Нові технологічні рішення зміцнення залізобетонних конструкцій при їх реконструкції

Ситник, Тарас Анатолійович

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6122

Назва:	Нові технологічні рішення зміцнення залізобетонних конструкцій при їх реконструкції
Автори:	Коновал , Володимир Миколайович Ситник, Тарас Анатолійович
Ключові слова:	залізобетонні конструкції;реконструкція будівель;зміцнення конструкцій;нові технології;будівельні матеріали
Дата публікації:	січ-2025
Короткий огляд (реферат):	Актуальність вибраної теми обумовлена важливою проблемою - відновленням бетонних і залізобетонних конструкцій і споруд, що працюють в умовах атмосферних впливів та агресивної дії\| навколишнього середовища. В Україні багато побудованих конструкцій і споруд вже через 20...30 років експлуатації можуть зруйнуватися або вимагатимуть відновлення несучої здатності. Впродовж багатьох років бетон вважався практично за вічний матеріал, такий самий, як і природний камінь. Пройшов час, і з'ясувалося, що бетон не настільки довговічний і псується під впливом умов навколишнього середовища, у зв'язку з чим для багатьох людей проблема його реставрації надзвичайно актуальна. Адже конструкції з бетону повсюдно використовуються в будівництві. Тріщини, сколи\|, руйнування і розшаровування -- всі ці неприємності утворюються під дією чинників зовнішнього середовища. Існуючі методи ремонту і відновлення конструкцій і споруд засновані на методах торкретування дрібнозернистою бетонною сумішшю, без якого- небудь урахування умов роботи конструкцій. Тому ремонтні роботи, як поточні, так і капітальні, при існуючих технологіях не вирішують проблему захисту конструкцій і споруд від агресивних дій навколишнього середовища і, як правило, збільшують витрати за експлуатаційний період більш ніж в 2 рази. Отже, для повної оцінки споживчої цінності будівельних елементів з залізобетону, разом з механічними показниками надзвичайно важливе значення має довговічність, яка навіть за відомих умов навколишнього середовища і властивостей бетону довговічність не є абсолютною незмінною величиною.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу):	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6122
Розташовується у зібраннях:	192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
Magisterska robota Sytnuk.pdf Restricted Access		1.71 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії

Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.

Extracted text

3
Акутальність теми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …… . . . . . . . . . 5
Розділ 1 Відновлення бетонних конструкцій
1.1 Причини руйнування будівельних конструкцій . . . . . . . . . . . . 8
1.2 Існуючі технології відновлення бетонних поверхонь . . . . . . . . 15
1.3 Визначення напрямків та методики досліджень . . . . . . . . . . . . .29
Розділ 2 Аналіз корозійного руйнування залізобетонних конструкцій
2.1 Загальні визначення корозійного руйнування . . . . . . . . . . . . . .30
2.2 Особливості структури бетону . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3 Руйнування бетону внаслідок впливу навколишнього середовища . . 36
Розділ 3 Дослідження методів відновлення залізобетонних
конструкцій
3.1 Проблема корозійної стійкості при відновленні
залізобетонних конструкцій . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.2 Влаштування первинного захисту при проведенні
ремонтно-відновних робіт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
3.3 Забезпечення антикорозійного захисту арматури . . . . . . . . . . . .60
3.4 Влаштування вторинного захисту відновлюваних поверхонь . . . . .62
3.5 Вимоги до захисту конструкцій від біокорозії . . . . . . . . . . . . . .66
3.6 Застосування гідроізоляції пенетруючої дії для проведення
ремонтно-відновних робіт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
Розділ 4 Розділ IV Розробка технологічних та організаційних рішень по
відновленню бетонних поверхонь, на прикладі технологічних рішеннь
зміцнення залізобетонних конструкцій при їх реконструкції на прикладі
ПАТ «АЗОТ».
4.1 Відновлення бетонних поверхонь пенетруючою гідроізоляцією . . . 78
4.2 Розробка технології ремонту залізобетонних конструукцій . . . . . . .79
4.3 Проведення ремонтно-відновлювальних робіт . . . . . . . . . . . . ..84
4.4 Забезпечення контролю якості при проведенні
ремонтно-відновних робіт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
4.5 Економічна доцільність прийнятих рішень . . . . . . . . . . . . . . . .89
4.6 Обґрунтування організаційно-технологічного регламенту відновлення захисного
шару залізобетонних конструкцій способом вкладання ремонтної суміші в опалубку на
прикладі технологічних рішень зміцнення залізобетонних конструкцій при їх
реконструкції на прикладі ПАТ «АЗОТ».. ……………………………………….73
4.7 Розрахунок економічного ефекту від впровадження технології
відновлення бетонних конструкцій, на прикладі нових технологічних
рішеннь зміцнення залізобетонних конструкцій при їх реконструкції на
прикладі ПАТ «Азот»……………………………………………………….88
Висновок по 4 розділу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106
4
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ………………………………………………107
Список використаної літератури . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110

