Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Современные материалы для восстановления, гидроизоляции, ремонта и усиления бетонных и железобетонных конструкций. Учебное пособие для обучающихся по
.pdf
– жизнеспособность смеси (безводное отверждение), с — 20–90;
– время старта при контакте с водой, с — 10…20–60…80;
– время окончательного пенообразования, с — 50…70–240…320;
– кратность вспенивания — 10;
– прочность при растяжении, МПа — 3–5;
– удлинение при разрыве, % — 110 ± 20;
– твердость по Шору, А — 75–95 ± 20.
Температура воздуха в помещении и температура бетонного основания должна составлять +5...+35 ℃.
Для уплотнения поровой структуры и герметизации трещин с раскрытием 0,1–0,2 мм можно также использовать низковязкую полимеризующуюся композицию на основе метилметакрилата (ММА) и жидкого бутадиенакрилонитрильного каучука, отверждаемую перекисью
бензоила и деметиланилином. Вязкость состава колеблется в пределах 1–12 сПз и регулируется добавкой полистирола в количестве до 10 % от массы ММА.
Метод инъектирования не лишен и недостатков. Например, происходит механическое повреждение ограждающих ЖБК в результате просверливания отверстий. Хотя ослабление несущих конструкций в этом случае будет гораздо меньше, чем при сквозных пропилах, что
может отрицательно отразиться на прочности сооружения в целом. В ряде случаев инъекционные составы со временем могут быть подвержены усадке, например, при применении
жидкого стекла, т.е. гидроизоляция перестанет выполнять функцию уплотнения капилляров
и приведет к образованию вторичных капилляров, по которым осуществляется повторное увлажнение подземной части сооружения.
В большинстве случаев требуется предварительное локальное осушение стены в зоне
инъектирования, что вызвано неоднородностью распределения влаги по толщине и высоте
конструкции. Для осушения стен может быть использован способ, заключающийся в предварительном нагреве и осушении участка с помощью прутковых антенн, помещенных в просверленные отверстия. Благодаря создаваемому микроволновому полю осушение происходит в течение нескольких минут, что значительно быстрее осушения с помощью стандартных
обогревателей и сушки подогретым воздухом. Для осушения применяют также электроосмотические методы, позволяющие отжимать влагу из стен обратно в грунт.
Существует метод, позволяющий инъектировать влажные стены и без разделения на этапы, проводить термическую обработку и пропитку конструкции. В качестве гидроизоляционного состава используют парафин, который подается через термопакеты. Парафин вытесняет влагу и заполняет капилляры и пустоты, образуя плотную гидрофобную мембрану внутри
изолируемой конструкции. Однако этот метод достаточно сложен в технологическом плане,
имеет определенную специфику работы с горячими парафинами и требует специального оборудования.
Несмотря на широкое распространение и отлаженную технологию, методы инъектирования не могут охватить весь комплекс задач борьбы с влажностью подземного сооружения, включающей в себя помимо восстановления гидроизоляции также работы по осушению и обессоливанию. В этой связи конкуренцию инъектированию могут составить методы,
основанные на электрокинетических явлениях, или совмещения электроосмоса и инъектирования. Метод основан на теории двойного электрического слоя, образующегося в результате повышения концентрации положительных зарядов у отрицательно заряженной стенки
капилляра и уменьшения плотности этих зарядов в его средней части при сохранении общей электронейтральности жидкости. В результате при капиллярном подсосе влаги возникает разность потенциалов по длине капилляра, что способствует дополнительному поднятию
влаги. Изменив полярность за счет установки электродов, можно не только убрать электроосмотическую составляющую увлажнения, но и осушить конструкцию, «отжав» влагу обратно в грунт. Для более эффективного осушения к заземленным по периметру влажным стенам
подключается внешний источник постоянного тока. Аноды, монтируемые в стену, выполня-
41
ются из различных материалов (свинцовые стержни, металлическая или токопроводящая пластиковая сетка, титановая проводка). Катоды состоят из нескольких металлических стержней
или труб, забиваемых в грунт.
