1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

А.П. Неволин, Н.А. Богоявленский, А.В. Сырков

ЭКСПЛУАТАЦИЯ МОСТОВ

Часть 1

Особенности эксплуатации железобетонных конструкций мостов

Утверждено

Редакционно-издательским советом университета в качестве учебно-методического пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета 2012

2

УДК 624.131 Н40

Рецензенты: канд. техн. наук, доцент В.И. Клевеко

(Пермский национальный исследовательский политехнический университет);

д-р техн. наук, профессор В.А. Быстров (Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет)

Неволин, А.П.

Эксплуатация мостов. Ч. 1: Особенности эксплуатации железобетонных конструкций мостов: учебно-метод. пособие / А.П. Неволин, Н.А. Богоявленский, А.В. Сырков. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. – 173 с.

ISBN 978-5-398-00765-7

Рассмотрены характерные дефекты железобетонных конструк-ций мостов, причины появления дефектов. Приведены методы, тех-нология производства работ и материалы для ремонта и содержания железобетонных конструкций.

Предназначено для студентов всех форм обучения, изучающих дисциплины «Содержание и реконструкция мостов» и «Эксплуата-ция мостов», а также для студентов других специальностей, инже-нерно-технических работников, занимающихся вопросами эксплуа-тации железобетонных и бетонных конструкций.

УДК 624.131

ISBN 978-5-398-00765-7 © ПНИПУ, 2012

Н40

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.................................................................................................7

1. Механизм и условия разрушения бетона и железобетона ...... 10

1.1. Влияние внешней среды ...................................................... 10 1.2. Виды разрушения бетонных и железобетонных

конструкций ......................................................................................... 12 1.3. Коррозия бетона (разрушение цементного камня)............ 12 1.4. Коррозия арматуры .............................................................. 19 1.5. Классификация процессов коррозии

бетона и арматуры ............................................................................... 24

2. Характерные дефекты и повреждения железобетонных, бетонных и каменных конструкций мостов и опорных частей.................................................................. 27

2.1. Виды дефектов и повреждений, причины их возникновения................................................................................. 27

2.2. Дефекты пролетных строений............................................. 30 2.3. Дефекты мостовых опор ...................................................... 35 2.4. Дефекты опорных частей..................................................... 39

3. Оценка технического состояния мостовых сооружений ........ 42

3.1. Оценка грузоподъемности сооружений ............................. 42 3.2. Оценка долговечности конструкций................................... 44 3.3. Оценка безопасности движения .......................................... 46 3.4. Анализ технического состояния железобетонных

конструкций ......................................................................................... 47

4. Содержание железобетонных и бетонных конструкций мостовых сооружений ....................................................................... 49

4.1. Виды работ и основные задачи эксплуатации мостовых сооружений........................................................................................... 49

4.2. Классификация работ по содержанию мостовых сооружений........................................................................................... 50

4

4.3. Регламент работы по содержанию мостовых сооружений........................................................................................... 52

5. Методы защиты железобетонных конструкций от коррозии ......................................................................................... 57

6. Ремонт поверхностей железобетонных конструкций.............. 67

6.1. Выбор материалов для ремонта и технологии производства работ .............................................................................. 67

6.2. Материалы, применяемые для ремонта.............................. 72 6.3. Предотвращение повреждений, устранение

шелушения ........................................................................................... 75 6.4. Ремонт поверхностей, поврежденных

на глубину до 10 мм ............................................................................ 76 6.5. Восстановление защитного слоя, поврежденного

на глубину до 30 мм ............................................................................ 78 6.6. Обработка открытой арматуры ........................................... 79 6.7. Восстановление бетона конструкции, поврежденной

на глубину свыше 30 мм с оголением арматуры............................... 81 6.8. Технология торкретирования .............................................. 82 6.9. Ремонт локальных повреждений, раковин, сколов ........... 84

7. Устранение трещин в железобетонных конструкциях ........... 88

7.1. Герметизация трещин без восстановления целостности элемента.......................................................................... 89

7.2. Герметизация трещин с восстановлением целостности. Прочностная заделка трещин.............................................................. 91

8. Современные материалы для ремонта и восстановления железобетонных конструкций ......................................................... 96

8.1. Материалы торговой марки VANDEX............................... 97 8.2. Материалы торговой марки

XYPEX CHEMICAL CORP................................................................. 98 8.3. Смеси торговой марки «Гидротэкс»................................... 99 8.4. Ремонтные материалы торговой марки MAPEI............... 102 8.5. Другие материалы .............................................................. 107

5

9. Примеры технологии ремонта современными материалами ..................................................................................... 111

9.1. Ремонт плиты проезжей части .......................................... 111 9.2. Ремонт монолитной железобетонной опоры ................... 112

10. Примеры ремонта и усиления пролетных строений и опор ................................................................................ 116

10.1. Ремонт стыка диафрагм ................................................... 116 10.2. Ремонт торцов балок ........................................................ 116 10.3. Ремонт опорных частей и стоечных опор ...................... 118 10.4. Усиление насадки опоры ................................................. 118 10.5. Ремонт свайных опор ....................................................... 119 10.6. Усиление опоры железобетонным поясом

или металлическим каркасом............................................................ 120 10.7. Цементация трещин и пустот в кладке опор.................. 121

11. Усиление конструкций.............................................................. 123

11.1. Методы усиления железобетонных конструкций мостовых сооружений ....................................................................... 125

11.2. Метод усиления железобетонной конструкции увеличением поперечного сечения................................................... 126

11.3. Метод усиления конструкций полимербетонными материалами ....................................................................................... 131

11.4. Усиление конструкций предварительным напряжением наружных элементов.................................................. 131

11.5. Усиление конструкций установкой дублирующих элементов............................................................................................ 133

11.6. Усиление конструкций изменением расчетных и геометрических схем ...................................................................... 133

11.7. Усиление конструкций методом наклейки поверхностной арматуры .................................................................. 133

11.8. Усиление конструкций композиционными материалами ....................................................................................... 136

12. Уширение мостов ....................................................................... 139

12.1. Принципы и схемы уширения мостов ............................ 141

6

12.2. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений.............................................................................................. 150

12.3. Схемы уширения опор ..................................................... 155

Список рекомендуемой литературы ............................................ 160

Приложение. Степень агрессивного воздействия сред на бетонные и железобетонные конструкции (для мостовых сооружений) (Выписка из СНиП 2.03.11–85) ........ 163

7

ВВЕДЕНИЕ

Железобетон является основным материалом для изготовления конструкций пролетных строений и опор мостовых сооружений. На дорогах Пермского края более 700 мостов, около 90 % из которых выполнены в железобетонных конструкциях.

Мосты, выполненные в железобетоне, относятся к числу капи-тальных сооружений. Массовое применение железобетона в мосто-вых сооружениях можно объяснить его преимуществами перед дру-гими материалами.

К положительным строительным и эксплуатационным качест-вам железобетона в мостовых сооружениях относятся:

а) высокая прочность и жесткость железобетонных конструк-ций, их малая деформативность;

б) длительный срок службы (ресурс), календарная продолжи-тельность эксплуатации до перехода в неработоспособное состоя-ние;

в) долговечность конструкции при нормальной эксплуатации сооружений;

г) высокая стойкость к агрессивным средам и огнестойкость; д) сравнительно малая трудоемкость в эксплуатации мостовых

сооружений из железобетона. Железобетонные мосты на автомобильных дорогах разнооб-

разны по своим размерам и конструктивным особенностям. Объяс-няется это наличием или отсутствием у подрядчиков баз по изго-товлению мостовых конструкций, возможностей их доставки на ме-сто строительства, степенью развития мостостроения в каждом от-дельном районе. Существенное влияние на тип сооружения, выби-раемый при проектировании и строительстве, оказывала ведомст-венная принадлежность дороги и моста в период строительства.

На дорогах Пермского края 95 % мостов построены по типо-вым проектам, из них около 65 % построены после 1984 года.

8

Если термин «эксплуатация» понимать в значении использова-ния потребительских свойств сооружения, как любого товара, то более корректно было бы назвать данное пособие «Содержание, ремонт и реконструкция мостовых сооружений», где под «содержа-нием» подразумевается надзор, уход, профилактика и планово-предупредительный ремонт (ППР) сооружений.

В данном случае, следуя терминологической традиции, термин «эксплуатация» мы применяем в значении «восстановление и под-держание потребительских свойств» мостовых сооружений. Здесь поддержание потребительских свойств – это содержание (надзор, уход, профилактика и ППР) мостовых сооружений, а восстановле-ние потребительских свойств – ремонт (в том числе с усилением конструкций) и реконструкция мостовых сооружений.

Нормальная эксплуатация – эксплуатация конструкции или со-оружения в целом, осуществляемая в соответствии с предусмотрен-ными в проекте или нормах условиями, режимом движения по со-оружению, а также с соблюдением, выполнением всех ремонтных работ по содержанию моста, по поддержанию его потребительских свойств, транспортно-эксплуатационных качеств. Поддержание транспортно-эксплуатационных потребительских показателей осу-ществляется предотвращением или ликвидацией последствий физи-ческого и морального износа.

Физический износ – снижение во времени прочности, долго-вечности, грузоподъемности и надежности мостового сооружения или отдельных его конструкций под влиянием внешних воздейст-вий (атмосферная среда, временные нагрузки и т.п.).

Моральный износ – отклонение основных эксплуатационных показателей от современного уровня технических требований, для мостовых сооружений это несоответствие несущей и пропускной способности сооружения постоянно возрастающим требованиям движения автотранспорта.

Существуют две разновидности морального износа мостовых сооружений:

1) фактические усилия от возросших полезных нагрузок в ос-новных несущих конструкциях моста превышают проектные;

9

2) исчерпание пропускной способности сооружения вследствие роста интенсивности движения по дорогам.

Первая разновидность морального износа оказывает незначи-тельное влияние на снижение грузоподъемности мостов, если они не имеют дефектов. Увеличение напряжений в несущих конструк-циях моста компенсируется запасом прочности материалов. Боль-шинство старых мостов имеют достаточную грузоподъемность для пропуска современных транспортных средств.

Моральный износ второй разновидности, вызванный исчерпа-нием пропускной способности сооружения, наступает раньше фи-зического износа.

Темпы роста грузооборота и интенсивность движения по авто-мобильным дорогам вызывают необходимость увеличения габарита мостовых сооружений в среднем через 20 лет эксплуатации.

10

1. МЕХАНИЗМ И УСЛОВИЯ РАЗРУШЕНИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

1.1. Влияние внешней среды

Внешняя среда – атмосферная влага, колебания температуры, вредные газы, солнечная радиация, материалы, применяемые от об-леденения, разлитые нефтепродукты, кислоты и соли, содержащие-ся в выбросах, сливаемых в реки, продукты сгорания в двигателях и др. – в сочетании с интенсивной нагрузкой агрессивно влияет на бетонные и железобетонные конструкции мостов. Влияние внешней среды отрицательно сказывается на работе конструкций и приводит к негативным последствиям:

– коррозии стальной арматуры; – деформациям и трещинам в железобетонных конструкциях;

трещинам и разрушениям покрытия проезжей части; – разрушению защитных покрытий, выщелачиванию бетона,

образованию высолов, сталактитов; – разрушению гидроизоляции, деформационных швов, желе-

зобетонных конструкций пролетных строений, опор, тротуаров, ог-раждений безопасности и т.д.

В соответствии с СНиП 2.03.11–85 «Защита строительных кон-струкций от коррозии» [31] по степени воздействия на строитель-ные конструкции среды разделяются на неагрессивные, слабоагрес-сивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные. По физическому состоянию среды разделяются на газообразные, жидкие и твердые.

Степень агрессивного воздействия среды на конструкции, на-ходящиеся на открытом воздухе, в грунтах выше уровня грунтовых вод и внутри неотапливаемых помещений определяется по зоне влажности (приведена в приложении в СНиП 23-02–2003). Для Пермского края зона влажности нормальная.

Данные о степени агрессивного воздействия сред на бетонные и железобетонные конструкции приведены в приложении.

11

К факторам воздействия окружающей среды следует отнести: – сейсмические воздействия, характеризующиеся интенсивно-

стью (амплитудой колебания), продолжительностью, а также спо-собностью грунтов строительной площадки гасить колебания;

– физико-химические процессы, протекающие в материалах при изготовлении и эксплуатации конструкций, сооружений;

– климатические воздействия, характеризующиеся влажностью воздуха, перепадом температуры, высушивающей способностью ветра и т.д.;

– агрессивность, химическая активность водной и воздушной среды, в которой находится конструкция, сооружение.

К производственным факторам относятся: – качество, уровень принятых конструктивных решений; – уровень и качество изготовления и монтажа конструкций,

строительства сооружения; – силы трения и тяжести, возникающие от действия постоян-

ных и временных нагрузок; – центробежные, инерционные усилия от временных нагрузок. Воздействие факторов приводит к появлению дефектов и по-

вреждений в конструкции. Дальнейшее их развитие в процессе экс-плуатации снижает работоспособность конструкции, ускоряет про-цесс деградации – постепенное «старение» конструкции и потеря ею эксплуатационных качеств, проявляющихся в виде разрушения структуры, снижения прочностных свойств бетона и образования разного рода трещин. Начало и развитие процесса деградации обу-словлено большим количеством комбинаций воздействия вышепе-речисленных факторов на конструкции.

Важнейшими из этих факторов являются: – многократно повторяющиеся воздействия временных нагру-

зок, снижающие запас пластических свойств бетона; – попеременное замораживание и оттаивание водонасыщенных

зон конструкций; – сезонные и суточные колебания температуры воздуха; – коррозионные процессы, протекающие в бетоне вследствие

выщелачивания агрессивной влагой компонентов цементного кам-ня, капиллярной усадки, карбонизации бетона и др.

12

1.2. Виды разрушения бетонных и железобетонных конструкций

1. Физическая коррозия: – периодическое замораживание и оттаивание увлажненных

конструкций; – знакопеременные усилия (растяжение-сжатие) при перепа-

дах температур зимой-летом, днем-ночью; – воздействие пролива засоленных вод, нефтепродуктов, ма-

сел, нарушающих сцепление арматуры с бетоном и элементов це-ментного камня между собой;

– механические внешние воздействия. 2. Физико-химическая коррозия: – выщелачивание бетона; – кристаллизация сульфатов и сульфоалюминатов внутри це-

ментного камня. 3. Химическая коррозия (реакция замещения): – взаимодействие элементов цементного камня с кислотами; – взаимодействие элементов цементного камня с кислыми

солями; – нейтрализация щелочной среды бетона кислыми газами; – щелочная коррозия – взаимодействие заполнителей бетона

с солями щелочных металлов; – воздействие на стальную арматуру хлор-ионов, содержа-

щихся в солях. 4. Электрохимическая коррозия арматуры под воздействи-

ем блуждающих токов.

1.3. Коррозия бетона (разрушение цементного камня)

При воздействии агрессивной среды цементный камень в бето-нах и растворах может разрушаться. Это явление называется корро-зией цементного камня или коррозией бетона. Коррозия бетона – сложный физико-химический процесс взаимодействия составляю-щих цементного камня с внешней средой и образование вследствие этого нежелательных соединений, иногда их внутреннее перемеще-

13

ние, что чаще всего вызывает снижение прочности бетона или его полное разрушение.

В зависимости от свойств агрессивной среды (газообразной или водной) коррозия может протекать по трем основным направ-лениям, в соответствии с которыми различают три основных вида коррозии бетона: коррозию выщелачивания, взаимодействие це-ментного камня с кислотами и кислыми солями, коррозию криста-лизации.

1.3.1. Коррозия I вида (коррозия выщелачивания)

Коррозия I вида объединяет процессы, связанные с выщелачи-ванием растворимых частей цементного камня под воздействием воды – среды (особенно опасны воды с малой бикарбонатной ще-лочностью, пресные воды). Под выщелачиванием понимают про-цесс растворения и выноса водой гидроокиси кальция Ca(OH)2 (га-шеная известь) из тела бетона.

Образующаяся при твердении бетона гашеная известь Ca(OH)2

имеет небольшую растворимость в воде (1,32 г/л). При действии пресной (в частности дождевой) воды, воды с малой бикарбонатной щелочностью, процесс растворения и выноса Ca(OH)2 протекает значительно быстрее.

Наиболее опасно, когда вода фильтруется через тело бетона под напором. В зависимости от жесткости фильтрующейся воды и интенсивности фильтрации процесс выщелачивания протекает с разной скоростью в одном или двух направлениях. При сильно фильтрующем бетоне и постоянном притоке воды фильтрация идет с незатухающей скоростью, что резко снижает плотность бетона, а следовательно, и его прочность.

В бетонах нормальной плотности, при высокой временной же-сткости фильтрующейся воды, медленном ее поступлении к откры-той поверхности конструкции в бетоне может происходить медлен-ное затухание процесса фильтрации ввиду явления самоуплотнения бетона и отложения в его порах мельчайших взвешенных в воде минеральных частиц (кольматация пор). Этот процесс не опасен для устойчивости конструкции, но снижает защитные свойства бетона по отношению к арматуре.

14

Процесс выноса Ca(OH)2 вызывает разложение других гидра-тов, разрушается связь между составляющими бетон компонентами. Выщелачивание Ca(OH)2 в количестве 15–20 % общего содержания его в цементном камне приводит к уменьшению прочности бетона на 40–50 % и более.

Характерные признаки коррозии выщелачивания – образова-ние белых потеков, высолов, пятен, а также хлопьев или сталакти-тов на внутренней, несоприкасающейся с водой, поверхности бетона.

Меры борьбы с коррозией выщелачивания: 1) применение цементов с содержанием C2S не более 50 %

(C2S→2CaO⋅SiO2); 2) введение в цемент активных минеральных добавок, связы-

вающих Ca(OH)2; 3) повышение плотности цементного камня за счет снижения

В/Ц; 4) создание благоприятных условий твердения, выдерживание

бетонов на воздухе: Ca(OH)2 + CO2→CaCO3 + H2O (CaCO3 –известняк, плотный материал, он замедляет выщелачивание);

5) защита поверхности водонепроницаемыми пленками. К применению мер борьбы с коррозией выщелачивания следу-

ет подходить с определенной критичностью. Так, например, введе-ние добавок ведет к удорожанию цемента; снижение В/Ц ведет к увеличению расхода цемента и затрат энергии на уплотнение бе-тонной смеси; искусственная карбонизация бетона (создание на по-верхности бетона известняка CaCO3 – карбоната кальция) уменьша-ет защитные свойства бетона по отношению к арматуре, целесооб-разна к применению для массивных, малоармированных конструк-ций или конструкций с достаточно большой величиной защитного слоя; укрывание бетона пленками не позволяет бетону «дышать».

1.3.2. Коррозия II вида (взаимодействие цементного камня с кислотами и кислыми солями)

Коррозия II вида объединяет процессы, связанные с обменны-ми реакциями между компонентами цементного камня бетона и аг-рессивной средой с образованием на поверхности бетона аморфных, малорастворимых продуктов коррозии, не обладающих вяжущими

15

свойствами, а также легкорастворимых соединений, которые вымы-ваются водой. Нарушается сцепление между компонентами це-ментного камня, при этом бетон становится рыхлым, теряет свою прочность.

Состояние водных растворов среды (кислый, нейтральный, щелочной) оценивается через концентрацию ионов водорода с по-мощью водородного показателя рН, который численно равен отри-цательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода (Н+), выраженный в молях на литр, рН = –lg(Н+). Водные растворы могут иметь рН от 1 до 14; в нейтральных растворах рН = 7, в кис-лых рН <7, в щелочных рН >7.

Оценка степени кислотности или щелочности (значение рН) водных растворов имеет большое значение для распознания вида, направления и скорости коррозионных процессов, а также при оценке степени агрессивности природных вод, содержащих кисло-ты и кислые соли.

Особенность воздействия отдельных кислот на обычный бетон состоит в том, что они образуют с гидратом окиси кальция (в сво-бодном виде или в виде силикатов и алюминатов) цементного кам-ня кальциевые соли, различные по растворимости и свойствам. По-этому стойкость обычного бетона в кислотах зависит от степени растворимости этих солей.

Например, сульфаты и хлористый кальций, образующиеся при воздействии на цементный камень соответственно серной и соляной кислот, рыхлые, нестойкие и легко вымываемые водой продукты, значительно ослабляют бетон и способствуют его быстрому разру-шению. Так, бетон разрушается под воздействием природной воды, содержащей углекислоту: СаCO3 + СО2 + Н2О → Са(НСО3)2 – би-карбонат кальция хорошо растворим водой.

Под действием соляной кислоты (сточные воды промышлен-ных предприятий) происходит следующая реакция:

2НСl + Ca(OH)2→CaCl2 + 2H2O, CaCl2 легкорастворим в воде.

16

Под действием хлористого магния, которого много в грунто-вых водах и морской воде, происходит реакция

MgCl2 + Ca(OH)2→Mg(OH)2 + CaCl2. Визуально пораженный кислотами бетон имеет шероховатую и

рыхлую структуру вследствие потери вяжущих свойств, чаще всего бурого или грязно-серого цвета. Наружные поверхности конструк-ций шелушатся и отслаиваются от основной массы бетона кусками или лещадками.

Практически степень и глубину поражения бетона кислыми (и другими) средами определяют с помощью индикаторов – ве-ществ, меняющих свой цвет в зависимости от относительной кон-центрации ионов Н+ и ОН. Например, индикатор лакмус окрашива-ется при избытке Н+ (т.е. в кислой среде) в красный цвет, при из-бытке ОН (т.е. в щелочной среде) – в синий, в нейтральной среде имеет фиолетовую окраску. Из других индикаторов чаще всего ис-пользуют фенолфталеин и метилоранж.

С помощью специального набора различных индикаторов можно весьма точно определить значение рН среды.

1.3.3. Коррозия III вида (коррозия кристаллизации)

Коррозия бетона III вида объединяет процессы, связанные с увеличением объема твердой фазы минералов цементного камня, отложения продуктов коррозии, замерзания воды или кристаллиза-ции солей в порах. Под коррозией кристаллизации понимают меха-ническое разрушение бетонных и железобетонных конструкций от внутренних напряжений, возникающих при увеличении объема со-ставляющих материалов.

Сульфатная коррозия. Это особый вид коррозии, возникаю-щий при действии на бетон природных вод, содержащих сульфаты (CaSO4, Na2SO4, MgSO4 и др.). Разрушение проявляется в виде раз-бухания и искривления бетонных конструкций. В этом случае не только не происходит удаления составляющих из объема цементно-го камня, а наоборот, в результате химических реакций между ним и веществами, поступающими из внешней среды, образуются новые соединения, объем которых превышает объем твердой фазы компо-

17

нентов цементного камня. Типичный пример такой коррозии – об-разование «цементной бациллы» – гидросульфоалюмината кальция, который занимает объем, в 2,5 раза больший, чем исходный алюми-нат кальция, один из компонентов цементного камня:

3СаО⋅Al2O3⋅6H2O + 3(CaSO4⋅2H2O) + 12H2O→ →3CaO⋅Al2O3⋅3CaSO4⋅31H2O,

CaSO4⋅2H2O – природный гипс; 3CaO⋅Al2O3⋅3CaSO4⋅31H2O – це-ментная бацилла.

В результате появляются внутренние напряжения, которые мо-гут превысить предел прочности бетона при растяжении и тем са-мым вызвать появление трещин.

Результатом этого вида коррозии иногда бывают образования на поверхности бетона пузырей – явление местного расслаивания; от бетона начинают отскакивать плоские круглые лещадки.

Наиболее интенсивно процесс коррозии идет при наличии сер-нокислого магния (MgSO4) или другой соли магния.

Особенность воздействия растворов солей магния на цемент-ный камень – их химическое взаимодействие не только с известью, но и с гидроалюминатами и гидросиликатами, составляющими структуру цементного камня, что приводит к увеличению объема и интенсивному трещинообразованию. Низкая плотность бетона, на-личие трещин, пустот приводят к быстрому разрушению бетона при этом виде коррозии.

Кристаллизация солей в порах бетона. При постоянном воз-действии на бетон и железобетон, имеющих открытую испаряющую поверхность, минерализованных растворов в порах бетона накапли-ваются и кристаллизуются соли. В дальнейшем они переходят из безводной или маловодной формы в кристаллогидраты с высоким содержанием воды и увеличением объема, что создает значительное кристаллизационное давление. Например, накопление хлористого натрия в порах бетона в дальнейшем приводит к образованию дву-водного кристаллогидрата (NaCl⋅2H2O), занимающего объем, в 2–3 раза больший, чем безводная соль. Следовательно, в бетоне доста-

18

точно содержания 43,5 % соли от объема его пор, чтобы появилась возможность развития напряжений.

Накопление растворов солей происходит в основном за счет капиллярного подсоса и испарения воды на внутренних поверхно-стях строительных конструкций.

Вода считается агрессивной по этому виду коррозии, если со-держание растворимых солей в ней превышает 10 г/л для бетона нормальной плотности, 20 г/л для бетона повышенной плотности и 50 г/л для бетона особо плотного.

Щелочная коррозия. Этот вид коррозии возникает в результа-те взаимодействия заполнителей со щелочными металлами и их со-лями.

Причиной разрушения являются процессы, происходящие в зоне контакта поверхности заполнителя из некоторых пород и ще-лочей, содержащихся в цементе, введенных в состав бетона при за-творении или при увлажнении бетона щелочными растворами в процессе эксплуатации.

Разрушение характеризуется увеличением объема бетона в ре-зультате процессов, возникающих при взаимодействии кремнезема заполнителя (SiO2) и щелочей цемента, введенных при затворении или при увлажнении щелочами. Разрушение при щелочной корро-зии проявляется в виде сетки трещин и белых налетов в этих тре-щинах. При значительном поражении бетона может изменяться со-стояние породы на контакте с цементным камнем.

1.3.4. Последствия коррозии бетона

В отдельных условиях виды коррозии бетона могут наклады-ваться один на другой. В этом случае необходимо выделить веду-щий вид коррозии, максимальная скорость которого определяет долговечность конструкции.

Интенсивность разрушения бетона зависит от механизма пере-носа агрессивных сред.

Диффузионный перенос агрессивных веществ имеет место в ненапорных подземных и подводных конструкциях при постоянном воздействии агрессивной среды.

19

Наиболее опасны условия, когда вода фильтруется через тело бетона (непрерывный обмен воды) и через несколько лет в зоне фильтрации вместо бетона – масса, лишенная всякого сцепления. Фильтрационный механизм переноса агрессивной среды имеет ме-сто в бетонных и железобетонных конструкциях, частично погру-женных в воду и имеющих испаряющую поверхность, при односто-роннем напоре, при температурном и влажностном перепадах, при капиллярном подсосе.

Таблица 1.1 Виды коррозии бетона

Продукты коррозии Обязательные Возможные

Вид коррозии бетона

Агрессив-ность среды Гель Кристаллы Гель Кристаллы

I Выщелачи-

вание

mSiO2·nH2o Al(OH)3 Fe(OH)3

– – –

Общеки-слотная mSiO2·nH2O –

Al(OH)3 Fe(OH)3

Соли Ca, Al, Fe

Магнези-альная

mSiO2·nH2O Al(OH)3

Fe(OH)3 Mg(OH)2 –

Соли Ca, Al, Fe

Углеки-слотная

mSiO2·nH2O Al(OH)3

Fe(OH)3 CaCO3 – –

II

Щелочная – Ca(OH)2 – –

III Сульфатная – Цементная бацилла – Гипс

Продукты коррозии могут состоять из геля, геля + кристаллов (в основном солей кальция) и кристаллов (табл.1.1).

Наименьшим диффузионным сопротивлением обладают про-дукты гелевого строения.

1.4. Коррозия арматуры

Под коррозией металлов в общем виде понимают процесс по-степенного разрушения металлов вследствие химического или элек-трохимического взаимодействия их с агрессивной средой.

20

В железобетонных конструкциях в качестве арматуры приме-няются стали различных марок, которые в процессе эксплуатации подвергаются различным видам коррозии.

Интенсивность коррозии зависит от разности потенциалов на отдельных участках поверхности арматуры, новообразований (про-дуктов коррозии), которые отлагаются на поверхности стали и тем самым пассивируют ее, и степени кислотности или щелочности (рН) среды.

Пассивация (пассивирование) – переход металла в состояние, при котором резко замедляется коррозия. Может быть самопроиз-вольная пассивация, обусловленная образованием на поверхности металла пленок труднорастворимых соединений, например, окси-дов. В технике пассивация осуществляется обработкой металлов специальными веществами – пассиваторами, главным образом окислителями, например хроматами.

Щелочная среда бетона является надежной защитой арматуры от коррозии. Щелочность бетона свежеотформованной конструкции или монолитного бетона составляет рН = 12…14. Очень велика коррозия арматуры в кислых средах. При рН = 6…10 коррозия не-значительная, при рН > 10 коррозия замедляется, при рН ≥ 12 кор-розия прекращается.

