1 стр. из 1

Не секрет, что в настоящее время значительная часть гидротехнических сооружений находится в ограниченно работоспособном состоянии, а некоторые из них полностью исчерпали свой эксплуатационный ресурс. В сложившейся ситуации остро стоят вопросы продления эксплуатационно-технического ресурса сооружений и их модернизации в соответствии с меняющимися технико-экономическими требованиями.

Конечно, одним из лучших решений такой задачи является строительство новых сооружений. Однако это сопряжено с большими капитальными затратами, которые чаще всего невозможны из-за особенностей реальной экономической ситуации. Поэтому новые технологии ремонта и реконструкции гид-ротехнических сооружений в настоящее время выходят на первый план. Особое внимание привлекают к себе технологии, позволяющие проводить реконструкцию сооружений без вывода их из эксплуатации (или выводя частично). При этом собственники или эксплуатирующие организации сталкиваются с трудностями объективной оценки и подбора тех или иных методов и технологий при планировании реконструкции конкретных объектов. Еще больше осложняют задачу подобного выбора и ответственного принятия решений факты накапливающегося отрицательного опыта решения подобных задач. Это, к сожалению, так. Ведь недостаточно применить дорогостоящие материалы и оборудование, главное — сделать это обоснованно и профессионально.

В данной статье речь пойдет об основных методах и технологиях, которые применяются в настоящее время у нас и за рубежом для решения задач реконструкции зданий и сооружений.

Проект реконструкции должен начинаться со сбора и анализа полной информации об объекте, условиях его эксплуатации, воздействующих факторов, текущем эксплуатационно-техническом состоянии и т. п. Такую информацию, в основном, можно получить из проектной, строительной и эксплуатационной документации по объекту, а также из материалов изыскательских работ и инженерного обследования, проведенных незадолго до планируемой реконструкции. Особенно важно здесь уделить пристальное внимание инженерно-техническому обследованию. Такое обследование должно быть объективным, где-то оно должно быть шире, выходя за рамки существующих требований к подобным работам. Результатом обследования должно стать четкое представление об эксплуатационно-техническом состоянии объекта в целом и отдельных его элементов. Также должен быть проведен анализ причин, вызывающих те или иные деструктивные процессы, и даны четкие рекомендации по предотвращению влияния таких причин и рекомендации для проектной организации по технологиям и материалам, которые можно применить при планируемой реконструкции.

Бетонные работы

Часто при реконструкции сооружений существует необходимость проведения бетонных работ. Бетон можно заказать на ближайшем бетонном узле (в соответствии с определенными техническими требованиями к материалу и проектом), изготовить или модифицировать в построечных условиях. В первом случае существует вероятность получения бетона с некачественным заполнителем, нарушенным В/Ц отношением (особенно в жаркую погоду), несбалансированностью модифицирующих добавок и их невысоким качеством. Все эти факторы могут быть причиной появления дефектов бетонных конструкций в период эксплуатации. При производстве бетона в построечных условиях можно эффективнее наладить контроль качества и намного улучшить те или иные технические показатели.

Например, для конструкций I категории ответственности при числе циклов попеременного замораживания и оттаивания 100–150 в год следует использовать бетон по морозостойкости не ниже F300 для суровых условий эксплуатации (СНиП 2.06.08–87). Марку по водонепроницаемости следует брать в зависимости от градиента напора. Для температуры водной среды свыше + 10 0С до + 30 0С и при градиенте напора свыше 10 (до 20) марка бетона по водонепроницаемости должна быть не ниже W8 (СНиП 2.06.08–87). Указанные требования далеко не самые критические, но даже для их соблюдения необходимо изготовить специальный бетон. Такие требования достаточно легко выполнить, изготавливая бетон по собственной рецептуре непосредственно на объекте. Однако для этого следует точно знать особенности применения тех или иных добавок и технологию производства бетона в целом.

