Бетоны. Бетоноведение

Ремонт и гидроизоляция железобетонных изделий

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Участок между средними уровнями -нижней точки отлива и высшей точки прилива является по существу нижней частью «зоны брызг». Обычно считают, что эта зона подвержена наиболее суровому воздействию окружающей среды. Именно в этой зоне наблюдаются наибольшие колебания влажности и температуры бетона. Период нахождения 'бетона в воде различен. Цикл прилива у берегов Великобритании равен примерно 12 ч (от высшей точки отлива до высшей точки прилива). Совершенно очевидно, что бетон, (находящийся непосредственно под высшим уровнем прилива, догружается в воду на самый короткий период времени, в то время, как бетон над нижней точкой отлива находится под водой самое длительное время. Когда бетон находится над уровнем воды, он может подвергаться воздействию брызг, вызванных ветром, а также песка и гальки, ударяющих по нему с большой силой вместе с волной. Проблема механического истирания бетона рассмотрена в следующем разделе.

В таких районах, как Персидский залив и. Красное море, температура на солнце может достигать 60—65° С. Когда на бетон, имеющий примерно такую температуру, попадают брызги очень соленой воды, они легко впитываются поверхностными слоями. Ночью температура резко падает. Такие перепады температуры в сочетании с прониканием соли в поры вызывают расслоение поверхностных слоев бетона. Аналогичный цикл переменного смачивания и высыхания, нагревания и охлаждения происходит и в умеренных зонах, но гораздо менее интенсивно.

С другой стороны, на крайнем севере и юге море замерзает. Замерзает также и влага, проникшая в поверхностные слои бетона. Расширение при замерзании поглощенной влаги может вызвать напряжения, вполне достаточные для растрескивания и выкрашивания бетона. Для снижения воздействия отрицательных температур часто используют бетон с воздухововлекаю-щими добавками. Вовлечение примерно 4,5% воздуха изменяет структуру пор бетона, а это помогает очень эффективно бороться с отслаиванием и выкрашиванием бетона при отрицательных температурах.

Автору не приходилось видеть публикаций, посвященных использованию бетона с воздухововлекающими добавками для строительства морских сооружений, кроме как в условиях очень сурового климата.

Бетон с воздухововлекающими добавками особенно целесообразно применять для ремонта, когда старый бетон легко отслаивается вследствие отложения соли в поверхностных слоях. Необходимо прежде всего выполнять все те требования, которые предъявляются к получению бетона

Ремонт бетонных морских сооружений в зоне приливов и отливов всегда приходится проводить, соревнуясь со временем. Нигде так не важны, как здесь, тщательная и детальная подготовка, и организация проведения работ. Все необходимое для работы (материалы, оборудование, рабочая сила), должно быть заранее так спланировано, чтобы при начале цикла прилива и отлива можно было, не теряя времени, выполнять очередную часть работ. Критическим участком является зона в нижней точке отлива, где время возвращения прилива самое короткое. У берегов Великобритании обычный период от высшей точки прилива до низшей точки отлива равен 6 ч и от низшей до высшей — также 6 ч. Это означает, что бетон следует защищать и не допускать повреждения его поверхности наступающим приливом, который всегда влечет за собой определенное воздействие волн и часто довольно сильные течения. Непоправимые последствия может вызвать шторм.

Для защиты отремонтированных горизонтальных и наклонных поверхностей от воздействия прилива (но не шторма) можно успешно использовать джутовые мешки, обмазанные цементным раствором, изготовленным с применением примерно 50 % обыкновенного портландцемента и 50% глиноземистого цемента. Эта смесь обычно обеспечивает мгновенное схватывание. Точное дозирование следует устанавливать пробными замесами, так как скорость схватывания зависит от химического состава двух фактически используемых цементов. Мешки еледует прижимать большими камнями или подобными предметами так, чтобы они не сдвигались наступающим приливом. В целях защиты пластичного бетона на его поверхность вместо джутовых мешков можно непосредственно распылять смесь из цементов, которую следует немедленно слегка обрызгивать водой. Эта смесь схватывается почти мгновенно, образуя защитную корку. Затем на эту корку с целью обеспечения дальнешей защиты можно уложить джутовые мешки, полиэтиленовую пленку с мелкими отверстиями или доски. Кроме этого требования — первоначальной защиты — ремонт осуществляется обычным способом, но с исключительной четкостью. Следует соблюдать основные правила по дозированию смеси, устройству защитного слоя, арматуры к необходимой степени уплотнения бетонной смеси, как это указано в начале главы.

