Я извиняюсь, но если отталкиваться от Вашего фото, особенно верхнего, то это не стяжка, а мусор на полу, который нужно собрать совковой лопатой и утилизировать, там нечего ремонтировать.
Я полностью убираю старую стяжку при гораздо меньших повреждениях, если стяжка "бухтит" при простукивании (глухой характерный звук пустоты) то значит она отошла от основания и подлежит демонтажу, это правильный вариант.
В Вашем случае и простукивать не нужно, невооруженным глазом видно что стяжка полностью пришла в негодность, её нет, по сути.
А ремонтируются стяжки так:
Определяемся с дефектами и отмечаем их мелом.
Если на поверхности трещина, расшиваем её, далее грунтуем с просушкой и заполняем ремонтной смесью на цементной основе (смеси разные, наносятся разным слоем, при выборе учитываем глубину и ширину трещин), протягиваем шпателем вдоль трещины заподлицо с поверхностью.
Если трещина очень глубокая,то принцип тот же, но разделываем её на всю глубину, ремонтную смесь можно наносить в несколько слоев с просушкой и не забудьте о грунтовке с просушкой и перед ремонтными работами удалите всю пыль, можно даже пропылесосить.
Вместо ремонтной смеси заводского изготовления, можно использовать самодельную, просейте песок, добавьте цемент и воду и перемешайте, ориентировочная пропорция один к трем (цемент "М 400", можно и "М-500").
Можно в раствор добавить клей ПВА и лучше строительный, вначале ПВА разводится водой, затем эта смесь добавляется в цементно-песчаный раствор, перемешивается.
Что касается грунтовки,то я грунтовал вот такой
глубокого проникновения "Церезит СТ 17" (Ceresit), помимо прочего она проникает в снование укрепляя его.
В некоторых случаях (глубокие мы, рытвины на поверхности стяжки) проще полностью вырезать УШМ проблемный участок (вначале вырезаем, затем дробин на мелкие куски перфоратор и убираем) удалить его, дальше убрать пыль, загрунтовать с просушкой и залить новый раствор, протянуть правИлом, "маяком" будет служить не поврежденный, соседний участок стяжки.
Но в Вашем конкретном, случае, нужна новая, стяжка.
Это полностью удаляем, далее убираем пыль, грунтуем с просушкой, возможно не один раз (нужно знать что под этой стяжкой).
Возможно по периметру помещения стоит установить демпферную ленту.
Дальше выставляем маяки, по уровню.
Готовим раствор и заливаем его от маяка и до маяка, протягиваем правИлом опираясь (но без фанатизма) на маяки.
После частичного (если высохнет полностью, это станет проблемой) высыхания раствора, убираем маяки, и заполняем "штробы" (углубления, канавы от маяков) этим же раствором что и стяжка, протягиваем шпателем заподлицо (шпатель как вариант, есть и другие).


Возможно, но скорей всего причина не в этом, а в некачественной подготовке основания, если проще, то стяжку заливали "в пыль", основание не подметали, не грунтовали с просушкой, а это нужно было сделать, иначе не будет "сцепки" стяжки с основанием, что у Вас и произошло.
Или же неправильно рассчитали нагрузку на стяжку в привязке к её толщине, или не та марка раствора, она не рассчитана такую нагрузку.
Я бы не советовал спасть эту стяжку, она критически и окончательно повреждена, без шансов на восстановление.
Есть ещё вариант использования "сухой стяжки", но нужно учитывать нагрузку на неё.