3
Актуальніть роботи
Актуальність вибраної теми обумовлена важливою проблемою -
відновленням бетонних і залізобетонних конструкцій і споруд, що працюють
в умовах атмосферних впливів та агресивної дії| навколишнього середовища.
В Україні багато побудованих конструкцій і споруд вже через 20…30 років
експлуатації можуть зруйнуватися або вимагатимуть відновлення несучої
здатності.
Впродовж багатьох років бетон вважався практично за вічний
матеріал, такий самий, як і природний камінь. Пройшов час, і з'ясувалося, що
бетон не настільки довговічний і псується під впливом умов навколишнього
середовища, у зв'язку з чим для багатьох людей проблема його реставрації
надзвичайно актуальна. Адже конструкції з бетону повсюдно
використовуються в будівництві. Тріщини, сколи|, руйнування і
розшаровування -- всі ці неприємності утворюються під дією чинників
зовнішнього середовища.
Існуючі методи ремонту і відновлення конструкцій і споруд засновані
на методах торкретування дрібнозернистою бетонною сумішшю, без якого-
небудь урахування умов роботи конструкцій. Тому ремонтні роботи, як
поточні, так і капітальні, при існуючих технологіях не вирішують проблему
захисту конструкцій і споруд від агресивних дій навколишнього середовища
і, як правило, збільшують витрати за експлуатаційний період більш ніж в 2
рази.
Отже, для повної оцінки споживчої цінності будівельних елементів з
залізобетону, разом з механічними показниками надзвичайно важливе
значення має довговічність, яка навіть за відомих умов навколишнього
середовища і властивостей бетону довговічність не є абсолютною незмінною
величиною.
Структура та властивості бетону схильні до постійних змін не тільки
дією навколишнього середовища, а також унаслідок енергетичного процесу,
при якому структура бетону прагне до нижнього енергетичного рівня
(впорядкуванню внутрішньої структури). За допомогою технологічних та
конструкційних заходів можна значно зменшити швидкість таких змін
залежно від умов навколишнього середовища. Довговічність і споживча
цінність бетону також нерозривно пов'язані з очікуваним терміном служби.
Довговічність бетону означає, що будівельні елементи| з бетону за
умов належного нагляду стійкі до всіх впливів на них протягом
передбаченого терміну експлуатації.
Останнім часом питанню довговічності бетону приділяється все
більше уваги. Раніше вважалося, що бетонні конструкції не потребують
4
нагляду, якщо при зведенні дотримувалися технологічних норм. Проте,
досвід останніх років показав, що навіть незначні, на перший погляд,
відхилення від цих норм, а також невірно оцінені або погіршені з часом
умови навколишнього середовища можуть привести до значних пошкоджень
структури бетону.
Це оживило дослідницьку діяльність, тому в питанню довговічності
приділяється значно більше уваги, чим раніше.
По своїй дії впливи, які зменшують довговічність бетону, можуть
бути підрозділені таким чином:
- фізичні ( наприклад, мороз )
- хімічні ( наприклад, сульфатні розчини )
- біологічні ( життєдіяльність бактерій )
- механічні ( механічний знос конструкції )
Більшість з цих впливів мають загальну основу, вони виникають
насамперед на поверхневих ділянках та їх дія посилюється за в умовах
вологого середовища.
У даній роботі розглядаються всі впливи, причини і процеси
пошкоджень, а також заходи по їх ліквідації та запобіганню, включаючи їх
виявлення і контроль на прикладі нових технологічних рішеннь зміцнення
залізобетонних конструкцій при їх реконструкції на прикладі ПАТ «Азот».
Мета магістерської роботи
Метою даної магістерської роботи є розробка технології ремонту і
відновлення пошкоджених поверхонь бетонних та залізобетонних
конструкцій будівель і споруд з використанням сучасних будівельних
матеріалів, на прикладі на прикладі нових технологічних рішеннь зміцнення
залізобетонних конструкцій при їх реконструкції на прикладі ПАТ «Азот».
За основу прийнято припущення про можливість розробки
організаційних і технологічних рішень з ремонту та відновлення
пошкоджених поверхонь залізобетонних конструкцій з використанням
полімерних пенетруючих матеріалів, що дозволить подовжити термін
експлуатації залізо- бетонних конструкцій, відновити їх несучу здатність,
корозійну стійкість та стійкість до механічного зносу при одночасному
зменшенні вартості та тривалості ремонтно-відновних робіт.
Цілі магістерської роботи
Для досягнення поставленої мети і відповідно до прийнятої робочої
гіпотези в роботі поставлені наступні цілі:
1. Досліджувати причини та характеристики пошкоджень поверхні
експлуатованих бетонних і залізобетонних конструкцій.
5
2. Виявити чинники, що впливають на довговічність залізобетонних
конструкцій.
3. Провести аналіз існуючих технологій ремонту та відновлення
поверхонь конструкцій, а також матеріалів, які використовуються при
ремонтно-відновних роботах, на прикладі нових технологічних рішеннь
зміцнення залізобетонних конструкцій при їх реконструкції на прикладі ПАТ
«Азот».
4. Провести аналіз існуючих матеріалів та технологій ремонтно-
відновних робіт.
5. Розробити технологічні та організаційні рішення, що підвищують
ефективність ремонту поверхонь бетонних і залізобетонних конструкцій.
Об'єкт досліджень - технологія робіт по ремонту та відновленню
поверхонь бетонних і залізобетонних конструкцій, на прикладі нових
технологічних рішеннь зміцнення залізобетонних конструкцій при їх
реконструкції на прикладі ПАТ «Азот»..
Предмет досліджень - техніко-економічні параметри ремонту і
відновлення поверхонь бетонних і залізобетонних конструкцій, на прикладі
нових технологічних рішеннь зміцнення залізобетонних конструкцій при їх
реконструкції на прикладі ПАТ «Азот».

