книги / Эксплуатация мостов. Особенности эксплуатации железобетонных конструкций мостов

поверхности; при бетонировании методом торкретирования консистенция ремонтного материала должна быть гуще.

При коррозийной потере площади сечения растянутой арматуры в качестве ремонтных составов рекомендуется применять фибробетоны, благодаря высокой прочности на растяжение они компенсируют снижение несущей способности арматуры. Фибробетоны целесообразно также применять для лечения усиливаемых конструкций.

Большое влияние на выбор материалов для ремонта и технологии производства ремонтных работ оказывает вид дефектов, повреждений (коррозия бетона, сколы, вмятины, раковины, полости, трещины различного происхождения и т.п.), причины их появления

истепень их влияния на несущую способность и долговечность конструкции.

Прежде всего разрабатываются и выполняются мероприятия по устранению причин появления дефектов и обводнения конструкций, разрабатывается регламент производства работ по подготовке конструкции к ремонту: удаление разрушившегося бетона, ремонт водоотводных систем, осушение конструкции, обработка обнаженной арматуры и поверхности существующего бетона и т.д. При невозможности удаления влаги из конструкции выбираются ремонтные материалы, обеспечивающие сцепление с бетоном ремонтируемой конструкции, ее гидроизоляцию в присутствии воды.

Трещины, не влияющие на несущую способность и долговечность конструкции, заделывают нанесением на поверхность герметизирующих материалов. Трещины, изменяющие ширину раскрытия под нагрузкой («дышащие» трещины), заделывают эластичными материалами с относительным удлинением при разрыве ≥ 50 %. При изменении ширины раскрытия трещин под нагрузкой на 0,3 мм

иболее осуществляют прочностную заделку трещин жесткими герметизирующими составами на цементной основе.

При всех видах ремонтных работ при разработке проекта ре-

монта рекомендуется разрабатывать технологический регламент. Ремонтом поверхностей бетонных и железобетонных конст-

рукций мостовых сооружений (пролетных строений, бордюрных ограждений, опор и др.) устраняются следующие дефекты:

71

–шелушение поверхности бетона;

–выщелачивание цементного камня;

–раковины, сколы бетона, в том числе с оголением арматуры;

–отслоение защитного слоя бетона;

–наличие трещин (усадочных, силовых, температурноусадочных; вертикальных, наклонных и т.п.).

Работы по ремонту поверхностей железобетонных конструкций делятся на пять групп:

1. Предотвращение повреждений, устранение шелушения. 2. Ремонт поверхностей, поврежденных на глубину до 10 мм.

3. Восстановление защитного слоя, поврежденного на глубину до 30 мм.

4. Восстановление бетона конструкции, поврежденного на глубину свыше 30 мм с оголением арматуры.

5. Ремонт локальных повреждений – раковин, сколов.

6.2. Материалы, применяемые для ремонта

Материалами для приготовления ремонтных составов цементного раствора или бетона служат: портландцемент, пуццолановый цемент, гидрофобный портландцемент, портландцемент с умеренной экзотермией, а также песок и щебень. Крупность щебня должна быть не больше одной трети толщины защитного слоя.

Вбетон (раствор) рекомендуется вводить газообразующие, воздухововлекающие и пластифицирующие добавки.

Вкачестве газообразующей добавки применяется гидрофобизирующая жидкость 136-41 (в виде 50%-ной эмульсии).

Вкачестве воздухововлекающей добавки используется смола нейтрализованная воздухововлекающая (СНВ).

Для пластификации бетонов и растворов рекомендуется применять сульфитно-спиртовую барду (ССБ) или суперпластификаторы СС-1, СП-1.

Для обеспечения сцепления ремонтного состава с ремонтируемой поверхностью рекомендуется применять прослойки из эпок-

72

сидно-тиоколового клея К-153. Клей приготавливается на месте из следующих составляющих (в весовых частях):

–эпоксидная смола ЭД-5……………………………100

–полиэфир МГФ9 (пластификатор)………………..10

–жидкий тиокол (герметик) ………………………...20

–полиэтиленполиамин (ПЭПА) (отвердитель) ……15

–аэросил (наполнитель)……………………………..100

Отвердитель (ПЭПА) вводится в последнюю очередь, непосредственно перед применением.

Для предотвращения преждевременного высыхания на поверхность свежеуложенного бетона могут быть нанесены пленкообразующие материалы: «Помароль», ПМ-86, ПМ-100 или жидкость

136-41.

Материалами для полимерцементного и полимерного бетона (раствора) служат: комбинированные вяжущие (связующие компоненты) на основе цемента и поливинилацетатной эмульсии (ПВАЭ); цемента и латекса СКС-65ГП со стабилизатором ОП-7 или ОП-10; эпоксидной смолы с пластификатором и отвердителем; а также песок и щебень (табл. 6.2).

