ar-net.ru Защитные покрытия на цементной основе допускается использовать как отдельно, так и в сочетании с грунтовочным мелкозернистым покрытием, обеспечивающим активную защиту стали за счет собственной щелочности.
5.3.9 При нанесении материалов в системе все материалы на цементной или полимерцементной основах следует наносить «свежее» по «свежему», то есть до формирования «холодного» шва.
5.4 Заполнение трещин
5.4.1 Для заполнения трещин следует использовать инъекционно-уплотняющие составы на цементной или полимерной основе. В соответствии с ГОСТ 33762 заполнение трещин осуществляют одним из методов:
- под принудительным давлением;
- под действием гравитации и капиллярного впитывания.
5.4.2 В результате нагнетания в трещине образуются уплотнения следующих видов: - уплотнение конструкционное с адгезионно-силовым замыканием (группа АС);
- уплотнение неконструкционное с адгезионно-герметизирующим замыканием (группа АГ);
- уплотнение неконструкционное с компрессионно-герметизирующим замыканием (КГ).
5.4.3 Раскрытие трещины в пределах 0,01–0,015 мм вследствие воздействия транспортной нагрузки не влияет на адгезию составов на полимерной основе.
5.4.4 Уплотнения группы КГ не следует применять при раскрытии трещин в течение суток, за исключением случаев, когда уплотнение имеет некоторый излишек материала уплотнения, выходящий за пределы внешней границы конструкции. Данную группу уплотнений следует применять для трещин, находящихся в следующих состояниях: влажном, мокром и с активной протечкой.
Т а б л и ц а 1 – Технология подготовки бетонной поверхности при ремонте и усилении
| Тип | Методика | Используется дляa) | Типовые области применения | Требование | Требуемая последующая обработка | |||||
| Инструменты | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||
| Механическое ударное воздействие | Бучарда, молоток | Вручную | X | X | X | Небольшие площадиб) | Следует избегать повреждения арматуры, особенно напряженной | Песко-и дробеструйная обработка, обеспыливание, очистка водой под давлением | ||
| Долото | С помощью электрических или пневматических о/м | Любые площади | Следует избегать повреждения арматуры, особенно напряженной | Обработка водой под давлением, обеспыливание | ||||||
| Игольчатый молоток с электро-, пневмоприводом | X | X | (x) | Угловые соединения в бетоне и металлических закладных | Необеспечивает высокую производительность при очистке | Очистка пылесосом, очистка водой, сушка | ||||
| Зачистка щеткой | Вращающаяся стальная щетка с электро-, пневмоприводом | X | X | (x) | В зависимости от типа инструмента от малых до больших площадей | Может заполировывать поверхность | Очистка.Очистка водой под средним давлением | |||
| Фрезеровка | Фрезеровочная машина | X | X | X | Большие площади снятия на горизонтальных поверхностях | Как правило,снятие<=5 мм входе каждой операции; для больших площадей требуются самоустанавливающиеся уровни, избегать повреждения арматуры | Дробеструйная обработка, продувка сжатым воздухом | |||
| Химическая очистка | Кисть, нанесение кистью,валиком, распылением | X | X | X | Большие по площади вертикальные поверхности, горизонтальные и наклонные поверхности | Следует использовать разные концентрации кислот, следить за ровностью обрабатываемой поверхности | Обязательная промывка водой под давлением | |||
| Огневая очисткав) | Оборудование для огневой очисткиг) | X | X | Вертикальные и горизонтальные поверхности | Следить за равномерной обработкой поверхности | Очистка, пылесосом, водой, сушка | ||||
| Беспылевая дробеструйная обработка | Дробеструйная обработка с дополнительным отсосом пыли или орошением водой | X | X | (x) | X | Вертикальные и горизонтальные поверхности – в зависимости от используемого оборудования | Угловые соединения следует обрабатывать другим способом | Обеспылевание и сушка | ||
| Дробеструйная/песко-струйная обработка | Дробеструйная обработка с использованием сжатого воздуха | X | X | (x) | X | Вертикальные и горизонтальные поверхности | Защита от пыли; сжатый воздух не должен содержать масел | Влажная очистка или обеспыливание | ||