6
Розділ I
ВІДНОВЛЕННЯ БЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ
1.1 Причини руйнування будівельних конструкцій.
Ремонт та відновлення залізобетонних конструкцій будівель і споруд
останніми роками є досить важливою темою наукових досліджень [1, 65]. Ці
дослідження потебують аналізу стану залізобетонних конструкцій,
включаючи вибір методів діагностики та матеріалів для проведення
ремонтно-відновних робіт, а також розробці методів ремонту і відновлення
конструкцій.

Основними причинами незадовільного стану залізобетонних
конструкцій будівель і споруд є:
1. недоробки норм проектування, помилки, допущені на стадії проекту;
2. застосування бетону низького класу при зведенні будівель та споруд;
3. дефекти виготовлення та монтажу через низьку культуру виконання
будівельних робіт особливо в зимовий період;
4. порушення технологічних перерв між операціями;
5. невідповідний догляд протягом терміну експлуатації споруди,
допущені порушення встановлених термінів обстеження споруд та
поточного ремонту;

На практиці, при оцінці технічного стану існуючих конструкцій
будівель та споруд виявляється низька експлуатаційна надійність. Це можна
виявити в частому виникненні передаварійних станів, потреби в частих
ремонтах, високих витратах на експлуатацію.

Не можна не помітити зв'язок вразливості споруд з впровадженням
збірних конструкцій. Якщо порівняти ідентичні будівельні конструкцій
виготовлені із монолітного та збірного залізобетону, найбільша схильність до
руйнування спостерігається в збірних конструкціях. Цей факт можна
пояснити не збірністю конструкцій, а якістю виконання вузлів з'єднання,
складом бетону, технологією догляду за свіжоукладеним бетоном [1].
За таких умов просто необхідний новий підхід до технічної діагностики
стану споруд. Тільки в результаті проведення у кожному конкретному
випадку всебічних досліджень, що включають близько 20 тестів, можна
ухвалити правильне рішення щодо реконструкції або ремонту споруди. Для
виконання такого дослідження необхідні сучасне устаткування і
висококваліфіковані фахівці. Але, на жаль, проблема в тому, що вартість
необхідного устаткування для проведення технічного обстеження може бути
7
досить великою, і через це не кожна організація може дозволити собі
придбати його для своїх потреб.
Не дивлячись на всі труднощі, в Україні ведуться наукові дослідження,
що стосуються діагностики, методів посилення та реконструкції споруд;
аналізується їх технічний стан, упроваджуються сучасні методи їх технічної
діагностики з використанням методу акустичної емісії, прогресивні
матеріали та технології ремонту; здійснюється перехід на збірно-монолітні і
монолітні конструкції, а також перехід від типового проектування до
індивідуальних проектних рішень.
Вивчення результатів досліджень, виконаних ученими багатьох країн,
свідчить про швидкий розвиток ефективних технологій ремонту і
відновлення залізобетонних конструкцій.
Проблема ремонту та відновлення залізобетонних конструкцій
отримала розвиток серед праць закордонних вчених, що займаються цією
проблемою, особливе місце займають роботи професора Г. Руфферта
(Німеччина) [54]. У фундаментальних роботах Г. Руфферта узагальнений
величезний світовий досвід, накопичений багатьма дослідниками в області
обстеження, ремонту і відновлення залізобетонних конструкцій методом
торкретування.
Дослідженню чинників, що впливають на руйнування залізобетонних
конструкцій, а також методам їх обстеження присвячені сумісні праці
Й. Штарка і Б. Віхта [65], роботи Л.М. Пухонто [47], П.В. Крівенко [35,36] та
інших вчених.
В цих роботах висвітлені питання, пов'язані з вивченням чинників, що
впливають на довговічність експлуатації споруд, описані методи їх
обстеження і виявлення руйнувань конструкцій на ранніх стадіях, а також
запропоновані заходи щодо ремонту і відновлення залізобетонних
конструкцій.
Візуальне обстеження дозволяє виявити характерні пошкодження
бетону:
