5. Современные способы и материалы для защиты железобетона от разрушений.
Проблема защиты железобетона от разрушения сегодня в мире важней чем строительство новых объектов.
В последнее время на украинском рынке появилось много всемирно известных фирм, которые занимаются этой проблемой.
Основные принципы, которыми нужно руководствоваться, выбирая материалы для ремонта элементов: выбирать материал следует, сравнивая такие характеристики:
– основные параметры прочности ремонтных слоев;
– скорость набора прочности во времени;
– прилипание к бетонной основе в условиях отрыва и сдавливания;
– коэффициент упругости при растяжении;
– коэффициент термического температурного уширения;
– усадка и ползучесть бетона;
– коэффициент Пуассона.
Например, фирмы SCHOMBURG и SIKA. Набор ASOCRET-PKS фирмы SCHOMBURG – модифицированный полимерами мелкозернистый цементный раствор, наносится тремя слоями на влажный бетон.
Фирма SIKA предлагает для защиты железобетонных конструкций от коррозии материалы SIKA Mono Top 600.
Следует подчеркнуть, что для широкого использования таких материалов необходимо провести исследования из особенностей на разных объектах с учетом климатических условий и культуры производства.
6. Опыт мостостроительных организаций по ремонту мостов.
Следует подчеркнуть, что накопленного положительного опыта не так уж и много. Рассмотрим несколько примеров.
Ремонт гидроизоляции путем использования новых материалов и технологий не дал безоговорочного успеха: оказалось, что наибольшую проблему имеет качество бетонной подготовки под гидроизоляцию. Существующие типовые проекты предусматривают наклеивание гидроизоляционных слоев на выравнивающий слой бетона толщиной 3 см. Как показала практика, выравнивающий слой должен образовать прочную несущую конструкцию, которая работает вместе с балками пролетного строения.
Это задача была решена путем применения монолитной плиты проезжей части толщиной от 10 до 20 см с интенсивным армированием. Одновременно существенным повышением гидроизоляционных особенностей мостового полотна достигается общее упрочнение конструкций пролетного строения. Разработку внедряет Донецкая МВП «Мост».
Ремонт деформационных швов – наиболее распространен щебневый деформационный шов – надежная работа 8-10 лет. Разработка КАДИ.
Защитный слой из торкретбетона – опыт показал:
1) недопустимо укладывать торкретбетон по низу плитных или коробчатых пролетных строений без надежного ремонта гидроизоляции мостового полотна, иначе вода, которая просачивается, накопится в пустотах и зимой приведет к разрушению конструкций.
2) нельзя замазывать прокорродированную арматуру без зачистки, иначе произойдет разрушение уже через несколько месяцев. При коррозии объем металла увеличивается на 30-50% и никакой бетон не способен удержать напряжения, которые при этом возникают.
7. Усиление мостов.
7.1. Деревянные мосты.
Дерево хорошо воспринимает растяжение, сжатие, изгиб. Усиление деревянного моста не представляет больших трудностей.
Настил проезжей части можно усилить, устроив дополнительный слой настила или уложив колеи из брусьев.
Усиление прогонов получается при укладке колеи из брусьев на настил или установкой дополнительных прогонов, устраивают дополнительную опору в середине пролета.
7.2. железобетонные мосты.
Усиление пролетных строений может быть выполнено:
1) с помощью только накладной железобетонной плиты можно увеличить грузоподъемность до 20-25%. Это возможно только для балок со значительным запасом прочности, в большинстве случаев необходимо устанавливать растянутую арматуру.
Можно предусматривать устройство накладной железобетонной плиты, если выполняется условие:
для реконструкции
2) усиление железобетонных балок, армированных напрягаемой арматурой путем приварки к существующей арматуре дополнительных стержней в зоне максимальны изгибающих моментов. При этом несущая способность увеличивается на 10-15%
Нижний ряд арматуры очищают от бетона, а затем приваривают дополнительные стержни с помощью коротышей (отрезки арматуры 10-20 см длиной). Затем восстанавливают защитный слой бетона.
3) при повышении несущей способности на 20-40% увеличивают высоту балки и площадь рабочей арматуры, приваркой арматурного каркаса, в который входят и продольные и наклонные стержни и хомуты. Продольную арматуру соединяют с существующей наклонными отрезками (коротышами) и сваркой.
Технология работ этим способом очень сложная из-за стесненных условий работы. Это касается также только балок с ненапрягаемой арматурой.
4) для балок с каркасной арматурой и для предварительно напряженных усиление модно выполнить с помощью монолитной железобетонной накладной плиты и приклеенной растянутой арматуры. Дополнительная арматура используется из полосовой стали или стандартных прокатных профилей.
Усиление опор мостов возникает очень редко, это вызвано в основном значительным их разрушением. Тело опоры обычно усиливают, создавая вокруг нее дополнительную железобетонную оболочку. Устанавливают арматурные сетки, связывая их стяжками через тело опоры, а затем бетонируют.
Свайные фундаменты могут быть усилены забивкой новых свай и созданием надежной связи между новой и старой частями.
Если кладка трубы сильно повреждена до 5 см, ее можно усилить, создавая вокруг нее монолитную железобетонную оболочку. В старую кладку забивают штыри, устанавливают вокруг трубы кольцевую арматуру и бетонируют.
Расчет усиления заключается в определении напряженного состояния старого и усиленного сечения после выполнения работ. При пересчете железобетонных пролетных строений необходимо иметь в виду, что процесс ползучести и усадки в старом и новом бетоне протекает по-разному. Кроме того, старый бетон получает дополнительные деформации от ползучести в связи с приложением к старым конструкциям дополнительных усилий. Поэтому все расчеты желательно выполнять с учетом действия длительных деформации, проверяя прочность и трещиностойкость как на начальном этапе работы усиленной конструкции, так и по прошествии нескольких лет.