| Дробеструйная/песко-струйная обработка с водой | Дробеструйная обработка с использованием влажного абразива | X | X | (x) | (x)д) | Горизонтальные, реже вертикальные поверхности | Защита от пыли не требуется; сжатый воздух не должен содержать масел | Сушка, очистка | ||
| Воздействие водой | Гидроструйная очистка высокого давления | X | X | (x)г) | (x)д) | Значительные площади бетона и арматуры | Обращать внимание наравномерность удаления бетона | Удаление лишней воды, сушка (влажная) | ||
| Очистка | Сжатый воздух | X | Вертикальные, наклонные, потолочные поверхностиб) | Защита от пыли не требуется; сжатый воздух не должен содержать масел | Очистка | |||||
| Очистка | Пылесос | X | Горизонтальные и вертикальные поверхности | Контролировать площадь обработки | Влажная очистка | |||||
| Очистка | Гидроструйная очистка под средним давлением | (x) | X | Удаление растительности, грязи, пыли | Следует избегать переувлажнения бетона | Сушка, дезинфекция | ||||
| a) Используется для:1–удаление пропиток, покрытий;2–удаление цементного молока;3–удаление непрочного бетона и оголение арматурных стержней;4–удаление пыли;5–очистка бетонной поверхности. б) Риск повреждения качественного бетона.в) Требуется удаление термически разрушенного бетона. г) возможно не полное удаление покрытий.д) может потребоваться дробеструйнаяобработка. (Х)– в зависимости от условий. | ||||||||||
5.4.5 Уплотнения группы АС из составов на цементной основе следует применять при раскрытии трещин в течение суток, если имеется подтверждение, что их адгезионная связь с бетоном конструкции составляет более 2 Н/мм2 и не будет нарушена в течение 10 ч при наименьшей допустимой температуре использования, определенной производителем состава.
5.4.6 Вне зависимости от вида уплотнения трещины для выбора подходящего инъекционно-уплотняющего состава необходимо учитывать состояние конструкции. На выбор материала влияют следующие показатели:
- минимальная ширина трещины;
- влажностное состояние трещины,
- подвижность трещины.
5.4.7 Для восстановления сплошности бетона основания и замыкания трещин с шириной раскрытия свыше 0,1 мм следует применять эпоксидные смолы.
Они представляют собой двухкомпонентные материалы, которые не содержат растворителей и имеют достаточно низкую вязкость в диапазоне примерно от 150 до 400 мПа·с. При нагнетании в трещины со значительным раскрытием (расщелины) более 0,8 мм эпоксидные составы имеют большую вязкость и могут нагнетаться в виде паст. Эпоксидные смолы должны обеспечивать адгезию к бетону (более 2 H/мм2). Тип эпоксидной смолы варьируется в зависимости от минимальной ширины трещин, а также максимальной рабочей температуры. Состав на основе эпоксидной смолы может обеспечивать стойкость к растягивающим напряжениям в зависимости от своих упругих характеристик и величины перемещения трещин. В зависимости от состояния конструкции, уровня влажности и обводненности трещины проводят выбор инъекционного оборудования. В трещинах, через которые течет вода, рекомендуется использовать полиуретановые смолы.
5.4.8 Для ремонта влажных трещин, а также трещин с постоянной фильтрацией воды следует применять полиуретановые смолы, представляющие собой реактивные полимеры, используемые для жесткого или эластичного заполнения трещин.
В зависимости от типа полиуретановой смолы для инъектирования требуется один или два компонента. Однокомпонентные полиуретановые смолы образуют пену при смешивании с водой; двухкомпонентные полиуретановые смолы (изоцианаты и полиолы) после смешивания двух компонентов друг с другом образуют стабильный и непроницаемый гель. Полиуретановые составы в полной мере выполняют свои функции при работе конструкции в режиме сжатия. При работе отвержденных полиуретановых составов на растяжение они не обеспечивают высоких значений адгезии с бетоном трещин. Адгезия к влажному или обводненному бетону – менее 2 H/мм2.
5.4.9 Для ремонта трещин в неармированных конструкциях, находящихся при постоянном воздействии воды и влаги, с целью снижения переноса воды в тонких трещинах и порах, следует применять акриловые гели.
