Otvety_na_ekz
.pdfМониторинг технического состояния зданий и сооружений, находящихся в ограниченно работоспособном или аварийном состоянии
6.3.1При мониторинге технического состояния зданий и сооружений, категория технического состояния которых соответствует ограниченно работоспособному или аварийному состоянию, контролируют процессы, протекающие в конструкциях зданий и сооружений и грунте до выполнения работ по восстановлению или усилению объектов и во время проведения таких работ.
6.3.2На каждой стадии мониторинга технического состояния конструкций зданий и сооружений и грунта проводят следующие работы:
- определяют текущие динамические параметры объекта и сравнивают их с параметрами, измеренными на предыдущем этапе; - фиксируют степень изменения ранее выявленных дефектов и повреждений конструкций объекта и выявляют
вновь появившиеся дефекты и повреждения; - проводят повторные измерения деформаций, кренов, прогибов и т.п. и сравнивают их со значениями
аналогичных величин, полученными на предыдущем этапе; - анализируют полученную на данном этапе мониторинга информацию и делают заключение о текущем техническом состоянии объекта.
6.3.3Форма заключения о техническом состоянии объекта, находящегося в ограниченно работоспособном или аварийном состоянии, представлена в приложении П.
6.4Мониторинг технического состояния зданий и сооружений, попадающих в зону влияния нового строительства, реконструкции или природно-техногенных воздействий
6.4.1Реализация целей мониторинга технического состояния зданий и сооружений, попадающих в зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий, осуществляется на основе:
- определения абсолютных и относительных значений деформаций конструкций зданий и сооружений и сравнения их с расчетными и допустимыми значениями; - выявления причин возникновения и степени опасности деформаций для нормальной эксплуатации объектов;
- принятия своевременных мер по борьбе с возникающими деформациями или по устранению их последствий; - уточнения расчетных данных и физико-механических характеристик грунтов; - уточнения расчетных схем для различных типов зданий, сооружений и коммуникаций;
- установления эффективности принимаемых профилактических и защитных мероприятий; - уточнения закономерностей процесса сдвижения грунтовых пород и зависимости его параметров от основных влияющих факторов.
6.4.2Мониторинг технического состояния зданий и сооружений, попадающих в зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий, планируют до начала строительства или ожидаемого природно-техногенного воздействия.
6.4.3Научно-техническое сопровождение и мониторинг нового строительства или реконструкции объектов допускается осуществлять в соответствии с [29].
6.4.4При мониторинге технического состояния зданий и сооружений, попадающих в зону влияния нового строительства или реконструкции объектов, устраиваемых открытым способом, используют данные (радиус зоны влияния, дополнительные деформации и др.) в соответствии с [30].
6.4.5Оценку зоны влияния динамических воздействий на окружающие здания и сооружения при погружении свайных элементов строящихся зданий проводят в соответствии с [31].
6.4.6Внешние границы мульды сдвижения на земной поверхности при подземном способе возведения объекта определяют по граничным углам, а внешние границы опасной ее части - по углам сдвижения. Значения этих углов зависят от свойств горных пород и определяются опытным путем. При отсутствии опытных данных значения граничных углов и углов сдвижения определяют в соответствии с приложением Р. Углы разрывов принимаются на 10° более углов сдвижения.
6.4.7Определение значений ожидаемых максимальных сдвижений и деформаций земной поверхности и ожидаемых сдвижений и деформаций в точках мульды сдвижений при подземном способе возведения объекта проводят в соответствии с приложением С.
6.4.8Общую продолжительность процесса сдвижения земной поверхности над производимой подземной выработкой и период опасных деформаций определяют в соответствии с приложением Т.
6.4.9При мониторинге технического состояния зданий и сооружений, попадающих в зону влияния строительства или реконструкции объектов при подземном способе их возведения, проводят геодезическо-маркшейдерские работы, которые выполняются в процессе всего производственного цикла строительства объекта до затухания процесса деформирования как самого объекта, так и массива грунтовых пород в соответствии с согласованной в установленном порядке проектной документацией.
