Τα παλιά χρόνια, ένας εργολάβος έπρεπε να σκάψει έξω από ένα σπίτι για να διορθώσει μια ρωγμή σε ένα θεμέλιο. Οποιαδήποτε φυτά ή κατασκευές όπως ένα κατάστρωμα θα γίνονταν θύματα. Στη συνέχεια θα έρθουν οι μαστίχες, οι πίσσα ή οι μεμβράνες στο εξωτερικό, κάτι που είναι υπέροχο όταν χτίζετε ένα σπίτι αλλά όχι όταν το σπίτι είναι ήδη χτισμένο.
«Ο Λου έλεγε πάντα ότι η προσέγγιση ήταν σαν το κυνήγι ποντικιού με όπλο ελέφαντα», λέει η Marge Kaminski, η οποία παρέχει πωλήσεις και τεχνική υποστήριξη στο Emecole Metro κοντά στο Σικάγο. Ο Lou Cole ίδρυσε την Emecole το 1987, αφού έλαβε διπλό μεταπτυχιακό στη χημική και πλαστική μηχανική από το Penn State University και στη συνέχεια ξεκίνησε την καριέρα του ως χημικός στην Union Carbide. Το επιχειρηματικό του πνεύμα τον οδήγησε να αποκτήσει MBA ώστε να μπορέσει να ξεκινήσει τις δικές του επιχειρήσεις. Ο Cole ανέπτυξε ένα δίκτυο εργολάβων που συντηρούσαν ραγισμένους τοίχους υπογείου και μια κοινή συζήτηση ήταν πόσο αναποτελεσματική ήταν η επισκευή ρωγμών στους τοίχους του υπογείου.
Έγχυση σε ρωγμή.
Ο Cole ήταν ο πρώτος που ανέπτυξε ένα αποτελεσματικό σύστημα επιδιόρθωσης ρωγμών δύο συστατικών βασισμένο στην ευκολία του τυπικού πιστολιού καλαφατίσματος. Αυτό χρησιμοποιούσε μικρότερο όγκο υλικού έγχυσης, που εγχύθηκε σε χαμηλή πίεση, με λιγότερο υλικό που απαιτείται και λιγότερο χρόνο στην εργασία. Στη συνέχεια συνέχισε να αναπτύσσει τη δική του σειρά εποξειδικών και πολυουρεθανών ειδικά για επισκευές ρωγμών.
Επισκευή ρωγμών
Περίπου το 90% των ρωγμών στα υπόγεια είναι απλώς ρωγμές συρρίκνωσης. Αυτές οι ρωγμές θα σχηματιστούν κατά τη φάση σκλήρυνσης όταν χύνεται το θεμέλιο. Όπως ο Jay Schmid, γενικός διευθυντής της Polygem, Inc., κατασκευαστής συστημάτων έγχυσης ρωγμών εποξειδικής και πολυουρεθάνης, εξηγεί τη συρρίκνωση με μια αναλογία με το σφουγγάρι – ένα στεγνό σφουγγάρι κουζίνας συρρικνώνεται. „Το σκυρόδεμα είναι τουλάχιστον 30% νερό κατ‘ όγκο“, λέει. «Οπότε όταν ρίχνεις το σκυρόδεμα, το 30% του βάρους αυτής της μάζας θα εξαφανιστεί. Αυτή η απώλεια όγκου προκαλεί συρρίκνωση».
Οι μη δομικές ρωγμές μπορούν να σφραγιστούν είτε με αφρό πολυουρεθάνης, με σκοπό να διατηρηθεί η υγρασία, όχι να ενισχυθεί το σκυρόδεμα, είτε με εποξειδική ρητίνη που θα συγκολλήσει ξανά τη ρωγμή. Με την έγχυση πολυουρεθάνης, σε αντίθεση με το απλό σφράγισμα της επιφάνειας, εμποδίζετε τα ορυκτά και τα αέρια του εδάφους να διεισδύσουν στο σκυρόδεμα. «Αυτό το γεμίζει, βασικά, μπροστά προς τα πίσω από το υπόγειο μέχρι τη βρωμιά με τον αφρό», λέει. Ο αφρός επιτρέπει λίγη καμπτική κίνηση στο σκυρόδεμα που είναι φυσιολογικό φαινόμενο από τις αλλαγές θερμοκρασίας και την πίεση του εδάφους που μπορεί να αλλάξει λόγω των κύκλων υγρού/ξηρού των εποχών.
