книги / Эксплуатация мостов. Особенности эксплуатации железобетонных конструкций мостов

растворителем является смесь ацетона и этилацетата в соотношении

1:1.

Вырубка паза вдоль трещин шириной 8–10 мм, глубиной 12– 15 мм. После очистки, промывки и просушки паза его заполняют полимерцементным тестом или тиоколовым герметиком, предварительно смочив место герметизации 10%-ной латексной эмульсией.

7.2. Герметизация трещин с восстановлением целостности. Прочностная заделка трещин

7.2.1.Наклейка на трещины металлических

истеклопластиковых полос с целью передачи растягивающих усилий на элементы усиления

Для наклейки используют полосы из стеклопластика толщиной 4 мм (кроме ребер балок пролетных строений) или металла толщиной 1–5 мм.

Наклеивание осуществляют с помощью эпоксидного клея следующего состава (вес.ч.):

–эпоксидная смола ЭД-20, ЭД-22, ЭИС-1 …………100

–отвердитель ПЭПА …………………………………10–15

–цемент ……………………………………………….200–300

Участки трещин между полосами герметизируют.

7.2.2. Инъецирование под давлением эпоксидных компаундов (клеев)

Давление нагнетания в трещины составов подбирают (назначают) с учетом ширины раскрытия трещин.

При ширине раскрытия трещин более 0,3 мм давление может составлять 0,4–0,5 МПа (4–5 атм); при ширине раскрытия трещин менее 0,2 мм может использоваться давление 3–5 МПа и более. Использовать высокие величины давления следует лишь в особых случаях. Применение подвижных легкопроникающих компонентов также позволяет при низких давлениях производить заделку трещин при малом раскрытии. При низких давлениях 0,4–0,5 МПа может быть использовано устройство, изображенное на схеме рис.7.2. Та-

91

ким устройством можно инъецировать трещины шириной раскрытия 0,15–0,20 мм глубиной 20–30 мм.

Рис. 7.2. Ремонттрещинметодом инъецирования: 1 – всасывающаятрубка; 2 – навинчивающаякрышка; 3 – патрубокдляполимерногосостава; 4 – патрубок длявоздуха; 5 – полиэтиленоваябутыльемкостью 1,5–2 л;

6 – ремонтныйсостав; 7 – ремонтируемаяконструкция; 8 – штуцеризфанеры d = 10 ммразмером80×100 мм; 9 – запрессованнаявфанеруметаллическая трубка; 10 – резиновыйшланг; 11 – манометр; 12 – ручной(ножной) насос

Порядок производства работ следующий:

1)обработка трещин (продувка, промывка, сушка);

2)промывка борта ацетоном;

3)приклейка штуцеров тем же составом, что и для инъецирования с добавлением наполнителя (цемента, мела или каолина) в количестве 100–200 вес. ч. от веса смолы;

4)наклейка на трещины между штуцерами полос из стеклоткани или замазка трещины компаундом;

5)нагнетание в трещины компаундов через штуцеры через сутки после приклейки штуцеров и полос из стеклоткани.

Инъецирование компаундов ведут снизу вверх во избежание воздушных пробок. При появлении компаунда в соседних штуцерах на них ставят заглушки и доводят давление до предельного значения.

При высоких давлениях 2–3 МПа и более штуцеры закрепляют более надежно (рис. 7.3).

92

стификаторов применяется фуриловый спирт, дибутилфталат, лапроксид, в качестве отвердителей – полиэтиленполиамин (ПЭПА) или триэтанолавмин (ТЭА). Для полиэфирной смолы применяется комбинация из инициаторов и ускорителей твердения.

Таблица 7.2 Составы компаундов для прочностной заделки трещин

на основе полиэфирной смолы ПН-1

Таблица 7.3 Составы компаундов для прочностной заделки трещин

на основе эпоксидной смолы ЭД-20

94

Окончание табл. 7.3

После работы все элементы, соприкасающиеся с компаундом, промывают растворителем (ацетон, окситерпеновый растворитель).

В зарубежной практике в настоящее время распространен так называемый «балонный» метод, в котором двухкомпонентные эпоксидные компаунды нагнетаются в трещину из одноразовых баллонов вместо установок многоразового использования, при этом значительно снижается трудоемкость на удаление остатков клея и промывки оборудования.