6.4.10Составлению программы наблюдений должны предшествовать оценка и прогноз геомеханического состояния породного массива в районе крупного строительства и зоне его влияния на объекты, расположенные наземной поверхности.
6.4.11Оценку геомеханического состояния до начала строительных работ проводят на основании геологических данных и инженерных изысканий. При этом особое внимание уделяют определению природного поля напряжений, характеристике тектонических нарушений, трещиноватости, слоистости, водообильности, карстообразованию и другим особенностям массива.
6.4.12Прогноз изменения геомеханического состояния породного массива под влиянием горных работ проводят как для типовых условий строительства и эксплуатации объекта, так и для аварийных ситуаций (разрушение крепи котлованов, прорыв в них плывунов, развитие карстовых образований, активизация древних оползней и т.д.). Прогноз состоит из определения ожидаемых параметров развития геомеханических процессов, основными из которых являются:
- размеры и местоположения зон сдвижения; - значения максимальных сдвижений и деформаций;
- характер распределения деформаций в мульде сдвижения; - общая продолжительность процесса сдвижения и периода опасных деформаций.
6.4.13Инструментальные наблюдения за сдвижением земной поверхности и расположенными на ней объектами проводят с целью получения информации об изменении геомеханического состояния породного массива, на основании которой можно своевременно принимать необходимые профилактические и защитные меры.
6.4.14Инструментальные наблюдения за сдвижением земной поверхности и сооружений проводят с помощью системы реперов, закладываемых в грунт и конструкции зданий и сооружений, а за сдвижением толщи горных пород - с помощью глубинных реперов, закладываемых в скважины. На застроенных территориях, для исключения возможности повреждений подземных коммуникаций, места закладки реперов должны согласовываться с органами местной исполнительной власти. Закладка реперов и начальные наблюдения на них должны проводиться до начала строительства. Порядок разбивки наблюдательной сети реперов представлен в приложении У.
6.4.15Одновременно с разбивкой наблюдательной сети реперов должны намечаться места для закладки трех исходных реперов, с помощью которых в дальнейшем будет определяться положение опорных реперов профильной линии по высоте и контролироваться их неподвижность.
6.4.16Для наблюдения за отдельными зданиями и сооружениями, попадающими в зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий, закладываются стенные и грунтовые реперы. До начала наблюдений осуществляется обследование их технического состояния, регистрация динамических параметров, составление паспортов.
6.4.17Наблюдения за сдвижением земной поверхности, а также за деформациями зданий и сооружений, попадающих в зону влияния строительства подземного сооружения, заключаются в периодическом инструментальном определении положения реперов с фиксированием видимых нарушений, а также всех факторов, влияющих на значения и характер сдвижений и деформаций. Для зданий и сооружений также проводят измерения их динамических параметров.
6.4.18Наблюдения за деформациями оснований зданий и сооружений проводят по ГОСТ 24846. При наблюдениях за зданиями определяют неравномерность оседаний фундаментов, фиксируют трещины и другие повреждения конструкций, надежность узлов их опирания, наличие необходимых зазоров в швах и шарнирных опорах. Для промышленных зданий определяют также относительные горизонтальные перемещения отдельно стоящих фундаментов колонн, крены фундаментов технологического оборудования, а при наличии мостовых кранов - отклонения от проектного положения подкрановых путей: поперечный и продольный уклоны, изменения ширины колеи и приближение крана к строениям.
6.4.19Определение точности измерения вертикальных и горизонтальных деформаций проводят в зависимости от ожидаемого расчетного значения перемещения. При отсутствии данных по расчетным значениям деформаций оснований и фундаментов допускается устанавливать класс точности измерений вертикальных и горизонтальных перемещений:
III - для зданий и сооружений, возводимых на насыпных, просадочных, заторфованных и других сильно сжатых грунтах;
IV - для земляных сооружений.