Τα εποξικά, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιούνται για δομικές ενισχύσεις. Είναι σαν μια «σούπερ κόλλα» που δεν επιτρέπει καμία κίνηση. Εάν εξακολουθεί να υπάρχει κίνηση, κάτι που ο Kaminski αποκαλεί αδελφική ρωγμή μπορεί να αναπτυχθεί μερικές ίντσες μακριά από την αρχική ρωγμή. Μπορείτε να αντιμετωπίσετε τη ρωγμή, αλλά όχι την κίνηση ή την αιτία του προβλήματος. Αν εξακολουθεί να υπάρχει κίνηση, χρησιμοποιείται ανθρακονήματα (αναφέρεται παρακάτω). Κάποια από την επιτυχία της έγχυσης εποξειδικής ουσίας εξαρτάται από την ικανότητα του εργολάβου, επειδή τα εποξικά χρειάζονται συνήθως 15 έως 20 λεπτά για να γελαθούν, ώστε να μπορούν να ρέουν έξω από το πίσω μέρος μιας ρωγμής κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου. «Τα χημικά θα κάνουν τη δουλειά, αλλά αν ο ανάδοχος δεν έχει την υπομονή και προσπαθήσει να ξεπεράσει τη βαρύτητα πολύ γρήγορα, τα προϊόντα κανενός δεν θα μπορέσουν να καλύψουν αυτό το κενό», λέει ο Kaminski.
Τα προϊόντα της Emecole είναι πολύ υψηλής ποιότητας. Μια αναλογία που χρησιμοποιεί ο Kaminski είναι ότι τα προϊόντα της Emecole είναι ιατρικής ποιότητας σε αντίθεση με την ποιότητα τροφίμων και η εταιρεία προσφέρει τέσσερα ιξώδη — χαμηλό, μεσαίο, υψηλό και εξαιρετικά υψηλό — ανά εποξειδικό, με δύο διαφορετικούς τύπους εποξειδικών ειδικά για έγχυση. Το χαμηλό ιξώδες είναι παρόμοιο με το νερό, το μεσαίο είναι σαν το μέλι, το υψηλό είναι σαν ένα παχύρρευστο λάδι κινητήρα και το πολύ υψηλό θα μπορούσε να παρομοιαστεί με το φυστικοβούτυρο. Το ιξώδες που θα επιλέξετε θα εξαρτηθεί από το πλάτος της ρωγμής. «Δεν θέλετε να ρίξετε «νερό» σε μια ρωγμή πάχους μισής ίντσας», εξηγεί ο Kaminski, «έτσι θα προχωρήσετε είτε στο λάδι κινητήρα είτε στο φυστικοβούτυρο, ώστε να έχει την ευκαιρία να γεμίσει τα οκτώ. ή 10 ίντσες ενός τοίχου, δίνοντάς σας μια πλήρη επισκευή χωρίς να χάσετε το προϊόν έξω από τον τοίχο.“
Το Polygem έχει πάνω από 1.800 τύπους εποξειδικών, υλικών επιδιόρθωσης και πολλά άλλα. Προσφέρουν ρητίνες έγχυσης (δομικές εποξειδικές ουσίες) σε πέντε ιξώδη, από το ιξώδες του μαγειρικού λαδιού έως το τζελ τύπου βαζελίνης. Οι συνθέσεις τους παρέχουν διαφορετικούς χρόνους πήξης, από πολύ γρήγορη πήξη έως εκείνους που θα παραμείνουν υγροί για έως και 24 ώρες. «Αυτό δίνει στον ανάδοχο άφθονο χρόνο για να διεισδύσει σε αυτή τη ρωγμή, γιατί μερικές φορές πρέπει να πάτε πολύ μακριά για να βάλετε τη ρητίνη εκεί και οι πιο αργοί χρόνοι αντίδρασης μπαίνουν στο παιχνίδι», λέει ο Schmid.