Данные составы имеют низкую вязкость, эквивалентную воде. Хорошо разводятся водой. Без воды дают значительную усадку. Адгезия отвержденных составов к водонасыщенному бетону – не более 0,2 H/мм2. Если предполагается использование акриловых гелей в контакте со сталью, должен быть представлен сертификат, подтверждающий эффективную и долговечную защиту стали от коррозии.
5.5 Выбор системы защиты для восстановления поверхности бетонных и железобетонных конструкций
5.5.1 Системы защиты поверхности являются главным элементом ремонта и восстановления бетонных конструкций. В ГОСТ 32017 рассматриваются следующие типы систем защиты поверхности: гидрофобизирующая пропитка, пропитка, покрытие.
В таблице 2 представлены схематичное изображение воздействия на конструкцию и краткое описание трех различных типов систем защиты поверхности вместе с кратким описанием.
В 5.5.2–5.5.6 приведено краткое описание основных характеристик указанных типов систем защиты поверхности, а также наиболее распространенных типов материалов, применяемых для каждой системы защиты поверхности.
Т а б л и ц а 2 – Воздействия на конструкцию и системы защиты поверхности бетона
| Наименование метода | Описание метода | |||||||||
| Гидрофобизирующая пропитка | Бетон до ремонта
| Бетон после ремонта
| ||||||||
| Визуальные признаки пропитки:- поверхность не смачивается водой;- внешние поры обработаны;- отсутствие пленки на поверхности;- возможны небольшие изменения внешнего вида | ||||||||||
| Пропитка | Бетон до ремонта
| Бетон после ремонта
| ||||||||
| Визуальные признаки пропитки:- наличие несплошной тонкой пленки на поверхности;- поверхность может не смачивается водой;- частичное или полное заполнение поверхностных пор;- наличие пленки, которая может изменять внешний вид | ||||||||||
| Покрытие | Бетон до ремонта
| Бетон после ремонта
| ||||||||
| Визуальные признаки покрытия:- поверхность может отталкивать воду;- внешние поры полностью закрыты;- поверхность может не пропускать пары воды;- изменение внешнего вида или отсутствие изменений | ||||||||||
5.5.2 Для снижения уровня водопоглощения и сохранения паропроницаемости бетона конструкций рекомендуется применять гидрофобизирующие пропитки
В качестве средств пропитки следует используются силаны, силоксаны и другие подобные вещества, разбавляемые водой или спиртом. Данные материалы поставляют в виде готовых к применению продуктов жидкой или пастообразной консистенции, при этом нанесение на месте осуществляется распылителем или кистью в зависимости от вязкости материала. Вязкость варьируется от водянистой до кремообразной консистенции. Высыхание всех материалов после нанесения происходит путем впитывания в бетонное основание и испарения жидкой фазы. Жидкие системы обеспечивают достаточно быстрое высыхание. Расход гидрофобизирующих пропиток водянистой консистенции можно контролировать по распространению подтеков. Расход гидрофобизирующих пропиток кремообразной консистенции контролируется по толщине наносимого слоя. Это обычно приводит к повышенной глубине проникания, что равнозначно более высокой эффективности, следовательно, лучшей и более эффективной защите основания.
Гидрофобизирующая пропитка покрывает стенки пор. Вследствие повышенного краевого угла смачивания пор вода не способна проникнуть в основание. Тем не менее водяные пары или вода под давлением проникают в основание. Гидрофобизирующие пропитки желательно использовать на вертикальных и наклонных поверхностях бетона при отсутствии фильтрации воды. На горизонтальных поверхностях гидрофобизирующие пропитки недолговечны, а в случае возможного воздействия даже временного давления воды ? неэффективны.
Преимущество гидрофобизирующих пропиток состоит в обеспечении водоотталкивающей поверхности практически без изменения внешнего вида и сохранении паропроницаемости основания. В случае применения гидрофобизирующих пропиток в сочетании с покрытиями основная их функция заключается в повышении прочности адгезии покрытия к поверхности основания в долгосрочной перспективе.
При нанесении гидрофобизирующих пропиток необходимо избегать высоких или низких температур основания и окружающей среды, высокой влажности воздуха и конструкции.
