Диссертация (1141562), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Поэтому при использовании таких составов рекомендуетсяучитывать требования европейского стандарта ЕN 1504 к ремонтным материалам(таблица 1.1). При выборе ремонтных составов необходимо учитывать условияэксплуатации конструкций с оценкой воздействия внешних факторов, включаяпогодные условия, химическую среду и временные нагрузки.Таблица 1.1 – Характеристики ремонтных материалов на цементной основепри конструкционном и не конструкционном ремонте по Европейскому стандартуEN 1504 ПоказателиМетодиспытанияПрочность на сжатие,МПаEN 12190Требования в части 3 EN 1504Конструкционный Не конструкционныйКласс КлассКласс R4Класс R1R3R2≥45≥25≥15≥1016Продолжение таблицы 1.1EN 1015Содержание ионовхлорида, %17АдгезионноеEN 1542сцепление, МПаОграниченноеEN 12617сжатие/расширение,4МПаСтойкость кEN 13295карбонизацииСовместимостьEN 12617тепловых свойств4замерзание/оттаиваниеСтойкость после удараEN 12617грозового дождя4≤0,05≥2≤0,05≥1,5≥0,8Адгезия≥2≥1,5≥0,8Неттребованийdk≤контрольногоНет требованийбетонаСила сцепления после 50Визуальныйциклов, МПаконтроль≥2≥1,5≥0,8Сила сцепления после 30циклов, МПа≥2≥1,5≥0,8ВизуальныйконтрольМодуль упругости,EN 13412≥20≥15Нет требованийГПаКапиллярнаяНетEN 13057≤0,52 0,5абсорбция, кг/м чтребованийПримечание – В России указанные в таблице требования к замораживанию иоттаиванию ужесточаются в соответствии с требованиями для строительныхобъектов, расположенных в конкретных регионах страныРемонт железобетонных конструкций предполагает создание композитнойсистемы, основными элементами которой являются существующий субстрат (теложелезобетонной конструкции), контактная зона и ремонтный состав.
При этомследует учитывать, что любой ремонтный состав, имеющий аналогичныепрочностные характеристики с бетоном существующей конструкции, будетотличаться от субстрата по целому ряду физико-химических характеристик.Поэтому для ремонта таких конструкций следует выбирать материалы,отвечающие не только требованием по технологическим свойствам, прочности идолговечности, но и обеспечивающие совместимость с субстратом, что являетсягарантиейдолговечностипроведённогоремонта.Выполнениеусловиясовместимости обеспечивается подбором оптимального соотношение междухимическими и физическими характеристиками ремонтной и существующейсистем [97].
Ключевую роль это соотношение выполняет при ремонте конструкций17зданий и сооружений с заданными условиями эксплуатации и воздействияокружающей среды в течении длительного срока. Именно несовместимостьремонтныхматериаловявляетсяглавнойпричинойплохогоремонтажелезобетонных конструкций. При этом эффективность ремонтных составовопределяется соотношением напряжений ремонтных составов к напряжению,которыевыдерживалэлементконструкциидоразрушенияиремонта.Эксплуатационный уровень напряжений, приходящихся на ремонтный материалдолжен распределяться в конструкции также, как это было при проектномфункционировании ремонтируемого элемента конструкции.Дляпроведениякачественногоремонтакремонтнымматериалампредъявляются следующий требования:совместимость ремонтного материала и материала субстрата (пофизическим, химическим и электрохимическим свойствам);отсутствие усадки ремонтного материала при твердении и наборепрочности;водонепроницаемость ремонтного материала не менее W8;паропроницаемость;адгезия не менее 1,5 МПа;морозостойкость не менее F 300;удобство применения.Выбор ремонтных составов следует проводить после определения характеристикматериалов, которые наилучшим образом соответствовали бы реализациипроектного решения.Важное значение при выборе материалов для ремонта и восстановленияжелезобетонных конструкций имеет адгезия ремонтного состава к субстрату,которая является основой качественного ремонта.
Плохая адгезия ремонтныхсоставов к бетонным поверхностям происходит из-за их усадки при твердении иразности температурных деформаций твердеющего ремонтного состава ибетонного основания. Поэтому при выборе ремонтных материалов предпочтениеотдают составам, имеющим низкую усадку при твердении. При этом следует18учитывать, что введение полимеров в строительные растворы приводит к росту в1,5…5 раз коэффициента температурного линейного расширения ремонтногосостава, что приводит к увеличению внутренних напряжений в контактной зоне иможет быть причиной растрескивания, коробления и шелушения ремонтногоматериала.