Ο Schmid λέει ότι η επιλογή μεταξύ εποξειδικής και πολυουρεθάνης μπορεί να παρομοιαστεί με το αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε το White Sox ή το Cubs. Η προτίμησή του είναι να επουλώνει τις τριχοειδείς ρωγμές με εποξειδικό, ειδικά αν η ρωγμή είναι δομικής φύσης, γιατί μπορείτε να ελέγξετε τη διείσδυση του υλικού. Οι πολυουρεθάνες είναι ένα υγρό που πυκνώνει παρουσία υγρασίας. «Οι ουρεθάνες είναι διαφορετικές», λέει ο Schmid. «Είναι ευαίσθητα στην υγρασία». Δεδομένου ότι το σκυρόδεμα έχει υπολειμματική υγρασία ή άλλη υγρασία που υπάρχει ανάλογα με τον τύπο της ρωγμής, η πολυουρεθάνη θα αντιδράσει με αυτή την υγρασία και θα σχηματίσει μια μόνιμη εύκαμπτη αδιάβροχη σφράγιση.
Η προετοιμασία της επιφάνειας είναι το κλειδί για την επισκευή ρωγμών σκυροδέματος και το πρώτο βήμα είναι η λείανση και ο καθαρισμός. Στη συνέχεια χρησιμοποιείται εποξειδική πάστα αγκύρωσης υψηλής αντοχής για την εγκατάσταση θυρών έγχυσης και τη σφράγιση της ρωγμής. Αφού σκληρυνθεί η εποξειδική αγκύρωση, η ρωγμή εγχέεται με εποξειδική ρητίνη ή διογκούμενο αφρό πολυουρεθάνης. «Αυτή η μέθοδος σάς επιτρέπει να γεμίσετε πλήρως την κοιλότητα για μια αδιάβροχη σφράγιση», εξηγεί ο Paul Trzcinko, επικεφαλής μάρκετινγκ της Rhino Carbon Fiber. Το υλικό εγχέεται με εποξειδικό πιστόλι. Η έγχυση ξεκινά από την κάτω θύρα και καθώς το εγχυόμενο υλικό γεμίζει τη ρωγμή, βγαίνει από την επάνω θύρα. Στη συνέχεια, αυτή η θύρα κλείνει και η έγχυση μετακινείται στην επόμενη θύρα και η διαδικασία συνεχίζεται έως ότου εγχυθούν όλες οι θύρες και γεμίσει η κοιλότητα.
Ινα άνθρακα
Το ανθρακονήματα είναι η λιγότερο παρεμβατική επιλογή και ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για να διορθώσετε ένα πρόβλημα θεμελίωσης. Το ανθρακόνημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες εφαρμογές, όπως όταν ασκείται πίεση από το εξωτερικό και οι τοίχοι θεμελίωσης σκύβουν μέσα. «Οι ανθρακονήματα γενικά είναι ένα απίστευτο προϊόν επισκευής ρωγμών και δομικής ενίσχυσης σκυροδέματος με ποικίλες χρήσεις», λέει ο Trzcinko . „Το σύστημα επισκευής Rhino Carbon Fiber παρέχει επισκευή ρωγμών και δομική ενίσχυση.“
Οι αυτόνομες ίνες άνθρακα είναι ένα πολύ λεπτό ύφασμα. Προετοιμάζετε τον τοίχο, εφαρμόζετε εποξειδικό στον τοίχο, εφαρμόζετε το ύφασμα από ανθρακονήματα και, στη συνέχεια, απλώνετε περισσότερο εποξειδικό. Οι ίνες άνθρακα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με κιτ έγχυσης ρωγμών.
Οι ραφές από ανθρακονήματα Concrete Crack Lock της Rhino χρησιμοποιούνται ευρέως για επισκευή πισίνας, καταστρώματα ή οποιαδήποτε άλλη κατασκευή χυμένου σκυροδέματος. Αυτά τοποθετούνται κάνοντας μια ενιαία τομή κατά μήκος της ρωγμής και ανοίγοντας δύο τρύπες στα άκρα των τομών. Στη συνέχεια, η ρωγμή γεμίζεται με εποξειδική αγκύρωση και η βελονιά εισάγεται για να συγκολληθούν και οι δύο πλευρές της ρωγμής μεταξύ τους.