6.4.21Геодезическими методами и приборами по наблюдательным реперам измеряют вертикальные и горизонтальные перемещения земной поверхности и, при необходимости, дна котлована. При появлении трещин на земной поверхности в пределах приоткосной зоны организуют дополнительные систематические наблюдения за их развитием по протяженности, ширине и глубине.
6.4.22Одновременно с инструментальными наблюдениями на земной поверхности проводят маркшейдерские наблюдения непосредственно в подземном сооружении.
6.4.23По материалам измерений, вычислений и геолого-маркшейдерской документации составляют заключение, содержащее необходимую информацию о состоянии зданий и сооружений, попадающих в зону влияния крупного нового строительства и природно-техногенных воздействий, изменении геомеханического состояния породного массива; степени опасности и скорости развития негативных процессов (если требуется). К заключению прикладывают документацию, подтверждающую сделанные в нем выводы.
6.4.24Форма заключения о техническом состоянии объекта, попадающего в зону влияния нового строительства и природно-техногенных воздействий, представлена в приложении Ф.
6.5Мониторинг технического состояния уникальных зданий и сооружений
6.5.1 Мониторинг технического состояния оснований и строительных конструкций уникальных зданий и сооружений проводят с целью обеспечения их безопасного функционирования, его результаты являются основой эксплуатационных работ на этих объектах. При мониторинге осуществляют контроль за процессами, протекающими в конструкциях объектов и грунте, для своевременного обнаружения на ранней стадии тенденции
негативного изменения напряженно-деформированного состояния конструкций и оснований, которое может повлечь переход объекта в ограниченно работоспособное или аварийное состояние, а также получения необходимых данных для разработки мероприятий по устранению возникших негативных процессов. Состав работ по мониторингу технического состояния оснований и строительных конструкций уникальных зданий и сооружений регламентируется индивидуальными программами проведения измерений и анализа состояния несущих конструкций в зависимости от технического решения здания или сооружения и его деформационного состояния.
В эксплуатируемом уникальном здании или сооружении, как правило, доступ к большей части несущих конструкций существенно ограничен, а работы по традиционному обследованию технического состояния конструкций трудоемки и дороги. Для таких объектов применяют специальные методы и технические средства раннего выявления и локализации мест изменения напряженно-деформированного состояния конструкций с последующим обследованием технического состояния выявленных опасных участков конструкций.
Для проведения контроля и ранней диагностики технического состояния оснований и строительных конструкций уникального здания или сооружения устанавливают автоматизированную стационарную систему (станцию) мониторинга технического состояния (в соответствии с заранее разработанным проектом), которая должна обеспечивать в автоматизированном режиме выявление изменения напряженно-деформированного состояния конструкций с локализацией их опасных участков, определение уровня крена здания или сооружения, а в случае необходимости - и других параметров (деформации, давление и др.). Настройку автоматизированной стационарной системы (станции) мониторинга осуществляют, как правило, с использованием заранее разработанной математической модели для проведения комплексных инженерных расчетов по оценке возникновения и развития дефектов в строительных конструкциях, в том числе и в кризисных ситуациях.
Автоматизированная стационарная система (станция) мониторинга технического состояния оснований и строительных конструкций должна:
-проводить комплексную обработку результатов проводимых измерений;
-проводить анализ различных измеренных параметров строительных конструкций (динамических, деформационных, геодезических и др.) и сравнение с их предельными допустимыми значениями;
-предоставлять достаточную информацию для выявления на ранней стадии тенденции негативного изменения напряженно-деформированного состояния конструкций, которое может привести к переходу объекта в ограниченно работоспособное или аварийное состояние.
При выявлении мест изменения напряженно-деформированного состояния конструкций проводят обследование этих частей с помощью методов, изложенных в разделе 5, и по их результатам делают выводы о техническом состоянии конструкций, причинах изменения их напряженно-деформированного состояния и необходимости принятия мер по восстановлению или усилению конструкций.