Таблица 6.2 Требования к материалам по уходу за бетоном

73

Вместо ПВАЭ может применяться сухая, восстанавливаемая поливинилацетатная дисперсия эмульсии (ПВАС), которая представляет собой высушенную водную ПВАЭ и другие водные эмульсии полимеров (сополимерная, полиэтиленовая и др.). Допускается применять также латексы СКС-30, СКС-50. Для предотвращения коагуляции латексов, при смешивании их с цементом, в них вводится стабилизатор ОП-7 или ОП-10.

74

6.3. Предотвращение повреждений, устранение шелушения

Подготовительные работы:

–очистка поверхностей бетонных конструкций от грязи, пыли, продуктов разрушения бетона металлическими щетками, лопатками и т.п.;

–промывка поверхностей конструкций;

–сушка бетонных поверхностей сжатым воздухом.

Для предотвращения повреждений, устранения шелушения применяют различные способы обработки поверхностей.

6.3.1. Полимерцементная краска на основе синтетического латекса или ПВАЭ

Состав в весовых частях:

на основе ПВА наосновеСКС-65ГП

6.3.2. Гидрофобизация поверхности кремнийорганической жидкостью ГКЖ-94

Жидкость ГКЖ-94 разбавляют водой до 10–15%- ной концентрации и наносят на бетонную поверхность в два слоя краскораспылителем. Расход 200–300 г/м2. Возможно использование дублированных покрытий, наносимых краскораспылителем в следующем порядке (на выбор):

а) на бетонную поверхность наносят слой 15%-ной эмульсии ГКЖ-94 (расход 100–120 г/м2); затем наносят два слоя перхлорвиниловой эмали ХВ-124, ХВ-125 (расход 200–300 г/м2);

75

б) на бетонную поверхность наносят два слоя 10%-ной эмульсии ГКЖ-94 затем наносят эпоксидную эмаль ЭП-773.

Предпочтительная область применения:

–гидрофобизация – любые поверхности;

–гидрофобизация и лакокрасочные материалы – фасадные поверхности, опоры;

–гидрофибизацияиэпоксиднаяэмаль– фасадныеповерхности. При локальных работах (малые поверхности) вместо эпоксид-

ной эмали можно применить полимерные краски на основе эпоксидных смол.

6.3.3. Полимерная краска (грунтовка) на основе эпоксидных смол

Состав в весовых частях:

–смола ЭД-20, ЭД-22, ЭИС-1 ……………….100

–деготь (наполнитель)…………………………70

–полиэтиленполиамин (отвердитель)……….8–12

В эпоксидную смолу вводят деготь, смесь перемешивают, затем добавляют отвердитель и снова перемешивают в течение 4–5 мин. Количество отвердителя зависит от окружающей температуры, уточняется на основе пробных замесов с таким расчетом, чтобы получить жизнеспособность смеси 1,5–2 ч. Составы на бетонную поверхность наносят кистью. Расход 450 г/м2. Используют при небольших площадях ремонтируемых поверхностей. Может быть использована грунтовка заводского изготовления ЭП-00-10 или эпоксидная эмаль ЭП-773, которые наносят распылением.

6.4. Ремонт поверхностей, поврежденных на глубину до 10 мм

Подготовительные работы:

–очистка поверхностей бетонных конструкций от грязи, пыли, продуктов разрушения бетона металлическими щетками, лопатками

ит.п.;

–промывка поверхностей конструкции;

–сушка бетонных поверхностей сжатым воздухом.

76

Для ремонта поверхностей, поврежденных на глубину до 10 мм, применяют материалы, приведенные ниже.

6.4.1. Полимерцементное тесто на основе синтетического латекса

Состав в весовых частях:

–44%- ная латексная эмульсия СКС-65ГП……… 100

–цемент……………………………………………. 650

–вода………………………………………………… 70

Готовое тесто укладывают мастерком. Перед укладкой поверхность конструкции смачивают при помощи кисти или краскораспылителем 10%-ной латексной эмульсией.

Предпочтительная область применения – поверхности средних балок.

6.4.2. Полимерная краска на основе эпоксидных смол

Состав в весовых частях такой же, как в п. 6.3.3. Используют самостоятельноили совместно сгидрофобизацией.

6.4.3. Гидрофобизация поверхности кремнийорганической жидкостью с последующим нанесением лакокрасочных покрытий (ХВ-124, ХВ-125)

Используют только для ремонта средних балок при достаточности существующего защитного слоя бетона.

6.4.4.Торкретраствор

Вкачестве состава для торкретирования используют сухую цементно-песчаную смесь в соотношении цемента и песка 1:3, 1:4. Марка цемента не менее М400. Влажность песка 2–6 %.

