Строительство и архитектура/ 4.Современные строительные материалы

УДК 699.82

к.т.н. Д.М. Байда, О.А. Петровська

Вінницький національний технічний університет

ЕФЕКТИВНІ МЕТОДИ ЗАХИСТУ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ПАЛЬ ВІД АГРЕСИВНИХ ВПЛИВІВ

Постановка проблеми

В останні десятиріччя в Україні закріпились тенденціїї у будівництві, які полягають у підвищенні поверховості будівель, а також у необхідності забудови територій із складними інженерно-геологічними умовами та техногенними забрудненнями. У зв’язку з цим виникає потреба у розвитку науково-практичного обґрунтування проблем, пов’язаних з цими тенденціями. Однією із таких проблем є проблема забезпечення довговічності залізобетонних паль фундаментів будівель та споруд, які працюють в умовах дії агресивного середовища.

Аналіз досліджень

Вивчення вітчизняного та зарубіжного досвіду з питання захисту бетону конструкцій від корозії показує, що в багатьох випадках, для забезпечення нормативної довговічності забивних залізобетонних паль, що експлуатуються в агресивних ґрунтових середовищах, досить первинного захисту [1].

У 1979 році з ініціативи міжнародної організації Франки в Лондоні відбулася конференція щодо захисту залізобетонних паль від корозії, де був даний огляд існуючої практики захисту паль в умовах агресивного середовища в 36 країнах. На конференції було відображено, що основним способом захисту паль від корозії є первинний захист, при гарантованій якості її виконання. Проте в сильноагресивних середовищах для захисту пальових конструкцій застосовують вторинний захист у вигляді обмазок, обклеювання рулонними матеріалами, паля в сорочці (металевої або поліетиленовою), просочення і т.д. [2]. Одночасно розглядається велика кількість прикладів, які свідчать про руйнування незахищених, відповідним чином, конструкцій в сильноагресивних середовищах. Аналіз цих причин показує, що ефективність захисних заходів залежить від врахування всіх особливостей роботи конструкцій.

Особливо інтенсивно завойовується ринок України гідроізоляційними матеріалами системи Пенетрон, яка поєднує в собі кілька різновидів матеріалу, кожен з яких спрямований на вирішення конкретних технологічних завдань: Пенетрон - захист від вологи та гідроізоляція бетону; Пенекрит - для затирання швів Пенеплаг - зупинки течії води під тиском; Пенетрон-Адмікс - добавка в розчин або бетон; Пенебар Pепід SW45 - гідронабухаючій шнур та інші. [5]

 

Мета та задачі дослідження

 Експериментальними випробуваннями дослідити встановлення закономірностей перебігу корозійних процесів, визначення ефективності прийнятих методів захисту конструкцій та оцінювання властивостей бетону, що зазнав впливу агресивного середовища.

 

Результати експериментальних досліджень

Дослідження корозії бетону виконувалось на бетонних зразках, при виготовленні яких використовувався портландцемент М500, щебінь фракції 5-20 мм, річковий пісок Мкр = 2,2, вода, добавка Sika Mix Plus (0,1% від  маси цементу). Склад бетону наведений у таблиці 2.

 

Таблиця 2

Склад бетону

Склад

Витрати, кг/м3

Щебінь фракції 5-20 мм

Пісок Мкр = 2,2

Цемнт М500

Вода

Sika Mix Plus

1100

600

350

147

0,35

 

 Бетонна суміш ущільнювалась на лабораторній віброплощадці із амплітудою коливань 0,4 мм, час ущільнення 2 хв.

Тепловологісна обробка бетону проводилась в лабораторній пропарочній камері при режимі 3+6+3 години при температурі 80°С із попередньою витримкою зразків протягом 12 год.

Визначення фізико-механічних характеристик бетону проводилось на зразках 10х10х10 см.

Марка по водонепроникності визначається згідно ДСТУ Б В.2.7-170:2008. Міцність бетону на стиск визначається згідно ДСТУ Б В.2.7-223:2009.

Дослідження проводились поетапно:

1.                 Визначення гранулометричного складу бетону, враховуючи стабілізуючу добавку Sika Mix Plus.

2.                 Виготовлення зразків-кубиків, розміром 10х10х10 см.

3.                 Пришвидшення набору міцності зразків (тепловологісна обробка).

4.                 Просочення зразків матеріалом Пенетрон та мазутом М100.

5.                 Перебування зразків в агресивному середовищі протягом 1 міс. (сульфатна корозія).

6.                 Визначення фізико-механічних характеристик зразків (міцність на стиск, водонепроникність

Таблиця 3

Результати фізико-механічних характеристик експериментальних зразків

№  Серії

 

Склад розчину зразка-кубика

 

Пенетрон

Мазут

Міцність   на стиск,   кгс/см2

Водонепро-никність

W

Цемент,

 г

Пісок,

 г

Щебінь,

 г

Вода,

г

Sika Mix Plus, мл

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

350

600

1100

147

0,7

-

-

305

10

2

350

600

1100

147

0,7

-

-

296

8

3

350

600

1100

147

0,7

-

-

298

8

4

350

600

1100

147

0,7

-

-

302

10

Продовження табл.3

5

350

600

1100

147

0,7

+

-

287

12

6

350

600

1100

147

0,7

+

-

281

12

7

350

600

1100

147

0,7

+

-

312

14

8

350

600

1100

147

0,7

+

-

294

12

9

350

600

1100

147

0,7

-

+

209

12

10

350

600

1100

147

0,7

-

+

201

12

11

350

600

1100

147

0,7

-

+

216

14

12

350

600

1100

147

0,7

-

+

212

12

 

Рисунок 1 – Відношення водопроникності до міцності бетону (кубики звичайні)

Рисунок 2 – Відношення водопроникності до міцності бетону (кубики, що просочені Пенетроном)

Рисунок 3 – Відношення водопроникності до міцності бетону

    (кубики, що просочені мазутом)

 

Висновок

При аналізі досліджень був введений коефіцієнт kсер, який визначає відношення міцності зразків до їх водонепроникності, тому з рис. 1-3 визначили, що для кубиків, що просочені мазутом k3сер=0,059, для кубиків, що просочені матеріалом Пенетрон k2сер=0,043, для кубиків звичайних k1сер=0,048.

Отже, проаналізувавши результати дослідів, можна зробити висновок, що найбільш ефективним захистом бетону від агресивного середовища є матеріал Пенетрон.  

 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1.                 Шевяков В.П. Проектирование защиты строительных конструкций химических предприятий от коррозии. - М.:Стройиздат.-1984.-168с.

2.                 Москвин В.М., Иванов Ф.М., Алексеев С.И., Гузеев Е.А. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты. - М.:-1980.-535с.

3.                 Москвин В.М. Коррозия бетона. - М.:-1952.-341с.

4.                 Дедков В.И. Повышение долговечности забивных железобетонных свай в агрессивных грунтовых средах. // Диссертация к.т.н.-УНГТУ.-Уфа.:-2005.- 197 с.

5.                 Сердюк В.Р. Сучасні підходи до підвищення водозахисних властивостей цементних бетонів / В.Р. Сердюк, А.В. Христич // Збірник «Будівельні матеріали, вироби та санітарна техніка». – 2012 - №45 – с. 118-124.

6.                 Дедков В.И. Антикоррозионная защита свайных фундаментов методом пропитки. //Тезисы докладов первой Республиканской научно- практической конференции «Оптимизация технологии производства бетонов повышенной прочности и долговечности» - Уфа.: -1983. -С.71-72.