По результатам мониторинга технического состояния оснований и строительных конструкций уникальных зданий и сооружений выдают заключение, форма которого должна быть разработана по результатам проектирования автоматизированной стационарной системы (станции) мониторинга технического состояния оснований и строительных конструкций.
Мониторинг системы инженерно-технического обеспечения уникальных зданий и сооружений проводят с целью обеспечения ее безопасного функционирования. Его результаты являются основой работ по обеспечению безопасной эксплуатации этих объектов. При мониторинге осуществляется контроль за работоспособностью и результатами работы системы инженерно-технического обеспечения для своевременного обнаружения на ранней стадии негативных факторов, угрожающих безопасности уникальных зданий и сооружений.
Для проведения контроля и ранней диагностики технического состояния системы инженерно-технического обеспечения конкретного уникального здания (сооружения) устанавливают систему мониторинга инженернотехнического обеспечения (в соответствии с заранее разработанным проектом).
Общие требования к проектированию и разработке автоматизированных стационарных систем (станций) мониторинга технического состояния оснований и строительных конструкций и систем мониторинга инженернотехнического обеспечения приведены в приложении Ц.
При мониторинге технического состояния уникальных зданий и сооружений по решению местных органов исполнительной власти, органов, уполномоченных на ведение государственного строительного надзора, или собственника объекта проводят мониторинг общей безопасности этих объектов (с комплексной оценкой риска) на случай возникновения аварийных воздействий природного и техногенного характера.
Требования к мониторингу общей безопасности объектов (с комплексной оценкой риска) на случай возникновения аварийных воздействий природного и техногенного характера представлены в приложении Ч. (Докипедия: ГОСТ Р 53778-2010 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния.Общие требования)
23. Защита от коррозии металлических конструкций транспортных сооружений. Лакокрасочные материалы для защиты металлоконструкций, их виды и области применения.
Коррозионное разрушение металла является одной из существенных причин потери работоспособности и снижения долговечности металлических конструкций. Коррозией металлов называется окислительно-восстановительный процесс разрушения металлов и сплавов в результате химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой, происходящий на поверхности раздела фаз. Более всего от коррозии страдают железо и его сплавы, а также алюминий. Металлические конструкции подвержены в основном электрохимической коррозии, возникающей при соприкосновении металлов с электролитами.
При оценке технического состояния конструкций, пораженных коррозией, необходимо прежде всего определить вид коррозии. Это дает возможность сузить интервал поиска основных причин коррозионного повреждения конструкций, более точно определить влияние коррозионного повреждения на несущую способность элементов конструкций, а также разработать наиболее обоснованные мероприятия по восстановлению несущей способности и защите конструкций от коррозии.
По характеру поражения металла различают сплошную (общую) и локальную коррозию.
Сплошная коррозия в свою очередь может быть равномерной и неравномерной в зависимости от глубины поражения на различных участках поверхности. Если при коррозии нарушается одна структурная составляющая сплава (графитизация чугуна) или один из компонентов сплава, то коррозию называют структурно-избирательной
(рис. 2.1).
Сплошная коррозия характерна для стали, алюминия, цинковых и алюминиевых защитных покрытий в любых средах, в которых коррозионная стойкость данного материала или металла покрытия недостаточна. Этот вид коррозии характеризуется относительно равномерным по всей поверхности постепенным проникновением
вглубь металла, то есть уменьшением толщины сечения элемента или толщины защитного слоя металлического покрытия. При коррозии в нейтральных, слабощелочных и слабокислых средах элементы конструкции покрываются видимым слоем продуктов коррозии, после механического удаления которого до чистого металла поверхность конструкций оказывается шероховатой, но без видимых язв, точек коррозии и трещин. При коррозии в кислых (а для цинка и алюминия и в щелочных) средах видимый слой продуктов коррозии может не образовываться Общей коррозии наиболее подвержены, как правило, поверхности в узких щелях, зазорах и на участках скопления пыли и влаги.