Коррозия арматуры при нейтрализации бетона кислыми га-зами. Одной из основных причин нарушения пассивного состояния арматуры в бетоне является нейтрализация бетона кислыми газами, в частности карбонизация. Воздействие газов и их характеристика приведены в табл. 1 и 2 приложения.

Проникая в поры бетона, кислые газы растворяются в жидкой фазе, образуют кислоты и, вступая в химические реакции с гидра-том окиси кальция [Ca(OH)2], силикатами, алюминатами и другими компонентами цементного камня, нейтрализуют бетон. Образова-ние вследствие нейтрализации кальциевых солей, гелей кремнезема, гидратов алюминия и железа приводят к понижению в защитном слое бетона щелочности и проникновению в глубь бетона кислоро-да, а следовательно, и потере бетоном способности поддерживать стальную арматуру в пассивном состоянии.

Коррозийная защита бетоном арматурной стали сохраняется при показателе pH ≥ 8,3. Определение глубины карбонизации бето-

21

на производится вскрытием защитного слоя бетона и нанесением на свежий скол 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина. При pH > 9 бетон окрашивается в ярко-малиновый цвет. Карбонизиро-ванный бетон, не обладающий защитными свойствами, не окраши-вается. Окрашивание бетона в ярко-малиновый (ярко-розовый) цвет свидетельствует о сохранении бетоном свойств коррозионной за-щиты стали. Точное определение показателя pH производится по ГОСТ 5382–91.

При действии на бетон углекислого газа, находящегося в воз-духе, происходит карбонизация извести в защитном слое бетона с образованием малорастворимого карбоната кальция:

Ca(OH)2 + CO2 → СаCO3 + H2O. При этом не происходит разрушения бетона, его прочность и

жесткость увеличиваются. Если плотность бетона недостаточна, то скорость карбонизации значительна, и защитный слой бетона будет карбонизирован до арматуры в короткий срок, после чего становит-ся возможным процесс атмосферной коррозии арматуры (табл. 1.2). Как только процесс карбонизации доходит до арматуры, то она на-чинает интенсивно корродировать и происходит процесс разрушения бетона под давлением растущей на арматурных стержнях ржавчины.

Таблица 1.2 Сроки карбонизации защитного слоя

Время карбонизации Тк (годы) при толщине защитного слоя а (мм)

14 12 14 12 14 12 Расход

цемента, кг/м3 В/Ц=0,5 В/Ц=0,55 В/Ц=0,6

300 59 43 35 26 16 12 350 69 51 42 31 19 14 400 84 61 51 37 23 17 450 98 72 59 43 27 20

Проникновение углекислого газа (CO2) в глубь бетона имеет затухающий характер. Интенсивность процесса карбонизации зави-сит от многих факторов: плотности бетона, температуры, влажно-сти, расположения бетонной поверхности в конструкции и др. В сжатых элементах (в сжатой зоне бетона изгибаемых элементов) процессы карбонизации протекают значительно медленнее, чем в

22

растянутых. В плотных (прочных, высокомарочных) бетонах про-цессы карбонизации также протекают значительно медленнее. С наветренной стороны конструкции процесс карбонизации проте-кает более интенсивно, так как происходит высушивание пор, что обеспечивает доступ углекислого газа (CO2) из воздуха на большую глубину. Разница глубины карбонизации может достигать 3–7 раз. Глубина карбонизации может составить до 10 мм за 10 лет и до 20 мм за 30 лет.

Прогноз карбонизации бетона. Время карбонизации кT (годы)

защитного слоя бетона толщиной a, определяется по формуле

1 2 3 4= ,кa

T m m m mK

⋅ ⋅ ⋅ ⋅

где a – толщина защитного слоя, мм; K – нормативная скорость карбонизации (мм/год), определяемая в зависимости от марки бето-на по водонепроницаемости: W8 – 0,25; W6 – 0,75; W4 – 1,0; менее W4 – 2,0; 1m – коэффициент, зависящий от типа конструкции

(от величины обжатия бетона): для конструкций (ПС) с обычной арматурой 1m = 0,6, для преднапряженных конструкций 1m = 1,0;

2m – коэффициент, зависящий от положения поверхностей: для средних поверхностей конструкций 2m = 2,0, для фасадных поверхно-стей 2m = 1,0; 3m – коэффициент, зависящий от агрессивности воз-душной среды, принимается равным 2,0; 1,3; 1,0 для слабой, сред-ней и сильной степени агрессивности соответственно; 4m – коэф-

фициент, зависящий от наличия и возраста защитного покрытия на боковой и нижней поверхностях конструкций нt : при возрасте (сро-

ке службы защитного покрытия) нt < 3 лет 4m = 1; при нt = 3…7 лет

4m = 1,5; при нt ≥ 30 лет 4m = 3,0; при нt = 7…30 лет 4m определяет-ся интерполяцией.

Проникновение в бетон агрессивных по отношению к стали солей. Совместно с коррозией кристаллизации, разрушающей бе-тон, интенсивно развивается и коррозия арматуры, вследствие воз-действия на арматуру хлор-ионов, содержащихся в солях, которые проникают за счет капиллярного всасывания на глубину, превы-

23

шающую толщину защитного слоя. Являясь деполяризаторами ки-слорода на аноде, ионы хлора создают возможность развития элек-трохимической коррозии стали в щелочной среде. Коррозия стали начинается при содержании в бетоне более 0,4 % хлор-ионов.

Железобетонные конструкции, подверженные воздействию хлористых солей, не только растрескиваются и расслаиваются, но и имеют на наружной поверхности ржавые потеки, явно свидетельст-вующие о процессе коррозии арматуры.

Электрокоррозия под действием блуждающих токов. Отли-чительным признаком процессов коррозии арматуры вследствие блуждающих токов, т.е. процесса электрокоррозии, является его значительно бо́льшая скорость по сравнению с электрохимической коррозией арматуры, вызываемой другими агрессивными средами.

На поверхности анодных участков стальной арматуры появля-ется толстый слой продуктов коррозии. Продукты коррозии арма-туры, занимая в 2–2,5 раза больший объем, чем объем прокорроди-рованного металла, создают растягивающие усилия в бетоне. Эти напряжения приводят к образованию трещин в бетоне вдоль арма-туры и последующему разрушению бетона. Процесс появления и развития трещин напоминает действие клина, приложенного в цен-тре образца. После появления трещин масса бетона обычно может быть легко разделена на куски. При этом, однако, сам бетон не под-вергается каким-либо заметным структурным разрушениям и со-храняет свою прочность и состав.

Состав и состояние бетона, в который заключена металличе-ская арматура, имеет большое влияние на развитие процесса элек-трокоррозии арматуры. Скорость развития процесса электрокорро-зии железобетона находится в зависимости от химического состава цементного камня и заполнителей, состава солей, добавляемых в процессе строительства в бетон, плотности и влажности бетона, от значения рН раствора, заполняющего поры бетона. Введение в бе-тон в качестве ускорителей твердения добавок солей с ионами, ак-тивизирующими поверхность стальной арматуры и повышающими электрическую проводимость бетона, таких, например, как хлор-ионы, обязательно повлечет за собой ускорение процесса электро-коррозии арматуры.

24

1.5. Классификация процессов коррозии бетона и арматуры

Приведем характеристику основных видов коррозии бетона и арматуры:

Корроди-рующий материал

Вид корро-зии

Агрессив-ный фактор

Коррозионные процессы

Характерные особенности

Первый – выще-лачива-ние

Растворяю-щая способ-ность воды

Растворение гид-рата окиси кальция и гидролиз гидро-силикатов и дру-гих материалов це-ментного камня

Образование на внутренней по-верхности бето-на, не соприка-сающейся с во-дой, белых по-теков, хлопьев или сталактитов

Содержание ионов водо-рода

Растворение мине-ралов цементного камня, усиленное действием кислот

Бетон имеет шероховатую и рыхлую струк-туру; чаще все-го бурый или грязно-серый цвет. Наруж-ные поверхно-сти конструк-ций шелушатся и отслаиваются кусками и ле-щадками

Бетон

Второй – раство-рение, усилен-ное хи-мически-ми реак-циями

Содержание солей

То же, сопровож-дающееся обмен-ными реакциями с солями; в первую очередь с солями магния

То же

25

Корроди-рующий материал

Вид корро-зии

Агрессив-ный фактор

Коррозионные процессы

Характерные особенности

Содержание сульфатов

Образование гид-росульфоалюми-ната кальция со значительным увеличением объ-ема

Образование на поверхности бе-тона сетки тре-щин, пузырей, местных рас-слаиваний и ис-кривлений пер-воначальной формы

Содержание сульфатов при одно-временном содержании хлоридов

Образование дву-водного гипса с тем же эффектом

То же

Третий – образо-вание в структу-ре бето-на но-вых ве-ществ с увели-чением объема

Высокое содержание солей при наличии ис-паряющей поверхности

Накопление в по-рах бетона солей, способных пере-ходить в другие кристаллогидрат-ные формы с из-менением объема

То же

Бетон

Элек-трокор-розия

Прохожде-ние посто-янного элек-трического тока

Электролиз ком-понентов цемент-ного камня с раз-рушением кон-тактов

Образование трещин в защит-ном слое бе-тона, параллель-ных рабочей ар-матуре

Сталь Газовая корро-зия

Содержание в атмосфере кислых газов

То же, что и при коррозии бетона второго вида

То же, что и при коррозии бетона второго вида

26

Корроди-рующий материал

Вид корро-зии

Агрессив-ный фактор

Коррозионные процессы

Характерные особенности

Атмо-сферная корро-зия

Кислород и повышенная влажность воздуха

Электрохимиче-ское окисление и образование гид-роокисей

Образование на бетоне трещин, расслоений и ржавых поте-ков

Сталь

Элек-трокор-розия

Прохожде-ние посто-янного элек-трического тока

Анодное раство-рение

Образование трещин в за-щитном слое бетона, парал-лельных рабо-чей арматуре

27

2. ХАРАКТЕРНЫЕ ДЕФЕКТЫ И ПОВРЕЖДЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ, БЕТОННЫХ И КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МОСТОВ И ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ

Многие мостовые сооружения на автомобильных дорогах имеют большой срок эксплуатации, построены по старым нормам и технологиям, находятся в неудовлетворительном состоянии и тре-буют серьезной реконструкции и ремонта. Техническое состояние мостов характеризуется наличием большого числа дефектов и по-вреждений, которые значительно снижают эксплуатационную на-дежность.

Дефект – отдельное несоответствие конструкции или соору-жения в целом какому-либо параметру, установленному проектом или нормативным документом (СНиП, ГОСТ, ТУ, СН и т.д.).

Повреждение – неисправность, полученная конструкцией при изготовлении, транспортировании, монтаже или эксплуатации.

Большой проблемой является недостаточная ширина габаритов проезда и тротуаров, малая высота ограждений безопасности, по-вреждения деформационных швов и гидроизоляции.

К наиболее распространенным повреждениям несущих конст-рукций относятся: разрушение защитного слоя бетона, обводнение, выщелачивание, размораживание цементного камня, коррозия ар-матуры, повреждения от ударов негабаритных грузов, повреждения опор ледоходом, примерзание льда к бетону с последующим отры-вом кусков бетона при подъеме уровня воды и др. Фактическая дол-говечность автодорожных мостов низка, средний срок службы же-лезобетонных мостов составляет 30–35 лет.

2.1. Виды дефектов и повреждений, причины их возникновения

В железобетонных конструкциях могут иметь место дефекты и повреждения, возникающие на стадиях изготовления, транспорти-рования и монтажа:

28

a) технологические трещины: усадочные, образующиеся в не-затвердевшем бетоне вследствие усадочных деформаций бетона при плохом уходе за его поверхностью, а также осадочные, возникаю-щие вследствие неравномерной осадки бетонной смеси при ее уп-лотнении или при деформации опалубки; эти трещины имеют рва-ные края, резко изменяющиеся по длине раскрытия;

б) температурно-усадочные повреждения, возникающие в за-твердевшем бетоне вследствие плохой тепловлажностной его обра-ботки и обычно проявляющиеся в виде трещин с раскрытием до 0,2 мм;

в) дефекты бетонирования: раковины и каверны, места с вы-текшим цементным молочком, обнажение арматуры или недоста-точная толщина защитного слоя;

г) другие повреждения: сколы бетона, силовые трещины из-за непредвиденных воздействий (возникают обычно в слабоармиро-ванных местах).

2. При действии на железобетонные конструкции нагрузок и воздействий могут возникать следующие виды трещин:

а) силовые трещины в бетоне: поперечные – в растянутых эле-ментах и растянутых зонах изгибаемых элементов; продольные – в сжатых элементах и в сжатых зонах изгибаемых элементов; косые (наклонные) – в стенках балок;

б) трещины от местного действия нагрузки: в зонах установки анкеров напрягаемой арматуры, в местах опираний и других подоб-ных местах.

Образование и развитие этих трещин ограничивается расчета-ми по трещиностойкости, а в сжатой зоне бетона – также расчетами и по прочности.

3. Температурно-усадочные трещины, которые возникают в ре-зультате неравномерных по сечению деформаций от действия тем-пературы окружающего воздуха и усадки бетона. Эти явления мо-гут самостоятельно приводить к образованию сетки поверхностных трещин (см. п.1,б) или, суммируясь с напряжениями от нагрузки, усугублять образование силовых трещин. Развитие последних в

29

этом случае (например, в стенках балок) может происходить в тече-ние 5–7 лет.

4. Продольные трещины вдоль арматуры, возникающие из-за стесненной арматурой усадки бетона, замерзания сырого инъекци-онного раствора в каналах или из-за коррозии арматуры в бетоне. Эти факторы могут ускорять появление продольных трещин от об-жатия бетона.

5. Причинами развития коррозии арматуры могут быть недос-таточная толщина защитного слоя бетона, низкая плотность бетона защитного слоя и, как следствие, потеря бетоном пассивирующих свойств (например, в результате карбонизации), особенно опасная в условиях агрессивного воздействия среды (чаще всего хлористых солей).

Величины раскрытия трещин в этих случаях бывают равны примерно двойной толщине продуктов коррозии (ржавчины) на ар-матурном стержне или пучках стержней. В свою очередь толщина продуктов коррозии превышает толщину прокорродировавшего ме-талла в 2,5–3 раза.

В конструкциях могут возникнуть коррозионные повреждения, связанные с попеременным замерзанием и оттаиванием бетона во влажной среде (размораживание). Такие повреждения проявляются в виде растрескивания поверхности бетона, разрыхления и после-дующего разрушения наружных слоев.

В случае попадания воды во внутренние полости и каверны могут наблюдаться сколы бетона, вызванные расширением замер-зающей воды.

В конструкциях из-за неисправностей водоотвода и гидроизо-ляции наблюдаются протечки воды, сопровождающиеся высолами, т.е. появлением продуктов выщелачивания бетона на поверхностях элементов. Это явление связано с выносом водой растворяемых в ней солей (выщелачивание). Могут наблюдаться также высолы, об-разовавшиеся на стадии строительства до укладки гидроизоляции, омоноличивания стыков и заделки различных технологических от-верстий.

30

2.2. Дефекты пролетных строений

Основные дефекты железобетона мостовых конструкций выяв-ляются в результате наружного осмотра. Характерные дефекты в пролетных строениях можно объединить в следующие три группы.

I. Дефекты, связанные с неточностью изготовления и монтажа: несоосность полудиафрагм, отклонения по высоте смежных балок, отступления в размерах и положении опорных частей и т.д.

Дефекты этой группы, как правило, не поддаются «лечению» в процессе эксплуатации. Их опасность состоит в том, что они не только непосредственно снижают грузоподъемность моста, но и могут вызывать интенсивное накопление во времени дефектов в виде «силовых» трещин, повреждений гидроизоляции вследствие нарушения условий совместной работы плит балок пролетного строения и т.д.

II. Дефекты, связанные с расстройством или некачественным выполнением конструктивных элементов ездового полотна, тротуа-ров и деформационных швов. В результате неисправности гидро-изоляции, водоотводных устройств, деформационных швов, негер-метичного сопряжения конструкций тротуаров с главными балками происходит увлажнение значительных объемов бетона, растворение и вынос вяжущих составляющих бетонов («выщелачивание це-ментного камня»), интенсивная коррозия арматуры. При замерза-нии воды может происходить разрыв бетона. В результате резко снижаются прочность и морозостойкость конструкции, сокращается срок службы сооружения. Эти дефекты имеют тенденцию к разви-тию во времени, если не устраняются вызвавшие их причины. Пер-воначально они проявляются в виде мокрых пятен, в последующем – следы выщелачивания и коррозии арматуры, с годами происходит отслаивание защитного слоя, обнажение арматуры, постепенное снижение плотности и прочности всего массива, образование ка-верн значительных размеров.

Дефекты этой группы, как правило, могут и должны устра-няться сразу по их обнаружению.

III. Дефекты железобетона в виде трещин, раковин, сколов, пор. Правильное конструирование пролетных строений из обычного

31

железобетона обеспечивает раскрытие трещин не более 0,2 мм, при котором ржавление арматуры практически не происходит. Особен-но опасны трещины с раскрытием более 0,2 мм в зонах расположе-ния проволочных пучков предварительно напряженной арматуры. Для правильной оценки опасности трещин необходимо установить причины их появления, тенденцию к развитию и проанализировать влияние на эксплуатационные характеристики конструкции.

Характерные дефекты показаны на рис. 2.1 и описаны в табл. 2.1.

Рис. 2.1. Дефекты в железобетонных балках пролетных строений (1–12 – дефекты, характеризуемые в табл. 2.1)

Таблица 2.1 Характеристика и причины появления дефектов в балочных

железобетонных пролетных строениях (см. рис. 2.1)

№ п/п

Характер и места расположения дефектов

Наиболее вероятные причины появления

1 Вертикальные поперечные тре-щины в растянутой зоне изги-баемых элементов в середине пролета

В случае обычного армирования неизбежны (допускаемое раскры-тие до 0,2 мм обеспечивается под-бором арматуры, исходя из расче-та на трещиностойкость). В пред-варительно напряженных элемен-тах – недостаточное напряжение арматуры, большие потери напря-жения арматуры; трещины сило-вого происхождения от перегруз-ки конструкции

32

Продолжение табл. 2.1 № п/п

Характер и места расположения дефектов

Наиболее вероятные причины появления

2 Поперечные трещины в плите Перетяжка напрягаемой арматуры, несоблюдение схемы опирания при транспортировке, складирова-нии и схемы строповки при мон-таже, изъяны технологии изготов-ления (большая гибкость стендов, жесткий режим пропаривания)

3 Наклонные трещины в стенках балок вблизи мест опирания

Силовое воздействие главных рас-тягивающих напряжений

4 Вертикальные и наклонные тре-щины в зонах опорных частей

Значительные местные напряже-ния вследствие недостаточных размеров опорных листов, неплот-ного сопряжения закладного опор-ного листа с опорной частью и др.

5 Горизонтальные трещины на торцевых участках

Высокие местные растягивающие напряжения в окрестности анке-ров

6 Горизонтальные продольные трещины в местах примыкания плиты к стенкам балки

Нарушение технологии укладки и уплотнения бетонной смеси, ухода за бетоном в процессе твердения

7 Поверхностные, хаотически рас-положенные трещины, имеющие небольшую длину и раскрытие

Неравномерная усадка бетона вследствие плохого ухода за ним при твердении

8 Сколы бетона с обнажением или без обнажения арматуры

Механические повреждения при распалубке изделия, складирова-нии, монтаже; коррозия арматуры, вызывающая отторжение защит-ного слоя бетона

8а Трещины вдоль арматуры, про-свечивание арматуры

Первоначальная стадия дефекта 8; недостаточная величина защитно-го слоя бетона

9 Пористая поверхность Неправильный подбор состава бетона, плохое уплотнение бетон-ной смеси при укладке

33

Окончание табл. 2.1 № п/п

Характер и места расположения дефектов

Наиболее вероятные причины появления

10 Раковины Длительное воздействие влаги, приводящее к образованию пустот в бетонном массиве

11 Сколы бетона торцов балок Дефект монтажа при недостаточ-ном расстоянии между шкафными стенками; температурные воздей-ствия при заклинивании опорной части на противоположном конце балки

12 Продольные трещины в плите Сжимающие напряжения, превы-шающие предел прочности бетона

Среди дефектов и повреждений железобетонных пролетных строений встречаются также следующие:

Несоответствие проекту: – провисание балок (отсутствие стрелы подъема) с образова-

нием трещин или без них; – искривление балок в плане; – непараллельность осей балок; – прочность бетона любого из элементов (балка, плита, ребро,

диафрагма, нижний пояс) ниже проектной; – смещение осей опирания пролетных строений; – несовпадение полудиафрагм в плане и по высоте; – несовпадение плит балок по высоте; – неровности между сборными плитами, уложенными на глав-

ные балки. 2. Внешние дефекты и повреждения структуры и поверхностей

бетонных конструкций: – шелушение поверхности бетона от климатического вывет-

ривания (намокание, попеременные циклы замораживание – оттаи-вание);

– местные утолщения ребер балок; – не заделаны отверстия вокруг водоотводных трубок; – не заделаны строповочные отверстия;

34

– не заделаны швы между тротуарными блоками; – крупные следы опалубки (особенно на стыках листов, до-

сок) на поверхности бетона; – не заинъектированы каналы в ребре, плите. 3. Протечки, выщелачивание: – сухие следы выщелачивания; – следы протечек воды и ржавчины; – мокрые пятна от протечек, в том числе и с ржавыми потеками; – выщелачивание со сталактитами. 4. Дефекты защитного слоя бетона: – недостаточная толщина защитного слоя, арматура «просве-

чивает» или оголена; – поверхностное разрушение (отслоение лещадками) защит-

ного слоя бетона без оголения или с оголением арматуры; – отслоение бетона вдоль арматуры, как результат интенсив-

ной коррозии арматуры и увеличения объема продуктов коррозии; – снижение пассивирующих свойств бетона; – разрушение бетона по краю консоли плиты. 5. Повреждения бетона, дефекты бетонирования: – раковины в бетоне в пределах толщины защитного слоя; – внутренние полости, пустоты в бетоне; – сколы бетона с уменьшением площади поперечного сечения

элементов балок (верхнего пояса, плиты, нижнего пояса, ребра) без обнажения или с обнажением арматуры;

– сколы приопорной части ребра с уменьшением площади опирания.

6. Дефекты в стыках: – трещины в стыках блоков (в том числе клееных) предна-

пряженных балок; – срез накладок в стыках полудиафрагм; – сколы и раковины в зоне стыков полудиафрагм; – не омоноличен стык полудиафрагм, стык плит; – плохое сцепление бетона омоноличивания с бетоном балок,

трещины в сопряжениях сборного и монолитного бетона, разруше-ние швов омоноличивания;

35

– пористая, раковистая, неровная поверхность бетона омоно-личивания;

– пониженная прочность бетона омоноличивания вследствие неправильного подбора его состава, подмораживания в раннем воз-расте;

– вертикальные и наклонные трещины в диафрагмах и полу-диафрагмах;

– сколы бетона в зоне контакта сборных блоков по длине про-лета.

7. Дефекты арматуры: – разрыв арматуры; – коррозия арматуры (поверхностная, пластинчатая, язвен-

ная), в том числе с образованием трещин в бетоне вдоль стержней; – потеки ржавчины у анкеров; – коррозия закладных элементов и накладок. Дефекты сталежелезобетонных пролетных строений: – нарушение объединения плиты проезжей части с верхними

поясами главных балок; – трещины и разрушения бетона в плите по контакту с балкой.

2.3. Дефекты мостовых опор

В опорах выявляют дефекты, характерные для материала, из которого выполнены опоры (они аналогичны дефектам пролетных строений), а также дефекты и повреждения, обусловленные особен-ностями конструкций, возведения и работы опор:

– трещины и сколы в местах опирания конструкций; – нарушения целостности опор; – температурно-усадочные трещины в массивных частях

опор; – расстройство облицовки, дефекты в заполнении швов между

блоками сборно-монолитных конструкций; – трещины в конструкциях, выполненных из железобетонных

оболочек или объемных блоков; – истирание и другие механические повреждения конструк-

ций в зонах воздействия ледохода, карчехода и донных наносов;

36

– повреждения конструкций в зоне переменного уровня воды, вызванные климатическими факторами и воздействием воды (на-пример, размораживанием бетона, коррозией металла);

– повреждения конструкций, вызванные навалами судов и на-ездами транспорта.

Основные дефекты в бетонных опорах изображены на рис. 2.2 и описаны в табл. 2.2.

Рис. 2.2. Дефекты бетонных устоев (а), промежуточных массивных опор (б), опор из стоек-оболочек (в), сборно-монолитных опор (г)

(1–15 – дефекты, характеризуемые в табл. 2.2)

37

Таблица 2.2 Дефекты бетонных опор

№ п/п

Характер и места расположения дефектов

Наиболее вероятные причины появления

1 Вертикальные или наклонные тре-щины в месте сопряжения открыл-ков с массивной частью устоя

Засорение дренажей, увлажнение насыпи, приводящие к увеличе-нию бокового давления обратной засыпки на открылки

2 Вертикальные или наклонные тре-щины под подферменниками

Заклинивание опорных частей, препятствующее свободному пе-ремещению пролетного строения и вызывающее большие растяги-вающие напряжения

3,8 Вертикальные или наклонные трещины по передней стенке устоя

Неравномерная осадка фунда-ментов

4 Вертикальные трещины по фасаду промежуточных опор

См. п. 2

5 Вертикальные трещины вблизи середины опоры

Местные растягивающие напря-жения при недостаточном арми-ровании подферменника

6 Наклонные трещины в оголовках опор

Недостаточное расстояние от опорных частей до грани опоры, ослабленная кладка

7 Сколы кладки приблизительно на уровне межени

Примерзание льда к фундаменту (или надфундаментной части) и сколы кладки при подъеме уров-ня воды

9 Наклонные или горизонтальные трещины в уровне ГВЛ

Давление ледяных полей

10 Повреждения бетонной поверхно-сти

Истирание наносами подводной части конструкций

11 Короткие хаотично расположенные трещины с небольшим раскрытием

Температурно-усадочные воздей-ствия

12 Продольные трещины в стойках-оболочках раскрытием до 2 мм

Расширение бетона заполнения полости, разные характеристики бетона заполнения и бетона обо-лочки

38

Окончание табл. 2.2 № п/п

Характер и места расположения дефектов

Наиболее вероятные причины появления

13 Расстройство швов, сдвиг блоков сборных опор

Навал ледовых полей, несовпаде-ние блоков при сооружении опо-ры, низкое качество бетона за-полнения и раствора заделки шва

14 Отрыв и разрушение облицовоч-ных плит

Механические воздействия, кор-розия закладных деталей

15 Повреждение бетонной поверхно-сти, обнажение арматуры, ракови-ны, выбоины в теле опор и сваях

Недостаточная толщина защитно-го слоя бетона, отторжение бето-на от корродированной арматуры, механические повреждения льдом, карчеходом, коррозия бе-тона

Встречаются также следующие дефекты и повреждения: 1. Отступления от проектных размеров: – несовпадение осей опоры и фундамента; – несоответствие оси опирания пролетного строения с осью

опоры; – смещение опорных частей к краю подферменной площадки

или подферменника; – односторонний наклон свай; – отклонения размеров опоры от проектных, влияющие на ра-

боту конструкции; – снижение прочности бетона опоры более чем на 20 %; – мала толщина защитного слоя; – отсутствие сливов на подферменной площадке опоры. 2. Осадки, смещения опор: – крен опоры вдоль или поперек моста; – аварийный наклон или опрокидывание опоры; – сдвиг опоры по основанию фундамента; – осадка опоры, в том числе неравномерная; – выпирание опоры в зоне пучинистых грунтов; – трещины в бетоне опоры под давлением насыпи; – разрушение раствора в швах, образование щелей; – выпадение (сдвиг) облицовочных камней или блоков.

39

3. Внешние дефекты, разрушение бетона: – поверхностное шелушение, появление раковин, трещин; – выветривание наружных слоев, размораживание, выщелачи-

вание; – низкая прочность кладки; – пустоты в теле опоры; – сколы бетона опоры, в том числе карчеходом, ледоходом; – сколы подферменника, подферменной плиты около опорных

частей; – сколы бетона в насадке, ригеле; – разрушение защитного слоя бетона, коррозия арматуры; – вымывание раствора из тела опоры в зоне переменного уров-

ня воды; – сеть трещин, разделяющих тело опоры на отдельные блоки; – трещины вдоль арматурных стержней; – трещины по рабочим швам бетонирования; – отрыв обратной стенки устоя с образованием трещин. 4. Дефекты фундаментов: – сосредоточенный размыв около опоры; – общий размыв ниже уровня расчетного размыва; – подмыв устоя вследствие отклонения русла; – разрушение массивного фундамента, свайного ростверка с

нарушением связи с частью свай; – повреждение свай вследствие коррозии и механических воз-

действий; – вибрация опоры при прохождении временной нагрузки по

мосту; – смещение опоры вследствие оползневого смыва фундамента; – недостаточная высота или повреждения заборной стенки.