Электроосмос может быть применен для ускорения и увеличения эффективности пропитки гидрофобизирующими инъекционными составами. Для этого в отверстия, просверленные
под наклоном, в два ряда в шахматном порядке устанавливают стержневые аноды и катоды.
В отверстие с помещенным в него анодом заливается гидрофобизирующий состав, который
при подключении к электродам источника постоянного тока пропитывает стену в направлении катода. Дополнительное использование постоянных магнитов, силовые линии которых
направлены перпендикулярно потоку переносимого вещества, позволяет повысить эффективность объемной гидрофобизации бетона.
Проектирование работ по гидроизоляции железобетонных конструкций коммуникационных коллекторов методом инъектирования должно осуществляться специалистами, имеющими значительный практический опыт, а к выполнению инъекционных работ должны привлекаться инженернотехнические работники со стажем работы не менее 5 лет.
Для остановки активной течи воды, длительной гидроизоляции швов и трещин в железобетонных конструкциях, уплотнения и заполнения пустот и полостей в строительных конструкциях, подверженных динамическим нагрузкам, широкое применение получили инъекционные одно (Hansa Cryl Molo Pur, Carbo Stop U, Universum Inject PU 01/RE/0,51,5 или Inject PU
01/RE/11,5) и двухкомпонентные (Hansa Cryl WFA, Hansa Cryl WF, Hansa Cryl WX, Hansa Cryl
Elastic, Hansa Cryl Elastic H, Carbo Crack Seal H, Bevedol WFA – Bevedan, Bevedol WF – Bevedan,
Universum Inject PU 02/R/0,3, Universum Inject PU 02/RE/1,5, Universum Inject PU 02/RE/50)
полиуретановые составы, обладающие высокой деформативностью и адгезией к влажным бетонным поверхностям.
CarboStop U («КарбоСтоп Ю») — однокомпонентная полиуретановая композиция, не содержащая в своем составе вспенивающих агентов (хладонов) и фталатных пластификаторов, используется при температуре окружающей среды от 0 до +40 ℃ для остановки течей
воды и упрочнения грунтов основания, заделки буровых скважин и изоляции при прокладке туннелей. При контакте с водой композиция вспенивается и отверждается. Если в гид
роизолируемой зоне недостаточно воды для полного отверждения CarboStop U, проводят
предварительное или последующее нагнетание воды в трещины и поры конструкции. Перед
применением композицию выдерживают не менее 12 часов при температуре +15...+30 ℃ для
достижения необходимой температуры применения. Технологические свойства однокомпонентной полиуретановой инъекционной композиции CarboStop U приведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Технологические свойства инъекционной композиции CarboStop U
Показатели Температура окружающей среды, ℃
5 10 15 20 25
Вязкость, мПа·с 2900 ± 300 2100 ± 200 1200 ± 100 – 425 ± 75
Начало вспенивания, с 27 26 24 2 20 ± 5
Конец пенообразова-
ния, с
Кратность вспенивания
(при свободном подъеме
пены)
Примечание. Технологические свойства полиуретановой композиции приведены при введении
в композицию 10 % воды.
170 155 145 140 < 130
30–50 30–50 30–50 30–50 30–50
42
Инъекционные полиуретановые композиции получают на основе дифенилметандиизоцианата (MDI) или толуолдиизоцианата (TDI). Полиуретаны на основе MDI обладают гидрофобными свойствами: при поступлении композиции во влажные трещины и швы бетона наблюдается сопротивление проникновению состава в ячеистую структуру бетона, в результате
чего не достигается требуемая адгезия материала с бетоном. Если бетон испытывает умеренные циклические температурные деформации, то это приводит к циклическому сжатию
MDIматериалов. Затем, когда температура цикла возвращается к исходному значению, трещины открываются заново и течь возобновляется. Полиуретаны на основе TDI обладают гидрофильными свойствами и легко смешиваются с водой. Это важно, когда герметизируются постоянно мокрые трещины в бетоне. Гидрофильные материалы проникают во влажные
поры, образуя адгезионную связь с поверхностью бетона.
Полиуретаны на основе TDI дольше поддерживают водонепроницаемость уплотнения, их
можно использовать для герметизации швов и трещин, подверженных циклическому расширению и сжатию.