В тоже время модуль упругости ремонтных состав должен бытьблизким к модулю упругости субстрата. При выборе ремонтных составов следуеттакже учитывать их ползучесть, проницаемость, морозостойкость и стойкость кагрессивному воздействию окружающей среды, в которых эксплуатируютсяжелезобетонные конструкции. При этом морозостойкость ремонтных составдолжна соответствовать морозостойкости субстрата.При воздействии на бетон антиобледенительных солей, вызывающихшелушение бетона, в перечень требуемых свойств ремонтных состав включают ихстойкость к шелушению. При выборе ремонтных составов следует учитывать иагрессивность среды, в которой эксплуатируется конструкция, например,сульфатостойкость составов.
Первым признаком агрессивного воздействиясульфатов является растрескивание. Характеристика сульфатостойкости должнабыть отражена в спецификациях на ремонт сооружений, работающих в условияхсульфатнойагрессии.Наиболеераспространеннымижелезобетоннымиконструкциями, попадающих под действием сульфатной агрессии, являютсяподземные части различных зданий и сооружений, а также коллекторы,трубопроводы и шахты инженерных коммуникаций.При выборе ремонтных составов необходимо иметь данные о их прочностипри растяжении, сжатия и изгибе. Различие этих показателей у ремонтного составаи субстрата может привести к несовместимым напряжениям и вызватьперераспределение нагрузок. При разработке проектов ремонта железобетонныхконструкций необходимо тщательно взвешивать значимость этого показателя всравнении с другими характеристиками.
Высокая прочность на сжатие может вряде случаев негативно влиять на качество ремонта конструкции.Важнымипоказателямипривыбореремонтныхматериаловдляжелезобетонных конструкций являются их технологические свойства, которые19определяют метод их укладки. Например, консистенция составов, которые наносяткельмой, значительно отличается от консистенции составов, которые нагнетаютсяс помощью насосов. При производстве ремонтно-восстановительных работ следуеттакже учитывать, что нарушение рекомендаций производителя по перемешиванию,нанесению и уходу за уложенным составом могут изменить его эксплуатируемыесвойства.При выборе ремонтного состава необходимо учитывать и скорость наборапрочности при твердении, его текучесть так как она обеспечивает способностьматериала проникать в поры конструкций и заполнять их, влияет на качестворемонтных работ.
Для обеспечения высокого качества ремонтных работудобоукладываемостьремонтногосоставадолжнаназначатьсясучётомтребований к его водонепроницаемости, прочности и морозостойкости.В настоящее время значительно расширен рынок ремонтных составов наоснове портландцемента, обладающих широким спектром разнообразных свойств.Известно, что несколько типов таких материалов могут удовлетворять проектнымкритерием для обеспечения надёжного ремонта. Поэтому при выборе ремонтногоматериала следует рассматривать и другие факторы: удобство для нанесения,стоимость, наличие квалифицированных рабочих и необходимого оборудования.Однако всегда следует руководствоваться принципом: ремонтировать «подобноеподобным». И лишь в тех случаях, где это неприемлемо, следует применять другиематериалы, позволяющий эффективно решить трудноразрешимые проблемы.
Привыборе материалов для защиты и ремонта бетонных и железобетонныхконструкций следует соблюдать также требования ГОСТ 32016-2012, ГОСТ 320172012, ГОСТ 33762-2015, ГОСТ Р 56378-2015 и других нормативных документов.Наиболее полно, рассмотренным выше требованиям к ремонтным составамдля восстановления железобетонных конструкций, отвечают сухие строительныесмеси на цементной основе марок FibArmRepair ST, STRUCTURITE 100,STRUCTURITE 300R, Mapegroup Thixotropic, Лахта, Гидросмарт-сайлекс, Эвалитгидро, основные физико-механические свойства которых приведены в таблице 1.2.20Защиту бетонных и железобетонных конструкций от коррозии проводят всоответствии с ГОСТ 31384-2008, СП 28.13330.2012 [107] и СП 229.1325800.2014«Железобетонные конструкции подземных сооружений и коммуникаций, защитаот коррозии».