1) тріщини в будівельних конструкціях (поздовжні, поперечні,
хаотичні (рис. 1.1, 1.2, 1.3);
8

Рис. 1.1 Рис. 1.2

Рис. 1.3 Наявність поздовжніх та хаотичних тріщин на фоні
пошкодження поверхні конструкції грибками та цвіллю

2) руйнування захисного шару бетону, корозія бетону та арматури
(рис. 1.4, 1.5, 1.6);
9

Рис. 1.4

Рис. 1.5 руйнування бетону та корозія арматури через
процеси карбонізації бетону
10

Рис. 1.6 хлоридна корозія арматури

в) пошкодження гідроізоляції (грибки, пліснява, вимивання солей)
(рис. 1.3, 1.6, 1.7);

Рис. 1.6, 1.7 вимивання солей (вищелачування)

11
З усіх залізобетонних конструкцій найбільш схильні до корозії та
руйнування, ті, у яких гідроізоляційні покриття не відповідають існуючим
нормам.
Особливу увагу слід звернути на будівлі та споруди, при зупинці
будівництва яких не були дотримані норми консервації об'єкту, унаслідок
чого вже споруджені конструкції у наш час приходять в аварійний та
передаварійний стан, і вимагають негайного проведення ремонтно-відновних
робіт.
Слід також відзначити, що проекти ремонту і реконструкції споруд
часто не відповідають сучасним вимогам. В значній мірі причина цього
лежить в застарілій нормативній базі, яка стримує впровадження сучасних
технологій, матеріалів і конструкцій. Крім того, проектні організації не
мають досвіду розробки проектів ремонту споруд, оскільки до цього вони
займалися проектуванням нових споруд, прив'язкою типових проектів. Тим
часом, при розробці проекту ремонту споруд потрібний індивідуальний
підхід до кожної конструкції, її модернізації, до застосування нових
матеріалів і як наслідок, до збільшення традиційної вартості робіт.
Відновленню залізобетонних конструкцій, а також вибору ефективних
будівельних матеріалів достатньо уваги приділено в працях В.Л. Вінарського
[45], колективу ЦНИИОМТП під загальним керівництвом Р.А. Гребеннікова
[58] і ін.
Встановлено, що найбільш ефективними матеріалом для відновлення та
ремонту таких конструкцій є торкретбетон (з додаванням комплексних
добавок) та полімерні матеріали.
Розроблена методика розрахунку несучої здатності матеріалів, які
використовуються для антикорозійного захисту залізобетонних конструкцій.
Запропоновані конструктивні рішення, спрямовані на відновлення та
захист від корозії залізобетонних конструкцій із застосуванням
гідроізоляційних матеріалів проникаючої дії. На цей день в українських
державних будівельних нормах залишено без належної уваги поняття
проникаючої гідроізоляції та ремонтно-відновних робіт, пов'язаних з її
застосуванням. У теж час практика показує, що ці матеріали дуже ефективні
та економічно доцільні для боротьби з корозійними процесами в
залізобетонних конструкціях.
Вищевикладене дозволяє зробити висновок, що в даний час
експлуатаційним службам необхідно мати оперативну систематизовану
інформацію про дефекти споруд і причини їх появи. Це дозволить
прогнозувати розвиток подій, планувати своєчасне проведення ремонтно-
відновних робіт і як наслідок підвищити якість утримання споруд.
12
1.2 Існуючі технології відновлення бетонних поверхонь
Під час проведення ремонтно-відновних робіт по відновленню
експлуатаційних якостей поверхонь несучих конструкцій виробничих
будівель застосовуються три основні методи відновлення:
1. метод обетонування;
2. метод ін’єкції;
3. метод поверхневого відновлення синтетичними матеріалами;
Кожен з цих методів припускає свій, властивий тільки йому, шлях
досягнення головної мети ремонтно-відновних робіт, що полягає в усуненні
виявлених дефектів або пошкоджень конструкцій (див. рис 1.8). При
практичній реалізації цих методів використовується цілий ряд технологічних
способів та організаційно-технологічних рішень ремонтно-відновних робіт.
У зв'язку з цим, для досягнення поставленої мети, вважається за
необхідне провести аналіз накопиченого досвіду по застосуванню кожного з
цих методів, розглянути їх переваги та недоліки, та на цій основі намітити
можливі шляхи їхнього вдосконалення.