Полиуретаны на основе MDI необходимо использовать в тех случаях, когда требуется быстрое расширение инъектируемой пены, чтобы экстренно приостановить большие течи воды.
Полиуретаны на основе MDI получают способом, при котором изоцианат взаимодействует
с частью полиола, а вторую его часть смешивают с водой и другими целевыми добавками.
Оба полученных компонента смешивают в соотношении 1 : 1. При этом обеспечивается низкая вязкость исходной композиции, так как лишь часть полиола взаимодействует со всем количеством ди или полиизоцианата (обычно отношение NCO : OH равно ≈ 4 : 1). Этот способ
находит применение в основном для изготовления жестких пен. На стадии вспенивания образующийся преполимер (компонент А) взаимодействует с остатком полиола, смешанным с катализаторами, ПАВ и вспенивающим агентом (компонент Б). В отсутствие воды и при использовании для вспенивания фторуглеродов пенополиуретаны (ППУ) содержат практически
только уретановые связи. Это обуславливает их большую стойкость к старению по сравнению
с ППУ, содержащими аллофанатные и биуретовые связи.
Квазипреполимерный способ имеет ряд преимуществ:
– компоненты А и Б, как правило, имеют примерно одинаковую вязкость, что обеспечива-
ет быстрое и хорошее их перемешивание;
– технологическое оформление процесса весьма просто;
– получающаяся пена отличается высокой однородностью;
– компонент А можно нагревать, а компонент Б сохранять холодным для предотвращения
потери хладонов;
– в компонент Б можно вводить различные добавки, не опасаясь за их взаимодействие
с изоцианатом при хранении.
Двухкомпонентные полиуретановые инъекционные составы получают при смешении
двух компонентов — компонента А и компонента Б. Компонент А состоит, как правило, из
полиолов (гидроксилсодержащие полиэфиры) и целевых добавок, а компонент Б — модифицированных полиизоцианатов, содержащих концевые NCOгруппы. CarboCrackSeal H (КарбоКрэкСил Аш) — медленно вспенивающаяся, чрезвычайно эластичная двухкомпонентная
полиуретановая композиция для инъекционных работ, обладающая высокой адгезией к сухим и влажным бетонным поверхностям. CarboCrackSeal H используют для гидроизоляции трещин и защиты стальной арматуры от коррозии в зданиях и сооружениях гражданского назначения, при облицовке туннелей. CarboCrackSeal H нагнетается в строительные
конструкции двухкомпонентным насосом по герметизаторам или по шлангам, вложенным
в конструкцию. За счет длительной жизнеспособности, возможна закачка CarboCrackSeal H
однокомпонентным насосом. Полиуретановая композиция имеет низкую температуру стеклования, выдерживает низкие температуры, не становится хрупкой и не разрушается изза
температурного расширения трещин.
43
CarboCrackSeal H соответствует немецким нормативам ZTVRISS по изоляции железобетонных конструкций и не применима, когда требуются силовые запирающие свойства.
Инъекционные составы CarboCrackSeal H применяются при температуре окружающей среды +6...+40 ℃. Основные технологические свойства такой композиции приведены в табл. 5.2,
а физикомеханические свойства полиуретановых инъекционных составов CarboCrackSeal H
показаны ниже:
– поверхностное натяжение, мН/м — 37;
– температура стеклования в сухих условиях, ℃ — 15;
– температура стеклования во влажных условиях, ℃ — 41;
– прочность на разрыв (по EN ISO 527), МПа — 3,3 ± 0,3;
– удлинение при разрыве (по EN ISO 527), % — 130 ± 20;
– твердость по Шору, А — 65 ± 3.