2.4. Дефекты опорных частей

Дефекты опорных частей, как правило, приводят к серьезным последствиям в нарушении работы всего сооружения:

1) неправильной работе пролетного строения на температур-ные воздействия;

2) разрушению торцов балок пролетных строений;

40

3) разрушению несущих конструкций, насадок, ригелей опор; обрушению пролетных строений;

4) нарушению безопасности движения. Дефекты опорных частей в большинстве своем относятся к де-

фектам III категории по ВСН 4–81 [1]. Исправление дефектов опор-ных частей связано с большими затратами на подъемку пролетных строений.

Приведем основные дефекты и повреждения, встречающие-ся в различных местах опорных частей.

1. Скользящие металлические и тангенциальные опорные части и опорные части с железобетонными валками:

– поверхностная, пластовая или очаговая коррозия; отсутствие графитовой смазки поверхностей скольжения;

– загрязнение опорных частей; – износ соприкасающихся рабочих поверхностей; – срез фиксаторов, отсутствие стопорных и противоугонных

элементов; износ зубьев противоугонных планок; – заклинивание поверхностей скольжения или катания; – неправильное положение подвижных элементов, взаимное

смещение балансиров или металлических подкладок, угон и пере-кос катков (рис. 2.3);

Рис. 2.3. Перекос (а) и угон (б)

– недопустимый завал валков (угол наклона валка к вертикали), способный вызвать их заклинивание;

– завал срезанных катков, способный вызвать их заклинивание;

41

– отсутствие опорных частей или одного из балансиров; – отсутствие или срез болта в креплении соединительных пла-

нок; – трещины, сколы, раздавливание железобетонных валков; – неисправность, повреждение или отсутствие защитного ко-

жуха, футляра; – в валковых опорных частях, расположенных в колодце: от-

сутствие эластичного заполнителя, засорение заполнения каменной мелочью, пылью, что мешает повороту валков.

2. Резиновые, резино-металлические и резино-фторопластовые опорные части:

– несоответствие опорных частей типам пролетных строений, в том числе по величине температурных перемещений;

– трещины старения на боковой поверхности опорной части; – расслоение опорной части с оголением армирующих листов; – выдавливание резины по всей площади торцевой поверх-

ности; – выдавливание резины в виде отдельных валиков, пузырей; – отсутствие контакта (наличие зазоров) опорных частей с

опорными площадками балок и подферменников; – механические повреждения опорных частей. 3. Опорные части всех типов: – отсутствие опорных частей; – отсутствие смазки и окраски; – загрязнение опорных частей; – отсутствие закрепления опорных частей на пролетном строе-

нии, на опоре; – отсутствие закрепления опорных точек на пролетном строе-

нии, на опоре.

42

3. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

Оценка технического состояния производится на основании осмотров, в том числе специальных осмотров, обследований, с це-лью правильного назначения режима эксплуатации сооружения, выявления необходимости и объемов его ремонта или усиления.

Обследование мостовых сооружений может быть визуальным и инструментальным.

Визуальное обследование – выявление дефектов и поврежде-ний по внешним признакам с необходимыми замерами и их фикса-ция.

Инструментальное обследование включает в себя: – замер геометрических размеров (параметров) сооружения, от-

дельных конструкций, элементов, узлов сопряжений, в том числе с применением геодезических инструментов;

– инструментальное обследование параметров дефектов и по-вреждений;

– определение фактических характеристик бетона и арматуры; – определение фактических нагрузок. В соответствии с ВСН 4–81 [1] техническое состояние мосто-

вого сооружения оценивается по характеру дефектов и поврежде-ний, влияющих на грузоподъемность, долговечность конструкций и безопасность движения по сооружению.

Оценка транспортно-эксплуатационного состояния мостовых конструкций производится по ОДН 218.017–2003 [6].

3.1. Оценка грузоподъемности сооружений

При оценке грузоподъемности учитываются следующие по-вреждения:

1. В железобетонных конструкциях: – ослабление сечения бетона сжатой зоны сколами, раковина-

ми, трещинами; – местное снижение марки бетона в сжатой зоне;

43

– механическое повреждение или ослабление коррозией сече-ния арматуры в растянутой зоне;

– нарушение связи между несущими элементами, изменяющи-ми расчетную схему работы конструкции (например, разрушение стыков диафрагм балок пролетных строений или разрушение стыка между плитами балок).

2. В бетонных конструкциях: – ослабление сечения бетона более 10 % в результате образова-

ния пустот и сколов; – сквозные трещины вдоль действия силы; – снижение марки бетона конструкции; – снижение жесткости конструкции, нарушение сплошности

массива многочисленными трещинами и раковинами. При оценке грузоподъемности железобетонных изгибаемых

элементов необходимо учитывать следующее: – наличие продольных трещин в сжатой зоне с одновременным

значительным раскрытием поперечных трещин в растянутой зоне (0,5 мм и более) свидетельствует об исчерпании элементом несущей способности по бетону;

– поперечные трещины (особенно частые) в растянутой зоне шириной раскрытия более 0,5 мм при арматуре периодического профиля или более 0,7 мм при гладкой арматуре свидетельствуют о развитии текучести в арматуре или о потере сцепления арматуры с бетоном;

– в предварительно напряженных конструкциях из составных блоков при отсутствии сцепления арматуры с бетоном, образование сквозных трещин в швах может быть следствием наступления пре-дельного состояния по несущей способности;

– в предварительно напряженных конструкциях наличие оди-ночных волосяных (раскрытием до 0,1 мм) трещин можно рассмат-ривать как отсутствие дефекта; группа волосяных трещин, распо-ложенных поперек арматуры, служит признаком недостаточного обжатия бетона.

44

Влияние трещин на несущую способность элемента оценивает-ся их влиянием:

– на целостность конструкции; – напряжения в арматуре; – изменение схемы работы сечений; – коррозионное повреждение арматуры по трещинам. Расчет грузоподъемности пролетных строений приведен в

ВСН 32–89.

3.2. Оценка долговечности конструкций

При оценке долговечности по ВСН 4–81[1] рассматриваются 3 категории дефектов и повреждений:

Категория 1Д. Сооружения не имеют повреждений или имеют отдельные мелкие неисправности, устранение или предупреждение которых осуществляется при уходе за сооружением. В железобе-тонных конструкциях к этой категории относятся:

– трещины в растянутой зоне раскрытием до 0,2 мм (при отсут-ствии агрессивной среды – до 0,3 мм);

– одиночные сколы бетона без обнажения арматуры; – одиночные потеки на наружных поверхностях пролетных

строений; – одиночные волосяные трещины (до 0,1 мм) в предварительно

напряженных конструкциях. В бетонных и каменных конструкциях к таким дефектам отно-

сятся: – одиночные разрушения раствора в швах или кладки на глуби-

ну до 3 см; – одиночные усадочные и температурные трещины в массивной

части конструкций раскрытием до 0,5 мм. Категория 2Д. Неисправности в сооружениях, устранение ко-

торых требует выполнения ремонта. В железобетонных конструк-циях к этой категории относятся:

– одиночные поперечные, сквозные наклонные и другие тре-щины в растянутой зоне раскрытием более 0,3 мм;

45

– повреждения защитного слоя с коррозией арматуры; – разрушение плиты проезжей части от разрушения гидроизо-

ляции (выщелачивание, размораживание бетона); – в предварительно напряженных конструкциях трещины рас-

крытием 0,1–0,15 мм. В бетонных и каменных конструкциях к таким дефектам отно-

сятся: – разрушение бетона (раствора) в швах кладки на всей или

части поверхности опоры и в отдельных местах на глубину до 10 см;

– сдвиг отдельных камней; – коррозия арматуры до 10 % ее площади; – выщелачивание раствора из кладки; – многочисленные трещины раскрытием от 0,4 до 2 мм, от-

дельные трещины до 5 мм. Категория 3Д. Неисправности в сооружениях, нарушающие

нормальную эксплуатацию и требующие неотложной замены эле-ментов или переустройства сооружения в целом. В железобетонных конструкциях к данной категории относятся:

– многочисленные трещины раскрытием более 0,3 мм; – интенсивная коррозия арматуры с ослаблением площади се-

чения на 10 % и более; – повреждение бетона от выщелачивания и размораживания

его на большей части плиты проезжей части. В бетонных и каменных конструкциях такими дефектами яв-

ляются: – разрушение кладки на глубину более 10 см со сдвигом групп

камней; – сквозные трещины, расчленяющие конструкцию на части; – интенсивная коррозия и деформация арматуры и металличе-

ских деталей; – многочисленные трещины раскрытием более 2 мм.

46

3.3. Оценка безопасности движения

При оценке безопасности движения по сооружению учитыва-ется состояние покрытия проезжей части, ограждающих устройств и тротуаров с перилами.

При оценке безопасности в соответствии с ВСН 4–81*[1] рас-сматриваются 3 категории дефектов и повреждений:

Категория 1Б. Сооружения не имеют повреждений или имеют отдельные мелкие неисправности, устранение или предупреждение которых осуществляется при уходе за сооружением. К ним относятся:

– неровности в покрытии проезжей части, не вызывающие ди-намических колебаний транспортных средств;

– мелкие сколы, искривления в самих элементах ограждений, бордюрных камней, тротуарах и перил, не влияющие на безопас-ность движения по пролетным строениям.

Категория 2Б. Неисправности в сооружениях, устранение ко-торых требует выполнения ремонта. К ним относятся:

– неровности и повреждения в покрытии и деформационных швах, в покрытии тротуаров;

– отдельные разрывы и участки повреждения креплений стоек в перилах;

– повреждения в ограждающих устройствах. Категория 3Б. Неисправности в сооружениях, нарушающие

нормальную эксплуатацию и требующие неотложной замены эле-ментов или переустройства сооружения в целом. К ним относятся:

– разрушение деформационных швов и околошовной зоны с образованием провалов между пролетными строениями;

– разрушение переходных плит и сопряжений с образованием порожка более 10 см;

– образование сквозных отверстий в плите проезжей части в результате разрушения бетона плиты;

– разрушение ограждающих устройств на большей части дли-ны моста;

– разрушение тротуарных плит, обрушение перил на части или по всей длине моста, вызывающие опасность для движения пеше-ходов.

47

Таблица 3.1 Оценка технического состояния сооружения

Категория неисправностей Оценка технического состояния

Состояние по грузоподъемности

по долговечности конструкций

по безопасности движения

4 балла Грузоподъемность соответствует про-ектной

1Д 1Б

3 балла Грузоподъемность снижена, но не бо-лее чем на 10 %

2Д 2Б

2 балла Грузоподъемность снижена более чем на 10 %

3Д 3Б

Общая оценка технического состояния сооружения в баллах по ВСН 4-81 [1] дается в зависимости от состояния сооружения по гру-зоподъемности и установленной категории неисправностей по дол-говечности конструкций и по безопасности движения (табл. 3.1).

3.4. Анализ технического состояния железобетонных конструкций

Раскрытие трещин в бетоне (в размерах более нормируемых величин), а также появление трещин, не предусматриваемых в рас-четах, следует оценивать с учетом:

– возможных причин появления трещин; – влияния трещин на несущую способность элемента (на на-

пряжения в арматуре, на целостность конструкции, на изменение схемы работы сечений и т. п.);

– опасности коррозионных повреждений арматуры по трещинам. Продольные трещины в сжатой зоне бетона с одновременным

значительным раскрытием трещин в растянутой зоне (для изгибае-мых элементов) могут свидетельствовать об исчерпании несущей способности элементов по бетону.

Образование трещин в швах предварительно напряженных по-перечно-члененных конструкций, не имеющих сцепления арматуры

48

с бетоном (например, на стадии строительства), может быть следст-вием наступления опасного состояния по несущей способности конструкции.

Трещины в ненапрягаемых конструкциях, расположенные по-перек рабочей арматуры, имеющие величину раскрытия более 0,5 мм при арматуре периодического профиля и более 0,7 мм при гладкой арматуре, могут свидетельствовать о текучести в арматуре или о потере сцепления арматуры с бетоном.

Не требуют принятия защитных мер по признаку опасности коррозии арматуры элементы со следующими трещинами:

– в пролетных строениях автодорожных и городских мостов с проволочной арматурой одиночные трещины раскрытием до 0,1 мм;

– в конструкциях с ненапрягаемой стержневой арматурой: рас-положенных в зонах переменного уровня воды – раскрытием до 0,15 мм; увлажняемых атмосферными осадками – раскрытием до 0,2 мм; защищенных от атмосферных осадков – раскрытие до 0,3 мм.

Наличие трещин поперек рабочей арматуры в предварительно напряженных конструкциях может рассматриваться как признак недостаточного обжатия бетона напряженной арматурой.

Образование трещин и сколов вдоль стержневой арматуры обычно связано с коррозией арматуры. Наличие этих дефектов ука-зывает на недостаточные защитные свойства бетона и приводит к снижению долговечности конструкции. При значительном раскры-тии трещин вдоль рабочей арматуры вследствие ее коррозии может заметно снижаться несущая способность балок.

Дефекты бетонирования (раковины, каверны, места с недоста-точной толщиной защитного слоя бетона), а также сколы бетона следует оценивать в первую очередь как ухудшение защиты арма-туры от коррозии. При больших размерах таких дефектов и повре-ждений следует оценивать также уменьшение площади сжатого бе-тона в сечениях элементов и ухудшение внешнего вида конструкции.

Протечки, высолы и ржавые потеки свидетельствуют, как пра-вило, о плохой гидроизоляции конструкции. Наличие сухих, старых следов высолов на поверхности бетона (особенно на вновь постро-енных мостах) может быть следствием протекания воды еще до устройства гидроизоляции.

49

4. СОДЕРЖАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

4.1. Виды работ и основные задачи эксплуатации мостовых сооружений

Виды работ, подлежащие выполнению при эксплуатации авто-мобильных дорог и мостов, определены «Классификацией работ по капитальному ремонту…», утвержденной приказом Минтранса Рос-сии в 2007 г. [18].

В соответствии с «Классификацией…» [18], содержание со-оружений – поддержание их состояния в соответствии с требова-ниями, допустимыми по условиям обеспечения безопасности в лю-бое время года. Работы по содержанию выполняются систематиче-ски и, как правило, не требуют составления проектной документа-ции и выполняются на основе нормативов, ведомостей дефектов, типовых регламентов, технологических карт и смет.

Ремонт – восстановление транспортно-эксплуатационного со-стояния сооружения до уровня, позволяющего обеспечить выпол-нение нормативных требований к его потребительским свойствам. Основанием для назначения ремонта является такое состояние со-оружения, при котором на элементах сооружения возникли дефор-мации и разрушения. Ремонт осуществляется в соответствии с про-ектной документацией, разрабатываемой на основе материалов об-следований, диагностики и инженерных изысканий. Вместо проект-ной документации допускается составление смет на основании ре-зультатов диагностики. При выполнении ремонта могут выполнять-ся работы по содержанию.

Капитальный ремонт – полное восстановление сооружений и (или) их частей и доведение их состояния до уровня, позволяющего обеспечить нормативные требования к его потребительским свой-ствам. Основанием для назначения капитального ремонта является транспортно-эксплуатационное состояние сооружений и (или) их частей, не соответствующее требованиям безопасности движения.

50

Капитальный ремонт выполняется в соответствии с проектной до-кументацией, разрабатываемой на основе материалов обследований, диагностики и инженерных изысканий. При капитальном ремонте сооружений выполняются работы по усилению и (или) замене от-дельных конструктивных элементов сооружения.

Реконструкция – улучшение первоначальных транспортно-эксплуатационных качеств сооружения; усиление элементов, уши-рение мостового габарита, изменение статической схемы работы сооружения; увеличение подмостового пространства.

Основные задачи эксплуатации мостовых сооружений: 1) обеспечение безопасности и комфортности проезда; 2) поддержание чистоты и опрятности элементов сооружения; 3) регулярные осмотры конструкций с целью выявления в них

дефектов; 4) предупреждение разрушения бетона, коррозии арматуры;

выявление недопустимых деформаций; 5) проверка состояния всех элементов, работы опорных частей; 6) своевременное устранение появившихся дефектов.

4.2. Классификация работ по содержанию мостовых сооружений

В соответствии с методическими рекомендациями по содержа-нию мостовых сооружений на автомобильных дорогах, разработан-ными Федеральным дорожным агентством, в состав работ по со-держанию мостовых сооружений включаются:

1) надзор – определенная система наблюдений с целью свое-временного обнаружения повреждений и дефектов, снижающих транспортно-эксплутационные качества сооружения или предупре-ждения возможности возникновения этих явлений;

2) уход – комплекс организационных и технических мероприя-тий по сбору и удалению с мостового сооружения вредных веществ и посторонних предметов, для предотвращения образования дефек-тов и повреждений, обеспечивающий надлежащее состояние со-оружения и его внешний вид;

51

3) профилактика – предупредительные меры для поддержания мостового сооружения в исправном и работоспособном состоянии, обеспечивающие устранение небольших дефектов на стадии, когда они не являются опасными для сооружения (его грузоподъемности, безопасности движения и долговечности) и требуют для их устра-нения минимальных затрат (износ элементов сооружения не пре-вышает 10 %);

4) планово-предупредительный ремонт (ППР) – устранение дефектов и повреждений на ранней стадии износа элементов со-оружения (до 25 %) при относительно малых денежных затратах и предупреждение снижения грузоподъемности, безопасности движе-ния и долговечности сооружения.

Надзор включает в себя: постоянный надзор; текущие, перио-дические, специальные осмотры (обследования), диагностику и, при необходимости, испытание сооружения; технический учет соору-жений, ведение технической документации.

Работы по надзору выполняются в соответствии с СНиП 3.06.07–86 [2], ВСН 4–81[1], ОДН 218.0.004–2003 [4], инструкцией по диагностике [5].

Работы по уходу за сооружениями отнесены к группе так на-зываемых нормативных работ, которые выполняют на всех соору-жениях постоянно в течение года (сезона) и являются обязательны-ми независимо от типа и состояния сооружения.

Работы по профилактике выполняются в течение всего срока службы сооружения с периодичностью 1–5 лет.

Работы по ППР осуществляют в зависимости от степени износа элементов с периодичностью 10–15 лет.

Наименьшие затраты на профилактику и ППР приходятся на сооружения, срок эксплуатации которых не превышает 10 лет, об-щий износ их составляет не более 10 %.

Наибольшие затраты на профилактику и ППР приходятся на сооружения, эксплуатируемые более 25 лет и имеющие общий из-нос более 25 %.

52

4.3. Регламент работы по содержанию мостовых сооружений

Надзор: – постоянный надзор – проведение осмотров каждые 10 дней; – весенний осмотр (периодический) с составлением ведомостей

дефектов и графика их устранения в рамках сверхнормативных ра-бот по содержанию;

– осенний осмотр (текущий) с составлением ведомостей дефек-тов;

– ведение книги искусственного сооружения; – уход за смотровыми устройствами. Специальные работы по надзору: – плановая диагностика мостового сооружения (1 раз в 5 лет); – плановое обследование (первое – через 15 лет, далее – 1 раз в

10 лет); – наблюдение за состоянием сооружений в предремонтный пе-

риод (с момента оценки «неудовлетворительно» – ежегодно, вплоть до начала ремонта);

– предпроектное обследование для составления проекта ремон-та (реконструкции) сооружения;

– обследование для оценки работы сооружения; испытание, ес-ли необходимо выявление фактической работы сооружения.

4.3.1. Пролетные строения

Уход: Весенне-летне-осеннее содержание: – наблюдение за развитием дефектов, установка контрольных

маяков; – очистка поверхностей от грязи, наносного грунта, раститель-

ности; – промывка опорных узлов балок; – нанесение вертикальной разметки на низ фасадных балок пу-

тепроводов над автодорогами.

53

Зимнее содержание – очистка от снега, льда торцевых участ-ков.

Профилактика: – устройство козырьков в тротуарных плитах для устранения

попадания воды на фасадные поверхности конструкции; – гидрофобизация фасадных поверхностей конструкций (балок,

арок, стоек и плит надарочных элементов), а также опорных узлов; – заделка трещин и сколов, устранение повреждений одиноч-

ных участков защитного слоя бетона конструкций; – устранение нарушений в связях (приварка накладок диа-

фрагм, бетонирование сколов бетона и др.); – защита от коррозии локально оголенной арматуры; – затирка одиночных трещин на поверхности бетона; – окраска фасадных поверхностей за 2 раза; – ремонт водоотводных элементов (сливов, карнизов и т.д.). Планово-предупредительные работы: – гидрофобизация или окраска бетона конструкций (плиты, ре-

бер балок, арок и других элементов); – ремонт диафрагм, восстановление объединения балок между

собой; – заделка бетоном проломов в плите проезжей части с установ-

кой дополнительной арматуры; – устранение дефектов в элементах с установкой дополнитель-

ной арматуры и с устройством опалубки (сколы бетона глубиной до 100 мм с оголением рабочей арматуры и хомутов) на всей площади поверхности бетона пролетного строения, с предварительной очи-сткой оголенного металла от ржавчины;

– устранение дефектов в элементах без устройства опалубки (сколы защитного слоя глубиной до 30 мм) на всей площади по-верхности бетона пролетного строения путем нанесения защитных покрытий (торкретирование, набрызг, полимербетон и т.д.), восста-новление продольных швов омоноличивания снизу;

54

– восстановление защитного слоя бетона с очисткой и защитой от коррозии оголенной арматуры;

– ремонт (усиление) опорных участков и торцов балок (зона под деформационным швом);

– ремонт консолей плит, в том числе с заменой бетона консоли на части ее ширины.

Ремонт: – усиление или замена отдельных балок; – усиление всего пролетного строения различными методами, в

частности: добавление балок и устройство (либо без устройства) монолитной плиты; устройство монолитной, сборно-монолитной или сборной плиты; увеличение поперечной жесткости за счет уст-ройства (усиления) диафрагм; повышение несущей способности балок за счет их развития или усиление внешним армированием;

– уширение пролетного строения сооружения без увеличения числа полос движения (увеличение ширины имеющихся полос безопасности);

– изменение статической схемы пролетных строений (устрой-ство температурно-неразрезной системы или неразрезной системы, превращение в рамную систему и др.), требующее частичного пере-устройства существующих конструкций;

– замена продольных швов омоноличивания.

4.3.2. Опоры

Уход: Весенне-летне-осеннее содержание: – очистка верхней горизонтальной площадки от мусора и грязи; – промывка опорных площадок; – нанесение вертикальной разметки на опорах путепроводов

над автодорогами; – наблюдение за развитием дефектов; – промер глубин около опор после паводка; – расчистка от навалов растительности и карчей. Зимнее содержание – очистка подферменных площадок бере-

говых опор от снега и льда.

55

Профилактика: – устройство (восстановление) сливов на горизонтальных по-

верхностях опор; ремонт подферменников; – затирка трещин в бетоне; – заделка сколов, раковин и трещин, защита оголенной армату-

ры; локальное восстановление защитного слоя; – гидрофобизация бетона ригеля, тела опор; – заделка одиночных швов в кладке тела опор; – окраска опор. Планово-предупредительный ремонт: – замена подферменников; – замена отдельных камней или блоков в кладке тела опор; – торкретирование поверхности опор (восстановление защит-

ного слоя); – восстановление концевых участков ригеля; – ремонт ригелей и стоек (восстановление всей поверхности

стоек и ригелей, зоны сопряжения со стойками); – расшивка швов облицовки кладки тела опор; – усиление насадки в местах опирания балок (при глубоких

сколах) путем ее уширения; – усиление стоек и ригеля стоечных опор путем развития сече-

ния или устройства металлических бандажей; – обустройство опор для ремонта и осмотра; – инъецирование растворов в трещины между блоками.

4.3.3. Опорные части

Уход: Весенне-летне-осеннее содержание: – очистка от грязи, подкраска; – наблюдения за смешениями; Зимнее содержание: – очистка от снега и льда опорных частей береговых опор. Профилактика: – смазка рабочих поверхностей графитовой композицией; вос-

становление смазки в опорных частях с парой скольжения;

56

– восстановление (устройство) защитных кожухов; – очистка металла и окраска опорных частей; – гидрофобизация бетонных поверхностей или пропитка бетона

валков; – подтяжка болтов крепления; – подклинка, закрепление катков; – нанесение герметиков на поверхность резиновой опорной

части (РОЧ) с трещинами. Планово-предупредительный ремонт: – замена опорных частей или элементов (РОЧ, прокладки, пла-

стины, валки, катки, пары скольжения) или их выправка с подъем-кой пролетного строения;

– выравнивание опорных площадок.

57

5. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КОРРОЗИИ

Защиту конструкций следует осуществлять применением кор-розионно-стойких для данной среды материалов, добавок, повы-шающих коррозионную стойкость бетона и его защитную способ-ность для стальной арматуры, снижением проницаемости бетона технологическими приемами, установлением требований к катего-рии трещиностойкости, ширине расчетного раскрытия трещин, толщине защитного слоя бетона, а также выполнением конструк-тивных требований, обеспечивающих снижение агрессивного воз-действия среды. Все эти меры относятся к первичной защите конст-рукций от коррозии. В случаях недостаточной эффективности пер-вичных мер защиты должна быть предусмотрена защита поверхно-сти конструкции.

Для защиты бетонных и каменных конструкций принимаются следующие меры:

1) снижение агрессивного действия среды; 2) повышение стойкости поверхностного слоя материала кон-

струкции: – обработка поверхности: гидрофобизация, торкретирование,

силикатизация, флюатирование, карбонизация; – инъецирование растворов в толщу конструкции: цемента-

ция, силикатизация, смолизация, битумизация; – устройство защитных покрытий: окраска, оклейка рулонны-

ми материалами, облицовка, штукатурка. Снижение агрессивного действия среды достигается пониже-

нием уровня грунтовых вод или отводом их от сооружения. Гидрофобизация заключается в придании поверхностям бе-

тонных, каменных и других конструкций водоотталкивающих свойств, в придании способности не смачиваться водой. Гидрофо-бизация имеет целью защиту конструкции от атмосферных осадков, конденсата в условиях повышенной влажности. Для гидрофобиза-

58

ции строительных конструкций используются полимерные крем-нийорганические жидкости (силиконовые масла) и эмали.

В качестве гидрофобизирующих препаратов для придания во-доотталкивающих свойств материалам, в том числе бетону, для «ос-текления» поверхности применяются гидрофобизирующие раство-ры (ГФР) кремнийорганических жидкостей:

– жидкость 136-41 (старое название ГКЖ-94) (ГОСТ 10834–76) –полимер этилгидросилоксана;

– жидкость 136-157М (ТУ 6-2-694–76) – полимер метилгидро-силоксана;

– жидкость 119-215 (ТУ 6-02-1-430–85). Наиболее часто применяемым является раствор на основе жид-

кости 136-41. Жидкость нерастворима в воде, но хорошо растворима в али-

фатических и ароматических углеводах (в бензине, нефрасе, уайт-спирите и др.). Гидрофобизирующие свойства ГФР обусловливают-ся содержанием в нем жидкости 136-41.

Ориентировочный состав этого ГФР: жидкость 136-41 – 5–10 % (нижний предел 2 %); нефрас, бензин, уайт-спирит – 90–95 %.

Основным условием для проведения успешной гидрофобиза-ции бетонной поверхности является очистка ее от грязи и солей, а также сухая поверхность. Мокрая поверхность не впитывает гид-рофобизирующие составы.

Однократная обработка поверхности позволяет гидрофобизи-ровать поверхностный слой на глубину 4–5 мм. Вторичную обра-ботку следует проводить спустя 20–30 ч после первой. Достаточный и устойчивый эффект наблюдается спустя сутки после двукратной обработки поверхности гидрофобизирующим раствором.

ГФР называют также водные или водно-спиртовые эмульсии кремнийорганических жидкостей.

Для стабилизации водных эмульсий кремнийорганических жидкостей используют добавки:

– желатин технический; – поливиниловый спирт – 95 % порошок;

59

– сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ); – мыло хозяйственное 65 %. Желатин или поливиниловый спирт применяют в виде 1–2%-

ного раствора в воде, нагретой до 60–70 ºС. СДБ или мыло – в виде 2%-ного водного раствора. Для ускорения полимеризации жидкости 119-215 (ТУ 6-02-1-430–85) применяют ГКЖ-10 или ГКЖ-11 в ко-личестве 3 % от расхода жидкости 119-215.

Другим составом ГФР является раствор, приготовленный на основе ГКЖ-10 или ГКЖ-11 (ТУ 6-02-696-76,) представляющие со-бой 30%-ные водно-спиртовые растворы соответственно этил- и метилсиликоната натрия. Жидкости обладают универсальными во-доотталкивающими свойствами.

Ориентировочный состав ГФР на основе ГКЖ-10 (или ГКЖ-11) следующие:

– ГКЖ-10 (30%-ный) – 10 %; – вода – 90 %. Нанесенный на поверхность ГФР высыхает в течение 24–28 ч

при температуре 18–22 оС. Окончательное образование гидрофоб-ной пленки происходит в этом случае в течение 5–10 сут (время вы-держки).

