Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы технической эксплуатации объектов строительства. Ч.II. Учебное пособие
.pdf
3 Ремонт и усиление строительных конструкций зданий и
сооружений при технической эксплуатации объектов
строительства
3.1 Строительные материалы для ремонтно-восстановительных
работ
В практике ремонтно-восстановительных работ при эксплуатации зданий
и сооружений применяются основные строительные материалы, поставляемые
промышленностью, а также изделия, выпускаемые предприятиями ремонтностроительных организаций. С конца прошлого века внедряются инновационные
материалы для ремонта и усиления конструкций.
3.1.1 Вяжущие материалы
Вяжущими веществами называют материалы, которые способны
самостоятельно или в составе других веществ при определённых условиях
образовывать пластический материал, которые самостоятельно или под
действием определённых условий со временем затвердевают и скрепляют
между собой отдельные наполнители (камни, кирпичи, песок, щебень,
стеклоткань и др.) образуя новый материал с заданными свойствами.
Современные вяжущие вещества делят на:
- минеральные (неорганические) (известь, цемент, гипс и др.);
- органические (битумы, дёгти, синтетические полимеры, олигомеры);
- полимерные (полимербетоны, строительные пластмассы) – это
высокомолекулярные структурные вещества.
Известковые вяжущие (ГОСТ 9179-2018). Строительная известь
получается путём обжига кальциево-магниевых горных пород. Известь может
быть гидравлической и воздушной, которая в свою очередь делится на
негашёную (комовую) и гидратную (пушонка). Строительную известь
применяют как в чистом виде, в сочетании с цементом для кладочных и
141
штукатурных растворов. Известь используют для изготовления силикатного
кирпича, строительных деталей, изготовленных автоклавным способом.
Гипсовые вяжущие (ГОСТ 125-2018). Гипс – быстротвердеющее и
быстросхватывающее воздушное вяжущее, подразделяется на строительный и
высокопрочный гипс и ангидритовое вяжущее. Строительный гипс получают
термической обработкой природного гипса, высокопрочный гипс получают при
термической обработке двуводного гипса, насыщенного паром под давлением.
По пределу прочности при сжатии строительной гипс имеет марки от F2
(2 МПа) до F25 (25 МПа). Строительный гипс используют для штукатурных
работ и изготовления строительных деталей и изделий: гипсобетонных
панелей, перегородок, гипсокартона, сухих штукатурных смесей и др.
Цемент – гидравлическое вяжущее применяется для получения бетонов и
растворов в смеси с заполнителями. Наибольшее распространение получил
портландцемент (ГОСТ 10178-85*). По прочности на сжатие подразделяются
на: высокопрочных марок – 550, 600 и выше, повышенной прочности – марки
500, рядовых марок 300 и 400 и низкомарочных – ниже марки 300.
Для придания растворам и бетонам на портландцементе повышенный
подвижности, удобоукладываемости и морозостойкости вводятся
пластифицирующие поверхностно-активные добавки (ПАВ), концентраты
сульфидно-спиртовой барды (ССБ) и др. Наряду с портландцементом
применяют гидрофобный портландцемент, быстротвердеющий
портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент и др.
Портландцемент применяют для наземных, подземных и подводных
конструкций.
Битумные вяжущие – это сложные смеси углеводородов и их
неметаллических производных. Битумы бывают природными искусственными
(нефтяными). По назначению нефтяные битумы подразделяются на
строительные (ГОСТ 6617-21), кровельные (ГОСТ 9548-74) и дорожные (ГОСТ
33133-2014).
142
Полимерные вяжущие (смолы) – вещества, которые могут твердеть и
размягчаться под воздействием температуры.
Полимерные смолы делятся на две группы:
- термопластичные – свойства их меняются в зависимости от
температуры. При нагревании размягчаются, при охлаждении твердеют. Оба
процесса обратимы;
- термореактивные – твердение таких смол происходит только один раз.
Процесс необратимый.
Бетоны на основе или с добавлением полимеров – относительно новое
веяние в строительстве.
Полимеры используются при производстве:
- полимерцементного бетона – в состав бетона вводится небольшое
количество полимера в качестве модифицирующей добавки;
- бетонополимера – обычный бетон, пропитанный полимерами для
улучшения его свойств;
- полимербетона (пластобетона) – вместо цемента роль вяжущего
выполняют полимерные смолы (фурановые, эпоксидные, полиэфирные и др.).