Таблица 5.2
Технологические свойства инъекционной полиуретановой композиции CarboCrackSeal H
Показатели
Вязкость смеси, мПа·с 425 ± 60 270 ± 50 180 ± 50
Жизнеспособность смеси, мин 55 45 30
Вязкость 1000 мПа·с смеси через, мин 50 60 70
Время гелеобразования, час 17,5 ± 2,0 15,0 ± 1,5 13,0 ± 1,0
Кратность вспенивания 1,0 1,0 1,0
Температура окружающей среды, ℃
8 15 23
Прочность и удлинение при разрыве в трещинах шириной 0,3–0,5 мм при температуре
3 и 15 ℃ инъекционной полиуретановой композиции марки CarboCrackSeal H приведены
в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Прочность и удлинение при разрыве инъекционной композиции CarboCrackSeal H
Влажность в трещине
Заполнена водой Влажная Сухая
Температура
и ширина раскрытия
трещины
МПа
Прочность
при разрыве,
%
Удлинение
при разрыве,
Прочность
МПа
при разрыве,
%
Удлинение
при разрыве,
МПа
Прочность
при разрыве,
%
Удлинение
при разрыве,
15 ℃, трещина шириной 0,5 мм/0,3 мм
3 ℃, трещина шириной 0,5 мм/0,3 мм
0,63
0,89
0,78
1,17
34
23
29
26
0,68
0,80
0,89
1,07
37
30
22
22
0,49
1,07
1,03
1,06
Приводим физикохимические свойства исходных компонентов для получения инъекционных полиуретановых композиций:
Компонент А Компонент Б
Плотность при 23 ℃, кг/м3 (DIN 12791) 975 ± 15 1122 ± 15
Вязкость, мПа·с (ISO 3219), при температуре, ℃: 23 320 ± 50 60 ± 20
15 500 ± 60 100 ± 20
8 850 ± 100 160 ± 30
44
104
82
47
41
Та м пон ир ова ни е трещ ин при с ил ьно м пр ит оке в оды р еком ен ду ю т пр овод ить с п омощ ью г идроактивных низковязких полиуретановых инъекционных составов марки «Беведол WF – Беведан», обладающих более высокой проникающей способностью. Состав «Беведол WF – Беведан» применяется также для укрепления обводненной и водоносной породы, гидроизоляции
перемычек и стен подземных сооружений от притока воды из почвы при температуре окружающей среды +15...+40 ℃. При этом ширина раскрытия трещин в строительных конструкциях
должна быть более 0,2 мм. Основные технологические свойства инъекционного полиуретанового состава марки «Беведол WF – Беведан» приведены в табл. 5.4. Жидкие компоненты полиуретанового состава при их объемном соотношении 1 : 1 подаются раздельно при помощи
насоса по шлангам, затем они перемешиваются в смесителе и через анкерную систему и герметизаторы нагнетаются в конструкцию под давлением 8–9 МПа. При контакте с водой происходит вспенивание полимерного состава.
Таблица 5.4
Технологические свойства инъекционного полиуретанового состава
марки «Беведол WF – Беведан»
Условия применения инъекционных составов
Показатели
Начало вспенивания, с – – 110 ± 20 70 ± 10 110 ± 20 70 ± 10
При отсутствии
контакта с водой
15 ℃ 25 ℃ 15 ℃ 25 ℃ 15 ℃ 25 ℃
При содержании воды 1%
(применительно к смеси)
При содержании воды 2%
(применительно к смеси)
Окончание вспенивания, с
Кратность вспенивания 1,0–1,2 1,0–1,2 3 ± 0,5 3 ± 0,5 3 ± 0,5 3 ± 0,5
Кратность вспенивания
в трещине шириной
0,14–3 мм
80 ± 10 45 ± 5 150 ± 20 90 ± 20 160 ± 20 100 ± 20
– – 1,1–2,2
Полиуретановый состав «Беведол WFA – Беведан» (Bevedol WFA – Bevedan) является моментально отверждающейся двухкомпонентной полиуретановой композицией, не содержащей вспенивающего агента (хладоны), и предназначен для тампонирования и укрепления водоносных зон с температурой выше +15 ℃. Указанную инъекционную композицию получают
при смешении двух компонентов «Беведол WFA» и «Беведан» в объемном соотношении 1 : 1.
