В контексте Полимербетон и его использование для ремонта бетонной поверхностиЭпоксидная смола: получение, свойства, отверждениеЭпоксидная смола. Применение.

В настоящее время железобетонные конструкции очень широко применяются в гражданском и промышленном строительстве. С течением времени возникает вопрос об ремонте и усилении железобетонных конструкций.

Оздоровление и ремонт мостов играет важную роль для обеспечения бесперебойного движения автотранспорта без ограничения скорости и массы. Эксплуатационным службам приходится выполнять большой объем работ: ремонт и смену гидроизоляции, заделку сколов и раковин, затирку трещин, инъекцию цементного раствора и т.д., а в некоторых случаях (при недостаточной несущей способности) и усиление железобетонных конструкций. Так, ряд мостов, построенных в 1900--1912 гг., не имеет гидроизоляции и водоотводных устройств, в результате чего вода с проезжей части стекает по фасадным поверхностям главных балок, смачивая их.

При обследовании железобетонного моста на автодороге Казань—Пермь, построенного в 1912 г., было установлено, что толщина слоя коррозии арматуры главных балок достигала 4—5 мм и вызвала ослабление площади сечения рабочей арматуры до 20--25%. Коррозия сопровождалась разрушением бетона по нижним поясам балок и образованием продольных трещин раскрытием до 2 мм. Поверочный расчет с целью определения грузоподъемности моста выявил, что несущая способность главных балок недостаточна для восприятия современных нормативных нагрузок и мост нуждается в усилении.

Традиционные методы усиления железобетонных конструкций предполагают увеличение площади рабочей арматуры путем установки дополнительной арматуры и омоноличивания ее бетоном. Такая технология требует длительного времени твердения (10--14 сут), что вызывает закрытие движения по мосту, устройство временных объездов. Кроме того, не всегда удается получить надежное сцепление нового бетона со старым, вследствие чего приходится отказываться от усиления и заменять дефектные балки.

Этих недостатков лишен способ усиления железобетонных конструкций, при котором дополнительная арматура объединяется с существующей арматурой и бетоном балок с помощью полимеррастворов на основе эпоксидных и модифицированных эпоксидных связующих. Обладая высокой плотностью и клеящей способностью к стали и бетону, полимеррастворы обеспечивают необходимую стойкость и долговечность конструкций, а значительная прочность в раннем возрасте позволяет быстро вводить в эксплуатацию ремонтируемое сооружение.

В соответствие с поверочным расчетом определена площадь необходимой дополнительной арматуры (листовая сталь толщиной 10—15 мм), которая устанавливалась в сечении главной балки в соответствии с эпюрой изгибающих моментов.

Рисунок 1. Схема усиления ригеля

1 - главная балка; 2 - полимерраствор;3 - металлический лист

Работы по приклеиванию дополнительной арматуры с помощью полимеррастворов проводили в два этапа: сначала -- в надопорных сечениях ригелей, а затем - и пролете по низу. В надопорных сечениях прикрывали проезжую часть до верха плиты. Поверхность бетона тщательно очищали механическим способом, промывали водой и просушивали. Затем на поверхность бетона наносилась грунтовка и сразу же по ней - полимерраствор. На последний накладывался металлический лист, очищенный и огрунтованный эпоксидным составом.

Для обеспечения плотного контакта металлического листа и поверхности бетона лист пригружали сверх песчано-гравийной смесью толщиной 0,4 м, которая одновременно выполняла функции основания для асфальтобетонного покрытия.

В пролете по низу ригелей удалялся слабый, разрушенный бетон, а оголенная арматура тщательно очищалась от ржавчины металлическими щетками и раствором соляной кислоты (рис. 1).

К рабочей арматуре балок через 0,4-0,5 м по длине приваривали металлические коротыши с резьбой и гайками иа концах, куда подвешивались металлические листы с бортиками высотой 50 мм для предотвращения вытекания полимеррастворной смеси. На металлический лист через загрузочные воронки подавали полимеррастворную смесь. После окончания укладки последней металлический лист плотно поджимался к нижнему поясу балки посредством двух 5-тонных гидраплических домкратов, и его положение фиксировалось с помощью гаек. Для заделки сколов бетона и клеевого шва использован жесткий состав полимербетона.

Жизнеспособность модифицированных составов при температуре производства работ 20-25 град. Цельсия составляла 1,6 ч. Все работы проведены за 7 рабочих смен, при этом движение автотранспорта по мосту не прекращалось, а регулировалось путем переноса на одну из половин проезжей части моста. Эффективность усиления железобетонных конструкций моста была проверена статической нагрузкой через 2 недели и 1 год после окончания работ. Максимальный прогиб от испытательной нагрузки составил 0,8 мм, что на 0,16 мм меньше прогиба до усиления. Трещин и нарушений в клеевом шве не обнаружено. После усиления железобетонных конструкций жесткость и несущая способность главных балок выросла за счет включения в работу дополнительной арматуры усиления. Наблюдение за мостом в течение 6 лет показало, что нарушения сцепления полимерраствора с металлом и бетоном не имеют места.