Το ύφασμα από ανθρακονήματα της Rhino διατίθεται σε τρεις διαφορετικές πλέξεις: οριζόντια, κάθετη και αμφίδρομη. Για την ενίσχυση μιας ρωγμής, τα νήματα των ινών πρέπει να τρέχουν εγκάρσια προς την κύρια κατεύθυνση της ρωγμής. Μια αμφίδρομη ύφανση ενισχύεται και προς τις δύο κατευθύνσεις και είναι μια καλή επιλογή για επισκευή ρωγμών όπου η κατάσταση πίεσης δεν είναι ξεκάθαρη. Για την ενίσχυση μιας ολόκληρης δομής, πρέπει να εγκατασταθούν ανθρακονήματα σύμφωνα με τις υποδείξεις του μηχανικού. Η Rhino διαθέτει επίσης προϊόντα έγχυσης εποξειδικής και πολυουρεθάνης για επισκευή ρωγμών. Μόλις η κοιλότητα γεμίσει όπως περιγράφεται παραπάνω, η ενίσχυση με ανθρακονήματα είναι το επόμενο βήμα για μια πλήρη επισκευή.
Προετοιμασία της ρωγμής (αριστερά), έγχυση ρωγμής (κέντρο) και εφαρμογή του CFRP της Rhino Carbon Fiber (δεξιά).
Ο Todd Jackson, τεχνικός διευθυντής και συνιδρυτής της Fortress Stabilization Systems στο Μίσιγκαν, βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της έρευνας για ανθρακονήματα. Ενώ το ίδιο το ανθρακονημάτινο είναι η δομική εξέλιξη που αλλάζει το παιχνίδι τα τελευταία 20 χρόνια, η επόμενη πρώτη γραμμή προόδου θα είναι η αγκύρωση. Τα συστήματα ενισχυμένα με ίνες πολυμερών (FRP) μπορούν να ενισχύσουν υλικά με ίνες γυαλιού, αραμίδιο (τεχνητές συνθετικές ίνες ή άνθρακα. Τα προηγούμενα χρόνια, το μεγαλύτερο μέρος της χρήσης εφαρμοζόταν στην επιφάνεια. Αυτό που ανακαλύπτουμε είναι το μεγαλύτερο μέρος Τα συστήματά σας FRP πρόκειται να αγκυροβοληθούν τα επόμενα πέντε χρόνια», λέει ο Τζάκσον.
Η προσθήκη στρωμάτων επιφανειακού άνθρακα δεν βελτιώνει την αντοχή του άνθρακα — όταν προστίθεται ένας παράγοντας ασφαλείας, η αντοχή της επιφάνειας είναι περίπου 70%. Ωστόσο, εάν η ίνα άνθρακα είναι αγκυρωμένη, χρησιμοποιεί το 100% της αντοχής του άνθρακα. «Εκεί πηγαίνουν οι δοκιμές», λέει ο Τζάκσον, ο οποίος συμμετέχει στην Επιτροπή 440 για Πολυμερή Ενισχυμένα με Ίνες του Αμερικανικού Ινστιτούτου Σκυροδέματος, η οποία μελετά το θέμα της αγκύρωσης ινών άνθρακα.
Μια άλλη πρόοδος που θα χτυπήσει σύντομα τη βιομηχανία FRP είναι οι νανο-τροποποιημένες κόλλες με βάση το τσιμέντο, οι οποίες ερευνώνται ως αντικατάσταση των εποξειδικών, επειδή είναι πιο πυρίμαχες. «Βλέπουμε να γίνονται πολλά με τη χρήση τσιμεντοειδών υλικών για τη δέσμευση του άνθρακα», λέει.
Το Fortress είναι το οικιστικό τμήμα της εταιρείας που χειρίζεται υπόγεια. Χρησιμοποιούν ένα αγκυροβολημένο σύστημα που είναι εγκεκριμένο από το ICC-ES ή την Υπηρεσία Αξιολόγησης του Διεθνούς Συμβουλίου Κώδικα. Το εμπορικό τμήμα της εταιρείας είναι το Fortec Stabilization, το οποίο προσφέρει άγκυρες για γέφυρες και υπερβάσεις μαζί με κιτ βελονιών επισκευής ρωγμών, φύλλα από ανθρακονήματα και δομικές εποξειδικές συνθέσεις.