Для гидроизоляции сухих и влажных трещин и швов в железобетонных конструкциях
широко используют и двухкомпонентную полиуретановую композицию для инъекционных
работ марки HansaCryl WX. Приводим их технические характеристики:
– плотность при 25 ℃, кг/л:
HansaCryl компонент А — 1,07;
HansaCryl компонент В — 1,23;
– вязкость при 25 М, мПа·с:
HansaCryl компонент А — 500;
HansaCryl компонент В — 200;
– соотношение компонентов по объему (А : В) — 1 : 1;
– время начала отверждения при 25 ℃, мин — 40;
– время окончания отверждения при 25 ℃, мин — 120;
– кратность вспенивания — 20;
– температура применения, ℃ — от +5 до +40.
Преимуществами композиции HansaCryl WX являются низкая вязкость исходных компонентов, продолжительное время до начала отверждения, высокая прочность и хорошая адгезия к сухим, влажным и мокрым бетонным поверхностям.
45
Для ликвидации фонтанирующих протечек с большим притоком воды или под давлением, остановки протечек в конструкциях типа «стена в грунте» используют однокомпонентный гидрофобный полиуретановый состав низкой вязкости (<190 мПа·с) HA Cut производства
компании Deneef (Бельгия). Он также применяется для заполнения больших пустот, нагнетания в трещины и нарушенные зоны в скальных массивах, в прослойки гравия, швы и раковины в бетонных конструкциях, поврежденных осадками, для инъектирования за гидроизоляционные мембраны. К достоинствам состава HA Cut относится возможность регулирования
скорости отверждения и плотности и, следовательно, прочности образующихся ППУ за счет
применения катализатора HA Cut Cat.
Физикомеханические свойства ППУ марки HA Cut:
– плотность, кг/дм3 — 1;
– прочность, МПа, при
растяжении — 3,1;
сжатии — 6,3;
изгибе — 1,5;
– адгезия к бетону, МПа, при
изгибе — 0,7;
сдвиге — 1,8.
Образующийся жесткий ППУ обладает закрытопористой структурой, устойчив к воздействию большинства органических растворителей, неконцентрированных кислот и щелочей, микроорганизмов. Влияние температуры окружающей среды и содержание катализатора HA Cut Cat на продолжительность вспенивания и отверждения ППУ приведено в табл. 5.5.
Таблица 5.5
Технологические свойства инъекционного полиуретанового состава марки HA Cut
Температура
окружающей среды, ℃
10
20
30
Концентрация катализатора
HA Cut Cat, мас %
2 1140
6 460
10 270
2 590
6 245
10 144
2 360
6 145
10 93
Продолжительность
отверждения, с
Перед нанесением HA Cut с поверхности бетона удаляют все загрязнения, просверливают
вдоль трещины в шахматном порядке отверстия под углом 45° диаметром, соответствующим
выбранному пакеру. Перед инъектированием состава трещины промывают водой для удаления пыли и мелких частиц бетона и улучшения проникновения состава.
Для эластичной герметизации бетонных и железобетонных конструкций, а также в качестве эффек тивной защиты от проникновения воды и водных раст воров в структуру бетона (маленькие трещины и полости с раскрытием < 0,1 мм), применяют инъекционные метакрилатные
и акрилатные гидрогели. Восстановление целостности ЖБК и их эксплуатационных свойств,
как правило, сводится к заполнению жидкой полимерной композицией трещин, объемных дефектов, участков рыхлого бетона и нарушений сцепления с арматурой. Для этих целей применяют акрилатные и метакрилатные инъекционные гели Minova Carbotech CarboCryl Wv ком-
46
пании Minova, Universum Inject Ac/E/520, MC – Inject GL 95 или CarboCryl Wv, CarboCryl T
компании Carbo Tech Fosroc GmbH, HanasaCryl Gel W.
Гель HanasaCryl Gel W («ХанзаКрил гель В») применяют при температуре +3...+30 ℃ для
ремонта и герметизации деформационных и рабочих швов строительных конструкций. Он не
вызывает коррозию металла и не разрушается бактериями и грибками, находящимися в почве. «ХанзаКрил гель В» получают при смешивании двух компонентов: компонента А и компонента Б в соотношении 1 : 1 по объему. Компонент А получают тщательным перемешиванием в чистой емкости компонентов А1 и А2, взятых в соотношении 40 : 1.