3.1.2 Бетоны и растворы
Бетоны и растворы состоят из вяжущих и заполнителей.
Заполнители. Минеральные естественные заполнители (песок, гравий,
ПГС, щебень) и искусственные (керамзит, перлит, вермикирит и др.).
Бетоны подразделяются на тяжёлые 1800-2500 кг/м3) и лёгкие (500-1800
кг/м3). Класс бетона устанавливается по прочности на сжатие от B2 (М25) до
В60 (М800). Получение нужного класса бетона обеспечивается подбором его
состава, марки цемента, водоцементного отношения.
Лёгкие бетоны делятся на бетоны на пористых заполнителях и ячеистые
бетоны. Лёгкие бетоны на пористых заполнителях подразделяются на
теплоизоляционные плотностью до 500 кг/м3 и классом В0,75, B1, B 1,5;
конструктивно-теплоизоляционные (наружные стены) плотностью от 600 до
143
1600 кг/м3 и классом по прочности на сжатие В2,5, B3,5, B5, B7,5;
конструкционные плотностью от 1400 до 1800 кг/м3 и классом по прочности на
сжатие В10, В12,5, B15, B20, B30. Ячеистый бетон – особый вид лёгкого бетона
с большим количеством воздушных пор (до 85 % общего объёма бетона).
Строительные растворы делятся:
- по плотности – на обыкновенные (тяжёлые) 1500 кг/м3 и лёгкие до 1500
кг/м3;
- по виду вяжущих – на цементные, известковые, гипсовые и смешанные;
- по назначению – для каменных кладок, отделочных и специальных
работ.
Каменные материалы подразделяются на природные (естественные) и
искусственные – кирпич, керамические камни, бетонные и железобетонные
изделия, гипсовые и гипсобетонные плиты, камни.
3.1.3 Инновационные строительные материалы, применяемые в
ремонтно-восстановительных работах
Инновационный продукт – это продукт, чьи технологические
характеристики или предполагаемое использование являются принципиально
новыми, либо существенно отличаются от аналогичных ранее производимых.
Применение инновационных материалов и технологий при ремонтновосстановительных работах позволяет удлинить межремонтные сроки,
повысить энергоэффективность, надёжность усиливаемых конструкций,
повысить их долговечность, экономичность, экологичность. В строительной
отрасли уже применяется большое количество материалов с использованием
нанотехнологий. Это теплоизоляционные материалы, краски, лаки, наногели,
нанопокрытия, модифицированные нанобетоны.
Строительство, ремонт и реконструкция зданий и сооружений не
обходится без применения композиционных строительных материалов.
Современные полимерные композиционные материалы ПКМ несопоставимы
по прочностным, деформативным и многим другим эксплуатационным
144
характеристикам с традиционными строительными материалами (бетон,
камень, металл, дерево). Композиционными материалами, независимо от их
происхождения, являются результатом объёмного сочетания разнородных
составляющих его материалов, один из которых пластичен, другой обладает
высокой прочностью и жёсткостью. Композиционные материалы сложные,
составные, состоящие из двух и более компонентов с чёткой границей раздела
между ними.
Одни компоненты прерывистые, разъединённые в объёме композиции,
являются армирующими элементами, введёнными в материал с целью
изменения его свойств (борные, углеродные, стеклянные, арамидные волокна,
нитевидные кристаллы, тонкодисперсные частицы, жгуты, полотна, слои и др.),
другие компоненты – связующие, непрерывные во всём объёме, называют
матрицей.
Матрица может состоять из цементной полимерной, металлической,
углеродной, керамической или другой основы. Матрицу обычно выполняют из
одного материала, известны многокомпонентные композиционные материалы,
когда в одном композиционном материале применено несколько материалов –
полиматричные, гибридные.
В ПКМ разнородные компоненты создают новое качество материала,
свойства которого отличаются от свойств исходных материалов за счёт
удачного сочетания в одном материале веществ. ПКМ, армированный
углеродными волокнами называют углепластиком, стеклянными –
стеклопластиком, арамидными – органопластиками, базальтовыми –
базальтопластиками. Все указанные волокна выдерживают большие
напряжения, чем сталь.