Третьим составом ГФР является раствор, приготовленный на основе продукта Петросил-2М (ТУ 6-02-1296–84, г. Усолье). Про-дукт Петросил-2М представляет собой водно-спиртовой раствор алюмоорганосилоксанолятов щелочных металлов и имеет темпера-туру застывания до −30 оС. Петросил-2М обладает универсальными водоотталкивающими свойствами. Материалы, обработанные этим продуктом, сохраняют газо- и воздухопроницаемость, а гидрофоб-ная пленка не смывается водой, спиртами и органическими раство-рителями.

Ориентировочный состав ГФР на основе Петросил-2М сле-дующий:

– Петросил-2М – 5–20 %; – вода (спирт любой) – 80–95 %. Четвертым составом может служить кремнийорганическая

краска типа «Силтэк-1» (ТУ 2312-001-23048297–94).

60

Все компоненты краски российского производства. За счет то-го, что в состав краски введен карбид кремния, SiC (карборунд) и соединения хрома, покрытия, выполненные краской типа «Силтэк-1», стойки к внешним механическим воздействиям.

Наносится краска распылителем, кистью или валиком при ра-бочей вязкости 18–45 с. Разбавляется краска толуолом, при необхо-димости сгущения – испарением толуола в открытой таре. Фильт-рация «Силтэк-1» не допускается. «Силтэк» глубоко проникает во влажную пористую среду материала и полностью насыщает его в приповерхностном слое на глубину 5–10 мм, заполняя поры и миг-рируя по капиллярам вглубь, создавая гидроизоляционный барьер. Выстилая поверхность пор «Силтэк» блокирует капиллярный эф-фект. В изначальном продукте краска имеет щелочную среду (pH = = 12…13) и замерзает при температуре до −15 оС.

Из ГФР заграничного производства можно рекомендовать к использованию Торосилан фирмы «Торо». Торосилан представляет собой готовую к употреблению дисперсию силана в уайт-спирите и обеспечивает невидимую защиту от инфильтрации воды и солей. Применяется для борьбы с обледенением и придания бетонной по-верхности долговечной защиты, оказывает сильное сдерживающее воздействие на рост лишайников. Расход составляет порядка 0,4–0,5 л/м2.

Перед нанесением гидрофобного покрытия необходимо про-вести ремонт бетонных конструкций. Сначала выполняется произ-водство работ по подготовке поверхности бетона. В подготовитель-ные работы входят тщательная очистка поверхности бетона от гря-зи, жировых пятен, разрушенного бетона, с этой целью использует-ся аппарат высокого давления воды (свыше 30 атм) или песко-струйная обработка. Затем производится промывка поверхности и заделка различных дефектов на поверхности бетона (каверны, не-ровности, сколы и т.д.) специальными ремонтными материалами.

Торкретирование состоит в нанесении защитного цементного слоя или активированного цемента на очищенную бетонную по-верхность под давлением сжатого воздуха 0,5–0,6 МПа (5–6 атм).

61

Сухая смесь цемента и песка в соотношении 1:3 подается по шлангу к соплу, где смачивается водой и наносится на поверхность.

Торкретирование производится в два слоя. Для первого слоя толщиной 10–20 мм применяется портландцемент марки М300 и песок не крупнее 5 мм. Второй слой толщиной 10–15 мм наносится через 24 ч, для него используется более стойкий пуццолановый портландцемент марки М500 и песок не крупнее 2–2,5 мм. В верх-ний слой торкрета для придания ему большей стойкости в агрес-сивной среде и гидрофобных свойств можно вводить раствор биту-ма в бензине в соотношении 1:1. На 1 кг цемента добавляется 300 г битумного раствора.

Силикатизация применяется для получения долговечных по-крытий по бетону, штукатурке, кирпичу, камню; заключается в на-несении на поверхность жидкого стекла (водного раствора высоко-модульного силиката калия или натрия), а после его высыхания – раствора хлористого кальция. В результате их взаимодействия об-разуется силикат кальция, заполняющий поры и повышающий стой-кость конструкции, и соль (хлористый калий или натрий), легко смываемая водой.

Флюатирование основано на взаимодействии свободной из-вести цементного камня с растворами флюатов, в результате кото-рого образуются нерастворимые продукты, оседающие в порах и уплотняющие конструкцию.

Флюаты-кремнефториды (фторосиликаты) легких металлов (магния, алюминия, цинка) – соли кремнефтористоводородной (H2Si6F) кислоты, ядовиты.

Флюатирование поверхности бетона начинается с нанесения на очищенную сухую поверхность раствора хлористого кальция, а за-тем флюатов, которые наносятся кистью или распылением в три слоя с повышением их концентрации: для первого слоя 2–3 % по массе, для третьего – 12 %. Каждый слой наносится после прекра-щения впитывания флюатов с перерывами на высыхание до 4 ч. По-сле нанесения очередного слоя поверхность обрабатывается насы-щенным раствором гашеной извести Ca(OH)2. Расход флюата со-ставляет 150–300 г кристаллической соли на 1 м2 поверхности.

62

Карбонизация поверхностного слоя свежего бетона состоит в превращении извести цементного камня Ca(OH)2 под воздействием углекислого газа СО2 в карбонат кальция CaCO3 (известняк) более стойкий к внешним воздействиям.

Инъецирование раствора в конструкции применяется для за-делки, герметизации трещин, пустот, швов между камнями в кладке опор, для уплотнения стыков между конструкциями. Инъецирова-ние (тампонаж) растворов в глубь конструкции является наиболее эффективным способом уплотнения материала конструкции. Инъ-екция может быть осуществлена нагнетанием цементного раствора (цементация), жидкого стекла (силикатизация) и синтетических смол (смолизация). Вид тампонажа выбирают в зависимости от плотности бетона и ширины раскрытия трещин. Инъецирование основано на отверждении жидкого раствора, нагнетаемого в конст-рукцию.

Таблица 5.1 Примерные составы эпоксидных растворов

Содержание компонентов в составах (в частях по массе) Наименование компонента

1 2 3 4 5 6 Эпоксидная смола:

ЭД-16 ЭД-20 КЭА-2

100

100

100

100

100

100

Пластификатор: дибутилфталат полиэфир МГФ-9

20

20

20

20

20

Отвердитель: ПЭПА УП-0633М АЦ-2

10

15

18

25

30

40

Разбавитель, ПВАЭ 15 15

Цементные растворы и растворы на основе эпоксидных смол

(табл. 5.1) более вязкие, чем растворы на основе жидкого стекла и на основе карбамидных смол. Преимущество последних в том,

63

что их вязкость можно уменьшить разбавлением водой. Крупные пустоты и трещины шириной более 2 мм целесообразнее заполнять цементным раствором, как более дешевым, с тем чтобы оконча-тельное уплотнение произвести менее вязкими растворами.

Для приготовления растворов применяются следующие виды цемента:

– водонепроницаемые расширяющиеся (ВРЦ); – гипсоглиноземистые расширяющиеся (ГРЦ); – расширяющийся портландцемент (РПЦ); – тампонажный цемент (ТЦ). Для приготовления полимерцементных растворов (табл. 5.2)

применяются синтетические латексы СКС-65ГП и БСК-65ГПН. По-лимерцементные растворы обладают большей адгезией к ремонти-руемой бетонной поверхности, чем цементные растворы, они более эластичны, но обладают меньшей плотностью и прочностью. Поли-мерцементные растворы целесообразно применять для герметиза-ции «дышащих» трещин без восстановления целостности конструк-ции. Нужно всегда помнить: чем больше в растворе латекса, тем он эластичнее, тем он менее жесткий и прочный.

Таблица 5.2

Примерные составы химических тампонажных растворов и их свойства

Содержание компонентов в составах (в частях по объему)

Наименование компонентов,

свойства растворов ρ, г/см3

1 2 3 4 5 6 Смола:

КМ, КМ-2, КМ-3 КС-11, МФ-17 КС-11, КМ-2 КС-11 КМ-2 раствор силиката натрия

1,16 1,16 1,16 1,16 1,16

1,20

100

100

100

100

100

50–55

64

Окончание табл. 5.2 Содержание компонентов в составах

(в частях по объему) Наименование компонентов,

свойства растворов ρ, г/см3

1 2 3 4 5 6 Отвердитель – 4%-ная щавелевая ки-слота

1,023

15–20

30–50

15–20

25–35

100

Пластификатор: латекс СКС-65ГП латекс Л-7

1,016 1,091

100–200

100–200

Наполнитель: резиновая крошка асбестовая крошка

0,33

1,44

5–100

1–10

Свойства растворов:

время гелеобразо-вания, мин вязкость, Па·с прочность при сжатии, МПа

35–80 9–12

4–6,3

35–70 8–10

2,9–4

10–60 5–12

1,5–3,5

30–50 7–11

1–2,5

30–65 1,5

0,02

Состав полимерцементной композиции, % по массе: – синтетический латекс СКС-65ГП…………….39,5 – портландцемент М400………………………...30,7 – мелкозернистый песок ………………………..21,9 – жидкое натриевое стекло……………………….3,5 – эмульгатор ДБ-360 …………………………….2,65 – кремнефтористый натрий (5%-ный раствор)...1,75

или – синтетический латекс БСК-65ГПН…………...47,4 – портландцемент М400…………………………26,3 – мелкозернистый песок………………………...26,3 Полимерцементные композиции затворяются водой в зависи-

мости от требуемой консистенции раствора. Цементные растворы являются крупнозернистыми и не пере-

крывают мелкие трещины.

65

Для заделки мелких трещин применяются коллоидно-цементные растворы (КЦР), называемые также коллоидно-цементными клеями (КЦК). Коллоидно-цементный раствор пред-ставляет собой виброактивированную смесь тонкодисперсных (до-молотых до удельной поверхности 5000 см2/г) цемента и песка с добавками ускорителей твердения, пластификаторов и поверхност-но-активных веществ.

Большое применение для томпонажных растворов находят синтетические смолы с отвердителем, являющиеся химическими затвердевающими растворами. При нагнетании жидких маловязких растворов они в расчетное время отвердевают в теле пористого бе-тона, образуя прочные водоустойчивые тела, неагрессивные к бето-ну и стальной арматуре, обладают высокой адгезией к поверхности бетона.

Наибольшее распространение получила карбамидная смола – крепитель М в сочетании со щавелевой кислотой в качестве отвер-дителя. Преимущество карбамидной смолы в том, что ее вязкость можно снизить разбавлением водой, благодаря чему ее можно на-гнетать в более мелкие поры и трещины, закупоривая их. Широко применяются и эпоксидные смолы ЭД-16,ЭД-20,ЭД-22 и другие с отвердителем полиэтиленполиамином (ПЭПА), но при уплотнении мелких пор и трещин их необходимо подогревать до 60 ºС или раз-бавлять ацетоном, что и ограничивает их применение.

Рациональная область применения синтетических смол пред-ставлена в табл. 5.3.

Таблица 5.3 Составы растворов для заполнения трещин

Раскрытие трещин, мм Наименование раствора

Состав раствора до 0,5 0,5–2 2–5 5–10 >10

Эпоксидные смолы без наполнителя

Смола ЭД-20, ЭД-22. Отвердитель ПЭПА

+ + + – –

Эпоксидные смолы с наполнителем

Смолы ЭД-20, ЭД-22. Цемент. От-вердитель ПЭПА

– – + + +

66

Окончание табл. 5.3 Раскрытие трещин, мм Наименование

раствора Состав раствора до 0,5 0,5–2 2–5 5–10 >10

Смола ПНТ-2у без наполнителя

Смола ПНТ-2у. Гипериз* + + – – –

Смола ПНТ-2у с наполнителем

Смола ПНТ-2у. Цемент. Гипериз* – + + + –

Крепитель М без наполнителя

Крепитель М. 4%-ная щавелевая кислота

+ + – – –

*Гипериз – гидроперекись изопропиленбензола.

Инъекция растворов в конструкции может быть осуществлена двумя способами:

1) нагнетание раствора через специальные пробуренные сква-жины с помощью закрепляемых в скважины инъекторов – точечный тампонаж; применяется, когда необходимо уплотнить конструкцию на большую глубину;

2) нагнетание тампонажного раствора с помощью прижимных камер, т.е. тампонаж по площади; применяется, когда конструкцию достаточно уплотнить с поверхности или когда конструкция сильно армирована.

Необходимо подчеркнуть, что инъецирование растворов в кон-струкции требует от исполнителей знания, умения и большого тер-пения.

67

6. РЕМОНТ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

6.1. Выбор материалов для ремонта и технологии производства работ

Все виды ремонтных работ должны выполняться по проектной документации, состоящей из рабочего проекта и сметы или только сметы. Проектная документация разрабатывается на основе резуль-татов обследований или диагностики. На выбор материалов в боль-шой степени влияет вид проводимого ремонта:

– косметический ремонт в рамках ухода за бетонными и желе-зобетонными конструкциями;

– текущий ремонт (профилактика, ППР), не требующий вос-становления несущей способности конструкций;

– устранение дефектов и заделка трещин; – ремонт конструкций с восстановлением несущей способно-

сти; – усиление конструкций с увеличением их несущей способно-

сти в сравнении с проектной. При назначении в проекте ремонтных материалов следует ру-

ководствоваться нормативными документами Росавтодора Мин-транса РФ, а также требованиями Европейского стандарта по ре-монту бетонных и железобетонных конструкций ЕN 1504.

В соответствии с указанным стандартом ремонтные материалы подразделяются на четыре класса (табл. 6.1): 2 класса – для конст-рукционного ремонта (R4 и R3); 2 класса – для неконструкционного ремонта (R2 и R1).

Кроме того, имеются материалы для защиты бетона и для гид-роизоляции, а также для ремонта и изоляции бетона – инъекцион-ные смеси ремонтных материалов.

68

Таблица 6.1 Характеристики ремонтных материалов на цементной основе при конструкционном ремонте и неконструкционном ремонте

по Европейскому стандарту ЕN 1504

Требования стандарта при видах ремонта

Конструкционный ремонт

Неконструкционный ремонт

Наименование характеристики

Класс R4 Класс R3 Класс R2 Класс R1 Прочность на сжа-тие, МПа ≥45 ≥25 ≥15 ≥10

Содержание хлори-дов, % от массы це-мента

≤ 0,05 ≤0,05 ≤0,05 ≤0,05

Стойкость к карбо-низации

dк≤контрольного бетона Нет требований

Сила сцепления после 50 циклов Совместимость теп-ловых свойств, за-мерзание / оттаива-ние

≥2 МПа ≥1,5 МПа ≥0,8 МПа Визуальный контроль

Сила сцепления после 30 циклов Совместимость теп-ловых свойств, цик-лы работы в сухом состоянии

≥2 МПа ≥1,5 МПа ≥0,8 МПа Визуальный контроль

Модуль упругости, МПа ≥20 ≥15 Нет требований

Стойкость к сколь-жению

Класс I >40 ед.изм. при испытании в мокром со-стоянии

Класс II >40 ед.изм. при испытании в сухом состоя-нии

Класс III > 55 ед.изм. при испытании в мокром со-стоянии

Капиллярная абсорбция, кг/(м2·ч0,5)

≤ 0,5 ≤ 0,5 Нет

требований

69

Для выполнения ремонтных работ необходимо правильно вы-бирать материал. При выборе ремонтного материала следует учи-тывать:

– совместимость ремонтного материала и материала ремонти-руемой конструкции;

– степень ответственности элементов конструкции, включая зависимость несущей способности сооружения от их целостности;

– глубину разрушений; – условия эксплуатации (температурный режим, влажность и

агрессивность среды, динамические воздействия); – эстетические требования; – положение и доступность конструкции; – объем подлежащих выполнению работ. Совместимость материалов – это соотношение между физиче-

скими, химическими и электрохимическими характеристиками и размерами составляющих ремонтной и существующей систем. Это соотношение является обязательным, если ремонтная система должна выдерживать все усилия и напряжения, вызываемые экс-плуатационными нагрузками и при этом не терять своих свойств в течение заданного промежутка времени. Именно несовместимость материалов является главной причиной плохого ремонта.

При колебаниях температуры изменение размеров материалов зависит от коэффициента температурного линейного расширения. Следует учитывать, что введение полимеров в ремонтные составы приводит к увеличению коэффициента температурного линейного расширения в 1,5–5 раз, что приводит к появлению больших напря-жений в зоне контакта и может быть причиной растрескивания и разрушения ремонтного материала.

Прочность на сжатие ремонтного материала должна быть близка к прочности на сжатие ремонтируемой конструкции.

Большую роль при выборе ремонтных материалов играет прочность сцепления ремонтного состава, с подготовленной ремон-тируемой поверхностью, которая зависит от разности температур-ных деформаций ремонтного состава и основания и от величины

70

усадки ремонтного состава при твердении. При выборе ремонтных материалов предпочитают те, которые обладают самой низкой усадкой при твердении.

При выборе материалов следует также учитывать и такие пока-затели: модуль упругости, ползучесть материалов на цементной ос-нове и проницаемость ремонтного состава, его способность запол-нять поры, капилляры и микротрещины в ремонтируемой поверх-ности. Проницаемость может быть и отрицательным фактором, так как уменьшает водородный показатель pH.

Усадку цементной смеси можно снизить уменьшением количе-ства воды для затворения, но тогда смесь становится жесткой и трудноукладываемой, она не сможет полностью заполнить ремон-тируемую полость, снизится адгезивная прочность сцепления с ре-монтируемой поверхностью. С увеличением количества воды для затворения цементной смеси повышается текучесть (удобоуклады-ваемость) смеси, но при этом увеличивается усадка смеси при твер-дении и снижаются физико-механические показатели (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость).

При производстве ремонтных работ следует отдавать предпоч-тение сухим смесям, так как они в большей степени, чем бетоны, приготовленные на месте смешиванием инертных, цемента и воды, обеспечивают получение требуемых для ремонта свойств: сочета-ние безусадочности и пластичности, ускоренный набор прочности, высокая прочность сцепления с ремонтируемой поверхностью. Су-хие смеси предпочтительны также при малых объемах работ и не-доступности транспорта для доставки обычного бетона.

Большую роль при выборе материалов играют показатели тех-нологичности – это свойства материалов на ранней стадии их изго-товления. К ним относятся: текучесть материалов, обеспечивающая способность проникать в полости ремонтируемой конструкции, за-полнять их и тем самым упрочнять конструкцию; пластичность ма-териалов, свойство, обеспечивающее удобоукладываемость мате-риала при разных методах его укладки: мастерком, нагнетанием насосом в опалубку, соплованием на вертикальные или наклонные

71

поверхности; при бетонировании методом торкретирования конси-стенция ремонтного материала должна быть гуще.

При коррозийной потере площади сечения растянутой армату-ры в качестве ремонтных составов рекомендуется применять фиб-робетоны, благодаря высокой прочности на растяжение они ком-пенсируют снижение несущей способности арматуры. Фибробето-ны целесообразно также применять для лечения усиливаемых кон-струкций.

Большое влияние на выбор материалов для ремонта и техноло-гии производства ремонтных работ оказывает вид дефектов, повре-ждений (коррозия бетона, сколы, вмятины, раковины, полости, трещины различного происхождения и т.п.), причины их появления и степень их влияния на несущую способность и долговечность конструкции.

Прежде всего разрабатываются и выполняются мероприятия по устранению причин появления дефектов и обводнения конструк-ций, разрабатывается регламент производства работ по подготовке конструкции к ремонту: удаление разрушившегося бетона, ремонт водоотводных систем, осушение конструкции, обработка обнажен-ной арматуры и поверхности существующего бетона и т.д. При не-возможности удаления влаги из конструкции выбираются ремонт-ные материалы, обеспечивающие сцепление с бетоном ремонти-руемой конструкции, ее гидроизоляцию в присутствии воды.

Трещины, не влияющие на несущую способность и долговеч-ность конструкции, заделывают нанесением на поверхность герме-тизирующих материалов. Трещины, изменяющие ширину раскры-тия под нагрузкой («дышащие» трещины), заделывают эластичны-ми материалами с относительным удлинением при разрыве ≥ 50 %. При изменении ширины раскрытия трещин под нагрузкой на 0,3 мм и более осуществляют прочностную заделку трещин жесткими гер-метизирующими 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:

72

– шелушение поверхности бетона; – выщелачивание цементного камня; – раковины, сколы бетона, в том числе с оголением арматуры; – отслоение защитного слоя бетона; – наличие трещин (усадочных, силовых, температурно-

усадочных; вертикальных, наклонных и т.п.). Работы по ремонту поверхностей железобетонных конструк-

ций 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 глу-

бину свыше 30 мм с оголением арматуры. 5. Ремонт локальных повреждений – раковин, сколов.

6.2. Материалы, применяемые для ремонта

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

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

В качестве газообразующей добавки применяется гидрофоби-зирующая жидкость 136-41 (в виде 50%-ной эмульсии).

В качестве воздухововлекающей добавки используется смола нейтрализованная воздухововлекающая (СНВ).

Для пластификации бетонов и растворов рекомендуется при-менять сульфитно-спиртовую барду (ССБ) или суперпластификато-ры СС-1, СП-1.

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

73

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, непо-

средственно перед применением. Для предотвращения преждевременного высыхания на поверх-

ность свежеуложенного бетона могут быть нанесены пленкообра-зующие материалы: «Помароль», ПМ-86, ПМ-100 или жидкость 136-41.

Материалами для полимерцементного и полимерного бетона (раствора) служат: комбинированные вяжущие (связующие компо-ненты) 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 пе-сок и щебень (табл. 6.2).

Таблица 6.2 Требования к материалам по уходу за бетоном

№ п/п

Материал Нормативная документация Примечание

1 Поливинилацетатная эмуль-сия, ПВАЭ

2 Стабилизатор ОП-7,ОП-10 3 Эмульсия дивинилстироль-

ного латекса СКС-65ГП 50%-ная или 44%-ная

ГОСТ 10564 Хранятся в металли-ческих бочках, срок хранения 1 год. Необ-ратимо распадается при температуре ниже +5 ºС

4 Эпоксидные диановые смо-лы ЭД-20,ЭД-22,ЭД-5

ГОСТ 10587 Хранится в оцинко-ванных или алюми-ниевых бочках, срок хранения 6 мес.

74

Окончание табл. 6.2 № п/п

Материал Нормативная документация Примечание

5 Эпоксидная алкилрезерци-новая смола ЭИС-1

ТУ МНХП 38-1091–76

То же

6 Отвердитель полиэтиленпо-лиамин (ПЭПА)

ТУ МНХП 6-02-594-85

Хранятся в стеклян-ных бутылях, срок хранения 1 год

7 Эпоксидная грунтшпаклевка ЭП-00-10

ГОСТ 10277–76

8 Эпоксидная эмаль ЭП-773 ГОСТ 23143–83 9 Полиэтилгидросилоксановая

гидрофобизирующая жид-кость136-41 (кремнийорга-ническая гидрофобизирую-щая жидкость ГКЖ-94)

ГОСТ 10834–76 Хранится в оцинко-ванных бочках

10 Эмульсия КЭ-30-04 – 50% концентрация жидкости 136-41 заводского изготовления

ТУ 6-02-816–79 То же

11 Перхлорвиниловая эмаль ХВ-124, ХВ-125

ГОСТ10144–74

12 Портландцемент ГОСТ 10178–76 Для полимерцемент-ных составов М300; для бетона по грун-товке КЦК и торкрет-бетона М400; для при-готовления КЦК М600

13 Песок кварцевый ГОСТ 8736–77

14 Щебень гранитный ГОСТ 8267–75 Марка щебня не менее 600

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

75

6.3. Предотвращение повреждений, устранение шелушения

Подготовительные работы: – очистка поверхностей бетонных конструкций от грязи, пы-

ли, продуктов разрушения бетона металлическими щетками, лопат-ками 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 на основе СКС-65ГП

– 44%-ная латексная эмульсия СКС-65ГП – 100 – цемент 650 700 – вода 150 175 – 50%-ная эмульсия ПВА 100 – Готовую краску в два-три слоя наносят на поверхность краско-

распылителем, давление 0,3–0,4 МПа. Расход краски 2–3 кг/м2. Предпочтительная область применения – поверхности средних ба-лок, опор.

6.3.2. Гидрофобизация поверхности кремнийорганической жидкостью ГКЖ-94

Жидкость ГКЖ-94 разбавляют водой до 10–15%-ной концен-трации и наносят на бетонную поверхность в два слоя краскорас-пылителем. Расход 200–300 г/м2. Возможно использование дубли-рованных 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 перхлорви-ниловой эмали ХВ-124, ХВ-125 (расход 200–300 г/м2);

76

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

Предпочтительная область применения: – гидрофобизация – любые поверхности; – гидрофобизация и лакокрасочные материалы – фасадные по-

верхности, опоры; – гидрофибизация и эпоксидная эмаль – фасадные поверхности. При локальных работах (малые поверхности) вместо эпоксид-

ной эмали можно применить полимерные краски на основе эпок-сидных 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 по-лучить жизнеспособность смеси 1,5–2 ч. Составы на бетонную по-верхность наносят кистью. Расход 450 г/м2. Используют при не-больших площадях ремонтируемых поверхностей. Может быть ис-пользована грунтовка заводского изготовления ЭП-00-10 или эпок-сидная 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 и т.п.;

– промывка поверхностей конструкции; – сушка бетонных поверхностей сжатым воздухом.

77

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 поверх-

ность конструкции смачивают при помощи кисти или краскораспы-лителем 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 самостоятельно или совместно с гидрофобизацией.

6.4.3. Гидрофобизация поверхности кремнийорганической жидкостью с последующим нанесением лакокрасочных

покрытий (ХВ-124, ХВ-125)

Используют только для ремонта средних балок при достаточ-ности существующего защитного слоя бетона.

6.4.4. Торкретраствор

В качестве 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 за-гружают 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.

78

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

Подготовительные работы: – очистка бетона и арматуры от грязи, пыли, продуктов раз-

рушения старого бетона, продуктов коррозии арматуры металличе-скими щетками, пескоструйными (дробеструйными) аппаратами;

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

– обработка открытой арматуры антикоррозионными соста-вами 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 по-верхностях 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

79

– 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 зави-симости от герметичности тары) в течение 5–30 сут. Для приготов-ления КЦК комплексное вяжущее смешивают с водой, пластифика-тором, ускорителем твердения и подвергают виброактивации с по-мощью вибробулавы от вибратора с частотой 10–14 тыс. колебаний в 1 мин в течение 7–10 мин. Жизнеспособность КЦК при темпера-туре 18–19 ºС 3–4 ч. Если приготовленный клей после виброактива-ции 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, повреж-денного 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: уда-ление 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. Поверх-ность выдерживают под травильной пастой в течение 1–6 ч, промы-вают водой и на 30–60 мин наносят пассивирующую пасту. Затем поверхность промывают и высушивают.

Состав травильной пасты, % по массе: – ортофосфорная кислота…………………………………..2,4

80

– 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 про-изводят 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 ки-стью или краскораспылителем, выдерживают 24 ч, после чего нано-сят ремонтный состав.

Таблица 6.3 Весовые отношения компонентов грунтовок

Компонент грунтовки-преобразователя ЭВА-0112 ЭВД-01-ГИСИ

Основа грунтовки 100 100 Ортофосфорная кислота:

70 % 80 %

4 3

7 –

81

В состав грунтовок-преобразователей входит основа и орто-фосфорная кислота, которые смешивают непосредственно перед применением в пропорциях, указанных в табл. 6.3.

6.7. Восстановление бетона конструкции, поврежденной на глубину свыше 30 мм с оголением арматуры

Подготовительные работы: – очистка поверхностей бетонных конструкций от пыли, грязи; – удаление старого разрушившегося бетона, продуктов корро-

зии арматуры металлическими щетками, пескоструйными (дробе-струйными) аппаратами;

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

– обработка открытой арматуры антикоррозионными соста-вами и пассивирующими пастами;

– установка дополнительной арматурной сетки (при необхо-димости) для удержания и армирования ремонтного слоя, с тща-тельным креплением ее к имеющейся арматуре.

Для восстановления данных повреждений применяют бетон следующих составов.

6.7.1. Полимербетон на основе синтетического латекса СКС-65ГП

Состав в весовых частях: 50%-ная латексная эмульсия СКС-65ГП …………..25–30 цемент М400…………………………………………100 песок………………………………………………….100–150 щебень ……………………………………………….200–250 вода …………………………………………………..20–25 Перед нанесением состава поверхность бетона смочить 10%-ной

латексной эмульсией, арматуру обработать антикоррозионными составами и пассивирующими пастами.

Опалубку снимать через 5–7 сут. Уход за бетоном не нужен. Предпочтительная область применения – средние балки.

82

6.7.2. Полимербетон на основе поливинилацетатной эмульсии

Состав в весовых частях: – 50%-ная латексная эмульсия ПВА…………………… 25–30 – цемент М400 …………………………………………... 100 – песок …………………………………………………… 100–150 – щебень………………………………………………….. 200–250 – вода……………………………………………………... 35–40. Перед нанесением состава бетонную поверхность смочить из

краскопульта 10%-ной эмульсией ПВА.