Например, известно, что для увеличения морозостойкости и водонепроницаемости рекомендуется использовать воздухововлекающие добавки, однако не всегда учитывается, что такие добавки влияют на уменьшение прочностных характеристик, а в случае превышения дозировки происходит формирование нерегулярной структуры частично открытых пор, в результате чего резко увеличится водопроницаемость бетона. Поэтому для рассматриваемого случая необходимо применить комплексную добавку, в состав которой, помимо воздухововлекающего компонента, будет входить уплотняющий, пластифицирующий и суперпластифицирующий компоненты. Также можно внести неактивные добавки (наподобие микрокремнезема и армирующих полимерных волокон). Применяя армирующие волокна, следует учитывать, что для гидротехнических сооружений использовать волокна на основе целлюлозы не следует по причине их биоразлагаемости. При использовании некоторых гидроизолирующих и гидрофобизирующих добавок (при их передозировке) могут проявиться процессы миграции растворимых солей к испаряющим поверхностям, в результате чего образуются высолы. Иногда процессы образования высолов настолько интенсивны, что приводят к отрыву практически любых защитных покрытий с поверхности бетона. Приведенные выше примеры показывают, насколько важно знать особенности применения тех или иных материалов, в частности — новых зарубежных, которые относительно недавно появились на отечественном рынке.

Технические решения по устройству технологических швов и стыков

В большинстве случаев дефекты гидротехнических сооружений локализуются в зоне швов и стыков. Поэтому как при новом строительстве, так и при ремонтных работах технологическим швам необходимо уделять особенное внимание. В настоящее время существует много технических решений ремонта и устройства различных швов. Отдельно хотелось бы рассмотреть гидроизоляцию «холодных» швов. При организации работ мы чаще всего применяем гидрофильный резиновый профиль (не надо путать с бентонитовыми шнурами и матами). При его закладке в проекцию будущего холодного шва после бетонирования он частично увеличивается в объеме и стабилизируется, тем самым уплотняя зону шва. В случае нарушения гидроизоляции в зоне шва и проникновения водной среды профиль продолжает «впитывать» воду, при этом еще больше уплотняя пространство шва. В результате разбухший профиль полностью повторяет рельеф соседних поверхностей шва и изолирует данную зону.

Другой интересной технологией устройства швов являются «ижекто-системы». Суть ее сводится к предварительной закладке инжекто-шнура в зону бетонирования. После бетонирования через специально выведенные штуцеры производится прокачка шва под давлением заранее определенной инъекционной композицией. Для поверхностей с обработкой швов существует целый ряд эластичных специальных материалов, в том числе и на цементной основе.

В любом случае при планировании ремонта или устройства шва необходимо завершенное комплексное решение.

Защита сооружений от воздействия грунтовых вод

Часто при разработке проекта реконструкции заглубленных емкостных со-оружений детально рассматривается внутренняя гидроизоляция, а внешняя гидроизоляция считается не столь важной и проектируется, например, из недорогого битума, который давно не отвечает требованиям по качеству к современным изолирующим материалам. А ведь на заглубленное сооружение (помимо технологической среды изнутри) снаружи действуют грунтовые воды, пучение грунта, внешние статические нагрузок и т. п.

И порой снаружи сооружение подвергается воздействию различных факторов не меньше, чем изнутри. А ведь указанные факторы можно свести к минимуму, просто организовав по периметру сооружения пристенный дренаж из полимерной профильной мембраны с геотекстильным слоем, с выводом его в кольцевой трубчатый дренаж и отводом в приемный колодец, а далее в ливневую или дренажную канализацию. Но почему-то такое решение применяется редко. Зато часто после слива технологической среды из заглубленного емкостного сооружения по стенам, особенно в нижней части, наблюдается прямая фильтрация влаги из прилегающего грунта. Нередко это сопровождается локальными разрушениями внутреннего гидроизоляционного покрытия и (или) стен сооружения.