Метод обетонування
Метод обетонування полягає в нанесенні на заздалегідь підготовлену
поверхню конструкції бетонної суміші або розчину одним з існуючих
способів: прямим бетонуванням в опалубці з віброущільненням,
торкретуванням, ручним бетонуванням або оштукатуренням окремих
дефектів.
Обетонування дозволяє усунути зовнішні (поверхневі) дефекти або
пошкодження конструкцій, які були виявлені ые в процесі їх експлуатації, і
може проводитися як при значному зниженні
несучої здатності конструкцій, так і при зниженні інших експлуатаційних
якостей
Даний метод отримав широке застосування, оскільки має ряд
ефективних способів своєї реалізації та задовільняє безлічі варіантів
конструктивних рішень при відновленні практично всіх несучих конструкцій.
Застосування бетонних сумішей з різними добавками та компонентами
дозволяє одночасно забезпечити необхідні експлуатаційні властивості
відновлюваним конструкціям в даних умовах експлуатації.
Відновлення бетонних і залізобетонних конструкцій методом обетонування
залежно від конструктивних рішень, може виконуватися у вигляді
залізобетонних обойм, одностороннього нарощування, набетонки, а також
локального ремонту. У кожному окремому випадку, товщина нового шару
бетону (розчину), що наноситься, а також необхідність застосування
13
арматури та її переріз, визначаються розрахунком. При цьому вони не мають
бути нижче за нормативні вимоги, засновані на конструктивних міркуваннях.
У нормативному документі [53] для кожного відновлюваного або
підсилюваного конструктивного елементу, встановлюється мінімальне
значення товщини нанесеного бетонного шару, залежно від способів його
нанесення (таблиця 1.1).
Враховуючи, що відновлення несучих залізобетонних конструкцій,
проводиться, як правило, в умовах діючого виробництва та всередині
будівель, то на його застосування впливає ряд дестабілізуючих чинників, в
тому числі обмеженість в просторі, важкодоступність, вибухонебезпека,
високі санітарні вимоги та інше. Наявність цих дестабілізуючих чинників та
інші особливості будівель і діючого виробництва, накладають певні
обмеження на застосування даного способу та значно впливають на його
техніко-економічні показники (ТЕП).
Досвід показує, що для даного способу характерні висока
трудоємність, тривалість та собівартість робіт.
Таблиця 1.1
Мінімальне значення товщини захисного шару при відновленні
залізобетонних конструкцій
Мінімальні товщини обойм та набетонок (см)
Відновлюваний елемент при їх влаштуванні
у опалубці з торкретуванням
віброущільненням
Колона 8 5
Бічні стінки балок 6 3
Нижні полиці балок 12,5 5
Стінки резервуарів 8 3,5
Плити перекриттів при
влаштуванні
нарощення:
знизу 6 3,5
зверху 3,5 -