Основные физикохимические характеристики компонентов А1 и А2:
Показатели Компонент А1 Компонент А2
– плотность при 25 ℃, кг/м
3
1230 ± 10 935 ± 10
– вязкость при 25 ℃, мПа·с 50 ± 20 2 ± 1
Компонент А2, содержащий 2гидроксиэтилметакрилат, является инициатором отверждения метакрилатного геля. Причем смесь компонентов А1 и А2 необходимо использовать в течение 4 часов. Компонент Б получают путем тщательного перемешивания чистой воды или
HansaCryl Plus с компонентом Б2, содержащим порошкообразный персульфат натрия. Компонент Б2 является ускорителем гелеобразования метакрилатного геля, а его содержание зависит от требуемого времени гелеобразования инъекционной композиции. Приготовленные
растворы компонентов А и Б по шлангам высокого давления подступают к смесительной головке, в которой они перемешиваются и нагнетаются в строительную конструкцию через заранее установленный шпур (пакер). Для инъектирования HansaCril Gel W используют двухкомпонентный насос из нержавеющей стали, например КОМРАКТ PN 1412ЗК.
CarboCryl Wv — быстро герметизирующий гидрофильный, низковязкий двухкомпонентный метакрилатный гель, который после отверждения обладает высокой эластичностью. Состав увеличивается в объеме при контакте с водой, эластичен до –30 ℃, не вызывает коррозии
металла, не разрушается бактериями и грибками, находящимися в почве. Он применяется для
остановки течей воды под высоким давлением, изоляции методом экрана, ремонта поврежденных мембран, ремонта и герметизации деформационных и рабочих швов.
Состав и технические характеристики CarboCryl Wv:
– компонент А1 — водный раствор метакрилата, рН = 7,7;
– компонент А2 — аминный ускоритель, рН = 10,2;
– компонент Б2 — отвердитель (пероксидная соль), разводится в воде.
Состав и технические характеристики CarboCryl Plus:
– плотность при +25 ℃, кг/м3:
компонент А1 — 1230 ± 10;
компонент А2 — 935 ± 10;
компонент В2 — ≈ 1000;
– вязкость при +25 ℃, мПа·с:
компонент А1 — 50 ± 20;
компонент А2 — 2 ± 1;
компонент В2 — порошок;
– смесь — < 10;
– соотношение А : В по объему — 1 : 1.
Наиболее близкий по химической структуре к CarboCryl Wv является состав на основе полиэфирных смол или дициклопентадиеновой (DCPD) смолы (патент США № 6646057). В одном из вариантов смола содержит гидроксилированные мономеры метилметакрилата и полимер, выбранный из группы, состоящей из виниловых эфиров и DCPD. В предпочтительном
варианте смола содержит акрилатуретан и полимер, выбранный из группы, состоящей из
сложных полиэфиров, виниловых эфиров и DCPD.
47
Ингредиенты состава, масс. %:
– эпоксидная смола (Dow DER 331) — 54,4915;
– метакриловая кислота — 23,5403;
– триэтилендиамин — 0,1635;
– гидрохинон 1 — 0,0027;
– гидроксиэтилметакрилат — 21,7966.
Среди разнообразия полимерных ремонтных материалов, особого внимания заслуживают
низковязкие полимеризующиеся композиции (НВПК) на основе метилметакрилата (ММА).
Улучшенные рецептуры НВПК на основе ММА были разработаны в НИИЖБе. Особенностью этих НВПК является низкая вязкость (1…15) сПз и высокая смачивающая способность,
что позволяет за счет капиллярного подсоса пропитывать поровое пространство и заполнять трещины и другие несплошности бетона даже при наличии загрязнений в виде песка,
пыли, воды и масла. Такие материалы не чувствительны к перепадам температур, а компоненты для их получения легко совмещаются друг с другом. Большим достоинством НВПК
на основе ММА является способность отверждаться при отрицательных температурах, пропитка и полимеризация в дефектах бетона, загрязненных нефтепродуктами, в том числе маслами. Вместе с тем композиции на основе метилметакрилата обладают высоким давлением
насыщенных паров, низкой температурой самовосламенения, что ограничило их практическое использование.
