к.т.н. Нурпеисов С.К., к.т.н. Киргизбаев А.Т., Кундузбаев А.А.

Таразский государственный университет им. М.Х.Дулати, Казахстан

УСИЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОНАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Обновление или реконструкция производственных и жилищных фондов всегда являлось одной из составных направлений строительного дела и отличалось, по сравнению от процесса создания новых строительных объектов - еще на стадии проектирования, технологическими решениями строительных работ. Здесь не предполагается замена строительных конструкций, а путем использования современных технологий и материалов повысить целесообразность использования существующего здания или сооружения. В процессе длительной эксплуатации или не проведения надлежащих профилактических работ по поддержанию технического состояния существующего здания или сооружения строительные конструкции подвергаются физическому износу и образованию дефектов, коррозионных и механических повреждений, как в отдельно взятом изделии так и в конструкциях в целом.

Научные методы технической эксплуатации, включающие рациональную последовательность профилактики, подготовку и проведение ремонтных работ, способствуют повышению надежности как отдельных конструкций, так и здания в целом. Правильная техническая эксплуатация здания удлиняет срок его службы. Время определяет основные показатели долговечности: срок эксплуатации (службы) и ресурсы работы конструктивных элементов и здания в целом, до ремонтов и списания. На ряду со сроками службы рассматриваются такие понятия, как межремонтный цикл и межремонтный период. Эксплуатация производственных зданий предусматривает регулярное проведение текущего и капитального ремонта [1].

Наиболее опасным из распространенных возникающих дефектов в железобетонных изделиях - это разрушение защитного слоя бетона. Защитный слой бетона в железобетонных конструкциях создается размещением арматуры на некотором удалении от поверхности элемента. Защитный слой бетона необходим для совместной работы арматуры с бетоном на всех стадиях изготовления, монтажа и эксплуатации конструкции. Он защищает арматуру от внешних воздействий, высокой температуры, агрессивной среды и т.п. При назначении толщины защитного слоя бетона учитывают вид и размер конструкции, диаметр и назначение арматуры, вид и класс бетона, условия работы конструкции и т.д. [2]. Зачастую в целях реконструкции зданий для усиления колонн, плит перекрытия, балок и ригелей арматуру целенаправленно обнажают разрушая защитный слой, чтобы к арматуре приварить дополнительные усилительные стержни, а затем их оштукатуривают цементным раствором.

Наряду с обследованием конструкции для получение данных на образовавшиеся дефекты в изделиях и конструкциях, для расчетных схем, немаловажное значение представляет и подбор расходного строительного материала применение которого эффективно провело бы сам процесс реконструкции.

Перспективным направлением при ремонтах и усиления железобетонных изделий, может являться применение полимерных материалов, которые помогли бы значительно облегчить трудоемкость работ и затраты на их проведение.

Несоблюдение требований по обеспечению долговечности при проектировании, строительстве, эксплуатации конструкций, воздействии агрессивных факторов внешней среды (агрессивных газов атмосферы воздуха, грунтовых вод, отрицательных климатических температур и т.п), зачастую в сочетании с низким качеством производства строительных работ приводит к преждевременному разрушению и выходу из строя строительных конструкций задолго до исчерпания надлежащего срока их службы.

По данным натурных обследований, анализа проектных материалов и экспертной оценки специалистов установлено, что агрессивному воздействию подвергаются в различных отраслях народного хозяйства от 15 до 75 % строительных конструкций зданий и сооружений, около 10 % конструкций ежегодно выходят из строя из- за коррозионных повреждений [3].

В большинстве средне- и сильноагрессивных сред наиболее оправданными являются вторичные методы защиты бетона- это поверхностная защита материалами, позволяющими сохранить эксплуатационные свойства бетонных и железобетонных конструкций на расчетный срок службы зданий и сооружений. При условии правильного выбора средств и методов защиты применительно к тем или иным условиям эксплуатации долговечность конструкций может быть обеспечена, а межремонтные сроки увеличены в 2- 3 раза.

Анализ экспериментальных материалов и практического опыта по вторичной защите накопленного в течение последних лет, показал, что наиболее экономичными, перспективными, обеспеченными научно- технической документацией и широко применяемыми на практике для защиты железобетонных строительных конструкций являются системы антикоррозионных полимерных покрытий: лакокрасочных тонкослойных, лакокрасочных толстослойных (мастичных) и пропиточных композиций.

Современные технологии строительных композитов базируются на следующих принципах, вытекающих из полиструктурной теории:

- приготовление и использование наполнителей требуемой дисперсности и физико-химической активности, применение активизированных и бинарных наполнителей.

- применение химических добавок полифункционального действия, пластификаторов и других модифицирующих веществ с целью сокращения расхода вяжущих и улучшения физико-технических и эксплуатационных свойств.

- оптимальное наполнение связующих с целью обеспечения максимально высокого комплекса свойств при минимальных расходах вяжущего.

- уплотнение смесей и назначения режимов термообработки с учетом обеспечения оптимальных условий структурообразования на микро-и макроуровнях.

Известно [4] использование в качестве наполнителей молотого кварцевого песка, андезита, портландцемента, аэросила, углекислого кальция, молотого известняка, маршаллита. Степень наполнения вышеназванных составов изменялась в интервале V= 0-0,73.

Оптимальная структура высоконаполненных полимерных композитов соответствующая максимальным физико-механическим характеристикам формируется при содержании дисперсных наполнителей в интервалах V= 0,32-0,6.

Наиболее оптимальными связующими с точки зрения совместной работы связующее – наполнитель, а также высоких эксплуатационных характеристик является применение: эпоксидных смол, полиэфирных смол, фурановых смол, фенолофермальдегидных смол, мочевино-формальдегидные смолы, а также их модификации.

В качестве активных наполнителей полимерных композиций предпологается использовать как природные заполнители и наполнители, так и вторичные продукты различных отраслей промышленности.

Литература:

1. Соловей Ю.М. Основы строительного дела: Учеб. для техникумов.-М.: Стройиздат, 1989. -429с.

2. Буга П.Г. Гражданские, промышленные и сельскохозяйственные здания. - М.: Высшая школа, 1987.-352с.

3. Степанова В.Ф., Соколова С.Е., Полушкин А.Л. Выбор критериев оценки и основных показателей качества антикоррозионных покрытий на бетоне. Строительные материалы. №1, 2000 г.

4. Михайлов К.В., Патуроев В.В., Крайс Р. Полимербетоны и конструкции на их основе. М., Стройиздат, 1989., 325с.