5.5.3 Для снижения пористости поверхности в целях уменьшения проникания паров или жидкостей и повышения механической прочности рекомендуется применять пропитки.
В отличие от гидрофобизирующих пропиток поры основания герметизируются частично или полностью, а на поверхности основания образуется несплошная тонкая пленка. Кроме того, нанесение пропитки приводит к изменению внешнего вида поверхности. Пропитка не приводит к образованию дополнительного слоя с явно выраженной толщиной.
Пропитки изготавливают на основе органических полимеров, например, эпоксидных, полиуретановых смол или акриловых дисперсий, не содержащих заполнителя или пигментов. Широко используются пропитки на основе битума. Нанесение в основном осуществляется кистью, валиком, а при больших объемах работ – напылением. Если пропитка используется в составе системы защиты поверхности, ее можно присыпать песком для обеспечения надежного сцепления между последующими слоями. Пропитки могут использоваться как при позитивном, так и негативном давлении паров воды.
5.5.4 Системы покрытий на основе полимеров
Покрытия образуют сплошной защитный слой на поверхности бетона с определенной заданной толщиной. Они наносятся для исключения проникания вредных веществ, повышения механической стойкости бетона и перекрытия трещин – как подвижных, так и неподвижных. Стандартная толщина покрытий варьируется в диапазоне от 0,1 до 5,0 мм и увеличивается в зависимости от величины нагрузок и характера воздействий. Могут использоваться при позитивном давлении воды и ее паров. Адгезия к бетону на горизонтальной поверхности – не менее 2 Н/мм2.
В зависимости от предполагаемого назначения покрытия могут изготавливаться, например, на основе эпоксидных или полиуретановых смол, акрилатов и т. п. Они могут содержать мелкозернистый заполнитель, в качестве которого обычно используют кварцевый песок, диабазовая мука и пр. Данные системы защиты поверхности подходят для защиты и герметизации конструкций, работающих в условиях активного химического и физического воздействия, могут быть использованы для защиты от движения низкоскоростного транспорта, например на подземных парковках или в аналогичных условиях. При использовании системы защиты поверхности на основе полимеров для движения высокоскоростного или большегрузного транспорта, например грузового, необходимы материалы с более высокой механической стойкостью.
5.5.5 При позитивном давлении воды и ее паров как в качестве праймерных для устройства рулонных битумно-полимерных гидроизоляционных мембран или в качестве армированных слоев в транспортном строительстве рекомендуется применять системы покрытий на основе битумов.
Для данных областей применения используются в основном асфальтовые мастики. Если для защиты от проникания предполагается использовать асфальтовую мастику, ее необходимо комбинировать с другими материалами, поскольку асфальтовая мастика не обеспечивает достаточной герметизации и защиты.
5.5.6 Для защиты бетона и железобетона, имеющего высокую влажность и испытывающего воздействие воды и ее паров как при позитивном, так и негативном давлении, рекомендуется применять покрытия на цементной основе.
Покрытия образуют сплошной ковер заданной толщины на поверхности бетона и железобетона и наносятся для исключения проникания воды и вредных веществ. Покрытия имеют возможность перекрывать трещины с шириной раскрытия не более нормативных значений для бетонного основания.
Адгезия покрытия к бетону должна быть не менее 1,5 Н/мм2 на горизонтальной, 1 Н/мм2 на вертикальной, 0,75 Н/мм2 на потолочной поверхностях.
Покрытия на основе цемента могут обладать пенетрирующими свойствами и проникать на определенную глубину в бетон, взаимодействуя со свободной окисью кальция. Также покрытия наносятся на чистую поверхность бетона с открытой структурой пор. После взаимодействия с основанием могут быть удалены. Существуют также бесцементные, водные растворы солей, взаимодействующие с окисью кальция в бетоне, уплотняющие поверхностную структуру бетона (ГОСТ Р 56703).
Стандартная толщина покрытий на основе цемента – 1,5–3 мм, возможно использовать в виде штукатурных слоев большей толщины.
6 Принципы ремонта и усиления несущих конструкций и реализующие их методы
6.1 При определении принципов защиты и ремонта бетонных конструкций и выборе методов, реализующих эти принципы по ГОСТ 32016, следует руководствоваться данными, приведенными в таблице 3.