Сухие составляющие перемешивают в растворомешалке и загружают в бетон-шприц-машину. Необходимое количество воды (В/Ц = 0,3…0,4) подают в процессе укладки смеси.

Технологию торкретирования см. в подразд. 6.8.

77

6.5. Восстановление защитного слоя, поврежденного на глубину до 30 мм

Подготовительные работы:

–очистка бетона и арматуры от грязи, пыли, продуктов разрушения старого бетона, продуктов коррозии арматуры металлическими щетками, пескоструйными (дробеструйными) аппаратами;

–удаление жировых пятен ветошью, смоченной ацетоном, бензином или другим растворителем;

–обработка открытой арматуры антикоррозионными составами и пассивирующими пастами.

Материалы, применяемые для восстановления защитного слоя, поврежденного на глубину до 30 мм, приведены ниже.

6.5.1. Полимерцементный раствор на основе синтетического латекса СКС-65ГП

Состав в весовых частях:

–44%- ная латексная эмульсия СКС-65ГП……… 100

–цемент……………………………………………. 550

–вода………………………………………………… 70

–песок……………………………………………… 700

Раствор укладывают мастерком на поверхность, очищенную и увлажненную 10%-ной латексной эмульсией. На вертикальных поверхностях раствор удерживают опалубкой; начало схватывания состава через 45–55 мин с момента его приготовления.

Предпочтительная область применения – поверхности средних балок.

6.5.2. Коллоидно-цементный клей

Состав коллоидно-цементного клея (КЦК) в весовых частях:

– тонкомолотый цемент М600 с удельной поверхностью 5000 см2/г……………………… 100

–песок кварцевый домолотый до той же удельной поверхности…………………………………………………… 45

–ускоритель твердения CaCl2 (хлористый кальций)……….. 3

78

–вода…………………………………………………………… 30

–пластификатор – сульфитно-спиртовая барда (бражка) …... 1 Комплексное вяжущее для КЦК получают в результате смеши-

вания тонкомолотых цемента и песка. Оно может храниться (в зависимости от герметичности тары) в течение 5–30 сут. Для приготовления КЦК комплексное вяжущее смешивают с водой, пластификатором, ускорителем твердения и подвергают виброактивации с помощью вибробулавы от вибратора с частотой 10–14 тыс. колебаний в 1 мин в течение 7–10 мин. Жизнеспособность КЦК при температуре 18–19 º С 3–4 ч. Если приготовленный клей после виброактивации хранится более 30 мин, то перед использованием ее следует повторить в течение 3 мин. Клей наносят кистью на предварительно смоченную водой поверхность. Толщина слоя 2–3 мм, расход клея 3–5 кг/м2. При укладке на гидрофобизированную поверхность КЦК может быть применен при ремонте фасадов.

6.5.3. Торкретраствор

Торкетраствор для восстановления защитного слоя, поврежденного на глубину до 30 мм, такой же, как в п. 6.4.4.

6.6. Обработка открытой арматуры

Процесс обработки включает в себя следующие операции: удаление окислов, обезжиривание, промывка, сушка.

Операцию удаления ржавчины с поверхности арматуры можно выполнить тремя способами:

1)травлением;

2)механическими методами;

3)с помощью грунтовок-преобразователей.

Травление производят травильной пастой, которую наносят шпателем, штукатурной лопаточкой или пастопультом. Поверхность выдерживают под травильной пастой в течение 1–6 ч, промывают водой и на 30–60 мин наносят пассивирующую пасту. Затем поверхность промывают и высушивают.

Состав травильной пасты, % по массе:

– ортофосфорная кислота…………………………………..2,4

79

–серная кислота………………………………………….2,7

–соляная кислота……………………………………….21,3

–ингибитор (ПБ-5, катапин и др.) ……………………..0,5

–сульфитцеллюлозный щелок………………………...14,6

–инфузорная земля (трепел) …………………………..36,0

–вода…………………………………………………….17,0

Состав пассивирующей пасты, % по массе:

–едкий натр……………………………………………....0,9

–бихромат натрия (или калия) ………………………....2,3

–сульфитцеллюлозный щелок………………………….9,6

–инфузорная земля (трепел) …………………………..40,0

–вода………………………………………………….....47,2

При механических методах удаление ржавчины производят пескоструйными аппаратами; при малом объеме работ очистку производят ручным или механизированным инструментом.

Ручной инструмент – щетки из стальной проволоки. Механизированный инструмент:

–пневматическая реверсивная щетка УПЩР–1;

–сверлильные машины (дрели) прямые и угловые;

–насадки-щетки зачистные и к сверлильным машинам;

–шлифовальная машина прямая.

При толщине ржавчины 0,1–0,15 мм допускается обработка арматуры грунтовками-преобразователями, которые наносят кистью или краскораспылителем, выдерживают 24 ч, после чего наносят ремонтный состав.

80