14
Нанесення бетонної суміші способом торкретування при відновленні
залізобетонних конструкцій є більш ефективним. Такий висновок зроблений
на підставі аналізу ТЕП його застосування в різних умовах експлуатації
конструкцій [2, 7, 42, 49]. Даний спосіб дозволяє використовувати ряд
організаційно-технологічних рішень, які відрізняються одне від одного за
способом змішування, по техніці транспортування та подачі компонентів
суміші (рис. 1.9). При цьому, в залежності від способу змішування
компонентів, розрізняють дві схеми установок для торкретування, зокрема
схема установки для "напівсухого" (сухого) торкретування і схема установки
для "мокрого" торкретування (рис. 1.10 і 1.11).
Перевага способу торкретування полягає в тому, що він дозволяє
практично повністю механізувати процес ремонтно-відновних робіт за
рахунок застосування високовиробничих механізмів та засобів малої
механізації. А підбір необхідного водоцементного співвідношення та складу
компонентів дозволяє забезпечити необхідні фізико-механічні
характеристики бетону, що укладається на відновлювану конструкцію.
Спосіб торкретування дозволяє наносити бетонну суміш на
конструкцію з будь-якого положення в просторі: знизу, зверху, збоку, що є
дуже важливим чинником при відновленні експлуатованих конструкцій.
Технологія відновлення конструкцій способом "напівсухого"
торкретування є гнучкішою в порівнянні з "мокрим" торкретуванням,
оскільки дозволяє зберігати заздалегідь виготовлену суху бетонну суміш
протягом більшого часу, не створюючи жодних проблем, і використовувати
її у міру потреби залежно від розмірів виявлених дефектів, прийнятих
конструктивних рішень, ступеню готовності робочих місць і так далі.
Разом з цілим рядом переваг, спосіб торкретування має один недолік -
це великі втрати матеріалу (бетонної суміші) через її відскок
(35-45% суміші), особливо на початковому етапі торкретуванні стельових та
вертикальних поверхонь. Це негативно впливає на показник собівартості
робіт і вимагає проведення додаткових заходів щодо укриття або захисту
діючого устаткування основного виробництва. У цехах з високими
санітарними вимогами (складальних, випробувальних та інших, особливо в
приладобудуванні та електронному машинобудуванні) він не може бути
прийнятним, оскільки при його застосуванні створюється велика запиленість
робочого простору.

15

сyxe
змішування
способи
змішування
компонентів
''мокре''
змішування
тонкоструйна
техніка
транспортування
суміші
щільноструйна
додавання
води
техніка для
додавання
подачі
повітря
компонентів
труби або
насадки
напівсухе ''мокре''
торкрету- торкрету-
вання вання

Рис. 1.9 Способи торкретування залежно від застосованої техніки

16
суха
стиснене
торкрет-суміш
повітря 2 вода
4 6 5
1
3
9
7
10 стиснене 8 торкрет-суміш
повітря з повітрям

Рис. 1.10 Схема установки для "напівсухого" торкретування:
1 – компресорна станція; 2, 10 – повітряні рукави;
3 – пневмобак з водою; 4 – водяний рукав;
5 – торкретована поверхня; 6 – шар торкретбетону;
7 – насадка; 8 – матерчатий рукав; 9 – цемент-пушка

8
5
1 3 4
6 7
10
9
подача стисненого
повітря
всмоктування 2
торкрет-розчину

Рис. 1.11 Схема установки для "мокрого" торкретування:
1 – бункер для торкрет-розчину; 2 – всмоктуючий
патрубок; 3 – розчинонасос; 4 – матерчатий
трубопровід; 5 – камера змішувача; 6 – повітряний
рукав; 8 – насадка; 9 – торкретована поверхня;
10 – нанесений шар торкретбетону; 11 – електродвигун;
12 – плунжер насоса