Самыми распространёнными композиционными материалами являются
бетоны, в том числе дисперсноармированные. На втором месте по
распространённости среди КМ занимают древесные композиционные
материалы: арболиты, ксилолиты, ЦСП, клееные деревянные конструкции,
145
фанера, древесный пластики ДСП, CIP-панели, CLT-панели брус LVL-брус,
PSL-брус, OSL-брус и др.
Композиционные материалы с фиброй (волокнами) изготавливают из
волокон (углеродных (КМФУ), стеклянных (КМФС), арамидных (КМФА) и
др.) омоноличенных в полимере в виде жёстких полос или пластин – ламинат.
Другим таким композиционным материалом являются холсты с одно- или
двунаправленным расположением волокон. Композитная арматура
изготавливается на основе стекловолокна АСК, базальтового волокна АБК,
углеродного волокна АУК, арамидного волокна ААК и находит применение в
строительстве. Композиционные материалы в виде полотен, лент, ламелей,
арматуры применяют при ремонте и усилении строительных каменных,
железобетонных, деревянных конструкций.
3.1.4 Кровельные и гидроизоляционные материалы
Кровельные материалы из асбестоцемента изготавливают из цемента,
асбеста и воды. Для покрытия кровель применяют плоские и волокнистые
асбестоцементные листы (ГОСТ 18124-95). Асбестоцементные волнистые
листы могут быть обыкновенного профиля ВО), среднего профиля (СВ),
усиленного профиля (ВУ-К), унифицированного профиля (УВ).
Рулонные кровельные гидроизоляционные материалы делятся на
битумные и дёгтевые:
- наплавляемый рубероид – рубероид с утолщённым пластичным
покрывным слоем позволяет вести устройство рулонного ковра без применения
битумных мастик;
- пергалин кровельный (ГОСТ 2697-83) применяют в качестве
подкладочного слоя для нижних сторон кровельного ковра;
- гидроизол (ГОСТ 7415-86) – беспокровный, биостойкий рулонный
материал на основе асбестовый бумаги и нефтяного битума;
146
- стеклорубероид (ГОСТ 15879-70) – рулонный гидроизоляционный
материал на основе стеклохолста с двухсторонним нанесением битумного
вяжущего;
- толь (ГОСТ 10899-76*) – дёгтевой материал на основе картона
применяют в кровельных работах;
- фольгоизол – рулонный гидроизоляционный или кровельный материал
из тонкой рифлёной алюминиевой фольги с битумно-резиновом или битумнополимерным покрытием;
- изол (ГОСТ 10296-79) – рулонный безосновный биостойкий материал
для оклеечной гидроизоляции.
К выбору того или иного вида гидроизоляции необходимо подходить
очень внимательно, поскольку различные типы материалов отличаются друг от
друга не только по характеру нанесения и техническим характеристикам, но и
по назначению и условиям эксплуатации. Оптимальным вариантом станет
такой состав, который способен надёжно на длительное время защитить
выбранную конструкцию от воздействия влаги. Например, для наружной
гидроизоляции необходимо обладать отличным сцеплением с основанием,
отсутствием швов, высокой эластичностью, компенсирующей усадки и другие
деформации, а также устойчивостью к воздействию агрессивных химических
веществ, содержащихся в грунтовых водах или в почве. Опираясь на
перечисленные свойства, можно заметить, что для наружной обработки
сооружений отлично подойдёт полиуретановая гидроизоляция, жидкая резина,
полемочевина и составы на основе цемента с добавлением полимерных
веществ.