При локальной коррозии разрушение сосредоточивается на отдельных участках поверхности, и в зависимости от размера поражений различают коррозию пятнами (d > h), язвенную (d = h) и питтинговую, или точечную (d < h). Язвенная и питтинговая коррозия листового металла при сквозном его разрушении превращается в сквозную коррозию. Из питтинговой коррозии со временем может развиться подповерхностная коррозия, захватывающая слой металла под очень тонким (например, наклепанным) слоем, который впоследствии вздувается и растрескивается, (рис. 2.1, г, д, е, ж). Язвенная коррозия характерна в основном для углеродистой и низколегированной сталей при эксплуатации конструкций в жидких средах и грунтах, в меньшей степени
— для алюминия, алюминиевых и цинковых покрытий. Язвенная коррозия низколегированной стали в атмосферных условиях чаще всего связана с неблагоприятной структурой металла, с повышенным количеством неметаллических включений, в первую очередь сульфидов с высоким содержанием марганца. Язвенная коррозия обычно сопровождается образованием толстых слоев продуктов коррозии, покрывающих всю поверхность металла или значительные ее участки вокруг отдельных крупных язв. Коррозионные язвы являются острыми концентраторами напряжений и могут оказаться инициаторами зарождения усталостных трещин и хрупких разрушений.
Наиболее опасны межкристаллитная и транскристаллитная коррозии (рис. 2.1,з, и). Первая проходит по наименее стойким границам зерен, не затрагивая зерен металла. Вторая — рассекает зерна металла, проходя через них трещиной. Межкристаллитной коррозии подвержены многие сплавы: строительные стали, нержавеющие высокохромистые и хромоникелиевые стали, дюралюминиевые сплавы и др. Межкристаллитная коррозия характеризуется относительно равномерным распределением множественных трещин на больших участках поверхности конструкций. Под оптическим микроскопом на поперечных шлифах, изготавливаемых из отобранных проб, видно, что трещины распространяются только по границам зерен металла.
Коррозионное растрескивание — вид квазихрупкого разрушения стали и высокопрочных алюминиевых сплавов при одновременном воздействии статических напряжений растяжения и агрессивных сред. Разрушение характеризуется образованием единичных и множественных трещин, связанных с концентрацией основных и внутренних напряжений. Трещины могут распространяться между кристаллами или по телу зерен. Коррозионное растрескивание характерно для сталей с повышенным содержанием водорода. Коррозионное растрескивание выявляется фрактографическим анализом проб.
Аналогичные признаки имеет коррозионная усталость — вид квазихрупкого разрушения материалов при одновременном воздействии циклических напряжений и жидких агрессивных сред. Об интенсивности коррозионной усталости судят по числу циклов до зарождения трещин или по скорости роста наиболее длинных трещин.
Основным фактором, влияющим на развитие коррозии, служит атмосферная среда. Показателями, определяющими степень агрессивности среды, являются: относительная влажность, температура, возможность образования конденсата, состав и концентрация газов и пыли, туманы агрессивных жидкостей. В зависимости от условий эксплуатации конструкции могут находиться под воздействием общезаводской атмосферы и внутрицеховой. Особенно неблагоприятным фактором является относительная влажность. Наибольшая скорость коррозии реализуется при периодическом выпадении конденсата, однако она резко возрастает уже при достижении так называемой критической влажности — для стали 70...75 %. При наличии продуктов коррозии на поверхности конструкций критическая влажность снижается до 50...60 %.