17

Перспективним напрямком в підвищенні ефективності відновлення
конструкцій способом торкретування в умовах діючого виробництва
експлуатованих або реконструйованих будівель, є розробка і впровадження
мобільних малогабаритних комплектів устаткування, яке дозволило б
розширити сферу його застосування. Для вдосконалення вітчизняної
практики ремонтно-відновних робіт представляє також інтерес досвід по
відновленню залізобетонних конструкцій «шприц-бетоном, як з погляду
застосованої техніки, так і в частини централізованого приготування сухих
бетонних сумішей гарантованої якості більше 30 видів по складу суміші для
різних умов експлуатації з таруванням її в пакети від 4-х до 50-ти кг.
Якщо відновлення залізобетонних конструкцій способами прямого
бетонування і торкретування застосовується, як правило, за наявності
обширних за площею дефектів, в т.ч. корозійного і деформативного
походження, то спосіб ручного обетонування або оштукатурення
застосовується лише при дефектах локального характеру, що охоплюють
тільки незначну частину або ділянку конструкції, а також, як виняток, в
труднодоступних місцях, оскільки для нього характерна висока
трудомісткість. Застосування даного способу дозволяє локалізувати дефект,
що з'явився, і попередити його подальший розвиток вже відразу після
виявлення.
Враховуючи, що своєчасне виявлення і усунення дефектів є залогом
збереження надійності і довговічності залізобетонних конструкцій, то
вдосконалення способу локального проведення ремонтно-відновних робіт є
необхідним і повинно здійснюватися по двох напрямах:
1) зниження трудоємності робіт за рахунок розробки і застосування
засобів малої механізації, електричного та пневматичного іструменту;
2) підвищення якості робіт за рахунок використання високоефективних
матеріалів, що забезпечують надійну консервацію дефекту і первинний
захист конструкцій.
У таблиці 1.2 приведені основні ТЕП відновлення залізобетонних
конструкцій методом обетонування різними способами.

18
Таблиця 1.2
Техніко-економічні показники способів відновлення залізобетонних
2
конструкцій методом обетонування (на 100 м відновлюваної поверхні)

Спосіб Спосіб
Од. прямого Спосіб локального
Показники
вим. бетонування торкретування ручного

в опалубці ремонту

Товщина нарощуваного
шару бетону при см
10 5 3
відновленні

Витрата бетону
м3
(розчину) 10,2 11 3,3

люд-
Трудомісткість робіт
год 264 204 280

Собівартість робіт грн
640 524 208

год-
Тривалість
см 33 25,5 35

Примітка: Дані приведені для відновлення колон суцільного перетину
висотою 7,2 м з дефектами корозійного характеру.

Метод ін'єкції
Методом ін'єкції застосовується для усунення внутрішніх та
важкодоступних дефектів: деформаційних тріщин, раковин, каверн та
порожнеч, недостатнього замонолічування в стиках та інших. При усуненні
такого роду дефектів завдання полягає в тому, щоб забезпечити жорсткий
кінематичний зв'язок між "розірваними" частинами бетонної конструкції за
рахунок надійного заповнення всієї зони дефекту (тріщини) матеріалом,
здатним "склеїти" її, тобто маючим достатню адгезію до бетону.
19
Цей метод заснований на примусовому нагнітанні під тиском рідкої
склеюючої суміші, здатної проникати вглиб дефекту, заповнюючи його
порожнину в самих важкодоступних місцях.

Рис. 1.12 ін'єктори, установлені на бетонному елементі
Залежно від матеріалів, використовуваних для усунення внутрішніх
дефектів залізобетонних конструкцій, ін'єкція може бути здійснена
цементацією, силікатизацією та просмоленням.
Залежно від вживаного матеріалу суміші, порожнину дефекту при її
підготовці необхідно після очищення зволожити (при цементації) або
просушити (при просмоленні).

На практиці, залежно від характеру та об'єму дефекту, ін'єкція може
бути точковою або майданчиковою та здійснюватися через ін'єктори
(паккери) або камери за допомогою спеціальних ручних шприців, насосів,
розчинонасосів штукатурних станцій, установок для приготування та
нагнітання синтетичних смол.
Розчищення дефектних місць та підготовка скважин
в тілі бетону конструкції
Встановлення та закріплення паккерів або вакуумкамер
Поверхневе зароблення дефекта по зовнішньому периметру
Приготування та нагнітання суміші