Наибольшее распространение получили НВПК на основе высокомолекулярных метакрилатов, разработанные компанией Rhom and Haas и называемых в зарубежной литературе High
Molecular Weight Methacrylate (HMWM). Например, компания ЗМ CP&R Products предлагает
два поколения таких составов:
– составы HMWM марок 5740, 5742 и более ранние версии, называемые 4R Concrete
Restorer — восстановители бетона 4R;
– модифицированные составы HMWM марок 5740LO, 5741 с низким уровнем эмиссии ле-
тучих соединений (Low Odor) и 5742LO.
В качестве катализатора отверждения метакрилатных составов используют 4 % перекиси
бензоила, а в качестве инициатора — 12 % нафтената кобальта. Вязкость модифицированных
HMWM составов не превышает 5 сантипуаз, поэтому они проникают в поры и микротрещины бетона в среднем на 63 % глубже, чем другие ремонтные материалы аналогичного назначения. Прочностные характеристики образцов бетона, отремонтированных с помощью составов
HMWM, значительно превосходят аналогичные показатели, полученные при использовании
иных ремонтных составов. По данным зарубежных исследований, параметры образцов бетона, отремонтированных с помощью HMWM, не уступают соответствующим параметрам контрольных стандартных образцов бетона (ASTM D638).
Специалисты ВладдорНИИ для ремонта используют также состав на основе
ММА (100 мас. ч.), диметиланилина (7 мас. ч.) и полиизоцианата (10 мас. ч.), отверждаемый при комнатной температуре перекисью бензоила (5 мас. ч.). Однако такой состав имеет повышенные водо и влагопоглощение, возможно также подвспенивание связующего,
сопровождаемое повышением пористости системы и снижением прочностных характеристик. В качестве кремнейорганического модификатора для таких составов используют полифенилсилоксановую смолу (ПФС) в виде 50%го раствора полимера в метилметакрилате, а в качестве наполнителя — тонкоизмельченный кварцевый песок с размером
частиц 10–40 мкм. Ремонтная композиция готовится смешением 100 мас. ч. связующего
с заданным количеством модификатора и 300 мас. ч. наполнителя. Время жизнеспособности композиции не превышает 2 ч, при этом процесс отверждения сопровождается сильным экзотермическим эффектом. Оптимальные свойства ремонтных составов реализуются при содержании кремнийорганического модификатора 2,5–3,5 мас. ч. на 100 мас. ч.
композиции.
48
Для восстановления разрушенных вследствие коррозии и механических нагрузок бетонных и железобетонных конструкций и сооружений, а также для обеспечения их длительной
работоспособности при эксплуатации в коррозионноактивных природных и техногенных
средах при растягивающих, изгибающих или вибрационных деформациях, предложено использовать низковязкие полимерные композиции «Силор Макс».
При нанесении на бетонную поверхность композиция «Силор Макс» проникает в поры
и взаимодействует с материалами, находящимися на поверхности пор, что приводит к образованию прочного, герметичного и химически стойкого композитного материала. Время отверждения композиции в порах бетона составляет 6–10 часов. Для железобетонных сооружений
особый интерес представляет способность композиции пропитывать продукты коррозии металла, что надежно предотвращает его дальнейшую коррозию. Для усиления защитного действия композиции «Силор» в этом случае в ее состав дополнительно вводят ингибиторы коррозии и пассивные протекторы коррозии.
Пропитку ЖБК композицией «Силор» осуществляют путем ее нанесения на поверхность
бетона с помощью валиков, кистей или пульверизатора. Поверхность бетона перед нанесением композиции очищают от грязи, краски и удаляют цементное молочко. Композиция наносится постепенно по мере впитывания ее в объем бетона. В этом случае бетон приобретает
высокую прочность, химстойкость и герметичность. Если бетон пропитать однократно, то он
гидрофобизируется и сохраняется его паропроницаемость. Если глубина пропитки ограничена, последующий слой композиции наносится после отверждения предыдущего или используют композицию с высокой скоростью отверждения. При необходимости пропитки влажного
бетона на его поверхность предварительно наносят специальный раствор, который гидрофобизирует поверхность бетонных пор. Если бетон насыщен солями, то его пропитка осуществляется по специальной технологии.