6.7.3. Обычный бетон по грунтовке КЦК

Состав и приготовление КЦК см. в п. 6.5.2. Состав бетона в весовых частях: – цемент М400 ………………………………………….100 – песок …………………………………………………..135 – щебень ………………………………………………...270 – вода ……………………………………………………40–50 Приготовленный КЦК кистью наносят на очищенную бетон-

ную поверхность. Затем по обычной технологии укладывают бетон.

6.8. Технология торкретирования

Для торкретирования используют сухую минеральную смесь с соответствующим соотношением цемента, песка и щебня 1:3(3,5):2. Максимальная крупность зерен щебня – 15 мм. Влажность заполни-телей 2–6 %. Марка цемента не ниже М400. Для ускорения схваты-вания торкретбетона в его состав можно вводить добавку NaCl в количестве 1–2 % от массы цемента. Просеянные и отдозированные цемент, песок и щебень загружают в бетономешалку. Необходимое количество воды (В/Ц = 0,35…0,45) под давлением, превышающим давление на минеральную смесь на 2–1,5 атм, подают при нанесе-нии торкретбетона непосредственно к соплу и регулируют вентилем на сопле.

Количество воды контролируют визуально и подбирают проб-ным нанесением торкретной смеси на специальный щит. Правильно

83

уложенная торкретная масса имеет факел из смеси одинакового цвета, а поверхность торкрета – жирный блеск. При недостатке во-ды на поверхности появляются сухие пятна и полосы, образуется значительное количество пыли. Избыток воды приводит к оплыва-нию смеси, образование мешков на поверхности. Перед нанесением торкретбетона ремонтируемую поверхность следует обработать воздушно-водяной струей из сопла бетон-шприц-машины. При тор-кретировании сопло должно находиться на расстоянии 80–100 см от обрабатываемой поверхности. Ствол сопла следует перемещать по спирали и держать его перпендикулярно к ремонтируемой поверх-ности. Средняя толщина слоя, наносимого за один раз не должна превышать 3–5 см, причем каждый последующий слой наносить примерно через 2–4 ч.

При нанесении торкретбетона необходимо следить, чтобы за арматурными стержнями не оставалось пустот.

Поверхность торкретбетона в процессе твердения следует ук-рывать песком, мешковиной и поливать водой в течение 7 сут. До-пускается вместо смачивания водой на свежеуложенную поверх-ность наносить паронепроницаемые пленочные покрытия для пре-дотвращения преждевременного высыхания поверхности. Для этой цели могут быть использованы кремнийорганическая жидкость ГКЖ-94, пленкообразующие жидкости типа «Помароль», ПМ-86, ПМ-100А.

При ремонте поверхностей эксплуатируемых мостов целесооб-разно использовать передвижную торкретную установку, вклю-чающую в себя автомобильный прицеп, на котором смонтировано следующее оборудование (рис. 6.1):

– дизельная электростанция ДЭСМ-30; – бетон-шприц-машина СБ-67; – система водоснабжения (емкость для воды, водяной насос и

необходимая трубная обвязка); – скиповой подъемник; – инвентарные передвижные подмости для осмотра и ремонта

фасадов; – ящик для шлангов – воздушного, водяного, материального.

84

Рис. 6.1. Схема установки для торкретирования РД-802: 1 – компрессор; 2 – воздушный шланг; 3 – влагоотделитель; 4 – бетон-шприц-машина; 5 – материальный шланг; 6 – сопло; 7 – регулировочный вентиль; 8 – водяной шланг; 9 – водяной насос; 10 – емкость для воды;

11 – двигатель

Этот комплект оборудования входит в РД-802. На месте произ-водства работ комплект дополняют передвижной компрессорной стан-цией производительностью не менее 5 м3/мин (ЗИФ-55, ЗИФ-55 В, ДК-9М, ПР-10). Комплект оборудования обслуживает бригада из четырех человек: моторист компрессора и электростанции, элек-трик, сопловщик, помощник сопловщика.

6.9. Ремонт локальных повреждений, раковин, сколов

Рассмотрим два различных вида локальных повреждений кон-струкции мостовой балки железобетонного пролетного строения (рис. 6.2, 6.3).

Рис. 6.2. Ремонт откола нижнего пояса балки:

1 – железобетонная балка; 2 – ремонтируемый участок; 3 – вертикальная опалубка; 4 – горизонтальная опалубка; 5 – струбцина

85

Рис. 6.3. Ремонт сквозного отверстия в ребре балки: 1 – железобетонная балка; 2 – подкладки; 3 – стяжные болты (скрутки);

4 – закладная опалубка; 5 – бруски

6.9.1. Обычные цементные растворы и бетоны

Состав обычных цементных растворов и бетонов приведен в табл. 6.4.

Таблица 6.4 Состав растворов и бетонов в весовых и объемных частях

Раствор Бетон Материал вес. ч. об. ч. вес. ч. об. ч.

Цемент 100 100 100 100 Песок 100–150 100–170 100–150 120–170 Щебень – – 200–250 180–210 Вода 45–50 75–85 40–45 68–75 Пластифици-рующие воз-духововле-кающие добавки:

ГКЖ-94 СНВ ССБ

0,05–0,2 0,005–0,02 0,15–0,2

6.9.2. Полимерцементный раствор (бетон) на основе ПВАЭ

Состав раствора в весовых частях: – цемент……………………………… 100

86

– песок……………………………….. 85–125 – щебень…………………………….. – – вода………………………………… 30–35 – 50% ПВАЭ…………………………. 25–30 Состав бетона в весовых частях: – цемент……………………………… 100 – песок……………………………….. 100–150 – щебень……………………………... 200–250 – вода………………………………… 35–40 – 50% ПВАЭ…………………………. 25–30 Раствор (бетон) укладывают мастерком (при больших объемах

раствора (бетона) насосом) на очищенную и увлажненную 10–15 % ПВАЭ поверхность. При ремонте сквозного отверстия по рис. 6.3 бетон подается через отверстие внизу щита (поз.4).

Предпочтительная область применения – средние балки.

6.9.3. Полимерраствор (бетон) на основе эпоксидных смол

Полимеррастворы (бетоны) приготовляют на основе смол ЭД-20, ЭД-22, ЭИС-1, ЭД-5, ЭД-6 (табл. 6.5).

Таблица 6.5 Состав полимерраствора (бетона) в весовых частях

Состав на основе смол ЭД-20, ЭД-22, ЭИС-1 ЭД-5 ЭД-6 Материал раствор бетон раствор

Смола 100 100 100 100 Деготь 70 50–70 Растворитель – – 20–22 20–22 Отвердитель (ПЭПА)

8–12 8–12 11–13 9–12

Пластификатор (дибутилфталат) – – – 20–25

Песок 400 350 580–650 550–650 Щебень – 500 – – Тонкомолотый напол-нитель (андезит, квар-цевый песок, цемент)

– – 250–300 250–300

87

Составы приготавливают в следующем порядке: в эпоксидную смолу вводят деготь и перемешивают, вводят отвердитель ПЭПА и снова перемешивают в течение 4–5 мин. Затем небольшими пор-циями добавляют песок и снова перемешивают. В последнюю оче-редь вводят щебень. Если дефект находится в сжатой зоне, деготь вводят в количестве 30 вес. ч. Составы укладывают по эпоксидной грунтовке. Опалубка может быть снята через 10–15 ч после затво-рения смеси отвердителем. Выбор применения бетона или раствора зависит от глубины дефекта. Максимальная крупность заполнителя должна быть не более 1/4 глубины дефекта и не более 15 мм. Пред-почтительная область применения – крайние балки, поверхности опор.

6.9.4. Бетон на комплексном вяжущем КЦК

Состав в весовых частях: – коллоидно-цементный клей ………………100 – песок ………………………………………..135 – щебень………………………………………270 – вода …………………………………………40 Бетон на вяжущем КЦК приготавливают и укладывают по

обычной технологии бетонирования с той лишь разницей, что он должен быть подвергнут в течение 10 мин виброактивации при по-мощи вибробулавы вибратора с частотой 10–14 тыс. колебаний в 1 мин. Предпочтительная область применения – средние балки.

88

7. УСТРАНЕНИЕ ТРЕЩИН В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

Влага, попадающая в трещины бетонных конструкций, разру-шает его периодическими циклами замораживания-оттаивания. Ар-матура от присутствия влаги, проникающей через трещины в за-щитном слое корродирует. Все трещины в бетоне, как и мелкие ра-ковины, должны быть заделаны.

Способ заделки трещин выбирают в зависимости от причины их образования, степени влияния на грузоподъемность и долговеч-ность сооружения, а также от величины раскрытия трещины и ее способности раскрываться под временной нагрузкой и от изменения температуры.

Трещины, расположенные вдоль арматуры и вызванные распи-ранием бетона изнутри продуктами коррозии арматуры, устраняют путем удаления защитного слоя бетона, очистки арматуры, ее обра-ботки и восстановления защитного слоя по технологии заделки крупных дефектов.

Стабилизировавшиеся трещины рекомендуется заделывать же-сткими цементными и полимерцементными составами, а трещины, изменяющиеся под воздействием временной нагрузки и температу-ры, – материалами, обладающими высокими эластичными свойст-вами. Эти составы не восстанавливают сниженную трещинами же-сткость конструкции, а только защищают арматуру и внутренние части бетона от просачивания влаги.

При изменении трещин на 0,1 мм их покрывают полимерце-ментными составами на основе эпоксидных смол или латекса СКС-65ГП, а при изменении трещин на 0,15 мм и более их покры-вают более эластичными материалами, например, тиоколовыми герметиками.

Все работы по заделке трещин ведут в теплое и сухое время года при температуре не ниже 10 ºС. В жаркую погоду работы вести не следует, из-за сокращения жизнеспособности составов. На рабо-

89

ты по инъецированию трещин с применением механизмов высокого давления 5 атм и более составляют проект с расчетом элементов на прочность.

7.1. Герметизация трещин без восстановления целостности элемента

Поверхностная герметизация – покрытие сетки трещин рас-крытием до 0,15 мм защитными пленкообразующими материалами аналогично устранению шелушения бетона (см. подразд. 6.3).

Глубинная герметизация – нагнетание в трещины на глубину 2–3 см атмосферостойких и эластичных материалов (герметиков, эпоксидных компаундов, составов на основе синтетического латек-са, тиокола и др.). Глубинную герметизацию выполняют ручным шприцем при давлении до 0,4 МПа.

Резиновый уплотнитель шприца (наконечник) охватывает уча-сток трещины длиной 5 см. После нагнетания материала шприц без отрыва от бетона передвигают вдоль трещин на 4–5 см и продол-жают нагнетание (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Ремонт трещин методом инъецирования: 1 – шарнир-упор;

2 – винтовой домкрат; 3 – резиновый шланг; 4 – стальная плита; 5 – трещины; 6 – резиновый уплотнитель; 7 – стальная трубка

Для герметизации трещин рекомендуются тиоколовые герме-тики (табл. 7.1).

90

Таблица 7.1 Состав герметиков в весовых частях

Марки герметиков Материал

У-30М АМ-0,5 У-30,

МЭС-10 51-УТ-38

Герметизирующая паста:

У-30 А-0,5 У-30, МЭС-10

100

100

100

100

Вулканизирующая паста:

№9 №30

67%-ный водный раствор двухромовокислого натра (Na2Cr2O7)

5–9

17–28

8–15

8–10

Наполнитель, пластифи-катор – каменноугольная смола

– – – 38,5

Ускоритель вулканиза-ции – дифенилгуанидин

– – 0,4–11 –

Может также применяться однокомпонентный силиконовый герметик «Эластосил 11-01в».

Типовые герметики готовят в следующей последовательности: в герметизирующие пасты вводят вулканизирующие пасты, смесь тщательно перемешивают в течение 5 мин, затем добавляют уско-ритель вулканизации и перемешивают еще 3–5 мин. Частоты вра-щения мешалок не должны превышать 80 об/мин во избежание на-грева материалов, снижающего жизнеспособность герметика.

Вязкость применяемого состава зависит от величины раскры-тия трещин: при а = 0,2…1 мм вязкость должна быть30–60 с, при а = = 1…2 мм – 45–70 с, при а = 2…3 мм – 60–90 с.

Растворителями для тиоколовых герметиков являются: ацетон, этилацетат, циклогексан, растворитель Р-5. Наиболее эффективным

91

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, предвари-тельно смочив место герметизации 10%-ной латексной эмульсией.

7.2. Герметизация трещин с восстановлением целостности. Прочностная заделка трещин

7.2.1. Наклейка на трещины металлических и стеклопластиковых 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 толщи-ной 1–5 мм.

Наклеивание осуществляют с помощью эпоксидного клея сле-дующего 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 (назна-чают) 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. Ис-пользовать 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-

92

ким устройством можно инъецировать трещины шириной раскры-тия 0,15–0,20 мм глубиной 20–30 мм.

Рис. 7.2. Ремонт трещин методом инъецирования: 1 – всасывающая трубка;

2 – навинчивающая крышка; 3 – патрубок для полимерного состава; 4 – патрубок для воздуха; 5 – полиэтиленовая бутыль емкостью 1,5–2 л;

6 – ремонтный состав; 7 – ремонтируемая конструкция; 8 – штуцер из фанеры d = 10 мм размером 80×100 мм; 9 – запрессованная в фанеру металлическая трубка; 10 – резиновый шланг; 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 инъециро-

вания с добавлением наполнителя (цемента, мела или каолина) в количестве 100–200 вес. ч. от веса смолы;

4) наклейка на трещины между штуцерами полос из стекло-ткани или замазка трещины компаундом;

5) нагнетание в трещины компаундов через штуцеры через су-тки 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).

93

Рис. 7.3. Заделка штуцера в конструкции: 1 – эпоксидный клей; 2 – трещины

В бетоне вдоль трещины разбуривают скважины d =12 мм, глу-биной до 60 мм с шагом в зависимости от ширины раскрытия тре-щины:

ширина трещины, мм <0,3 0,3–0,5 0,5–1,0 >1,0 шаг скважины, см 15 20–25 40 50 Технология производства работ по заделке трещин аналогична

описанной выше с постепенным увеличением давления по 0,05 МПа. При составлении проекта работ по заделке трещин, при необ-

ходимости, разрабатывается план организации движения транспор-та. Деформации конструкции и вибрация, вызванная движением транспорта, могут повлиять на качество схватывания ремонтного состава. Поэтому в некоторых случаях следует закрыть движение на время работ. Иногда достаточно организовать объезд моста для тя-желого транспорта. Если движение не перекрывается, на дороге ус-танавливается ограничение скорости в 30 км/ч и устраняются не-достатки дорожного покрытия, вызывающие динамическую нагруз-ку на конструкцию. Для более полного заполнения трещин ремонт-ным составом перед началом проведения работ рекомендуется не-большой пригруз конструкции, который, в случае применения по-лимерных материалов, снимается через 6–10 ч.

Для инъецирования трещин применяются составы на основе эпоксидных смол ЭД-5, ЭД-20, ЭД-22 или на основе полиэфирной смолы ПН-1 (табл. 7.2, 7.3). Для эпоксидных смол в качестве пла-

94

стификаторов применяется фуриловый спирт, дибутилфталат, ла-проксид, 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

Состав, вес. ч. Материал 1 2 3

Смола 100 100 100 Перекись бензола 3–5 Гидроперекись изопропи-ленбензола (гипериз)

3–5 3–5

Нафтанат кобальта 8–10 Диметиланилин 8–10 Ускоритель В 8–10

Таблица 7.3

Составы компаундов для прочностной заделки трещин на основе эпоксидной смолы ЭД-20

Состав, вес. ч., при температуре бетона (ºС) отрицательной положительной Материал

20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 Смола 100 Лапроксид 603 50 ПЭПА 11–12 10–11 10–11 9–10 8–9 Смола 100 Фуриловый спирт 20

ТЭА 5 ПЭПА 20 15 11 8 6 Смола 100 Фуриловый спирт 25

ПЭПА 30 30 25 25

95

Окончание табл. 7.3 Состав, вес. ч., при температуре бетона (ºС)

отрицательной положительной Материал 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30

Ускоритель твердения (солянокислый аналаин)

3,6

Смола 100 Дибутилфталат 25 ПЭПА 15 9 7 7

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.

96

8. СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕМОНТА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ 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 приво-дит в процессе эксплуатации к отслоению защитных покрытий от защищаемой конструкции с последующей потерей своих защитных функций.

2. Необходимость в предварительном устранении причин ув-лажнения, 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 дей-ствия, применение которых в значительной степени повышает экс-плутационные характеристики бетона.

Принцип их действия заключается в проникновении под воз-действием осмотического давления химически активных веществ материала в пористо-трещиновато-капиллярную структуру бетона, где, взаимодействуя с компонентами цементного камня, они обра-зуют нерастворимые нитевидные кристаллы, заполняющие микро-трещины, 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 бе-тона.

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

97

деляющую раствор от чистого растворителя или раствора меньшей концентрации. Обусловлен стремлением системы к термодинами-ческому 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 хло-ридов, влияния серы и азота. Ингибитор наносят кистью в два слоя. Перед нанесением состава арматуру необходимо очистить от ржав-чины и сразу же нанести первый слой. Второй слой можно наносить через 30 мин после нанесения первого слоя. Через 60 мин после вы-полнения противокоррозионного покрытия можно наносить ре-монтный и связующий составы. Расход ингибитора 1 кг/м2.

Ингибиторы – вещества, снижающие скорость химических ре-акций. Применяются для предотвращения или замедления нежела-тельных процессов: коррозии металлов, старения полимеров и т.п.

VANDEX CRS REPAIR MORTAR 05 – ремонтный и связую-щий состав на основе цемента с модифицирующими и полимерны-ми добавками.

Затвердевший состав обладает хорошей совместимостью с бе-тоном, 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).

98

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 со-става его следует предохранять в течение 2–3 недель от быстрого высыхания, укрыв полиэтиленовой пленкой или влажной мешкови-ной.

8.2. Материалы торговой марки XYPEX CHEMICAL CORP

Ингибитор коррозии MCI-2020 – мигрирующий коррозион-ный ингибитор. Предохраняет сталь в бетоне от коррозии даже при наличии высокого уровня хлоридов, серы и азота. MCI-2020 прони-кает в бетон вместе с диффузией воды в порах бетона, в виде паров, а также через микротрещины, образуя молекулярный слой органи-ческого 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 обраба-тывается ингибитором с помощью кисти или пневмораспылителя. Расход ингибитора 0,8 л/м2.

Ингибитор коррозии MCI-2000 – предназначен для использо-вания 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 концентра-цией 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 составля-ет 14,2–22,0 МПа, через 7 дней – 17,9–31,2 МПа в зависимости от соотношения порошок : вода.

99

Компоненты материала, нанесенные на бетонную поверхность, проникают внутрь бетона по его порам и капиллярам даже против высокого гидростатического давления. В результате активной хи-мической реакции между компонентами материала «Xypex» и со-ставляющими самого бетона образуются кристаллические структу-ры, по своему составу сходные с бетоном. Эти образования, плотно заполняя собой все поры и микропустоты, уплотняют структуру бетона, обеспечивая таким образом надежную водонепроницае-мость. Минимальное давление, при котором стыки и полости, заче-каненные «Xypex», сохраняют водонепроницаемость, 1 МПа. Кри-сталлические образования, не пропуская воду, в то же время не препятствуют движению воздуха, позволяя бетону «дышать». Кон-струкции, обработанные этим материалом, противостоят воздейст-вию большинства агрессивных сред, предотвращая коррозию арма-туры, водородный показатель pH теста не менее 10. Материал «Xypex» инертен, не содержит растворителей и не выделяет испа-рений. 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 качест-ве покрытия проникающего действия для железобетонных конст-рукций, 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» произво-дится путем затворения сухой смеси водой и перемешивания в низ-коскоростном смесителе или вручную в течение 5–7 мин до полу-чения однородной пластичной массы. Количество воды при затво-рении может составлять от 18–25 % по массе. Нельзя затворять смесь водой в количестве более 25 % и нельзя добавлять воду в го-товый материал для увеличения времени работоспособности. Вода должна иметь комнатную температуру. Время приготовления рас-твора не должно превышать 1,5 мин. Срок схватывания материала

100

составляет от 40 до 120 мин. Жизнеспособность материала 30–40 мин. Материал обладает хорошей совместимостью с бетоном на цемент-ном вяжущем, не рекомендуется для защиты поверхностей, изго-товленных 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 от-

рицательном 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 лик-

видации аварийных протечек воды, время схватывания от 30 с до 5 мин в зависимости от температуры.

«Гидротэкс-У» – универсальный, водонепроницаемый ре-монтный 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 высоки-ми 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;

101

– затворить «Гидротэкс-Б» водой в количестве 16 % по массе, тщательно перемешать, время затворения не более 1,5 мин;

– разминая руками, сформировать полученную массу в виде шара;

– приготовленный раствор с силой вдавить в разделанное ме-сто протечки, прижать и удерживать с усилием в течение 3–5 мин, свищ заполнить на всю глубину, оставляя сверху незаполненным примерно на 5–10 мм для обработки «Гидротэксом-В»;

– через 1 ч после блокирования течи ремонтируемая поверх-ность изолируется «Гидротэксом-В».

Нанесение защитных покрытий производится следующим об-разом:

1. Очистить поврежденные участки конструкции от старого разрушающегося бетона, обнажить пораженную коррозией армату-ру. Промыть и высушить бетонные поверхности. Обработать от-крытую арматуру антикоррозионными составами и пассивирующи-ми пастами.

2. На участках с глубиной поражения бетона 5–15 см на ув-лажненную водой поверхность нанести праймерный слой «Гидро-тэкса-В» толщиной 0,5–2 мм. Для праймерного слоя затворить по-рошок водой в количестве 25 % по массе.

3. Нанести ремонтный состав из обычного бетона или раствора на ремонтируемую поверхность (рис. 8.1).

4. Нанести защитный слой «Гидротэкс-В» по всей поверхности защищаемой конструкции толщиной 2–5 мм. Порошок затворять водой в количестве 18–22 % по массе.

Рис. 8.1. Ремонт конструкций материалами «Гидротэкс»

Расход материалов «Гидротэкс» устанавливается из расчета плотности материала 2,1 г/см3 (2,1 т/м3).

102

8.4. Ремонтные материалы торговой марки MAPEI

Характеристика ремонтных материалов MAPEI дана в табл. 8.1. Таблица 8.1

Область применения материалов MAPEI

№ п/п

Материал Описание Область применения

1 Mapegrout Thixotropic, тиксотропный тип; Mapegrout Т40, тиксотропный тип

Растворная смесь с компенсированной усадкой. Макси-мальная крупность заполнителя 3 мм

Применять при глубине разруше-ния бетона от 10* до 35 мм. 1. Ремонт поврежденных бетон-ных поверхностей, разрушенных в результате коррозии арматуры. 2. Восстановление бетонных по-верхностей каналов и гидротех-нических сооружений. 3. Ремонт неровностей поверхно-сти, включая поверхности с от-крытыми зернами заполнителя, швы между старым и свежезали-тым бетоном, отверстия от распо-рок опалубки, выступающие стержни арматуры и т.д. 4. Заполнение жестких швов

2 Mapegrout Hi-Flow, наливной тип

Растворная смесь с компенсированной усадкой. Макси-мальная крупность заполнителя 3 мм

Применять при глубине разруше-ния бетона до 20 мм. 1. Структурное восстановление железобетонных балок и стоек. 2. Восстановление подверженных большим нагрузкам нижних кро-мок бетонных балок. 3. Заполнение жестких швов

3 Mapefill, наливной тип

Растворная смесь с компенсированной усадкой. Макси-мальная крупность заполнителя 3 мм

Применять при толщине разру-шения бетона от 20 до 60 мм. Омоноличивание стыков сборных железобетонных конструкций; ремонт железобетонных конст-рукций, подвергающихся вибра-ционным и умеренным динами-ческим нагрузкам

103

Продолжение табл. 8.1 № п/п

Материал Описание Область применения

4 Mapegrout MF, тиксотроп-ный тип

Растворная смесь с компенсированной усадкой. Содержит гибкую металличе-скую фибру. Мак-симальная круп-ность заполнителя 3 мм

Применять при толщине разруше-ния бетона от 20 до 60 мм. Можно применять без установки дополнительной арматуры для долговечного и надежного ремонта железобетонных элементов: стойки и балки, прочные конструкции, мостовые пролеты, дамбы, под-порные стенки, каналы и т.п.

5 Mapegrout SF, наливной тип

Растворная смесь с компенсирован-ной усадкой. Со-держит гибкую металлическую фибру (проволоч-ного типа). Мак-симальная круп-ность заполнителя 3 мм

Применять при толщине бетона от 20 до 60 мм. 1. Ремонт бетонных дорожных и аэродромных покрытий с промыш-ленными нагрузками. 2. Укладка несущих дорожных покрытий. 3. Ремонт конструкций, подвер-женных ударным и динамическим нагрузкам, так как он обеспечивает несущую способность конструкций даже после того, как образовались трещины

6 Mapegrout Hi-Flow 10, наливной тип

Бетонная смесь с компенсирован-ной усадкой. Мак-симальная круп-ность заполнителя 10 мм

Применять при толщине разруше-ния бетона от 40 до 100 мм. 1. Ремонт элементов конструкций (армированные или преднапря-женные балки при статических и динамических нагрузках, перекры-тия, мостовые плиты и т.д.), ремонт морских сооружений. 2. Структурное восстановление железобетонных балок и стоек. 3. Восстановление подверженных большим нагрузкам нижних кро-мок бетонных балок виадуков. 4. Заполнение жестких швов меж-ду железобетонными элементами

104

Окончание табл. 8.1 № п/п

Материал Описание Область применения

7 Mapefill 10, наливной тип

Бетонная расши-ряющаяся смесь. Максимальная крупность заполни-теля 10 мм

Применять при толщине разру-шения бетона от 40 до 100 мм. 1. Анкеровка металлических кон-струкций. 2. Заполнение жестких швов ме-жду элементами из бетона и сборного бетона

8 АРБ-10, наливной тип

Бетонная смесь с компенсированной усадкой. Максимальная крупность заполни-теля 10 мм

Применять при толщине разру-шения бетона от 70 до 300 мм. 1. Ремонт бетонных сборных и монолитных аэродромных до-рожных покрытий и мостов. 2. Ремонт с частичной или пол-ной заменой монолитных цемен-тобетонных аэродромных плит покрытий. 3. Ремонт бетонных и железобе-тонных конструкций, включая основания под уклоном

9 АРБ-10Ф, наливной тип

Бетонная смесь с компенсированной усадкой. Содержит металлическую фибру (проволоч-ного типа). Макси-мальная крупность заполнителя 10 мм

Применять при толщине разру-шения бетона от 50 до 300 мм. 1. Ремонт бетонных сборных и монолитных аэродромных до-рожных покрытий и мостов. 2. Ремонт с частичной или пол-ной заменой монолитных цемен-тобетонных аэродромных плит покрытий. 3. Ремонт бетонных и железобе-тонных конструкций, включая основания под уклон

* При укладке толщиной 10 мм всегда необходимо обеспечивать влажностное твердение путем распыления воды в течение 24 ч или путем нанесения на поверхность кюринговых материалов Mapecure E или Mapecure S.