Степень коррозионного износа определяют измерением толщины тщательно очищенного от продуктов коррозии прокатного профиля. Измерения осуществляют с помощью скобы с индикатором часового типа с ценой деления 0,01 мм. Замеры должны быть произведены в 10—20 местах по длине элемента для получения достоверного результата надо сделать около 200 замеров однотипных элементов. Для более детального исследования коррозионного поражения можно использовать металлографический метод, который позволяет определить меж- и внутрикристаллический характер поражений, коррозионную активность фаз, глубину и протяженность коррозионных трещин. Основные количественные показатели коррозионного износа: потеря толщины сечения элемента; глубина коррозионных язв; условная скорость коррозии (средняя и максимальная) за срок эксплуатации к моменту обследования: относительные коррозионные потери поперечного сечения за период эксплуатации.
В зависимости от интенсивности коррозионного износа металлоконструкций в соответствии с нормами [42] атмосферная среда по агрессивности делится на четыре группы: неагрессивную, слабоагрессивную, среднеагрессивную и сильноагрессивную, в которых стали разных марок имеют одинаковые скорости коррозии по группам
(табл. 2.7).
При оценке степени опасности коррозии следует иметь в виду, что при коррозионных повреждениях возможно охрупчивание стали и снижение несущей способности конструкции не только из-за уменьшения площади поперечного сечения элементов, но
и в результате снижения прочности. Охрупчивание сталей происходит по двум причинам: коррозионные повреждения играют роль концентраторов напряжений; взаимодействие агрессивной среды с материалом в вершине трещины обусловливает протекание сложных физико-химических процессов, которые увеличивают опасность таких дефектов. Первая причина снижает ударную вязкость материала из-за возможности облегченного зарождения трещины в зонах с коррозионными поражениями. Острые коррозионные повреждения при понижении температуры затрудняют пластическую релаксацию напряжений. Вторая причина охрупчивания вызывает снижение на 14...28 % характеристики трещиностойкости при статическом нагружении (Кс
коэффициент интенсивности напряжений и сигма - критическое раскрытие трещины). Как известно, переход от механизма вязкого разрушения стали к квазихрупкому определяется, наряду с другими факторами, значением критической температуры Tкр1 которая зависит от конструктивной формы [29] и соответствует 50 % составляющей вязкого излома в сечении. Коррозионный износ понижает температуру Ткр1. Величина этого смещения показана в табл. 2.8.
Снижение прочностных характеристик стали из-за коррозионного повреждения существенно тогда, когда глубина повреждений соизмерима с толщиной t элемента. Для тонкостенных элементов конструкций (t = 6...8 мм) рекомендуется при проверочных расчетах снижать расчетное сопротивление сталей в слабоагрессивной и среднеагрессивной средах соответственно на 5 и 10 %.
Более интенсивное падение прочностных характеристик из-за коррозии имеет место при отрицательных температурах. Понижающие коэффициенты могут быть приняты по табл. 2.9.
Своевременная защита от коррозии металлических конструкций в процессе эксплуатации — одно из главных условий долговечности и надежности сооружений. Наиболее распространенным и достаточно эффективным средством для защиты металлоконструкций от коррозии являются лакокрасочные (органические) покрытия
— высокомолекулярные пленки естественного и искусственного происхождения. Физико-химическую основу лакокрасочных материалов составляют многокомпонентные системы, содержащие пленкообразующие вещества, растворители, пигменты и добавки различного назначения. Лакокрасочное покрытие должно быть сплошным, беспористым, газо- и водонепроницаемым, химически
стойким, эластичным, обладать хорошей адгезией и механической прочностью.
В зависимости от рода пленкообразующего вещества лакокрасочные материалы подразделяются на масляные, битумные, глифталевые, перхлорвиниловые, эпоксидные и др. В большинстве случаев материал наносится на предварительные слои грунтовки и шпатлевки, обычно в несколько покрывных слоев. Выбор типа лакокрасочного материала зависит от степени агрессивности эксплуатационной среды и определяется нормативными документами [42].