Выбирая вид гидроизоляции, необходимо опираться на такие показатели
как:
- срок гарантии, предоставляемые той строительной компанией, которая
будет заниматься монтажом гидроизоляции (он не должен быть меньше 7-10
лет);
147
Жидкая резина
или
полиуретановые
материалы
Обмазочная
мастика на
битумной
основе
Наплавляемые
материалы на
битумной
основе
ПВХ
мембраны
Цементные
материалы
1 2 3 4 5
6
Способ
монтажа
безогневой
напылением
вручную при
помощи валика
или кисти
безогневой
вручную
при
помощи
валика или
кисти
огневой
специальным
роликом
горячий
воздух
механическое
крепление
планками
специальным
роликом
безогневой
вручную
при
помощи
валика или
кисти
Работа на
отрицательное
давление
воды
нет
нет
нет
нет
да
Количество
слоёв
1-2
2-3
2-3
1
1-2
Необходимость в
предварительной грунтовке
да
да
да
нет
нет
Швы и стыки
в гидроизоляционном
покрытии
нет
нет
да
да
нет
Сцепление с
основанием
100 %
100 %
20 %
нет
сцепления
100 %
Коэффициент
эластичности
600-800 %
50-200 %
10-20 %
10-20 %
50-80 %
- окупаемость того или иного типа гидроизоляции (качественные составы
могут стоить дороже конкурентов, но при этом нуждаться в гораздо менее
существенных затратах на ремонт);
- способы нанесения или укладки гидроизоляции, возможные затраты на
аренду специализированного оборудования.
Основные различия между самыми известными гидроизоляционными
системами, а также экспертиза их преимуществ и недостатков представлены в
таблице 27.
Таблица 27 – Гидроизоляционные системы. Преимущества и недостатки
148
1 2 3 4 5
6
Скорость
монтажа,
м2/1 день
400-600
20-50
20-50
30-60
100-150
Срок гарантии
на работы
7 лет
1-2 года
3-5 лет
1-2 года
5 лет
Продолжение таблицы 27
Современным, одним из лучших материалов для плоской с основанием из
несущего металлического профиля является армированная самоклеющаяся
мембрана с алюминиевым скотчем. В 2007 году компания «Ризолин»
разработала материал, назвав его ризолин. Это гибкая самоклеющаяся кровля
на основе армированной ткани, пропитанной битумно-полимерным составом.
Внутри находится разделяющий диффузный слой, обеспечивающий
безупречное склеивание с любой поверхностью. Это долговечное экологически
чистое покрытие. Срок службы ризолина 20 лет.
Резиново-битумная мастика для кровли – готовый гидроизоляционный
материал, состоящий из: битума, резиновой крошки, растворителей, добавок
(пластификаторы, наполнители, ингибиторы коррозии, антисептики и др.).
Применяются для покрытия крыши цельным слоем, выполнения гидроизоляции
отдельных участков, подложки под другие кровельные материалы,
приклеивания рулонных покрытий и гибкой черепицы.
ВНИИстройполимер разработал рулонные полимерные кровельные
материалы:
- «Элон-Супер», «Элон-Супер Л», «Элон-Супер М» – на основе этилен-
пропилен-диенового каучука СКЕПТ;
эластомера.
указанных материалов.
герметизации мест протечки (сопряжений, примыканий) может быть применена
- «Кровелон-А», «Кровело-Г», «Кровело-Д» – на основе ПВХ и
При устройстве кровли достаточно уложить один слой любого из
Для ремонта жёсткой (металлической, шиферной и др.) кровля путём
149
мастика «Унимаст» для устройства сплошных эластичных бесшовных кровель;
создания гидроизоляции фундаментов, подвалов, санузлов; защиты металла от
коррозии; дерева, ДСП, ЦСП и т.п. от гниения.
3.1.5 Теплоизоляционные и звукоизоляционные материалы
Теплоизоляционные материалы применяют при утеплении наружных
стен, покрытий, перекрытий над проездами, подвалами эксплуатируемыми и
строящимися объектами. К теплоизоляционным материалам относятся
материалы, основными свойствами которых является низкая теплопроводность
(менее 0,291 Вт/мС) и малая относительная плотность (менее 700 кг/м3).
Для теплоизоляции ограждающих конструкций применяют материалы и
изделия плотностью до 500 кг/м3, материалы с большей плотностью
используют в качестве конструкционно-изоляционных.
Теплоизоляционные материалы и изделия подразделяются на:
неорганические – минеральная вата (ГОСТ 4640-84), войлок и плиты
минераловатные (ГОСТ 9573-82), плиты из ячеистого бетона (ГОСТ 5742-76),
асбестовые изделия, керамзит и др. и органические – фибролиты (ГОСТ 8928-
80), картоны, ДВП и др.
Широкий спектр современных утеплителей позволяет выбрать
эффективный материал для утепления стен, инженерных сетей, покрытий по
важному для потребителей критерию (таблица 28).
150
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]