105

Технические характеристики материалов приведены в табл. 8.2. В линейке материалов торговой марки MAPEI помимо ремонтных материалов, указанных в табл. 8.2, имеются инъекционные мате-риалы для структурного востановления целостности бетонных кон-струкций и материалы для вторичной защиты бетонных конструк-ций от агрессивных факторов, а именно:

– эпоксидные инъекционные материалы Eporip и Eporip Turbo для ремонта трещин, для создания жесткого гидроизоляционного слоя;

– эпоксидная смола Epojet для монолитного восстановления несущих конструкций, растрескавшихся под воздействием чрезмер-ных нагрузок, ударов, сейсмических явлений;

– эпоксидная смола Epojet LV с очень низкой вязкостью для инъекций в микротрещины, для монолитного восстановления по-трескавшихся поверхностей и укрепления структуры конструкций из камня и бетона под низким давлением или атмосферным давле-нием;

– инъекционные материалы на цементной основе Stabilcem низковязкое расширяющееся цементное вяжущее, используется для заполнения полостей и трещин в каменной и кирпичной кладке, а также для заполнения внутренних пор в бетоне и камне;

– сверхжидкая однокомпонентная полиуретановая смола Res-foam 1KM для инъекций с регулируемым временем схватывания. Предназначена для гидроизоляции бетонных и каменных конструк-ций, скалистых пород, подверженных интенсивному просачиванию воды;

– низковязкая полиуретановая смола с быстрым схватыванием Foamjet F для инъекций с целью консолидации и гидроизоляции конструкций, подверженных слабым протечкам воды. Благодаря высокой текучести проникает в трещины шириной несколько сот микрон и обеспечивает герметизацию даже в случае поступления воды;

– полиуретановая смола повышенной вязкости со сверхбыст-рым временем схватывания Foamjet T для инъекций в целях консо-лидации и гидроизоляции конструкций, подверженных сильным протечкам воды под высоким давлением;

10

6

Таблица

8.2

Техническая характеристика

материалов торговой

марки

MA

PE

I

Наименование

показателя

Map

efill

10

M

apef

ill АРБ

-10

Map

e-gr

out

Thi

xotr

opi

c

Map

e-gr

out

Hi-F

low

Map

e-gr

out

Hi-F

low

10

Map

e-gr

out

T40

Map

e-gr

out

SF

АРБ

-10Ф

M

ape-

grou

t M

F

Фибронаполни-

тель

Отсутствует

Полим

ерны

й Полим

ерны

й Полим

ерны

й /

металлический

жесткий

эластичны

й Удобоуклады

-ваемость

, мм

210–

260

270–

300

145–

160

150–

170

300–

340

210–

260

170–

190

190–

210

145–

160 1

65–1

85

Предел прочно

-сти

на сж

атие

, МПа,

не менее:

через

24 ч

30

32

30

25

35

30

8 30

40

20

через

28 сут

60

70

65

60

80

60

40

60

75

60

Предел прочно

-сти на

растяже-

ние при изгибе

, МПа,

не менее:

через

24 ч

5 5

5 4,

5 7

4 2

10

9 8

через

28 сут

8 9

8 9

12

8 7

15

14

11

Предел прочно

-сти сцепления с

бетоном

в воз-

расте

28 сут,

МПа,

не менее

2 3

2 2

3 2

2 2

2 2

Примечание.

Сохраняемость

удобоуклады

ваемости

не менее

60 ми

н; марка

морозостойкости

F30

0; мар

-ка

водопроницаемости

не ниже

W16

.

107

– эластичное, износостойкое эпоксидно-полиуретановое по-крытие Mapecoat BS1 для защиты и гидроизоляции бетонных по-верхностей;

– двухкомпонентные составы на цементной основе Mapelastic и Mapelastic Smart для создания высокоэластичного защитного гид-роизоляционного слоя бетонных конструкций, особенно подвер-женных растрескиванию;

– эластичная защитно-декоративная краска на основе акрило-вых смол Elastocolor используется для защиты бетона и цементных поверхностей от агрессивного воздействия атмосферных осадков. После высыхания формирует высокоэластичную водонепроницае-мую пленку, которая придает конструкции приятный внешний вид;

– акриловая полупрозрачная вододисперсионная краска Colo-rite Betone для защиты наружных поверхностей бетонных и железо-бетонных конструкций от атмосферных воздействий, выхлопных газов. Обладает высокой стойкостью к неблагоприятным воздейст-виям и долговечностью;

– защитные пленкообразующие составы Mapecure E и Mapecure S используются для защиты от быстрого испарения воды с поверхности свежего бетона, подверженного воздействию солнца и ветра.

8.5. Другие материалы

«Акриллик-Патч» – однокомпонентный порошок на цемент-ной основе, модифицированный полимерами, включает в себя спе-циальные добавки, ускоряющие сроки схватывания и набор прочно-сти. «Акриллик-Патч» обеспечивает непроницаемость покрытия при нормальном гидростатическом давлении, большую адгезию к ремонтируемой поверхности, высокую прочность на сжатие, растя-жение и изгиб (табл. 8.3). С помощью этого материала обеспечива-ются повышенные требования к прочности на сжатие, растяжение при изгибе и морозостойкости. Раствор при твердении увеличивает-ся в объеме. «Акриллик-Патч» может быть использован в качестве водоустойчивого покрытия и работы под воздействием воды. Стоек

108

к химическим воздействиям. Перед применением смешивается с водой в соотношении (по массе) порошок : вода (5,3–5,6) :1,0.

Таблица 8.3 Основные технические характеристики «Акриллик-Патч»

Величина показателя при твердении Наименование показателя

воздушном водном Сопротивление при сжатии, МПа, не менее:

1 ч 24 ч 7 дн. 28 сут

1,5 23 35 40

1,2 19,3 45

45,5 Прочность на растяжение при изгибе на 28 сут, МПа, не менее 6,2

Марка бетона по морозостойкости F, не менее 300

Адгезия к бетону на 28 сут, МПа Более 17,2 Сроки схватывания, мин, при отно-шении (по массе) порошок : вода (5,3–5,6):1 и температуре 23 ºС:

начало схватывания конец схватывания

15–30 30–45

HD-25 – быстросхватывающийся однокомпонентный состав на цементной основе, модифицированный полимерами, ускоряющими сроки схватывания и рост прочности.

Технические характеристики HD-25: Предел прочности при сжатии, МПа, не менее:

3 ч…………………………………………………….16,5 24 ч…………………………………………………...22,0 3 сут………………………………………………….26,2 7 сут………………………………………………….28,2 28 сут………………………………………………...34,5

Прочность сцепления, МПа (7 сут)………………………7,6 Прочность при изгибе, МПа (28 сут)…………………….7,6 Марка бетона по морозостойкости F, не менее…………300

109

Сроки схватывания, мин, при температуре 22 ºС: – начало схватывания…………………………………20 – конец схватывания……………………………..........30

Изменение длины (%) затвердевшего цементного раствора и бетона (28 сут) водное / воздушное выдерживание…………………………………...0,0005/0,041

J-40 – нерасслаивающаяся акриловая латексная эмульсия, ис-пользуется для сцепления укладываемого бетона со старым бето-ном.

Фибра – полипропиленовые волокна, добавляемые в бетон или раствор. При перемешивании равномерно распределяется по всему объему, создавая пространственное армирование; повышает сопро-тивление усадочному трещинообразованию.

«Интераквил» – полимерный кремнеорганический состав на водной основе, применяется для гидрофобизации бетонных поверх-ностей.

Перед применением концентрат «Интераквила» разбавляется водой в соотношении от 1:10 до 1:20 в зависимости от пористости и впитывающей способности основания обрабатываемого бетона. Го-товый для применения раствор наносить на обрабатываемую по-верхность с помощью кисти, валика или распылителя до ее полного насыщения методом «мокрым по мокрому». Расход 0,7 л/м2.

Сухие смеси и пасты «КТ трон» производства ООО Компа-ния «Кров Трейд» (г. Екатеринбург).

«КТ трон» – гидроизоляционный материал проникающего дей-ствия на основе специальных цементов, содержащий кварцевый на-полнитель и модифицированный активными химическими добавками.

Технические характеристики материала «КТ трон-1»: Расход воды для затворения для нанесения кистью или механическим способом, л/кг……………...

0,56

Жизнеспособность раствора, мин………………………. 30 Повышение марки водонепроницаемости бетона, не менее……………………………………………………

2 ступени (4 атм)

110

Влияние на морозостойкость бетона, обработанного материалом………………………………………………..

повышает на F200

Температура применения (окружающей среды), ºС…… +5…+35 Климатические зоны применения………………………. все Эксплуатация обработанных поверхностей в условиях агрессивных сред, pH…………………………………….

3–13

Из отечественных материалов для защиты бетонных конструк-ций широко применяются наряду с упомянутыми выше материала-ми «Гидротекс», «КТ трон» также «Пенетрекс», ЗАС (ЗАС-1, ЗАС-2, ЗАС-3), ремонтные смеси торговой марки «ЦМИД» и др.

111

9. ПРИМЕРЫ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА СОВРЕМЕННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

9.1. Ремонт плиты проезжей части

Ремонт поверхностей железобетонных конструкций, повреж-денных на глубину до 60 мм с восстановлением гидроизолирующих свойств современными материалами производится в следующей последовательности:

1. Подготовка бетонной поверхности и обнаженной арматуры: – очистить поврежденные участки конструкции от разру-

шающегося бетона; – удалить жировые пятна ветошью, смоченной ацетоном или

другим растворителем; – обработать открытую арматуру антикоррозионными соста-

вами и пассивирующими пастами; – промыть и высушить бетонную поверхность и обработан-

ную арматуру; выдерживать после промывки арматуры не более 6 ч; – обработать поверхность ингибитором коррозии МСI-2020 с

помощью кисти или распылителем. Расход ингибитора 0,8 л/м2. 2. Грунтовка обработанной поверхности. Состав грунтовки,

вес.ч.: НД–25 – 100; вода – 17–18; фибра – 1; J-40 – 4–5. 3. Выдерживание перед нанесением выравнивающего слоя не

менее 3 ч. 4. Нанесение выравнивающего слоя. Состав выравнивающего

слоя, вес. ч.: цемент М500 – 100; песок – 200; щебень фракции 10 мм – 60–80; суперпластификатор – 1; J-40 – 15; ингибитор корро-зии МСI-2000 – 1,4 л/м3 раствора. Состав наносят вручную с помо-щью мастерка слоями. Толщина слоя не должна превышать 25 мм. Перед нанесением следующего слоя покрытия выравнивающий слой необходимо выдержать в течение 12 ч при температуре 20 ºС.

5. Нанесение финишного слоя распылением. Состав финишно-го слоя, вес. ч.: «Акриллик-Патч» или НД-25 – 100; J-40 – 10; вода – 15.

112

Ремонт защитного слоя конструкции ездового полотна толщи-ной 4 см. Состав защитного слоя, вес.ч.: цемент М500 – 100; песок – 250; J-40 – 20; суперпластификатор С-3 – 1; фибра – 2 кг/м3 раство-ра; МСI-2000 – 2 л/м3 раствора.

9.2. Ремонт монолитной железобетонной опоры

Основные данные для выбора технологии ремонта и ремонт-ных материалов:

1) опора выполнена из монолитного бетона класса по прочно-сти В15 марки по морозостойкости F100 и марки по водонепрони-цаемости W4;

2) защитный слой бетона для рабочей арматуры сеток днища равен 70 мм, вертикальных сеток стен 35 мм;

3) в результате воздействия среды бетон имеет поверхностные повреждения в виде сколов, трещин вдоль арматуры, коррозии бе-тона, разрушения бетона;

4) защитный слой бетона карбонизирован на всю толщину и не обладает защитными свойствами по отношению к арматуре, часть защитного слоя бетона отслоилась;

5) оголенная арматура корродирована. Технология ремонта бетонных поверхностей опоры включает в

себя следующие работы: 1. Очистка бетонной поверхности от грязи, разрушившегося и

карбонизированного слоя бетона на глубину до 7 см механическими способами (например, отбойными молотками, струей высокого дав-ления, другим инструментом, оборудованным насадками) без по-вреждения арматуры и закладных деталей. Контроль достаточности снятия слоя бетона должен определяться степенью карбонизации оставшегося бетона по величине водородного показателя (рН ≥ 11). Предварительное определение показателя рН производится нанесе-нием на очищенный бетон 1%-ного спиртового раствора фенолфта-леина, при рН > 9 бетон окрашивается в малиновый цвет. Карбони-зированный бетон (рН < 9) не окрашивается. Точное определение показателя рН производится по ГОСТ 5382–91. Работы производить после оттаивания промороженного бетона.

113

2. Обработка открытой арматуры, включающая в себя следую-щие операции: удаление ржавчины; обезжиривание; промывка, сушка.

Удаление ржавчины с поверхности арматуры можно выпол-нить тремя способами: травлением; механическими методами; с помощью грунтовок-преобразователей.

Травление производить травильной пастой, наносимой на по-верхность арматуры пастопультом или лопаточкой. После выдер-живания арматуры под травильной пастой в течение 2–5 ч, пасту удалить, арматуру промыть и на 30–60 мин нанести пассивирую-щую пасту. Затем поверхность промыть и высушить.

При механическом методе удаление ржавчины производить ручным инструментом (щетками из стальной проволоки) или меха-низированным инструментом (пневматические; насадки-щетки ме-таллические зачистные к дрелям; шлифовальные машины).

Обезжиривание арматуры производить ветошью, смоченной бензином или уайт-спиритом.

Промывку арматуры производить дистиллированной водой. Сушку производить естественным способом или обдувом очищен-ным воздухом компрессора.

Дальнейшая технология ремонта бетонных поверхностей опо-ры разработана в двух вариантах. Вариант 1 (основной) разработан с применением материалов фирмы Хурех Chemical Corporation, ва-риант 2 – с использованием материалов системы «Гидротекс».

Вариант 1. После очистки бетонной поверхности (от грязи, разрушившегося и карбонизированного слоя бетона) и обработки открытой арматуры выполняются следующие работы:

1. Обработка бетонной поверхности ингибитором коррозии MCI-2020 фирмы Хурех Corporation. Материал наносится на очи-щенную и обезжиренную поверхность поверхность бетона и арма-туры пульверизатором или кистью. Расход материала 0,8 л/м2. При-меняемый ингибитор не влияет на качество бетона. Проникая в бе-тон через микротрещины и капилляры, ингибитор образует слой неорганического кристаллического вещества, который осуществля-ет анодно-катодную защиту металла (арматуры).

114

2. Нанесение на бетонные поверхности праймерного слоя Ху-рех Concentrate. Соотношение по объему Хурех Concentrate и воды 3:1, расход состава 1,1 кг/м2 . Плотность порошка Хурех Concentrate 1,5 г/см3. Состав наносится кистью, пульверизатором.

3. Закрепление на вертикальных бетонных поверхностях арма-турных сеток ЗВр – 100/100(50/50) прихваткой к существующей арматуре.

4. Нанесение ремонтного слоя из обычного мелкозернистого бетона набрызгом, общей толщиной до 6 см. Состав бетона: цемент, песок, щебень в соотношении 1:3:2. Щебень фракции 5–10 или 10–15 по ГОСТ 8267–93. В состав ремонтного слоя бетона добавить ингибитор MCI-2000, расход бетона 1,1 л/м3.

5. Нанесение защитного слоя Хурех Concentrate. Соотношение по объему Хурех Concentrate и воды 3:1, расход состава 1,1 кг/м2. Состав наносится кистью, пульверизатором.

6. Нанесение упрочняющего слоя Хурех Modified. Соотноше-ние по объему Хурех Modified и воды 3:1, расход состава 1,1 кг/м2. Состав наносится кистью, пульверизатором.

7. Нанесение краскораспылителем двух слоев гидрофобизи-рующего состава. Расход 100–120 г/м2. В качестве гидрофобизи-рующих составов применять водные эмульсии полиэтилгидросилок-сановой гидрофобизирующей жидкости 136-41 (ГОСТ 10834–76) или 10–15 % водные эмульсии жидкости 119-215 (ТУ 6-02-1-430–85).

8. Нанесение кремнийорганической краски «Стилтэк-1» (ТУ 2312-001-23048297–94) в 3 слоя. Краску наносить распылите-лем, кистью. Расход краски на один слой 100 г/м2.

Вариант 2. После очистки бетонной поверхности (от грязи, разрушившегося и карбонизированного слоя бетона) и обработки открытой арматуры выполняются следующие работы:

1. Обработка бетонной поверхности ингибиторами проникаю-щего действия Yandex CRS Corrosion Protection АС (расход пример-но 1,0 л/м2).

2. По увлажненной водой поверхности нанести праймерный слой композиции «Гидротекс-В». Толщина слоя 0,5–2,0 мм. Состав наносится пневмораспылителем или кистью. Для праймерного слоя

115

порошок «Гидротекс-В» затворяется водой в количестве 25 % по массе.

3. Закрепление на вертикальных бетонных поверхностях арма-турных сеток ЗВр-1 100/100(50/50) прихваткой к существующей арматуре.

4. Нанесение ремонтного слоя из обычного мелкозернистого бетона, набрызгом, общей толщиной до 6 см. Состав бетона: це-мент, песок, щебень в соотношении 1:3:2. Щебень фракции 5–10 или 10–15 по ГОСТ 8267–93. В состав ремонтного слоя бетона до-бавить ингибитор MCI-2000, расход бетона 1,1 л/м3.

5. Нанесение защитного слоя из композиции «Гидротекс-В» толщиной 2–5 мм. Состав наносится мастерком. Для защитного слоя порошок «Гидротекс-В» затворяется водой в количестве 18–22 % по массе.

6. Нанесение гидрофобизирующих составов краскораспылите-лем не менее чем в 2 слоя. Расход 100–120 г/м2. В качестве гид-рофобизирующих составов применять 10–15%-ные водные эмуль-сии полиэтилгидросилоксановой гидрофобизирующей жидкости 136-41 (ГОСТ 10834–76) или 10–15 % водные эмульсии жидкости 119-15 (ТУ6-02-1-430–85).

7. Нанесение кремнийорганической краски «Силтэк-1» в 3 слоя. Краску наносить распылителем, кистью.

116

10. ПРИМЕРЫ РЕМОНТА И УСИЛЕНИЯ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ И ОПОР

10.1. Ремонт стыка диафрагм

Повреждения в сварных стыках диафрагм между балками про-летных строений (срез или изгиб накладок) устраняют путем под-варки старых или приварки новых металлических накладок взамен поврежденным. Изогнутые накладки заменяют, приваривая новые накладки с использованием дополнительных прокладок (рис. 10.1).

Рис. 10.1. Ремонт стыка диафрагм на стальных накладках:

1 – неправильно приваренная накладка; 2 – диафрагма; 3 – дополнительная подкладка; 4 – правильно приваренная

накладка; 5 – закладная деталь

Накладки с дефектами срубают по сварным швам. Работы по замене накладок выполняют при ограниченном режиме движения по мосту (скорости и нагрузки). Накладки следует заменять одно-временно не более чем в одном стыке диафрагм. Новые накладки после их приварки очищают от ржавчины и окрашивают синтетиче-скими или полимерцементными красками.

10.2. Ремонт торцов балок

Глубокие сколы торцов балок с повреждением зоны опирания ремонтируют полимербетоном на основе эпоксидных смол (рис. 10.2). Одновременно усиливают нижнюю грань ребра балки швеллером или стальным листом, приклеенным снизу балки эпок-

117

сидным клеем к бетону. Составы полимербетона и клея приведены в разд. 7. Ремонт производят поддомкрачивая балку с поврежденно-го конца. Движение по мосту должно быть закрыто.

Рис. 10.2. Ремонт торцов балок при глубоких сколах: 1 – штрабы;

2 – полимербетон; 3 – сколы торцов балок; 4 – швеллер; 5 – резиновые опорные части; 6 – эпоксидный клей;

7 – упоры из стержней d = 12 мм

Рис.10.3. Армирование торца балки: 1 – полимербетон; 2 – коротыш d = 8 мм; 3 – стержни армирования торца

d = 8 мм (2 шт.); 4 – сварной шов; 5 – швеллер

Армирование ремонтируемого торца балки производят по схе-ме на рис. 10.3.

118

10.3. Ремонт опорных частей и стоечных опор

Железобетонные балки в опорных частях, имеющие сколы и трещины и резиновые опорные части с дефектами, заменяют. Для этого пролетное строение поддомкрачивают с опоры или специаль-но устроенных подмостей и под него подводят в проектное положе-ние новые опорные части.

В случае повреждения (разру-шения) бетона в отдельных стойках опоры в зоне переменного уровня воды и ледохода их восстанавливают при наиболее низкой воде по схеме на рис. 10.4.

Для этого на поврежденном участке удаляют трещиноватый, рыхлый бетон по контуру стойки, очищают арматуру, устанавливают дополнительный каркас или сетку из стержней d = 4…6 мм и укладывают полимербетон.

10.4. Усиление насадки опоры

Усиление насадки свайной опоры производят подведением под нее дополнительной монолитной железобетонной балки (рис. 10.5).

Рис. 10.5. Усиление насадки опоры: 1 – свая; 2 – ремонтируемый участок насадки; 3, 4 – арматура; 5 – насадка; 6 – сварной шов;

7 – балка усиления из монолитного железобетона

Рис. 10.4. Ремонт стойки опоры: 1 – металлический каркас или сетка; 2 – поли-мербетон; 3 – опалубка

119

Для производства усиления оголяется арматура свай для при-варки к ней арматуры балки усиления (на рис. 10.5, поз. 3). Опалуб-ка устраивается шире толщины насадки на 5 см для подачи бетона. Или бетонирование осуществляется нагнетанием бетона через от-верстия в нижних щитах опалубки. При этом стык вертикальной опалубки с насадкой делают негерметичным для выхода воздуха, исключения непробетонированных пазух. Нагнетание бетона осу-ществляют до появления цементного молока в верхнем стыке опа-лубки с насадкой.

10.5. Ремонт свайных опор

При разрушениях бетона свайных опор в зоне ледохода их усиливают устройством железобетонной рубашки. Рубашку распо-лагают на 0,5 м ниже уровня грунта на пойме; верх рубашки должен быть на 1 м выше уровня высокого ледохода. Работы производят при низком уровне воды в теплое время года.

Призматические сваи объединяют железобетонной рубашкой (рис.10.6). В подготовительных работах обрабатывают поврежден-ные места свай: удаляют слабый, трещиноватый бетон, очищают и обрабатывают арматуру, делают насечки на бетоне свай в пределах высоты рубашки. Устанавливают опалубку и арматурный каркас из горизонтальных стержней Ø10–12 А-II и вертикальных стержней Ø6–8 А-I; к каркасу приваривают уголок 100×100×10 на высоту ру-башки. Бетонирование производят обычными составами по обыч-ной технологии. При агрессивной среде рубашку бетонируют бето-ном на стойких к агрессии цементах (см. разд. 6).

Рис. 10.6. Устройство железобетонной рубашки: 1 – уголок 100×100×10;

2 – свая; 3, 4 – арматурный каркас; 5 – бетон омоноличивания

120

Рис.10.7. Ремонт свай-оболочек: 1 – свая-оболочка; 2 – бетонированная рубашка

При повреждении свай-оболочек вокруг каждой из них устраи-вают отдельный бандаж из листовой стали толщиной 2–3 мм, по-крывают его антикоррозийным составом и бетонируют (рис. 10.7).

10.6. Усиление опоры железобетонным поясом или металлическим каркасом

В тех случаях, когда опоры имеют отдельные сквозные трещи-ны, разделяющие их на отдельные блоки, вокруг опор устраивают железобетонные пояса или стальные каркасы.

Железобетонные пояса (рис. 10.8) применяют для предупреж-дения развития трещин или общего расстройства кладки массивных опор. Сцепление между поясом и поверхностью опоры достигается устройством в кладке насечки и постановкой стальных анкеров, к которым прикрепляют арматуру пояса.

Рис. 10.8. Усиление опоры железобетонным поясом: 1 – пояс усиления; 2 – трещины

121

Анкеры вставляют в скважины (шпуры) глубиной 50 см и за-делывают цементным раствором. Их располагают в два-три ряда по высоте пояса и через 1 м по длине.

Рис. 10.9. Ремонт устоя стальным каркасом:

1 – тяжи из стали диаметром 25–30 мм; 2 – спаренные швеллеры; 3 – трещина; 4 – распределительные прокладки из рельсов

В устоях мостов (рис. 10.9) стальные каркасы устраивают, ко-гда имеются трещины, отделяющие переднюю стенку или обратные стенки устоя от массива.

10.7. Цементация трещин и пустот в кладке опор

Этот способ применяется при ликвидации глубоких сквозных трещин раскрытием более 1 мм, пустот в кладке, образовавшихся при производстве работ и в результате выщелачивания бетона, рас-твора швов.

Для предупреждения разрушения раствора в швах на большую глубину необходимо выполнять своевременно расшивку швов, осо-бенно в пределах колебания горизонта вод и ледохода. Швы пред-варительно очищают от слабого раствора, пыли и грязи на глубину до 6 см и промывают струей воды. Подготовленные швы заполняют цементным или полимерцементным раствором.

Поврежденные камни кладки следует заменять новыми с соот-ветствующей разделкой швов. Если кладка имеет пустоты, каверны, щели, необходимо производить ее цементацию водоцементным тес-том под давлением.

122

Цементацию трещин и пустот осуществляют в следующей по-следовательности:

1) определение участков дефектной кладки, разметка мест расположения скважин; расстояния между скважинами 0,8–1,2 м;

2) забуривание скважин и заделка в них трубок для инъеци-рования (рис. 10.10). Диаметр скважин 36–65 мм, глубину скважин определяют по месту в зависимости от глубины дефектной кладки; инъекционные трубки заделывают в скважины на эпоксидный клей состава, вес. ч.: смола ЭД-5, ЭД-6, ЭИС-1 – 100; пластификатор (ди-бутилфталат) – 20; отвердитель (ПЭПА) – 8–12;

Рис. 10.10. Схема цементации трещин: 1 – последовательность заполнения скважин; 2 – трубки для инъецирования

3) промывка скважин водой под давлением 0,2–0,4 МПа в по-следовательности вдоль трещины сверху вниз;

4) продувка скважин воздухом в той же последовательности; обработанные скважины закрывают пробками;

5) заделка трещин между скважинами снаружи цементным раствором;

6) удаление пробок из скважин, нагнетание цементного теста в скважины, начиная с самой нижней под давлением 0,1 МПа с по-вышением давления ступенями по 0,05 МПа с доведением давле-ния до максимального, которое при слабой кладке составляет 0,4–0,6 МПа, в прочной бетонной кладке 0,6–1,2 МПа. Цементация трещин считается законченной при отсутствии поглощения цемент-ного теста при максимальном давлении. Состав цементного теста по массе: цемент М300 – 100; вода – 100–400.

123

11. УСИЛЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ

Усиление конструкции в общем случае – комплекс конструк-тивных мероприятий, повышающих ее несущую способность, жест-кость, трещиностойкость, а также улучшающих другие показатели качества конструкции и сооружения в целом, необходимые для дальнейшей нормальной эксплуатации сооружения.

Усиление мостовых конструкций производят в тех случаях, ко-гда их грузоподъемность не удовлетворяет нормативным требова-ниям.

Необходимость усиления конструкций может быть вызвана следующими основными причинами:

1) увеличением расчетных нагрузок на конструкцию, обуслов-ленным повышением массы транспортных средств и их грузоподъ-емности, в том числе пропуск по мосту сверхнормативных нагрузок;

2) увеличением пропускной способности, следовательно, и подвижной временной нагрузки на мостовые конструкции;

3) потерей конструкциями их несущей способности, вызван-ной физическим износом, коррозионными разрушениями бетона и арматуры, авариями при ДТП;

4) переустройством мостового сооружения, приводящим к уве-личению собственного веса конструкций;

5) уширением габарита моста накладной плитой или смещени-ем тротуарного блока, что ведет, как правило, к увеличению усилий в крайних балках;

6) ошибками, допущенными при проектировании, строитель-стве мостового сооружения;

7) выявленными при осмотрах, обследованиях дефектами, по-вреждениями конструкций, ухудшением прочностных и деформа-ционных характеристик материалов конструкций;

8) природными или техногенными экстремальными воздейст-виями на мостовые сооружения (катастрофы, пожары, взрывы, ава-рии, землетрясения и т.п).

124

Необходимость усиления конструкций определяется обследо-ванием, диагностикой всего сооружения. Разработка проекта усиле-ния конструкций, производство работ по усилению невозможны без предварительного тщательного обследования конструкций, узлов. Диагностика, обследование необходимы для определения реального состояния конструкций мостового сооружения, их геометрических параметров (размеров сечений, длин пролетов, уклонов), искривле-ний балок в плане, отклонений от вертикали, величин опираний, физических характеристик (свойств) материалов конструкций, рас-пределение их по сечению. Обследование позволяет определить степень износа конструкций, а также выявить причины износа и потери несущей способности.

В любом случае, имея в виду, что усиление конструкций дос-таточно дорогое и трудоемкое мероприятие, перед разработкой проекта усиления следует рассмотреть, как минимум, три варианта:

1) уменьшение постоянных и временных нагрузок или из-менение расчетной схемы;

2) замена конструкции; 3) усиление конструкции. Комплекс работ по обследованию, разработке проекта ремонта,

усиления, реконструкции и выполнению в натуре усиления преду-сматривает, прежде всего, принятие решения об усилении конст-рукции на основе детального анализа ее состояния. При этом проек-тировщик решает следующие вопросы:

– насколько значительным является снижение несущей спо-собности конструкции?

– предполагается ли и насколько увеличение нагрузок на кон-струкцию?

– каков возраст конструкции, каков остаточный срок ее служ-бы (ресурс), насколько предполагается увеличить срок службы кон-струкции после усиления?

– каковы будут комплексные затраты на усиление конструк-ции в сравнении с ее полной заменой в изменившихся условиях эксплуатации?

125

– как изменится архитектурный облик сооружения с усилен-ной конструкцией, будет ли выглядеть более эстетичным сооруже-ние с замененной конструкцией?

При проектировании усиления железобетонных конструкций выбор метода усиления производится после проведения повероч-ных расчетов, которыми устанавливается вероятная схема разруше-ния конструкции. В общем случае это разрушение:

– растянутой зоны; – сжатой зоны; – зоны среза от действия поперечных сил; – по пространственному сечению от действия крутящего мо-

мента; – зоны местного сжатия; – по отрыву и продавливанию. Усилению подлежат наиболее слабые зоны конструкции. Усиление железобетонных конструкций осуществляют с по-

мощью стальных элементов, бетона и железобетона, арматуры и полимерных материалов.

