Бетоны. Бетоноведение

Ремонт и гидроизоляция железобетонных изделий

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Береговые защитные сооружения, такие, как прогулочные набережные и волноломы, являются сооружениями, которые наиболее интенсивно подвергаются «стиранию Примерно с 1967 г. Комитет по морским воздействиям Института гражданских инженеров специально занимается проблемой истирания бетона в морских сооружениях.

Исследования, проведенные научным сотрудником Ассоциации по цементу и бетону по просьбе этого Комитета, показали, что истирание является серьезной проблемой в ряде районов морского побережья. Мало что достоверно известно о факторах, влияющих на этот вид повреждения бетона. Поэтому ремонт поврежденного бетона приходится проводить на основе имеющегося опыта-. Это означает, что восстановленный бетон вряд ли будет более устойчив к истиранию морской водой с песком и галькой, чем бетон в существующей конструкции. В местах, где происходит истирание, были предусмотрены специальные устройства для установки экспериментальных панелей, изготовленных из разных по составу бетонных смесей, с разными заполнителями и цементами. Состав смесей был в пределах 1:6 и 1:7; использовались обыкновенный, быстротвердеющий и суль-фатостойкий портландцементы и глиноземистый цемент; все заполнители отвечали Британскому стандарту BS 882 «Естественные заполнители для бетонов». Данные о водоцементны.. ношениях неизвестны. Бетонные смеси, по мнению автора, были довольно тощими для морских сооружении: при составе смеси 1:6 и предполагаемом водоцементнрм отношении 0,55 расход цемента составляет примерно 310 кг/.м3 бетона. В смеси состава 1:7 и с водоцементным отношением 0,6 расход цемента уменьшается примерно до 280 кг/м3, в то время, как в нормах СР 110 для бетона конструкций, эксплуатируемых в суровых условиях окружающей среды, расход цемента составляет примерно 360 кг/м3; в данной же монографии рекомендуемый расход цемента для ремонта морских сооружений — 400 кг/м3.

В случае применения для 'морских сооружений неармированного монолитного бетона с расходом цемента 400 кг/м3 будет возникать проблема температурно-усадочных трещин. В таких случаях для ядра монолита целесообразно предусматривать более тощую смесь, а для наружных слоев — более жирную с низким водоцементным отношением.

Это можно осуществить с помощью разделительной скользящей опалубки, устанавливаемой между бетоном разных составов, которые следует укладывать одновременно.

При рассмотрении вопроса истирания морских сооружений автор считает целесообразным использовать имеющуюся информацию об истирании бетонных полов в промышленных зданиях. Условия окружающей среды, безусловно, разные, но верхний отделочный слой пола, который подвергается воздействию подвижной нагрузки, может дать полезные данные для анализа воздействия песка и гальки в набегающих на конструкцию волнах.

Опыт эксплуатации бетонных полов в промышленных зданиях показывает, что бетон с высоким содержанием цемента и низким водоцементным отношением обладает гораздо большей прочностью на истирание, чем тощий бетон на тех же заполнителях. Увеличение расхода цемента, уменьшение водоцементного отношения н применение пластифицирующей добавки оказалось более экономичным, чем доставка твердых заполнителей на большие расстояния. Влияние твердости заполнителя на износостойкость бетонного пола меньше, чем качества самого бетона. Интересным примером прочности на истирание качественного бетона с большим содержанием цемента является водобой прогулочной набережной в Лнттлстоунс. При его реконструкции, которая проводилась фирмой Кент Ривер Осори-ти с I960 по 1966 г., были использованы плиты из твердого известняка,' вделанные в мелкозернистый бетон/ Состав бетонной смеси был следующим: 1 ч. сульфатостойкого портландцемента на 2,5 ч. кремневого гравия, 4% вовлеченного .воздуха и 2% хлорида кальция, который добавляли для ускорения схватывания и твердения. Водоцементное отношение неизвестно, но расход цемента в смеси составлял- примерно 620 кг/м3. Прочность бетона на истирание была весьма значительной, фактически она превышала износоустойчивость плит из твердого известняка. Арматуры в бетоне не было. Имеющиеся в настоящее время данные дают возможность предположить, что первоначальное повреждение поверхности бетона, вызванное наступившим приливом или преждевременной распалубкой, может быть основной причиной ранней и довольно быстрой эрозии.

В настоящее время не представляется возможным дать специальные рекомендации, основанные на результатах научно-исследовательских работ или экспериментальных данных. Поэтому при проведении ремонтных работ необходимо использовать практический опыт, полученный при выполнении аналогичных работ, а также оборудование и методы, которые оправдали себя при выполнении других видов работ.

В связи с этим основные рекомендации автора сводятся к следующему.

1.         Расход цемента в смеси должен быть не менее 400 кг на 1 м3 бетона;

2.         Водоцементное отношение при использовании портланд-цементов не должно превышать 0,45, а при использовании глиноземистого цемента —0,4.

3.         Заполнители должны быть по возможности износостойкими. Как правило, кремневый гравий и дробленый гранит более устойчивы к истиранию, чем известняки и песчаники. Если требуется относительно небольшое количество бетона, то целесообразно использовать глиноземистый цемент с особым типом заполнителя, называемого «алаг». Алаг — это дробленый и отсортированный клинкер глиноземистого цемента, который можно использовать только с глиноземистым цементом.

4.         Следует принимать особые меры предосторожности для защиты бетона   (или   торкрет-бетона   в случае его применения для ремонтных работ)  от повреждений (дажеповерхностных!), вызываемых приливами.

Для специалистов, которые интересуются этими вопросами и имеют возможность проводить эксперименты, автор предлагает следующее.

1.         Путем набрызга металла на поверхность пластичного монолитного бетона можно получить износоустойчивый поверхностный слой (как на полах промышленных здании). Бетон должен быть такого же качества, как бетон для ремонта морских сооружений, рассмотренный ранее. Материал для отделки поверхности набрызгом состоит из мелко измельченного железа, предварительно смешанного с цементом. Толщина поверхностного слоя обычно принимается равной примерно 3 мм, а количество железа — около 5 кг на 1 >м2 поверхности. Для очень интенсивных и тяжелых условий эксплуатации расход железа значительно возрастает — примерно до 45 кг на 1 м2. В таких случаях поверхностный отделочный слой укладывается в виде покрытия толщиной примерно 10 мм на монолитное бетонное основание. Этот вид отделочных работ пригоден только для горизонтальных или наклонных поверхностей с углом наклона до 45°. Таким способом можно изготовлять сборные блоки, используемые затем для-вертикальных и крутонаклонных элементов.

2.         Сборные бетонные плиты или блоки можно изготовлять на глиноземистом цементе, с заполнителем алаг. Затем эти сборные блоки укладывают в мелкозернистый бетон на глиноземистом цементе с заполнителем алаг, на глиноземистом цг-менте с естественным заполнителем или на портландцементе с естественным заполнителем. Качество бетонной смеси как для сборных элементов, так" и для монолитного бетона, применяемого для заделки, должно отвечать требованиям, предъявляемым к материалам    для ремонта    морских    сооружений.

3.         Для увеличения сопротивления удару и трещинообпазо-ванию в рассмотренный ранее качественный бетон можно добавлять примерно 3% фибры (по массе). Проблема использования фибры в бетоне разрабатывается сейчас во многих-странах.