та ACI. Ви можете розрахувати глибину анкерування арматури для широкого спектра застосувань, включаючи з'єднання напуском, анкерування кінців та розрахунок на зсув по контактному шву (нарощування бетону), з використанням сертифікованих ін'єкційних систем Hilti відповідно до найсучасніших будівельних норм та стандартів проєктування.
Залишайтеся на боці безпеки та зв'яжіться з нами вже сьогодні: зверніться до представника Hilti.
Якщо вам потрібна додаткова допомога, щоб зрозуміти, яка саме оцінка придатності та метод розрахунку найкраще відповідають вимогам вашого проєкту, будь ласка, залиште коментар до цієї статті, опублікуйте питання в нашому Інженерному центрі (Engineering Centre) або зверніться до Довідника Hilti з проєктування з'єднань «бетон-бетон».