При восстановлении защитных покрытий большое значение имеет подготовка поверхности элементов под окраску. Перед нанесением покрытия поверхность очищается механическим или химическим способом от ржавчины, старой краски, жировых и других загрязнений до степени 1 (ГОСТ 9.402-80*). К механическим способам относятся пескоструйная и дробеструйная очистка, обработка поверхности механизированным инструментом. При пескоструйной очистке применяется специальный порошок (металлический песок), расход которого примерно в 10 раз меньше по сравнению с обычным кварцевым песком. Запыленность воздуха ниже допустимой по требованиям санитарных норм. Такие же преимущества имеет и дробеструйная очистка. Применяется гидропескоструйный способ очистки, осуществляемый эжектором, подающим струю воды с песком. Для предотвращения коррозии металлической поверхности в воду добавляют -1,6 % замедлителя коррозии (ингибитора). Возможна очистка пневматическими или электрическими инструментами.
Восстановительные работы в действующих производственных цехах значительно упрощаются при применении химических методов подготовки поверхности стальных конструкций. Химические методы достаточно экономичны. Несомненным преимуществом их является образование на поверхности элемента конструкции слоя с определенными физико-механическими и защитными свойствами. Это обусловило широкое использование модификаторов ржавчины в качестве средства подготовки поверхности под окраску при восстановлении защитных покрытий. Созданы модификаторы, которые не только очищают поверхность от ржавчины, но выполняют и роль грунтовки или самого покрытия.
24. Защита от коррозии железобетонных конструкций транспортных сооружений. Первичная защита от коррозии железобетонных конструкций. Вторичная защита железобетонных конструкций.
Если способы защиты металлических конструкций от коррозии рассмотрены в литературе достаточно подробно, то вопросам защиты от коррозии бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений уделяется недостаточно внимания. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии должна исходить из условий эксплуатации, факторов, воздействующих на механизм и скорость развития коррозионного процесса. Защита от коррозии опор мостов, надземной, подземной, подводной частей фундаментов, подпорных стен, контактирующих с грунтом, опор путепроводов, выполненных из бетона и железобетона, регламентируется требованиями СНиП 2.03.11-86, СНиП 2.02.01-86, МГСН 2.08-04, ГОСТ 31383-2008, а также рядом стандартов организаций (ЦНИИС, ВНИИЖТ). В соответствии с нормативными документами для предохранения от коррозии бетона и железобетона предусматриваются мероприятия первичной и вторичной защиты. Первичная защита предусматривает оптимальный с точки зрения коррозионных факторов выбор проектно-конструктивных решений железобетонных конструкций, применение способов и материалов для изготовления коррозионностойких бетонных и железобетонных конструкций на стадиях проектирования и строительства. К ним относятся: ● выбор расчетно-конструктивных решений по оптимальным размерам, форме поперечных сечений конструкции, снижающих влияние коррозионных факторов; ● рациональные конструкторские решения, уменьшающие поверхность контакта железобетонных элементов с агрессивной средой, а также разработка эффективных конструкций мостового полотна (без сплошных барьерных ограждений), обеспечивающих разрушение гололёдной корки вследствие деформаций пролётных строений под временной нагрузкой и удаление продуктов разрушения гололёдной корки путём их сметания с проезжей части ветром; ● разработка эффективных стратегий эксплуатации железобетонных конструкций, приводящих к снижению объёма применения хлоридсодержащих противогололёдных реагентов; ● рациональный выбор арматурных сталей; Интернет-журнал