95

8.СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕМОНТА

ИВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Рассмотренные нами традиционные материалы для ремонта железобетонных конструкций имеют существенные недостатки:

1.Создавая плотную, прочную защитную пленку они работают отдельно от материала самой защищаемой конструкции ввиду большой разности деформативно-прочностных свойств, что приводит в процессе эксплуатации к отслоению защитных покрытий от защищаемой конструкции с последующей потерей своих защитных функций.

2.Необходимость в предварительном устранении причин увлажнения, замачивания защищаемой конструкции, в ее осушении, сложность, а зачастую и невозможность работ в местах, где есть приток воды, открытые течи.

Более перспективными для ремонта, защиты железобетонных конструкций являются минеральные материалы проникающего действия, применение которых в значительной степени повышает эксплутационные характеристики бетона.

Принцип их действия заключается в проникновении под воздействием осмотического давления химически активных веществ материала в пористо-трещиновато-капиллярную структуру бетона, где, взаимодействуя с компонентами цементного камня, они образуют нерастворимые нитевидные кристаллы, заполняющие микротрещины, поры и капилляры бетона. Заполняя (кольматируя) поры, кристаллы уплотняют структуру бетона, тем самым перекрывая доступ воде, но не создавая особых препятствий для проникновения воздуха. Глубина проникновения материала в бетон сплошным фронтом достигает 100 мм и более в зависимости от плотности бетона.

Осмос (греч. – толчок, давление) – односторонняя диффузия растворителя через полупроницаемую перегородку (мембрану), от-

96

деляющую раствор от чистого растворителя или раствора меньшей концентрации. Обусловлен стремлением системы к термодинамическому равновесию и выравниванию концентраций по обе стороны мембраны. Характеризуется осмотическим давлением; оно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить со стороны раствора, чтобы прекратить осмос.

8.1. Материалы торговой марки VANDEX

VANDEX CRS CORROSION PROTECTION AC – двухкомпо-

нентный ингибитор коррозии арматурной стали. Предохраняет сталь в бетоне от коррозии даже при наличии высокого уровня хлоридов, влияния серы и азота. Ингибитор наносят кистью в два слоя. Перед нанесением состава арматуру необходимо очистить от ржавчины и сразу же нанести первый слой. Второй слой можно наносить через 30 мин после нанесения первого слоя. Через 60 мин после выполнения противокоррозионного покрытия можно наносить ремонтный и связующий составы. Расход ингибитора 1 кг/м2.

Ингибиторы – вещества, снижающие скорость химических реакций. Применяются для предотвращения или замедления нежелательных процессов: коррозии металлов, старения полимеров и т.п.

VANDEX CRS REPAIR MORTAR 05 – ремонтный и связую-

щий состав на основе цемента с модифицирующими и полимерными добавками.

Затвердевший состав обладает хорошей совместимостью с бетоном, имеет следующие показатели:

–прочность на сжатии 50 МПа;

–прочность на растяжение при изгибе 10 МПа;

–модуль упругости 38 000 МПа.

VANDEX CRS REPAIR MORTAR 05 – порошок серого цвета – перед применением смешивают с водой. На 1 кг сухого состава в зависимости от цели применения требуется следующее количество воды:

–для связующего состава 200 г (200 см3);

–для ремонтного состава 120 г (120 см3).

97

Перед нанесением состава бетонная поверхность должна быть очищена от пыли, жировых пятен и смочена водой. На влажную поверхность с помощью кисти наносят связующий состав, а затем сразу же мастерком – ремонтный состав. Толщина наносимых слоев не должна превышать 35–50 мм. После нанесения ремонтного состава его следует предохранять в течение 2–3 недель от быстрого высыхания, укрыв полиэтиленовой пленкой или влажной мешковиной.

8.2. Материалы торговой марки XYPEX CHEMICAL CORP

Ингибитор коррозии MCI-2020 – мигрирующий коррозионный ингибитор. Предохраняет сталь в бетоне от коррозии даже при наличии высокого уровня хлоридов, серы и азота. MCI-2020 проникает в бетон вместе с диффузией воды в порах бетона, в виде паров, а также через микротрещины, образуя молекулярный слой органического вещества, который осуществляет анодно-катодную защиту металла при очень малой концентрации. При этом ингибитор не влияет на качество самого бетона.

Очищенная и полностью подготовленная поверхность обрабатывается ингибитором с помощью кисти или пневмораспылителя. Расход ингибитора 0,8 л/м2.