При усилении конструкций учитывают несущую способность усиливаемой конструкции и элемента усиления. Для этого необхо-димо обеспечить включение в работу элемента усиления и его со-вместную работу с усиливаемой конструкцией. Для сильно повреж-денных конструкций несущую способность усиливаемой конструк-ции не учитывают.

При устранении дефектов бетона должна быть обеспечена рав-нопрочность материала восстановления и основного бетона.

Расчет усиления конструкции производят с учетом напряжений и деформаций, имеющихся в конструкции до усиления.

Исходя из устанавливаемой схемы разрушения, можно класси-фицировать методы усиления железобетонных конструкций.

11.1. Методы усиления железобетонных конструкций мостовых сооружений

1. Усиление растянутой зоны: – приварка дополнительной арматуры; – приклейка дополнительной арматуры;

126

– приклейка стальных пластин; – предварительное напряжение наружными прядями; – приклейка ламината из композиционных материалов. 2. Усиление сжатой зоны: – увеличение площади поперечного сечения наращиванием

сжатой зоны, обоймой, рубашкой; – установка дополнительной арматуры в сжатую зону; – ограничение поперечных деформаций; – установка дублирующих элементов; – применение полимербетонных композиций. 3. Усиление зоны среза от действия поперечных сил: – увеличение площади поперечного сечения наращиванием,

обоймой, рубашкой; – установка дополнительной поперечной арматуры в виде хо-

мутов, стержней, планок и др.; – применение полимербетонных композиций; – применение холстовых композиционных материалов. 4. Усиление при кручении, местном сжатии и продавливании: – увеличение площади поперечного сечения наращиванием,

обоймами, рубашками; – установка дополнительной замкнутой поперечной арматуры; – уширение площади опирания; – применение холстовых композиционных материалов. 5. Изменение расчетной схемы: – изменение места передачи нагрузки; – повышение степени внешней статической неопределимости; – повышение степени внутренней статической неопределимо-

сти.

11.2. Метод усиления железобетонной конструкции увеличением поперечного сечения

Данный метод является одним из старых методов, самым из-вестным и распространенным. Суть метода заключается в присое-динении к существующей конструкции дополнительного железобе-тона, обеспечив при этом их совместную работу.

127

Увеличение сечения может быть односторонним наращивани-ем, рубашкой и обоймой (рис. 11.1).

а б в г

Рис. 11.1. Способы увеличения поперечного сечения: а, б – односторонним наращиванием; в – рубашкой; г – обоймой;

1 – усиливаемая конструкция; 2 – усиливающий элемент

При одностороннем наращивании дополнительная продольная рабочая арматура в растянутой или сжатой зоне для обеспечения совместной работы усиливаемой конструкции и элемента усиления приваривается к рабочей арматуре усиливаемого элемента через коротыши или наклонные стержни (утки).

Приварка дополнительной растянутой арматуры может произ-водиться на усиливаемую часть конструкции или по всей длине не-посредственно нахлесточным соединением, с отбивкой защитного слоя по длине дополнительной арматуры (рис. 11.2) или с помощью коротышей толщиной, превышающей величину защитного слоя (рис. 11.3) с отбивкой защитного слоя только в местах установки коротышей.

Рис. 11.2. Усиление растянутой зоны приваркой дополнительной

арматуры нахлесточным способом

128

Рис. 11.3. Усиление растянутой зоны приваркой дополнительной арматуры с помощью коротышей: 1 – рабочие стержни балки;

2 – стержень усиления (по расчету); 3 – коротыши высотой 30–35 мм; 4 – торкретбетон; 5 – хомуты; d – больший диаметр из поз.1,2

Не допускается приваривать дополнительную арматуру к су-ществующей предварительно напряженной арматуре, а также к ар-матуре, не заведенной за грань опоры усиливаемой конструкции.

При усилении конструкции без разгрузки дополнительную ар-матуру рекомендуется предварительно напрягать электротермиче-ским методом. Дополнительный стержень приварить одним концом к рабочей арматуре, затем пропустить ток от сварочного трансфор-матора и приварить второй конец дополнительного стержня. Тем-пература нагрева не должна превышать 300–400 оС.

К преимуществам метода увеличения площади поперечного сечения относятся:

– относительная простота и экономичность; – повышение жесткости усиливаемой конструкции, уменьше-

ние ее гибкости, что важно для сжатых и сжато-изогнутых элемен-тов.

129

Недостатком метода является несовместимость старого и ново-го бетона ввиду различия их деформационных характеристик (в но-вом бетоне протекают процессы ползучести и усадки, в старом бе-тоне они давно закончились). Это вызывает дополнительные растя-гивающие напряжения и приводит к образованию трещин в новом бетоне, что в конечном итоге приводит к отслоению нового бетона от старого.

Расчет железобетонных элементов, усиленных приваркой до-полнительной арматуры в растянутой зоне (рис. 11.4), производится в предположении, что предельное состояние усиленных конструк-ций наступает одновременно с достижением в существующей и до-полнительной арматуре расчетного сопротивления, что возможно только при обеспечении их совместной работы.

Рис. 11.4. Расчетная схема изгибаемого элемента таврового сечения с усиленной растянутой зоной

В расчете усиления и в поверочном расчете конструкции до усиления учитываются дефекты и повреждения, не устраняемые ремонтом (обрывы или коррозия арматуры; сколы, разрушения бе-тона, снижение марки бетона в отдельных частях сечения), а также возможные ослабления арматуры при сварке дополнительной и су-ществующей арматуры на 15 % площадей их сечения.

На рис. 11.4 приняты следующие обозначения:

fb′ – ширина полки;

fh′ – толщина полки;

130

a′ – защитный слой сжатой арматуры;

sA′ – площадь сжатой арматуры;

x – высота сжатой зоны бетона; y – расстояние от растянутой грани до центра тяжести сечения

элемента до усиления; b – ширина элемента усиления; a – защитный слой растянутой существующей арматуры; h – высота элемента;

adh – высота усиления;

sA – площадь сечения растянутой существующей арматуры;

.s adA – площадь сечения растянутой дополнительной арматуры;

ada – защитный слой дополнительной арматуры;

reda – расстояние от растянутой грани усиленного сечения до

центра тяжести приведенной растянутой арматуры;

0h ; 0.adh ; 0.redh – соответственно рабочая высота растянутой

арматуры: существующей, дополнительной, приведенной:

0 0. . .0.

. .

+= .

+s s ad s ad s ad

reds s s ad s ad

h R A h R Ah

R A R A

⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅

Высота сжатой зоны определяется из уравнения

( ). .+ = 0.s s s ad s ad b f f b sc sR A R A R h b b R b x R A′ ′ ′⋅ ⋅ − ⋅ − − ⋅ ⋅ − ⋅

При этом должно соблюдаться условие

Rξ ≤ ξ ; 0.

=red

x

hξ ; = .

1+ 11,1

RSR

SC,U

ωξσ ω − σ

Расчет прочности конструкций с усиленной растянутой зоной производится из условия

( ) ( )( ) ( )

0.

0. 0.

0,5 +

0,5 + ,

b red b f

red f sc s red

M R b x h x R b b

h h R A h a

′≤ ⋅ ⋅ ⋅ − − ×

′ ′ ′× − ⋅ ⋅ −

где M – действующее усилие в конструкции, определяемое в соот-ветствии со СНиП 2.05.03–84 и СНиП 2.03.01–84.

131

11.3. Метод усиления конструкций полимербетонными материалами

По сути этот метод, так же как и предыдущий, основан на уве-личении поперечного сечения.

Способы изготовления полимербетонов можно классифициро-вать следующим образом:

– полимербетон изготавливается добавлением полимера в обычный свежий бетон при перемешивании;

– полимербетон изготавливается пропиткой полимером затвер-девшего обычного бетона на основе цемента;

– полимербетон изготавливается на основе полимера, приме-няемого в качестве вяжущего с обычными заполнителями (песок, щебень).

Область применения полимербетона обусловлена его положи-тельными свойствами: высокой плотностью, низкой проницаемо-стью, износостойкостью, стойкостью к действиям агрессивных сред.

К недостаткам полимербетона относятся: – развитие значительных деформаций ползучести при высоких

температурах (отсюда и низкая огнестойкость); – восприимчивость к температурным колебаниям и действию

ультрафиолетового излучения.

11.4. Усиление конструкций предварительным напряжением наружных элементов

Особенно эффективно применение данного метода для умень-шения прогибов конструкции. Усиление предварительным напря-жением прядями может применяться как на внутренней поверхно-сти балок коробчатого сечения, так и на внешней растянутой сторо-не тавровых и двутавровых мостовых балок (рис. 11.5). Метод по-вышает несущую способность и трещиностойкость железобетонной конструкции.

132

Рис. 11.5. Усиление балок пролетного строения преднапряжением наружных элементов: 1 – усиливаемая балка; 2 – опора элемента усиления; 3 – шпренгель (тяга); 4 – натяжное устройство; 5 – упор;

6 – резиновая прокладка; 7 – фиксатор

Достоинства данного способа усиления: – простота технологии производства работ по усилению; – возможность замены напрягаемых элементов, всей конструк-

ции усиления; – возможность мониторинга усиленной конструкции в течение

всего периода эксплуатации. Недостатками данного способа усиления являются: – коррозия металла усиливающих элементов; – низкая огнестойкость или необходимость защиты конструк-

ций усиления оболочкой из торкретбетона; – незащищенность от актов вандализма.

133

11.5. Усиление конструкций установкой дублирующих элементов

Данный способ заключается в установке рядом с усиливаемой конструкцией или в промежутке между существующими конструк-циями дублирующих элементов.

Дополнительные элементы разгружают несущие конструкции, воспринимают часть расчетной нагрузки. При этом предусматри-ваются мероприятия по включению в совместную работу элементов с усиливаемой конструкцией. Такими мероприятиями могут быть установка дополнительных связей или поддомкрачивание, напри-мер плит пролетных строений с заведением в зазоры между плита-ми и дублирующими элементами клиньев, через которые после сня-тия домкратов передаются нагрузки от плит на дублирующие эле-менты.

Достоинствами данного метода являются: – простота изготовления и устройства; – включение в работу сразу после выполнения работ. Недостаток – ограниченная область применения метода.

11.6. Усиление конструкций изменением расчетных и геометрических схем

Данный метод используется для превращения однопролетных схем в многопролетные. Ряд однопролетных балок соединяются на опорах накладками, создаются неразрезные балки, расчетные уси-лия в которых от тех же нагрузок будут меньше на 30–40 %.

11.7. Усиление конструкций методом наклейки поверхностной арматуры

В качестве дополнительной арматуры может применяться лис-товая и профильная арматура, размещаемая на поверхности усили-ваемой конструкции или стержневая арматура, размещаемая в спе-циально подготовленных пазах или в слое полимерраствора (рис. 11.6).

134

Рис. 11.6. Усиление растянутой зоны конструкции приклеиванием арматуры: 1 – усиливаемая конструкция; 2 – полимерраствор;

3 – анкер; 4 – шурф; 5 – листовая арматура; 6 – уголок; 7 – швеллер; 8 – паз; 9 – стержневая арматура; 10 – обмазка из полимерраствора

Расчет прочности железобетонных конструкций, усиленных приклеиванием дополнительной арматуры в растянутой зоне, про-изводится аналогично расчету при усилении методом увеличения поперечного сечения, рассмотренным в подразд.11.2.

Кроме этого производится также расчет прочности контактно-го шва между элементом усиления и усиливаемой конструкцией по нормальному сечению в месте наибольшего изгибающего момента и ближайшему к опоре наклонному сечению из условия: и .T T≤

Сдвигающее усилие в шве от внешней нагрузки в месте наи-большего изгибающего момента определяется из условия равнове-сия сил в нормальном сечении:

max= .s s ss.ad s.ad

s.ad

M R A zT R A

z

− ⋅ ⋅ ≤ ⋅

Сдвигающее усилие в шве от внешней нагрузки в общем слу-чае определяется из условия равновесия сил в наклонном сечении (рис. 11.7):

( )2 20 0

. ..

+ 0,5 0,5=

i i sw s s

s ad s ads ad

M Q С P y gc g C R AT R A

z

⋅ − ⋅ − − ⋅ − ⋅ ⋅ ≤ ⋅ ,

где 0 0M ,Q – момент и поперечная сила в сечении, проходящем че-рез начало наклонного сечения в растянутой зоне; ,i iP y – сосредо-

точенные нагрузки в пределах наклонного сечения и расстояние от их места приложения до конца наклонного сечения в сжатой зоне; g – равномерно распределенная нагрузка в пределах наклонного

135

сечения; swg – интенсивность усилий в поперечной арматуре,

= ;sw swsw

R Ag

s

⋅C – длина проекции наклонного сечения.

Рис. 11.7. Расчетная схема усиления методом наклейки поверхностной арматуры

Для усиливаемой конструкции с поперечным армированием

0=1= .

n

ii

sw

Q PС

g + g

−∑

136

Для усиливаемой конструкции без поперечной арматуры 2

0= .bt btR b hСg

ϕ ⋅ ⋅ ⋅

Полученное значение С принимается не менее 0h и не более

02,5h (для балочных конструкций).

К преимуществам данного метода следует отнести: – доступность конструкции усиления для последующего мони-

торинга при эксплуатации сооружения; – отработанность технологии усиления, наличие нормативных

документов по усилению конструкций мостовых сооружений. К недостаткам метода наклейки поверхностной арматуры мож-

но отнести: – необходимо применять специальные анкерные устройства

для поддержания конструкции усиления во время монтажа, что, как правило, приводит к повреждениям бетона усиливаемой конструк-ции;

– подготовка конструкции для усиления и сам процесс усиле-ния весьма трудоемки и дороги; подготавливаемые поверхности должны быть в ровном и чистом состоянии;

– склеивающий материал (адгезив) должен быть как минимум такой же прочности на растяжение и сдвиг, как и бетон, возможное разрушение должно проходить по бетону;

– для предотвращения хрупкого разрушения листовой матери-ал усиления (пластины) должен быть тонким и длинным.

11.8. Усиление конструкций композиционными материалами

В последнее время (с конца 80-х гг. XX в.) данный метод полу-чил широкое распространение и по праву является наиболее пер-спективным методом.

Метод усиления композиционными материалами по сути своей очень схож с методом усиления конструкций наклейкой поверхно-стной арматуры, с той лишь разницей, что вместо металлических

137

профилей или полос (листов) усиления применяются композицион-ные материалы (КМ).

Композиционные материалы для усиления железобетонных конструкций из тонких углеродных, стеклянных, полиэфирных, арамидных волокон (фибры), омоноличенных (ламинированных) в полимере в виде жестких полос или пластин, носящих общее назва-ние «ламинаты». Другим распространенным типом композицион-ных материалов являются холсты, представляющие собой гибкую ткань с одно- или двунаправленным расположением волокон. Ком-позиционные материалы, изготовленные на основе тонких волокон (фибры), сокращенно обозначают КМФ.

Полосы изготовляются толщиной 1–2 мм и шириной обычно 50–150 мм. Прочность на растяжение составляет 1,4–3,1 ГПа, мо-дуль упругости 140–360 ГПа.

Холстовые материалы выпускаются толщиной 0,11–0,2 мм, шириной 300 мм и более. Прочность на растяжение составляет 1,55–4,2 ГПа, модуль упругости 65–640 ГПа.

Преимущества применения КМФ: – композиционные материалы на основе углеродных (КМФу),

армидных (КМФа) и стекловолокон (КМФс) имеют значительно большую (почти на порядок) прочность на растяжение, чем метал-лические полосы, при этом их удельный вес в 4–5 раз меньше, чем у стали;

– низкий вес КМФ делает их установку и приклеивание к уси-ливаемой конструкции менее трудоемкой, более безопасной;

– в большинстве случаев при усилении пролетных строений композиционными материалами не требуется применение специ-альных анкерных устройств, т.е. не повреждается усиливаемая кон-струкция;

– полосы (ламинат) КМФ изготовляются любой длины и по-ставляются в рулонах, таким образом, отпадает необходимость до-полнительных мест соединения полос;

– КМФ легко поддаются преднапряжению;

138

– холстовый материал можно использовать для усиления желе-зобетонных конструкций любой формы, так как он очень гибок и будет повторять очертания конструкции;

– компоненты КМФ (волокна и отверждающий полимер) дол-говечны, обладают хорошей выносливостью, в процессе эксплуата-ции не требуют дополнительных мероприятий по защите от воздей-ствия внешней среды.

Основными недостатками применения метода усиления конст-рукций КМФ являются отсутствие нормативных документов по расчетам усиления, проектированию и технологии производства работ по усилению конструкций.

139

12. УШИРЕНИЕ МОСТОВ

В связи с тем, что в данном разделе рассматриваются методы и схемы уширения мостовых сооружений с использованием материа-лов, применяемых в 80-х гг. (ВСН 51–88 [24]), на приведенных схе-мах фигурируют морально устаревшие типы тротуаров, выполнен-ных из накладных тротуарных блоков.

Проекты уширения мостовых сооружений следует разрабаты-вать в соответствии с нормативными документами.

Исходными данными для разработки проекта уширения явля-ются:

– результаты обследования, а при необходимости испытания моста с оценкой технического состояния и грузоподъемности со-оружения;

– материалы инженерно-геологических и гидрологических изысканий;

– топографические данные. При наличии документации на мост (проект, исполнительная

документация, геологические данные, результаты обследования и испытания, сведения о ремонтах) разработка проекта уширения мо-жет осуществляться без дополнительных изысканий. При этом дав-ность материалов обследования не должна превышать двух, а испы-тания – пяти лет.

При разработке проекта уширения моста необходимо макси-мально использовать существующие конструкции, предусматривая удаление их из состава сооружения лишь в том случае, если доказа-на невозможность их дальнейшего использования при измененном режиме эксплуатации.

Решение об использовании строительных конструкций и осно-ваний опор существующего постоянного моста принимают в про-цессе разработки технико-экономических расчетов (ТЭР) реконст-

140

рукции мостового перехода или ТЭР реконструкции автомобильной дороги, включающей в себя этот мост.

Пригодные по несущей способности и с восстанавливаемой работоспособностью элементы пролетных строений необходимо, как правило, использовать на том же объекте и в том же пролете с минимальным объемом работ по их демонтажу и установке в новое проектное положение.

Опоры мостов с фундаментами, имеющими недопустимые осадки, крены, сдвиги, размывы или другие деформации, могут быть использованы при уширении и усилении мостов только при условии их капитальной перестройки.

При выборе технического решения по уширению необходимо учитывать состояние сооружения в целом и его отдельных элемен-тов. Следует принимать решения, которые одновременно с увели-чением габарита до требуемых размеров позволяют снизить напря-женное состояние в наиболее нагруженных элементах конструкций или повысить (восстановить) грузоподъемность моста. Допускается в отдельных случаях, т.е. при наличии обоснования, восстанавли-вать грузоподъемность моста лишь до уровня, определенного про-ектом, который разработан до введения в действие СНиП 2.05.03–84, при уширении малых и средних мостов на дорогах областного и местного значения (до уровня, характеризуемого нагрузкой Н–13 и НГ–60).

Оценку технического состояния сооружения производят по ре-зультатам обследования по методикам, изложенным в разделе 3 на-стоящего пособия, с учетом требований, изложенных в норматив-ных документах.

Обследование конструкций для разработки проекта реконст-рукции, в том числе и с уширением моста производят для надзем-ных элементов. Скрытые элементы обследуют только в случае ви-димых признаков начала разрушения открытых частей, при наличии коррозии бетона подферменной площадки береговой опоры из-за плохой гидроизоляции шкафной стенки и протекания воды через стыки ее элементов; при деформации опор или наличии сведений из

141

документации на мост о низком качестве строительных работ. Од-нако следует иметь в виду, что вскрытие грунта за шкафной стенкой нежелательно, поскольку исключает возможность учета в расчетах упрочнения грунта.

В русловых опорах проводят подводные обследования с опре-делением фактического состояния конструкций и величин размы-вов.

Несущую способность основания опор сооружения, преду-смотренного к уширению, определяют с учетом увеличения несу-щей способности по грунту за период эксплуатации сооружения. При этом срок эксплуатации сооружения должен быть не менее 5 лет. При меньшем сроке увеличение несущей способности не учи-тывают. Не учитывают также увеличения несущей способности свай-стоек и однорядных свайных опор.

В случаях, когда состояние опор вызывает опасение, а также при необходимости более точного определения несущей способно-сти опор по грунту в сложных условиях реконструкции, расчетные характеристики грунта определяют статическим и динамическим зондированием.

12.1. Принципы и схемы уширения мостов

Возможны следующие принципиальные методы уширения: 1) увеличение ширины тротуаров с добетонированием консо-

лей или применением сборных тротуарных плит, обеспечивающих увеличение пешеходного габарита; смещение тротуарных блоков или их удаление, смещение тротуарных блоков с добетонированием консолей плит (группа А);

2) устройство монолитной (сборно-монолитной, сборной) на-кладной плиты, включенной в совместную работу с главными бал-ками, с увеличенными консолями (группа Б);

3) пристройка балок пролетных строений в одну или две сто-роны (симметрично или несимметрично) с уширением:

а) только ригеля (группа В),

142

б) ригеля и тела опоры (группа Г), в) всей опоры, в том числе и фундаментной части (группа Д); г) комбинированный метод из перечисленных выше (группа Е). При уширении путем добавления элементов пролетных строе-

ний следует использовать элементы конструкций, выпускаемые предприятиями мостостроительной индустрии, и товарный сталь-ной прокат. При необходимости уширения пролетных строений, длина которых отлична от унифицированных размеров, выпускае-мых заводами железобетонных балок и плит, следует предусматри-вать изготовление элементов уширения в существующих опалубках и формах с изменением длины.

В отдельных случаях допускается уширение с использованием современных конструкций пролетных строений без изменения их длины. При этом смещение в плане между новым и старым пролет-ным строением (ступенька) на устое не должно превышать 1 м, а длина моста – 50 м. В мостах большей длины ступенька в уровне плиты проезжей части не допускается (из условия работы деформа-ционных швов).

Схемы увеличения пешеходного габарита с целью повышения пропускной способности тротуаров (схемы уширения по группе А) предусматривают замену существующих тротуарных блоков. При-меняемые типовые конструкции тротуарных блоков (1,0 или 1,5 м взамен 0,5; 0,75 или 1,0 м) закрепляют на крайних балках пролетно-го строения или поддерживают специальными конструкциями (кронштейнами, подкосами, ребрами жесткости).

Допускается на реконструируемых мостах, находящихся вне населенных пунктов, не устраивать тротуары и служебные проходы при условиях:

категория дороги I, II III, IV V длина моста, м, до 15 25 40. Возможные схемы увеличения пешеходного габарита приведе-

ны на рис.12.1.

143

Рис. 12.1. Схемы увеличения ширины тротуаров (группа А): 1 – сущест-вующее пролетное строение; 2 – слой одежды ездового полотна; 3 – новый тротуарный блок; 4 – бетонированный участок консоли плиты; 5 – ребро

жесткости под консоль плиты; 6 – подпорка под консоль плиты

Схемы уширения, предусматривающие смещение тротуарных блоков или их удаление, могут быть применены при увеличении габарита на 0,5–1,5 м (рис. 12.2).

144

Рис. 12.2. Схемы уширения с удалением или смещением тротуарных бло-ков (группа А): а – смещение тротуарного блока; б – то же с бетонирова-нием консоли; в – то же с установкой сборного ребра жесткости под кон-соль; г,д – удаление тротуарного блока; 1 – существующее пролетное

строение; 2 – слой одежды ездового полотна; 3 – новый тротуарный блок; 4 – бетонированный участок консоли; 5 – ребро жесткости под консолью

плиты; 6 – блок ограждения

145

Схемы уширения мостовых сооружений монолитной наклад-ной плитой, не требующие добавления балок, применяют при уве-личении габарита на 1,0–3,0 м, при этом предусматривают удаление всех элементов мостового полотна (тротуары, дорожная одежда и др.) и обеспечение совместной работы плиты и эксплуатируемых пролетных строений (рис. 12.3).

Рис. 12.3. Схемы уширения с помощью монолитной накладной плиты (группа Б)

Схемы уширения с помощью ребристой накладной плиты (в сборном или сборно-монолитном вариантах), не требующие уширения опор и добавления балок, применяют при увеличении габарита на 2–5 м (рис.12.4).

146

Рис.12.4. Схемы уширения сборной (а) и сборно-монолитной (б,в) наклад-ной плиты (группа Б): 1 – существующее пролетное строение; 2 – сборная

ребристая накладная плита; 3 – монолитный шпоночный шов (сечения А – А по поперечному стыку; Б – Б – по накладной плите)

Уширение мостов с симметричным добавлением балок (плит) пролетных строений по одной с каждой стороны с развитием только ригеля используется при увеличении габарита на 1,5–2,5 м (рис. 12.5).

Уширение мостов с симметричным добавлением балок (плит) пролетных строений и развитием в стороны тела опор (группа Г) предусматривает добавление с каждой стороны по одной–две бал-ки и может быть использовано при увеличении габарита на 2–3,5 м (рис. 12.6).

Уширение мостов с уширением фундаментной части опор уст-ройством новых опор (группа Д) может быть двусторонним (сим-метричным или несимметричным) или односторонним в зависимо-сти от положения оси дороги после реконструкции. При этом схемы уширения пролетных строений могут основываться на схемах, при-веденных на рис. 12.6, но с большим числом добавляемых балок.

147

Рис. 12.5. Схемы увеличения габарита с добавлением по одной балке с каждой стороны пролетного строения (группа В)

148

Рис. 12.6. Схемы увеличения габарита добавлением балок

пролетных строений, требующих уширения тела опоры (группа Г)

149

Одностороннее уширение используют, как правило, в случаях, требующих незначительного уширения или не требующих повыше-ния грузоподъемности моста. Одностороннее уширение эффектив-но в комбинации с другими методами усиления и уширения, по-скольку оно в этом случае наряду с упрощением технологии приво-дит и к увеличению грузоподъемности.

Комбинированные методы уширения (группа Е) представляют собой совокупность методов и схем, приведенных выше.

Наиболее эффективные схемы комбинированных методов уширения пролетных строений, позволяющие одновременно суще-ственно увеличить грузоподъемность и габарит более 4 м, примени-тельно к мостам с начальным габаритом Г-7+2×0,75 приведены на рис.12.7 и 12.8.

Рис. 12.7. Схемы комбинированных методов уширения сборных бездиафрагменных (а, б) и монолитных диафрагменных (в, г)

пролетных строений (группа Е)

150

Рис.12.8. Схемы комбинированных методов уширения сборных диафрагменных пролетных строений (группа Е)

12.2. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений

При уширении сталежелезобетонных пролетных строений с прокатными балками прибегают, как правило, к комбинированным методам уширения, позволяющим значительно повысить грузо-подъемность пролетных строений. Возможные схемы такого уши-рения приведены на рис. 12.9.

151

Рис.12.9. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений с прокатными балками (группа Е)

При необходимости предусматривают усиление или устройст-во дополнительных поперечных связей либо усиление балок, что определяется расчетом. Для уширения используют железобетонные плитные и ребристо-плитные элементы, а также двутавровые балки большей высоты (прокатные или сварные широкополочные).

При выборе схем уширения сталежелезобетонных двухбалоч-лых пролетных строений (со сплошной стенкой) рассматривают возможность уширения следующими способами:

– смещение тротуарных блоков с выносом пешеходного дви-жения на консоли, поддерживаемые дополнительными подкосами (рис. 12.10, а) или с выносом на специальные пролетные строения;

– смещение тротуарных блоков с добетонированием плиты и устройством дополнительных прогонов (рис. 12.10, б);

– замена железобетонной плиты на новую с длинными консо-лями;

– добавление одной балки с одной стороны, смещение сущест-вующих пролетных строений с развитием ригеля опоры (группа В);

– добавление балок с двух сторон и развитие тела опоры. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений

по группе А применяют при таком состоянии плиты, которое обес-

152

печивает совместную работу ее с главными балками. Это состояние ограничивается числом блоков плиты проезжей части, выключен-ных из совместной работы. В том случае, если число таких блоков составляет более 20 % от общего числа, считают, что совместная работа не обеспечена (см. рис. 12.10).

Рис. 12.10. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных

строений со сплошной стенкой до габаритов Г-10, Г-11,5 (а) и Г-8 (б) за счет смещения тротуарных блоков и добетонирования плиты

и устройства дополнительных прогонов (группа А)

Схемы уширения по группе Б (замена плит) применяют при увеличении габарита на 2–3,5 м, когда более 20 % плит находятся в неудовлетворительном (аварийном) состоянии или на большей час-ти длины не обеспечена их совместная работа с балками. При этом возможны три варианта, предусматривающие применение железо-бетонных плоских плит (pиc. 12.11,а); железобетонных ребристых плит (рис. 12.11,б); стальных ортотропных плит (рис. 12.12).