«НАУКОВЕДЕНИЕ» http://naukovedenie.ru Выпуск 5 (24), сентябрь – октябрь 2014 publishing@naukovedenie.ru 13 http://naukovedenie.ru 06KO514 ● подбор необходимых составов бетона, обеспечивающих необходимый уровень защиты; ● снижение проницаемости бетона; ● использование добавок, улучшающих физико-технические характеристики бетонов (ингибирующие, пластифицирующие, регулирующие рН, уменьшающие трещиностойкость бетона, снижающие склонность к коррозионному растрескиванию и т.п.); ● технологические мероприятия, повышающие качество бетона и железобетона; ● использование эффективных противокоррозионных добавок в бетон. Вторичная защита предусматривает применение защитных средств и материалов сразу после ввода объекта в эксплуатацию и в процессе эксплуатации. К методам вторичной защиты относятся: ● применение лакокрасочных материалов; ● применение рулонных, листовых материалов; ● использование облицовочных, оклеечных материалов; ● применение уплотняющих пропиток, пропиточнокольматирующих составов, цементации, силикатизации и т.п.; ● использование биоцидных материалов. Кратко перечисленные здесь методы противокоррозионной
защиты бетона и железобетона не исчерпывают всех возможностей защиты от коррозии. Пример проектных решений по защите от коррозии железобетонных опор на примере мостов через реку Волгу на обходе у Саратова и в г. Волгограде В обычных условиях промежуточные опоры выше обреза фундаментов подвержены агрессивному воздействию атмосферы, перепаду температур, эксплуатационным нагрузкам, а части опор, расположенные в зоне переменного уровня воды, дополнительно подвержены воздействию агрессивной жидкой среды с переменными циклами замораживания - оттаивания. К указанным эксплуатационным воздействиям следует добавить циклические нагрузки от монтажа пролетных строений методом продольной надвижки во время строительства. Суммарное воздействие этих нагрузок на железобетонные конструкции опор приводит к эрозии, карбонизации, трещинообразованию, разрушению защитного слоя и, как следствие, к коррозии арматуры и преждевременному разрушению конструкции. Для опор мостовых переходов через р. Волгу в с. Пристанное и г. Волгограде [24] был применен тяжелый бетон со средней плотностью 2500 кг/м3 , классом по прочности в зоне переменного уровня воды не ниже В45, в надземной части - не ниже В25, имеющий марки по водонепроницаемости W8 и W6. Марки по морозостойкости: F 200 - для умеренных климатических условий г. Волгограда, F 300 – для суровых климатических условий в зоне переменного уровня. Защитный слой для стоек опор был принят не менее 5 см. При проектировании особое внимание было уделено требованиям по горизонтальной трещиностойкости, которая отнесена к категории 3в с допустимой расчетной шириной раскрытия трещин 0,030 и 0,020 см в зоне переменного уровня воды, а при расположении вблизи плотин гидроэлектростанций и водохранилищ, в зоне попеременного замораживания и Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» http://naukovedenie.ru Выпуск 5 (24), сентябрь – октябрь 2014 publishing@naukovedenie.ru 14 http://naukovedenie.ru 06KO514 оттаивания снижена до
0,015 (0,010) см, что соответствует воздействию среднеагрессивной среды для арматурной стали 1 группы. Практика мостостроения и исследования ОАО ЦНИИС показали, что для данных климатических условий от перепада температур и усадки бетона в бетонных массивах толщиной более 3 м могут возникать вертикальные трещины, появлению которых способствует неравномерность напряжений от усадки и остывания бетона после бетонирования. Поэтому для снижения размеров стоек опоры (3,0х 4,0 м) были запроектированы специальные конструкции с компактным фундаментом и без традиционной массивной части. Для восприятия эксплуатационных горизонтальных и вертикальных напряжений от неравномерного перепада температур и усадки бетона установлены вертикальные стержни и горизонтальные хомуты из арматуры класса стали А300 (АII). Учитывая вышеизложенные требования по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и трещиностойкости, бетон конструкций изготавливался с применением портландцементов высокого класса с ограничением минеральных добавок, с заполнителем из кварцевого песка и фракционированного щебня изверженных пород, с применением пластифицирующих воздухововлекающих добавок. Для более равномерного остывания бетона и сохранения влажностного режима применялись гидро- и термозащитные опалубки, обеспечивающие сохранение необходимой влажности и температуры твердения бетона. При укладке бетона стоек на плиту