Для ремонта железобетонных конструкций широко используют икомпозиционные материалы на основе эпоксидных олигомеров, обладающиевысокими физико-механическими свойствами, стойкостью к воздействиюразличных агрессивных сред, несложной технологией их нанесения. Эпоксидныекомпозиты применяют для восстановления и увеличения срока службыразрушенных участков железобетонных конструкций, при растягивающих,изгибающих или вибрационных деформациях, в том числе в коррозионноактивных природных и техногенных средах [1, 23].
Полимеррастворы на основеэпоксидных олигомеров значительно снижают трудозатраты и сокращают срокиремонта железобетонных конструкций, повышают надёжность и долговечностьвосстановленных элементов строительных конструкции. Они обладают высокимихимической стойкостью и прочностью, положительно зарекомендовали себя наметаллоперерабатывающих предприятиях, в сельском хозяйстве и других отрасляхпромышленности.Ихприменяютдлязаделкитрещин,восстановленияповерхностных разрушений бетонного слоя, сколов и других повреждений бетонас оголенными участками арматуры, а также для заполнения пустот стыков сборныхжелезобетонных конструкций [1, 11, 12, 26].Таблица 1.2 – Технологическиеминеральных ремонтных составовифизико-механическиесвойства ЭМАКО S88CMapegroupThixotropicЛахтаГидросмартсайлексЭвалит-гидроПодвижностьрастворной смесиЖизнеспособностьраствора, мин.STRUCTURITE300RПоказателиFibArmRepairМарка материалаПк2Пк2−−−−−Пк3≥60≥6025−60303040−Требованияк составам21Продолжение таблицы 1.2Прочность, в возрасте28 суток, МПа, при: сжатии изгибеМодуль упругости,ГПаВодонепроницаемостьчерез 28 сутоктверденияАдгезия к бетону,МПаМорозостойкость≥50≥8508,545,610,270≥8>608,580−−−>15−352525−−−≥W8W8−W12−W20−W12≥1,51,53,4>1,525,5>81,8≥F200F200−F300−F100−≥F20010−Эпоксидные полимеррастворы обладают рядом преимуществ по сравнению сцементными растворами [11, 12]: высокая прочность при сжатии (до 100 МПа) и растяжении (до 25 МПа); высокая адгезия к различным строительным материалам; паронепроницаемость и высокая стойкость к действию минеральныхкислот и щелочей; высокая стойкость к истиранию; высокая ударнаястойкость и деформативность; малые сроки и упрощенная технология проведения ремонтных работ; высокие эксплуатационные характеристики наружной поверхности.Эпоксидные полимеррастворы, применяемые для ремонта разрушенныхстроительных конструкций, подразделяют на следующие группы [11,12]: составы для ремонта разрушенных поверхностей бетона составы для омоноличивания сборных или монолитных трещиноватыхконструкций; составы для защиты и гидроизоляции бетона от коррозии, кавитации идругих разрушающих факторов.Для заделки трещин с шириной раскрытия до 0,4 мм, повышения прочности итвердости поверхности бетона, а также для предотвращения проникновения в телобетонныхконструкцийагрессивныхжидкостей,осуществляютпропиткужелезобетонных конструкций низковязкими полимерными составами на глубину225-15 мм.
Для усиления бетонных и железобетонных конструкций особенноперспективно применение композиционных материалов на основе эпоксидныхолигомеров.1.2.Усиление бетонных и железобетонных конструкций полимернымикомпозиционными материаламиСистемастроительствавнешнегоиармированияэксплуатацииПКМсооруженийприменяетсядлякакустраненийнастадиипоследствийповреждения несущих конструкций в ходе длительной эксплуатации, в результатеувеличения расчетных нагрузок или изменения конструктивной схемы элементовздания, так и на стадии проектирования для повышения сейсмостойкости,надежности и долговечности конструкций, увеличения несущей способностиконструкций или при чрезвычайных нагрузках [8, 29, 63, 102, 138, 143, 146].Усиление железобетонных конструкций методом внешнего армирования ПКМвключает следующие этапы работ: проведение ремонтных работ по восстановлению разрушенного бетона иарматуры; подготовка поверхности конструкций для усиления; разметка поверхности конструкций для внешнего армирования всоответствии с принятой проектом схемой наклейки элементов усиления и нарезкалент, холстов, тканей или ламелей; приготовление адгезивов и пропитывающих эпоксидных составов; наклейка элементов усиления (ламелей, лент, тканей, холстов); нанесение защитного покрытия.Для усиления железобетонных конструкций используют холсты и тканиразличного переплетения с одно- или двунаправленным расположением волокон,полосы, пластины и ламели.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