153

Рис.12.11. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений со сплошной стенкой до габаритов Г-10, Г-11,5 за счет замены железобе-тонных плит новыми: а – повышенное расположение плоских плит;

б – применение ребристых плит

Рис.12.12. Уширение сталежелезобетонного пролетного строения за счет замены железобетонной плиты стальной ортотропной

154

Уширение пролетных строений по схемам группы В, т.е. с до-бавлением балок, применяют при увеличении габарита свыше 3 м и, как правило, без какого-либо усиления (рис. 12.13).

Рис. 12.13. Схемы уширения сталежелезобетонных пролетных строений добавлением новых балок

Технические возможности уширения сталежелезобетонных пролетных строений обеспечиваются резервом несущей способности.

В случае исчерпания резерва несущей способности пролетное строение подлежит усилению.

Усиление пролетных строений возможно следующими спосо-бами: введением предварительно напрягаемых элементов, развити-ем высоты сечения главных балок, добавлением главных балок, из-менением статической схемы, улучшением поперечного распреде-ления нагрузки, комбинацией вышеуказанных способов.

155

Усиление пролетных строений введением предварительно на-прягаемых элементов следует применять при уширении по схемам группы А. Усиление развитием высоты сечения следует применять при уширении по схемам группы Б. При этом для включения в со-вместную работу старых и новых элементов прибегают, как прави-ло, к регулированию усилий.

Для пролетных строений, не имеющих резерва несущей спо-собности, обеспечивающей использование вышеназванных спосо-бов усиления, следует применять усиление с добавлением главных балок.

В тех случаях, когда применение перечисленных способов не-возможно или нецелесообразно (например, из-за уширения опор), следует использовать усиление за счет изменения статической схе-мы. Усиление за счет улучшения распределения нагрузки исполь-зуют при числе балок не менее трех.

12.3. Схемы уширения опор

При уширении опор следует в максимальной степени исполь-зовать существующие конструкции и все возможности уширения без переустройства фундаментов или уширения свайных промежу-точных опор, что упрощает и удешевляет работы по реконструкции моста. Максимальное использование возможности опор связано с учетом упрочнения грунтов от длительной эксплуатации при оцен-ке несущей способности по грунту.

Схемы уширения опор могут быть отнесены к трем группам: уширение только региля (В), региля и тела опоры (Г) и уширение всей опоры, в том числе с фундаментом (Д).

При уширении по группе В наращиваемая часть ригеля (насад-ки) должна быть надежно соединена с существующей конструкци-ей. Причем она может быть выполнена из железобетона, предвари-тельно напряженного железобетона или прокатных стальных эле-ментов (рис. 12.14).

156

Рис. 12.14. Схемы уширения ригеля опор (группа В): 1 – монолитная кон-соль уширения; 2 – монолитный железобетон усиления насадки; 3 – моно-литное ребро жесткости; 4 – приставляемые сборные блоки уширения

насадки; 5 – приставляемые сборные блоки стенок; 6 – верхняя арматура (пучки); 7 – нижняя арматура (пучки)

Схемы уширения по группе Г (развитие тела и ригеля опоры) предусматривают возможность установки дополнительных подко-сов (рис. 12.15, а), превращения стоечной опоры в опору-стенку, при бетонировании бетонных массивов в свайных (рис. 12.15, б), столбчатых (рис. 12.15, в) и массивных опорах (рис. 12.16).

157

Рис. 12.15.Схемы уширения стоечных (а, б) и столбчатых (в) опор за счет развития их тела (группа Г): 1 – монолитный железобетон уширения;

2 – усиление ригеля (насадки); 3 – подкос; 4 – массив уширения опоры

Рис. 12.16. Схемы уширения массивных опор за счет развития их тела на части высоты (а) и на всей высоте (б) (группа Г): 1 – монолитный железо-бетон уширения тела опоры; 2 – верхний железобетонный охватывающий пояс; 3 – оголовок существующей опоры; 4 – монолитный железобетон оголовка опоры; 5 – штрабы в теле существующей опоры; 6 – анкеры;

7 – тело существующей опоры

158

Уширение промежуточных опор с развитием тела и ригеля осуществляют, как правило, не более чем на 3 м в каждую сторону. При уширении массивной опоры более чем на 2 м в каждую сторо-ну пристраиваемые железобетонные массивы поверху и понизу должны быть скреплены охватывающими железобетонными пояса-ми через 3–4 м по высоте опоры.

Уширение промежуточных опор с развитием фундамента мо-жет быть как двустороннее (симметричное и несимметричное), так и одностороннее (рис. 12.17).

Рис. 12.17. Схемы уширения промежуточных опор с развитием фундамента опор (группа Д): а – одностороннее или двустороннее;

б – двустороннее; в – одностороннее

Надфундаментную часть опоры развивают элементами, анало-гичными существующим (сваи, стойки, столбы).

При небольшой высоте промежуточных опор уширение осу-ществляют забивкой свай-стоек независимо от типа существующей опоры.

159

Рис. 12.18. Схемы уширения устоев с развитием фундамента: а – расшире-ние насадки с объединением по сваям; б – забивка дополнительных свай в заранее уширенную насыпь; в – пристройка конструкций к массивным устоям; 1 – существующий ригель (насадка); 2 – удаляемый открылок;

3 – монолитные конструкции уширения; 4 – сборные конструкции уширения; 5 – дополнительные сваи

Бесфундаментые устои уширяют добивкой свай с развитием в обе стороны ригеля и шкафной стенки (рис.12.18). Причем сваи мо-гут быть забиты как в заранее уширенные конусы, так и до отсыпки новой части конуса.

Массивные устои (устои с обратными стенками и открылками) уширяют путем забивки свай с двух сторон, развитием ригеля (уст-ройством нового ригеля) или возведением с двух сторон Г-образных в плане пристроек. При значительных размерах обратных стенок массивные устои уширяют забивкой свай в двух плоскостях – у на-чала и конца устоя, а просвет между ними перекрывают плитными или балочными пролетными строениями.

160

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Надзор, осмотры, обследования, испытания мостов

1. ВСН 4–81(89). Инструкция по проведению осмотров мостов и труб на автомобильных дорогах / Минавтодор РСФСР. – М., 1981. – 31 с.

2. СНиП 3.06.07–86. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний / ЦИТП Госстроя СССР. – М., 1987. – 42 с.

3. Руководство по структуре и организации службы эксплуата-ции искусственных сооружений на автомобильных дорогах / ФДД Минтранса России. – М., 1994. – 27 с.

4. ОДН 218.0.004–2003. Руководство по надзору за искусствен-ными сооружениями на автомобильных дорогах. – М.: Росавтодор, 2003. – 89 с.

5. Инструкция по диагностике мостовых сооружений на авто-мобильных дорогах. – М.: Росавтодор, 1996. – 152 с.

6. ОДН 218.017–2003. Руководство по оценке транспортно-эксплуатационного состояния мостовых сооружений. – М.: Росав-тодор, 2004. – 53 с.

7. ГОСТ 27.002–89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. – М.: Госстандарт СССР, 1989. – 27 с.

8. ГОСТ 15467–79. Управление качеством продукции. Основ-ные понятия. Термины и определения. – М.: Госстандарт СССР, 1979. – 22 с.

9. ОДМ 218.4.001–2008. Методические рекомендации по орга-низации обследования и испытания мостовых сооружений на авто-мобильных дорогах. – М.: Росавтодор, 2008. – 85 с.

10. Требования к техническому отчету по обследованию и ис-пытаниям мостового сооружения на автомобильной дороге / М-во транспорта России – М.: Росавтодор, 1996. – 13 с.

11. ВСН 10–87(99). Инструкция по оценке качества содержа-ния состояния автомобильных дорог. – М.: Транспорт, 1988. – 14 с.

161

12. Обследование мостовых сооружений. Составление паспор-та на мостовые сооружения: метод. указания / Сост. А.П. Неволин; Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2003.

13. Матвеев В.К., Блохин В.К., Крутиков О.В. Современные методы обследования автодорожных мостов, опыт Т.К.М. // Сб. тр. к столетию МИИТа. – М.: Изд-во МИИТа, 1996. – 22 с.

14. СП 13-102–2003. Правила обследования несущих строи-тельных конструкций зданий и сооружений / НИИЖБ. – М., 2003.

15. ГОСТ В 53778–2010. Здания и сооружения. Правила обсле-дования и мониторинга технического состояния. – М.: Стандартин-форм, 2010. – 90 с.

16. Концепция повышения эксплуатационной надежности мос-товых сооружений на автомобильных дорогах государств-участников СНГ на 2008–2015 годы: утв. решением Совета глав правительств СНГ 14.11.2008 г.

Содержание, ремонт, реконструкция

17. ОДН 218.00–00. Требования к проекту эксплуатации моста. – М.: Росавтодор, 2001. – 62 с.

18. Классификация работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования и искусст-венных сооружений на них: Приказ М-ва транспорта РФ № 160 от 12.11.07. – М., 2007. – 17 с.

19. ВСН 24–88. Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог / Минавтодор РСФСР. – Гл. 9. Ремонт и со-держание искусственных сооружений. – М.: Транспорт, 1989. – 38 с.

20. Методические рекомендации по ремонту и содержанию ав-томобильных дорог общего пользования (взамен ВСН 24–88). – Разд. 5. Ремонт и содержание искусственных сооружений. – М.: Ро-савтодор, 2004. – 48 с.

21. ОДМ 218.2–2006. Методические рекомендации по содер-жанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах. – М.: Ро-савтодор, 2006.

162

22. Справочное пособие дорожному (мостовому) мастеру по содержанию мостовых сооружений на автомобильных дорогах. – М.: Росавтодор, 1999. – 243 с.

23. Правила эксплуатации городских искусственных сооруже-ний / Комитет РФ по муницип. хоз-ву, 1994. – 72 с.

24. ВСН 51–88. Инструкция по уширению автодорожных мос-тов / Минавтодор РСФСР. – М.: Транспорт, 1990. – 79 с.

Особенности эксплуатации железобетонных конструкций мостов

25. Рекомендации по ремонту железобетонных мостов (конст-руктивные и технологические решения) / ГипродорНИИ; ЦБНТИ Минавтодора РСФСР. – М., 1984. – 70 с.

26. Рекомендации по ремонту поверхностей железобетонных элементов мостов с использованием средств механизации / Минав-тодор РСФСР. – М., 1986. – 43 с.

27. ВСН 32–89. Инструкция по определению грузоподъемно-сти железобетоннных балочных пролетных строений эксплуати-руемых автодорожных мостов . – М.: Транспорт, 1991. – 166 с.

28. Шилин А.А., Пшеничный В.А., Картузов Д.В. Усиление железобетонных конструкций композиционными материалами. – М.: Стройиздат, 2004. – 144 с.

29. Методика расчетного прогнозирования срока службы желе-зобетонных пролетных строений автодорожных мостов. – М.: Ро-савтодор, 2002. –140 с.

30. Руководство по усилению железобетонных мостов методом наклейки поверхностной арматуры / Минавтодор РСФСР. – М., 1987. – 29 с.

31. СНиП 2.03.11–85(96). Защита строительных конструкций от коррозии. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 71 с.

32. Руководство по ремонту элементов мостового полотна ав-тодорожных мостов / Минавтодор РСФСР. – М., 1989. –136 с.

163

ПРИЛОЖЕНИЕ

Степень агрессивного воздействия сред на бетонные и железобетонные конструкции (для мостовых сооружений)

(Выписка из СНиП 2.03.11–85)

Степень агрессивного воздействия газообразных сред на бе-тонные и железобетонные конструкции приведены в табл. 1.

Группы агрессивных газов в зависимости от их вида и концен-трации приведены в табл. 2.

Таблица 1

Степень агрессивного воздействия газообразных сред на конструкции

Зона влажности (по СНиП II-3–79)

Группа газов

(табл. 2) из бетона из железобетона

Нормальная

А В С D

Неагрессивная Неагрессивная Неагрессивная Слабоагрессивная

Неагрессивная Слабоагрессивная Среднеагрессивная Сильноагрессивная

Таблица 2

Концентрация, мг/м3, для групп газов Наименование А В С D Углекислый газ До 2000 Св. 2000 – – Аммиак До 0,2 Св. 0.2 до 20 Св. 20 – Сернистый ангидрид

До 0,5 Св. 0,5 до 10 Св. 10 до 200 Св.200 до 1000

Фтористый водород

До 0,05 Св. 0,05 до 5 Св. 5 до 10 Св. 10 до 100

Сероводород До 0,01 Св. 0,01 до 5 Св. 5 до 100 Св. 100 Оксиды азота1 До 0,1 Св. 0,1 до 5 Св. 5 до 25 Св. 25 до 100 Хлор До 0,1 Св. 0,1 до 1 Св. 1 до 5 Св. 5 до 10 Хлористый водород

До 0,05 Св. 0,05 до 5 Св. 5 до 10 Св. 10 до 100

1Оксиды азота, растворяющиеся в воде с образованием растворов кислот. Примечание. При концентрации газов, превышающей пределы, ука-

занные в графе D настоящей таблицы, возможность применения материала

164

для строительных конструкций следует определять на основании данных экспериментальных исследований. При наличии в среде нескольких газов принимается более агрессивная (от А к D) группа, которой соответствует концентрация одного или более газов.

Степень агрессивного воздействия твердых сред на бетонные и железобетонные конструкции приведена в табл. 3.

Таблица 3

Степень агрессивного воздействия твердых сред на конструкции

Зона влажности бетона

(по СНиП II-3–79)

Растворимость твердых сред в во-де и их гигроско-

пичность из бетона из железобетона

Нормальная

Хорошо раствори-мые малогигроско-пичные Хорошо раствори-мые гигроскопич-ные

Слабоагрессивная Слабоагрессивная

Слабоагрессивная Среднеагрессив-ная

Примечания: 1. Перечень наиболее распространенных растворимых солей и их

характеристики приведены в табл. 4. В качестве агрессивных солей по отношению к бетону и железобетону следует рассматривать приведен-ные хлориды, сульфаты, нитраты.

2. Присутствие малорастворимых веществ не влияет на агрессив-ность.

3. Степень агрессивного воздействия следует уточнять одновремен-но с требованиями табл. 6, 7, 8 с учетом агрессивности образующегося раствора.

4. Соли, содержащие хлориды, следует относить к сильноагрессив-ной среде.

Характеристика твердых сред (солей, аэрозолей и пыли) дана в табл. 4.

165

Таблица 4

Растворимость твердых сред в воде и их гигро-скопичность

Наиболее распространенные соли, аэрозоли, пыли

Малорастворимые Силикаты, фосфаты (вторичные и третичные) и карбонаты магния, кальция, бария, свинца; сульфаты бария, свинца; оксиды и гидроксиды железа, хрома, алюминия, кремния

Хорошо раство-римые малогигро-скопичные

Хлориды, сульфаты натрия, калия, аммония; нитраты ка-лия, бария, свинца, магния; карбонаты щелочных металлов

Хорошо раство-римые гигроско-пичные

Хлориды кальция, магния, алюминия, цинка, железа; сульфаты магния, марганца, цинка, железа; нитраты и нит-риты натрия, калия, аммония; все первичные фосфаты; вторичный фосфат натрия; оксиды и гидроксиды натрия, калия

Примечание. К малорастворимым относятся соли с растворимостью менее 2 г/л, к хорошо растворимым – свыше 2 г/л. К малогигроскопичным относятся соли, имеющие равновесную относительную влажность при температуре 20 °С 60 % и более, а к гигроскопичным – менее 60 %.

Степень агрессивного воздействия грунтов выше уровня под-земных вод приведена в табл. 5.

В табл. 5 дано ограничение содержания в портландцементе не-которых составляющих его минералов цементного клинкера:

CaO→C; SiO2→S; Al2O3→A; Fe2O3→F. C3S→3CaO·SiO2 – алит, трехкальциевый силикат обеспечивает

высокую прочность цементного камня, быстрое нарастание прочно-сти; содержание его в цементе 42–65 %;

C2S→2CaO·SiO2 – белит, двухкальциевый силикат, цементный камень очень медленно твердеет в начальный период, затем через 1–2 года активизируется; обычно содержание его в цементе 15–45 %;

C3A→3CaO·Al2O3 – трехкальциевый алюминат, при затворении водой сразу схватывается, твердеет только на воздухе; возможное содержание в цементе 3–15 %;

C4AF→4CaO·Al2O3·Fe2O3 – целит, четырехкальциевый алюмо-феррит, его присутствие дает быстрое схватывание и медленное твердение, возможное содержание в цементе 10–25 %.

166

Таблица 5

Показатель агрессивности, мг на 1 кг грунта

сульфатов в пересчете на 24SO −

для бетонов

Зона влажно-сти (по СНиП

II-3-79 ) на

порт-ланд-

цементе по

ГОСТ 10178–

76

на портландце-менте по ГОСТ 10178–76 с со-держанием C3S не более 65 %, C3A не более

7 %, C3A + C4AF не более 22 % и шлакопортланд-

цементе

на суль-фато-стойких цемен-тах по ГОСТ 22266–

76

хлоридов в пере-счете на Сl– для бетонов на порт-ландцементе,

шлакопортланд-цементе по ГОСТ 10178–76 и суль-фатостойких це-ментах по ГОСТ

22266–76

Степень аг-рессивного воздействия грунта на бе-тонные и же-лезобетонные конструкции

Св.250 до 500

Св.1500 до 3000 Св.3000 до 6000

Св.250 до 500 Слабоагрес-сивная

Св.500 до 1000

Св.3000 до 4000 Св.6000 до 8000

Св.500 до 5000 Среднеагрес-сивная

Нормаль-ная и влажная

Св.1000 Св.4000 Св.8000 Св.5000 Сильноагрес-сивная

Примечания: 1. Показатели агрессивности по содержанию хлоридов учитываются

только для железобетонных конструкций независимо от марки бетона по водонепроницаемости. При одновременном содержании сульфатов их ко-личество пересчитывается на содержание хлоридов умножением на 0,25 и суммируется с содержанием хлоридов.

2. Показатели агрессивности по содержанию сульфатов приведены для бетона марки по водонепроницаемости W4. При оценке степени агрес-сивного воздействия на бетон марки по водонепроницаемости W6 показа-тели следует умножать на 1,3, для бетона марки по водонепроницаемости W8 – на 1,7.

Степень агрессивного воздействия жидких неорганических сред на бетон и железобетон приведена в табл. 6,7,8.

167

Таблица 6

Показатель агрессивности жидкой среды1 для сооружений, расположенных в грунтах с К(f) свыше 0,1 м/сут, в открытом водоеме и для напорных сооружений при марке

бетона по водонепроницаемости

Степень агрес-сивного воздей-ствия жидкой неорганической среды на бетон

Показатель агрессивности

W4 W6 W8 1 2 3 4 5

Бикарбонатная щелочность, мг-экв/л (град) *

Св.0 до 1,05 (3) – – Слабоагрессив-ная

Св.5,0 до 6,5 Св.4,0 до 5,0 Св.3,5 до 4,0 – » –

Св.4,0 до 5,0 Св.3,5 до 4,0

Св.3.0 до 3,5

Среднеагресси-ная

Водородный показатель рН**

Св.0,0 до 4,0 Св.0,0 до 3,5

Св.0,0 до 3,0 Сильноагрес-сивная

Св. 10 до 40

Св. 40***

–

Слабоагрессив-ная

Содержание агрессивной углекислоты, мг/л

Св. 40*** – – Среднеагрес-сивная

Св. 1000 до 2000

Св. 2000 до 3000

Св. 3000 до 4000

Слабоагрессив-ная

Св. 2000 до 3000

Св. 3000 до 4000

Св. 4000 до 5000

Среднеагрес-сивная

Содержание магнезиальных солей, мг/л, в пересчете на ион Mg2+ Св. 3000

Св. 4000

Св. 5000

Сильноагрес-сивная

Св. 100 до 500 Св. 500 до 800

Св. 800 до 1000

Слабоагрессив-ная

Св. 500 до 800 Св. 800 до 1000

Св. 1000 до 1500

Среднеагрес-сивная

Содержание аммонийных солей, мг/л, в пересчете на ион

Св. 800 Св. 1000 Св. 1500 Сильноагрес-сивная

Св. 50 до 60 Св. 60 до 80 Св. 80 до100

Слабоагрессив-ная

Св. 60 до 80 Св. 80 до 100 Св.100до150

Среднеагрес-сивная

Содержание едких щелочей, г/л, в пересчете на ионы Na+ и К+ Св. 80 Св. 100 Св.150 Сильноагрес-

сивная

168

Окончание табл. 6 1 2 3 4 5

Св.10 до 20 Св. 20 до 50 Св. 50 до 60 Слабоагрес-сивная

Св. 20 до 50 Св. 50 до 60 Св. 60 до 70 Среднеагрес-сивная

Суммарное со-держание хлори-дов, сульфатов2, нитратов и других солей, г/л, при наличии испа-ряющих поверх-ностей

Св. 50

Св. 60

Св. 70

Сильноагрес-сивная

1 При оценке степени агрессивного воздействия среды в условиях

эксплуатации сооружений, расположенных в слабофильтрующих грунтах с К(f) менее 0,1 м/сут, значения показателей данной таблицы должны быть умножены на 1,3.

2 Содержание сульфатов в зависимости от вида и минералогического состава цемента не должно превышать пределов, указанных в табл. 5 и 7.

* При любом значении бикарбонантной щелочности среда неагрес-сивна по отношению к бетону с маркой по водонепроницаемости W6 и более, а также W4 при коэффициенте фильтрации грунта К(f) ниже 0,1 м/сут.

** Оценка агрессивного воздействия среды по водородному показа-телю рН не распространяется на растворы органических кислот высоких концентраций и углекислоту.

*** При превышении значений показателей агрессивности, указан-ных в табл. 6, степень агрессивного воздействия среды по данному показа-телю не возрастает.

Таблица 7

Показатель агрессивности жидкой среды* с содержанием сульфатов в пересчете на ионы 2

4SO ,− мг/л, для сооружений,

расположенных в грунтах с К(f) св. 0,1 м/сут, в открытом водоеме и для напорных сооружений при содержании ионов

3HCO ,− мг-экв/л

Марка цемента

св. 0,0 до 3,0 св. 3,0 до 6,0 св. 6,0

Степень агрес-сивного воз-действия жид-кой неоргани-ческой среды на бетон марки по водонепро-ницаемости

W4**

1 2 3 4 5 Портландцемент по ГОСТ 10178–76

Св. 250 до 500 Св. 500 до 1000

Св.1000 до 1200

Слабоагрес-сивная

169

Окончание табл. 7 1 2 3 4 5

Св. 500 до 1000

Св. 1000 до 1200

Св.1200 до 1500

Среднеагрес-сивная

Портландцемент по ГОСТ 10178–76 Св. 1000 Св. 1200 Св. 1500 Сильноагрес-

сивная Св.1500 до 3000

Св. 3000 до 4000

Св.4000 до 5000

Слабоагрес-сивная

Св.3000 до 4000

Св. 4000 до 5000

Св.5000 до 6000

Среднеагрес-сивная

Портландцемент по ГОСТ 10178–76 с содержанием в клинкере С(3)S не более 65 %, С(3)А не более 7 %, С(3)A + С(4)АF не более 22 % и шлакопорт-ландцемент

Св. 4000 Св. 5000 Св. 6000 Сильноагрес-сивная

Св.3000 до 6000

Св.6000 до 8000

Св.8000 до 12000

Слабоагрес-сивная

Св.6000 до 8000

Св.8000 до 12000

Св.12000 до 15000

Среднеагрес-сивная

Сульфатостойкие цементы по ГОСТ 22266–76

Св. 8000 Св. 12 000 Св. 15 000 Сильноагрес-сивная

*При оценке степени агрессивности среды в условиях эксплуатации сооружений, расположенных в слабофильтрующих грунтах с К(f) менее 0,1 м/сут, значения показателей данной таблицы должны быть умножены на 1,3.

**При оценке степени агрессивности среды для бетона марки по во-донепроницаемости W6 значения показателей данной таблицы должны быть умножены на 1,3, для бетона марки по водонепроницаемости W8 – на 1,7.

Таблица 8 Степень агрессивного воздействия жидкой

неорганической среды на арматуру железобетонных конструкций

Содержание хлори-дов в пересчете на Cl¯, мг/л

при постоянном погружении

при периодическом смачивании

До 500 Св. 500 до 5000 Св. 5000

Неагрессивная Неагрессивная Слабоагрессивная

Слабоагрессивная Среднеагрессивная Сильноагрессивная

Примечания: 1. Понятие периодического смачивания охватывает зоны переменно-

го горизонта жидкой среды и капиллярного подсоса.

170

2. При одновременном содержании в жидкой среде сульфатов и хло-ридов количество сульфатов пересчитывается на содержание хлоридов умножением на 0,25 и суммируется с содержанием хлоридов.

3. Коррозионная стойкость конструкций, подвергающихся действию морской воды средней и сильной степени агрессивности, должна обеспе-чиваться первичной защитой.

Степень агрессивного воздействия жидких органических сред на бетон и железобетон приведена в табл. 9.

Таблица 9

Степень агрессивного воздействия жидких органических сред на бетон при марке

по водонепроницаемости Среда

W4 W6 W8 1 2 3 4

Масла: минеральные растительные животные

Слабоагрессивная Среднеагрессив-ная – » –

Слабоагрессивная Среднеагрессив-ная – » –

Неагрессивная

Слабоагрес-сивная – » –

Нефть и нефтепродукты: сырая нефть

сернистая нефть сернистый мазут дизельное топливо керосин бензин

Среднеагрессив-ная – » – – » – Слабоагрессивная – » – Неагрессивная

Среднеагрессив-ная Слабоагрессивная – » – – » – – » – Неагрессивная

Слабоагрес-сивная – » – – » – Неагрессивная – » – – » –

Неагрессивная

Неагрессивная

Неагрессивная

Слабоагрессивная

Неагрессивная Неагрессивная

Растворители: предельные углево-дороды (гептан, ок-тан, декан и т.д.) ароматические угле-водороды (бензол, толуол, ксилол, хлор-бензол и т.д.) кетоны (ацетон, ме-тилэтилкетон, ди-этилкетон и т.д.)

– » –

Слабоагрессивная – » –

171

Продолжение табл. 9 1 2 3 4

Сильноагрессив-ная

Сильноагрессив-ная

Сильноагрес-сивная

Кислоты: водные растворы ки-слот (уксусная, ли-монная, молочная и т.д.) концентраци-ей св. 0,05 г/л жирные водонерас-творимые кислоты (каприловая, капро-новая и т.д.)

– » –

Среднеагрессив-ная

Среднеагрес-сивная

Спирты: одноатомные многоатомные

Слабоагрессивная Среднеагрессив-ная

Неагрессивная Среднеагрессив-ная

Неагрессивная Слабоагрес-сивная

Мономеры: хлорбутадиен стирол

Сильноагрессив-ная Слабоагрессивная

Сильноагрессив-ная Слабоагрессивная

Среднеагрес-сивная Неагрессивная

– » –

– » –

– » –

Среднеагрессив-ная

Слабоагрессивная

Среднеагрессив-ная

Слабоагрессивная

Слабоагрес-сивная

– » –

Среднеагрессив-ная

– » –

– » –

Амиды: карбамид (водные рас-творы с концентраци-ей от 50 до 150 г/л)

то же, св. 150 г/л дициандиамид (вод-ные растворы с кон-центрацией до 10 г/л) диметилформамид

(водные растворы с концентрацией от 20 до 50 г/л)

то же, св. 50 г/л

Сильноагрессив-ная

Среднеагрессив-ная

Среднеагрес-сивная

Среднеагрессив-ная

Среднеагрессив-ная

Среднеагрес-сивная

Прочие органические вещества:

фенол (водные рас-творы с концентра-цией до10 г/л) формальдегид (вод-ные растворы с кон-центрацией от 20 до 50 г/л)

Слабоагрессивная

Слабоагрессивная

Неагрессивная

172

Окончание табл. 9 1 2 3 4

то же, св. 50 г/л

Среднеагрессив-ная

Среднеагрессив-ная

Слабоагрес-сивная

дихлорбутен

– » –

– » –

– » –

тетрагидрофуран

– » –

Слабоагрессивная – » –

сахар (водные рас-творы с концентра-цией св. 0,1 г/л)

Слабоагрессивная – » –

Неагрессивная

173

Учебное издание

НЕВОЛИН Анатолий Павлович, БОГОЯВЛЕНСКИЙ Николай Анатольевич,

СЫРКОВ Антон Владимирович

ЭКСПЛУАТАЦИЯ МОСТОВ

Часть 1 Особенности эксплуатации

железобетонных конструкций мостов

Учебно-методическое пособие

Редактор и корректор Н.В. Бабинова

______________________________________________________ Подписано в печать 7.02.12. Формат 60×90/16.

Усл. печ. л. 10,875. Тираж 100 экз. Заказ № 18 / 2012

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета. Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.