Ингибитор коррозии MCI-2000 – предназначен для использования в качестве добавки в бетон либо в ремонтные составы при строительстве новых и ремонте эксплуатируемых сооружений для защиты арматуры железобетонных конструкций от коррозии. MCI-2000 эффективен при воздействии сред с высокой концентрацией хлоридов и углекислого газа. Расход ингибитора 0,7–1,4 л/м3.

Xypex Concentrate – порошок серого цвета плотностью 1,5 г/см3. Перед применением смешивается с водой в соотношении по объему 4:0,75…4:1,5 до получения тестообразной массы. Расход порошка на 1 л теста 1,5 кг. Сроки схватывания теста 2–5 мин. Прочность затвердевшего материала на сжатие через 24 ч составляет 14,2–22,0 МПа, через 7 дней – 17,9–31,2 МПа в зависимости от соотношения порошок : вода.

98

Компоненты материала, нанесенные на бетонную поверхность, проникают внутрь бетона по его порам и капиллярам даже против высокого гидростатического давления. В результате активной химической реакции между компонентами материала «Xypex» и составляющими самого бетона образуются кристаллические структуры, по своему составу сходные с бетоном. Эти образования, плотно заполняя собой все поры и микропустоты, уплотняют структуру бетона, обеспечивая таким образом надежную водонепроницаемость. Минимальное давление, при котором стыки и полости, зачеканенные «Xypex», сохраняют водонепроницаемость, 1 МПа. Кристаллические образования, не пропуская воду, в то же время не препятствуют движению воздуха, позволяя бетону «дышать». Конструкции, обработанные этим материалом, противостоят воздействию большинства агрессивных сред, предотвращая коррозию арматуры, водородный показатель pH теста не менее 10. Материал «Xypex» инертен, не содержит растворителей и не выделяет испарений. Срок работы материала «Xypex» равен сроку жизни самого бетона.

8.3. Смеси торговой марки «Гидротэкс»

Смеси «Гидротэкс» – многокомпонентный, мелкодисперсный порошок на цементной основе.

Материал «Гидротэкс» предназначен для применения в качестве покрытия проникающего действия для железобетонных конструкций, защищающего бетон от природных и технологических форм коррозии (воздействия влаги, агрессивных сред и т.п.), но не предназначен для защиты от минеральных кислот.

Приготовление защитных композиций «Гидротэкс» производится путем затворения сухой смеси водой и перемешивания в низкоскоростном смесителе или вручную в течение 5–7 мин до получения однородной пластичной массы. Количество воды при затворении может составлять от 18–25 % по массе. Нельзя затворять смесь водой в количестве более 25 % и нельзя добавлять воду в готовый материал для увеличения времени работоспособности. Вода должна иметь комнатную температуру. Время приготовления раствора не должно превышать 1,5 мин. Срок схватывания материала

99

составляет от 40 до 120 мин. Жизнеспособность материала 30–40 мин. Материал обладает хорошей совместимостью с бетоном на цементном вяжущем, не рекомендуется для защиты поверхностей, изготовленных с применением извести.

В настоящее время производятся следующие марки сухих смесей.

«Гидротэкс-В» – водоостанавливающий, предназначен для защиты сооружений и конструкций при постоянной инфильтрации грунтовых вод.

Технические показатели:

–адгезия к бетону до 2,6 МПа;

–водонепроницаемость до 1,2 МПа при положительном и отрицательном давлении воды, ремонтный слой толщиной 2–3 мм, нанесенный на конструкцию, повышает ее водонепроницаемость на две марки;

–предел прочности при сжатии – до 50 МПа;

–предел прочности при изгибе – до 9 МПа;

–морозостойкость, не менее – F300.

Наносится на защищаемую поверхность слоем толщиной 2–3 мм, расход 2,5–3 кг/м2.

«Гидротэкс-Б» – быстротвердеющий, предназначен для ликвидации аварийных протечек воды, время схватывания от 30 с до 5 мин в зависимости от температуры.

«Гидротэкс-У» – универсальный, водонепроницаемый ремонтный состав рекомендуется для ремонтно-восстановительных работ, восстановление разрушенных защитных слоев. Технические показатели близки к показателям «Гидротэкс-В».

«Гидротэкс-П» – противогрибковое покрытие. Рекомендуется как средство уничтожения и подавления грибковых образований на поверхности бетонных и каменных конструкций, обладает высокими биоцидными свойствами.

Порядок ликвидации активных протечек с помощью смесей «Гидротэкс» следующий:

–произвести разделку свища (трещины, шва) до ширины 15– 20 мм на глубину 20–30 мм;

–очистить и промыть разделанный участок;

100