Глубина проникновения композиции в бетонную конструкцию зависит от состояния бетона и скорости отверждения композиции. Чем более разрушен бетон, тем быстрее и глубже
«Силор Макс» проникает в его поры. Для более глубокой пропитки больших объемов бетона,
композицию «Силор Макс» нагнетают под давлением. Для обеспечения герметичности, защиты от коррозии и появления поверхностных трещин новых бетонных конструкций достаточно
пропитать бетон на глубину менее 1 мм. Стоимость современных полиуретановых покрытий
для защиты бетона от коррозии составляет 10–12 долларов США за килограмм, или 4–12 долларов США за м2. При использовании композиции «Силор Макс» стоимостью 6 долларов
США за килограмм при пористости бетона 4 % и глубине пропитки 0,5–1 мм, стоимость одного квадратного метра обработки бетонной поверхности составит всего 12–24 цента, т.е. значительно ниже, чем при применении полиуретановых покрытий.
К материалам на минеральной основе, используемым для ликвидации активных протечек
воды и остановки фильтрации воды через трещины в конструкциях, относятся быстротвердеющие и расширяющиеся составы на основе специальных видов цемента, фракционированного заполнителем (кварцевый песок крупностью 0,5–0,63 мм), и различных активных химических добавок. В качестве таких гидропломб используют «Рекс Плаг/Плаг 30С», Uni Proofing5
Universum, «Стримплаг», «Проникс – гидропломба» и другие. Их применение не требует использования специального оборудования. Гидропломбы на минеральной основе для ликвидации напорных течей воды через ограждающие ЖБК, неподверженные динамическим нагрузкам, должны соответствовать ГОСТ Р ИСО 90012015 и отвечать требованиям, приведенным
в табл. 5.6, а технология производства работ — соответствовать техническим условиям на выбранный вид ремонтного материала. При ликвидации активных протечек воды проводят расшивку отверстий, швов и трещин на ширину и глубину до 20 мм. Ремонтный состав с усилием прижимают в подготовленное отверстие в течение 1–2 мин.
49
Требования к гидропломбам на минеральной основе
Таблица 5.6
Технические характеристики
Показатели
Метод
определения
показателей
Требования
к гидропломбам
Uni Proong5
Universum
промышленных гидропломб марки
«Рекс Плаг/Плат
30С»
«Стримплаг»
Максимальная крупность заполнителя, мм ГОСТ 873588 Не более 0,63 0,5 0,63 0,315
Подвижность растворной смеси по расплыву
конуса, мм
Сохраняемость (жизнеспособность) растворной смеси, мин
2
Расход, кг/м
/мм – – 1,7 – 1,7
ГОСТ 580286 150–200 150–200 – –
ГОСТ 580286 0,5–2,0 ≤ 2,0 0,5–3,0 0,5–2,0
Температура нанесения, ℃ – – +(5–30) +(5–30) +(5–30)
Прочность при сжатии, МПа более, через:
30 мин
24 ч
28 сут
ГОСТ 580286
10
20
50
–
–
> 50,0
≥ 10
≥ 20
≥ 45
15 (через 60 мин)
–
Прочность при изгибе, МПа более, через:
30 мин
24 ч
28 сут
ГОСТ 580286
2,5
3,5
7,0
–
–
> 7,0
≥ 2,5
≥ 3,5
≥ 5,5
–
–
–
Прочность сцепления растворной смеси (адге
зия) с бетонным основанием через 28 сут твер-
ГОСТ 33562017 Более 1,5 > 1,0 – > 1,5
дения, МПа
Водонепроницаемость, W
Капиллярный подсос,
кг/(м2·г
0,5
Морозостойкость, число циклов
ГОСТ 12730.584 Не менее W8 W8 – 1,2 МПа
)
ГОСТ 33562017 Не более 0,2 > 0,1 – –
ГОСТ 33562017 Не менее F300 F300 – F300
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]