В случае использования опалубки, например для колонн, балок, плит перекрытий, сама опалубка обеспечивает необходимую защиту до тех пор, пока бетон не наберет достаточной прочности и не сможет сопротивляться механическим воздействиям. Следовательно, период выдерживания конструкции в опалубке может быть значительно большим, чем это потребовалось бы для сооружений на суше.    Не   следует    забывать,    что иногда шторм возникает внезапно, и бетон, не набравший соответствующей прочности, может получить серьезные повреждения от ударов волн, песка .и гальки. В таких ситуациях нецелесообразно и нежелательно заранее устанавливать сроки распалубки. В технических условиях должна быть гибкая формулировка, позволяющая прорабу решать этот вопрос самостоятельно. Но для того, чтобы .пойти навстречу подрядчику и дать ему возможность правильно оценить объем работ, в нормы следует включить параграф относительно выдерживания бетона в опалубке сверх положенного времени.

Следует также учитывать возможность использования сверх-быстротвердеющего портландцемента «свифткрита», некоторые сведения о котором были приведены в главе 1. Его стоимость выше стоимости обыкновенного портландцемента  на  50—60%.

Скорость твердения портлапдцементов значительно отличается от скорости твердения глиноземистого цемента. При использовании глиноземистого цемента вряд ли придется держать бетон в опалубке более 24 ч ло окончании укладки. При использовании обыкновенного или быстротвердеющего портландцемента снимать опалубку раньше чем через 7 сут нецелесообразно. Однако стоимость глиноземистого цемента примерно в четыре раза выше стоимости обыкновенного портландцемента.

Опыт автора показывает, что при производстве ремонтных работ новый бетон на глиноземистом цементе можно укладывать на затвердевший бетон, приготовленный на портландцементе. Аналогичным образом торкрет-бетон на глиноземистом цементе можно наносить на затвердевший бетон на портландцементе. Торкрет-бетон на портландцементе требует такой же защиты, как обычный бетон. Требование о необходимости защиты отремонтированных участков в течение до 14 сут в очень холодную погоду может привести « значительному увеличению общей стоимости ремонтных работ.

Ранее упоминалось о том, что «нормальные» воды в Атлантическом океане не оказывают агрессивного химического воздействия на качественный бетон, приготовленный с применением портландцемента. Это также относится и к глиноземистому цементу. Никто, конечно, не станет возражать против использования сульфатостойкого портландцемента; некоторые инженеры считают это гарантией от возможной агрессии сульфатов. так как они очевидно полагают, что небольшое увел] стоимости вполне оправдано. Те инженеры, которые'р; эту точку зрения, должны помнить о том, что в этом случае необходим такой же расход цемента и низкое водоцементное отношение. Кроме того, некоторые сульфатостойкие портланд-цементы являются низкотермичными. Последнее может явиться причиной довольно низкой прочности бетона в раннем возрасте (1— 6 сут). Ьсли скорость нарастания прочности имеет существенное значение, то следует обратиться к фирме-изготовителю прежде, чем принять окончательное решение об использовании того или иного сульфатостойкого портландцемента для ремонта морских сооружений. Качественные, правильно приготовленные бетон и раствор на глиноземистом цементе более устойчивы к воздействию сульфатов, чем бетой и раствор на обыкновенном и быстротвердеющем портландцементе.

В эстуариях, портах и других закрытых местах химические свойства морской воды могут значительно отличаться от химических свойств ее в открытом море. Следовательно, при рассмотрении вопроса о ремонте морских сооружений в таких местах рекомендуется уточнить, не произошло ли разрушения бетона в существующей конструкции. Оно может произойти полностью или частично вследствие химической агрессии, вызванной повышенными концентрациями агрессивных химических веществ в воде, иле и грязи, через которые проходят сваи и другие элементы. Нижние течения многих рек сильно загрязнены промышленными отходами. Пробы воды, ила и других веществ, которые будут контактировать с бетоном, следует брать регулярно в течение возможно более длительного периода времени, чтобы получить наиболее достоверные данные о химическом составе и его возможных изменениях.