Технологии восстановления, защиты и гидроизоляции железобетонных сооружений

В настоящее время на отечественном рынке работает много компаний-производителей специальных материалов для ремонта и гидроизоляции железобетонных сооружений. Несомненно, специалисты по ремонту и защите бетона прекрасно понимают, о каких группах материалов идет речь. Нет необходимости подробно рассматривать такие материалы. Стоит лишь обратить внимание, что при выборе тех или иных материалов необходимы комплексный подход и знание особенностей применения и принципов действия выбранных материалов. Например, применяя материалы проникающего действия, надо знать, что движущей силой процесса проникновения является градиент концентраций порового раствора и его низкие показатели поверхностного натяжения. При этом уплотнение и гидроизоляция пор бетона происходят в результате сложных реакций образования сульфоаллюминатов кристаллогидратов солей кальция. Понятно, что для эффективного протекания такой реакции необходимо наличие свободных ионов Са2+ в поровом растворе. Это свойственно для относительно нового бетона. В «старом» бетоне гидротехнических сооружений свободных ионов Са+2 на порядки меньше, чем в новом, а значит, и процессы проникновения и уплотнения поровой структуры в таком случае будут носить поверхностный характер. То есть для гидроизоляции старых бетонных поверхностей применение проникающей изоляции малоэффективно.

Продолжая тему проникающей гидроизоляции, хочется остановиться на распространенном заблуждении, что проникающая гидроизоляция является одним из эффективных средств по устранению очагов сквозной фильтрации влаги при так называемом негативном давлении. Нет сомнения, что при правильном применении рассматриваемых материалов увлажненная бетонная поверхность в зоне применения станет сухой. Но это является не решением проблемы гидроизоляции, а только устранением локального дефекта увлажнения, и не более того. Ведь если рассмотреть данную проблему более объективно, можно утверждать, что сквозная фильтрация влаги через бетон — причина повреждения наружной гидроизоляции: она распространяется по всей структуре бетона (от поверхности проникновения до поверхности появления влаги). Соответственно, внутри бетона влага распространяется неконтролируемо, чаще всего вдоль арматуры и закладных изделий, и затрагивает значительно больший объем, чем то пятно увлажнения, которое было обнаружено. Более того, при создании барьера для выхода влаги происходит увеличение давления воды и водяных паров в поровой структуре, что в свою очередь является причиной более обширного заполнения бетонной структуры водой. То есть, применив проникающую гидроизоляцию для устранения дефекта прямой фильтрации, мы провоцируем развитие процесса фильтрации в объеме поровой структуры бетона. И это лишь вопрос времени — когда будут обнаружены новые зоны увлажнений: процессы коррозии арматуры развиваются постепенно. Для подобных случаев мы рекомендуем применить технологии инъектирования проницаемой зоны полимерами композициями и только после этого использовать один из видов цементной гидроизоляции. В этом случае произойдут уплотнение и гидроизоляция всей проницаемой зоны в объеме конструкции, а цементная гидроизоляция защитит поверхность от остаточной капиллярной влаги.

Технологии инъектирования при ремонте и восстановлении железобетонных конструкций

Эти технологии можно отнести к достаточно редким, особенно в том контексте, в котором мы это понимаем. За рубежом указанные технологии имеют свое распространение значительно шире, чем у нас. Однако за последние годы на отечественном рынке появилось достаточно много различных материалов и оборудования для инъекционных работ. По нашему мнению, это одни из самых эффективных и надежных технологий укрепления и гидроизоляции бетонных (каменных) сооружений. Ведь подбирая инъекционный состав, технические приспособления и оборудование, можно решить большинство проблем бетонных структур, причемм не выводя сооружение из эксплуатации. А затраты времени на устранение определенных дефектов могут быть на порядок меньше, чем необходимо для устранения подобного дефекта традиционными технологиями.

В заключение хочется отметить, что строительная химия и технологии не стоят на месте. Для эффективной эксплуатации гидротехнических сооружений необходимо иметь максимально полную и объективную информацию о существующих и новых материалах и технологиях, которые планируется применить при ремонте и строительстве данных объектов.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!