Αρμολόγηση
Η αρμολόγηση, ή η αρμολόγηση κουρτινών, περιλαμβάνει την έγχυση αφρού πολυουρεθάνης σε μια ρωγμή από το εσωτερικό του υπογείου, μέσω του τσιμεντένιου τοίχου, για να σχηματιστεί ένα μόνιμο αδιάβροχο φράγμα που προσκολλάται στο εξωτερικό του τσιμεντένιου τοίχου. Χρονολογείται δεκαετίες πίσω, στα τέλη του 1900, ως μέθοδος ελέγχου της διαρροής γύρω από τα φράγματα. Η αρμολόγηση ξεκινά με τη διάνοιξη μιας σειράς μικρών οπών στον τοίχο στην περιοχή της διαρροής. Στη συνέχεια, το υλικό αντλείται μέσω των οπών. Το υλικό σκληραίνει στην εξωτερική όψη του τοίχου και σχηματίζει μια αδιαπέραστη κουρτίνα.
Αυτή η μέθοδος σφράγισης μπορεί να αντιμετωπίσει το ζήτημα του νερού που περνάει μέσα από τον τοίχο αντί να σφραγίσει τη ρωγμή στο εσωτερικό. „Αλλά εάν υπάρχει οποιοσδήποτε τύπος μετατόπισης εδάφους, ξηρασίες ή πλημμύρες, μπορεί να διαταράξει αυτή τη φώκια“, λέει ο Kaminski.
Πιατάκι
Η διάτρηση γίνεται όταν ένα θεμέλιο βυθίζεται, συνήθως επειδή το έδαφος δεν συγκρατεί το βάρος της παραπάνω κατασκευής. Δεν είναι απαραίτητα μια αστοχία στο κτίριο ή στην κατασκευή, λέει ο Ty Petersen, διευθυντής μάρκετινγκ της Safe Basements με έδρα τη Μινεσότα, η οποία παρέχει στεγανοποίηση του υπογείου και επισκευή θεμελίων. Η διάτρηση απαιτεί να κατέβεις σε φέροντα στρώματα. «Συχνά, τοποθετείτε ένα βραχίονα αποβάθρας σε ένα πόδι θεμελίωσης και στη συνέχεια πιέζετε προς τα κάτω καρφίτσες ή σωλήνα σε ένα φέρον επίπεδο και, στη συνέχεια, μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να σηκώσετε το σπίτι ξανά στο επίπεδο ή να το σταθεροποιήσετε εάν δεν το κάνετε ένας ανελκυστήρας», λέει.
Αυτό το διάγραμμα δείχνει πολλές από τις επιλογές προϊόντων επισκευής και στεγανοποίησης θεμελίων της Safe Basements.
Η Safe Basements διαθέτει ένα προϊόν που ονομάζεται SaberTooth Pier Bracket, το οποίο είναι το ισχυρότερο και ελαφρύτερο στήριγμα προβλήτας στη βιομηχανία. Έχει χωρητικότητα 49 kip (ένα kip ισούται με 1000 pounds-force) που επιτρέπει υψηλό συντελεστή ασφάλειας. Ο συντελεστής ασφάλειας υπολογίζεται μέσω μιας εξίσωσης που συνυπολογίζει τη μέγιστη χωρητικότητα ενός βραχίονα, το βάρος για τη δομή και πόσο μακριά είναι οι αποβάθρες μεταξύ τους.
Εάν απαιτείται διάτρηση, ειδικά σε περιοχές όπου ο υδροφόρος ορίζοντας είναι υψηλός, πιθανότατα θα έχετε επίσης πρόβλημα με το νερό, επομένως ένας εργολάβος θα ήθελε να προβεί σε προβλήτα και στη συνέχεια να αδιαβροχοποιήσει. Μερικές φορές, ωστόσο, λέει ο Petersen, ένας εργολάβος μπορεί να χρειαστεί να τοποθετήσει ένα σύστημα στεγανοποίησης εκ των προτέρων ή μπορεί να έχει ήδη εγκατασταθεί ένα σύστημα στεγανοποίησης. Εάν απαιτείται επισκευή ρωγμών ή οποιαδήποτε άλλη επισκευή, αυτό συνήθως έρχεται μετά την πραγματοποίηση της διάτρησης, αν και η σειρά με την οποία γίνεται η εργασία εξαρτάται από την κατάσταση.