Рис. 1.13 Технологічна схема процесу ін'єкції
20
Аналіз практичного застосування даного методу [9, 10, 15, 23, 27]; а
також нормативних документів [53], що містять основні вимоги і
рекомендації по його застосуванню показують, що найбільшого поширення
він набув при посиленні та відновленні експлуатаційних якостей грунтових
основ, масивних бетонних та кам'яних конструкцій, особливо підземних
споруд (стін резервуарів, тунелів, підвалів, фундаментів) та споруд
гідротехнічного будівництва, тобто в тих випадках, коли конструкції мають
порівняно великий об'єм і основною експлуатаційною вимогою до яких
(окрім несучої здатності) є їх водонепроникність.
Для відновлення основних несучих конструкцій каркасів виробничих
будівель даний метод у вітчизняній практиці не отримав широкого
застосування і розвитку.
У той час, зарубіжний досвід [15, 54] свідчить про ефективне
застосування даного методу для усунення дефектів в конструкціях
перекриттів, колон, балок, стін, стиків та інш.. Враховуючи, що розміри
внутрішніх дефектів в таких конструкціях незначні, а значить і потреба в
суміші обмежена, рядом закордонних фірм розроблено відповідне
малогабаритне устаткування, що дозволяє оперативно усувати подібного
роду дефекти в самих різноманітних конструкціях з використанням суміші на
цементних та синтетичних вяжучих.
Переваги методу ін'єкції полягають в тому, що він дозволяє
механізувати технологічний процес, потребує незначної площі робочого
місця, він порівняно "гігієнічний", оскільки дозволяє подавати суміш, що
нагнітається, на значну відстань та майже виключає її втрати, для нього
характерна порівняно низька собівартість робіт. Тому вдосконалення
організаційно-технологічних рішень відновлення залізобетонних конструкцій
методом інжектування стосовно в будівлях промислових підприємств є
важливим і актуальним завданням. Це рішення може здійснюватись по
різних напрямах, в тому числі вдосконалення і розробка зручніших
пристосувань і устаткування, нових сумішів для нагнітання залежно від умов
роботи конструкцій та параметрів навколишнього середовища і інш.
Метод поверхневого відновлення синтетичними матеріалами.
Усунення дефектів і пошкоджень, при реалізації даного методу
забезпечується за рахунок застосування нових синтетичних матеріалів або
композицій на їх основі. Даний метод дозволяє відновлювати практично всі
експлуатаційні якості залізобетонних конструкцій, відповідно до їх
функціонального призначення, і в першу чергу несучу здатність та захисні
властивості бетону [69].
21
Застосування і розвиток цього методу обумовлене двома головними
причинами:
1) це необхідність зниження техніко-економічних показників
традиційних методів відновлення;
2) необхідністю підвищення корозійної стійкості відновлюваних
конструкцій, якщо вони експлуатуються в агресивному середовищі.
Відомо, що руйнування промислових будівель, споруд і устаткування,
експлуатованих в сильноагресивних середовищах, в 60-70 випадках із 100
є наслідком корозійних процесів [64]. Це пред'являє підвищені вимоги до
експлуатаційних якостей конструкцій, потребує влаштування захисних
покриттів і разом з цим значно скорочує терміни проведення ремонтно-
відновних робіт, оскільки довговічність захисних покриттів значно нижче
довговічності самих конструкцій, а недотримання термінів їх заміни або
оновлення приводить до накопичення дефектів, як в самих захисних
покриттях, так і в несучих конструкціях. Відновлення таких конструкцій
традиційними методами і матеріалами є неефективне та недовговічне. Тому
все більше знаходять застосування різні способи відновлення конструкцій з
використанням синтетичних матеріалів.
Особливо ефективним і простим в реалізації є спосіб зовнішнього
склопластикового армування [61, 62], як варіант існує спосіб армування
несучих контрукцій вуглеволоконними матеріалами (вуглепластик або
карбон). Зовнішнє склопластикове армування знаходить широке
застосування для відновлення як експлуатованих конструкцій, так і для
конструкцій, які отримали дефекти в процесі їх формування,
транспортування та монтажу.
Даний спосіб полягає в наклеюванні 2-3 шарів склопластика на
дефектну ділянку конструкції після попереднього очищення та підготовки до
наклеювання. У якості в’яжучого застосовують епоксидні смоли ЕД-16,
ЕД-18, ЕД-20 та затверджувач - політетиленполіамін, що забезпечує холодне
твердіння. Залежно від характеру та місць розташування дефекту, реалізація
даного способу може здійснюватися за допомогою наступних
конструктивних рішень: склопластикові пластирі, склопластикові обойми,
"рубашки", "корсети" та інш..
Однією з переваг даного способу є можливість локального відновлення
конструкції безпосередньо в області дефекту, тобто тільки пошкодженої
ділянки.
Склопластикове зовнішнє армування сприяє сприйняттю бетоном
головних розтягуючих зусиль, що виникають в дефектних ділянках, які є
концентраторами напруги.
22
Технологічною особливістю відновлення експлуатованих конструкцій
з дефектами у вигляді тріщин в розтягнутій зоні є те, що заздалегідь
конструкцію додатково довантажують для більшого розкриття тріщин, потім
тріщини розчищають, встановлюють паккери, загерметизовують зовнішній
периметр та здійснюють інжекцію. Після чого відразу знімають інжектори та
вантажі, і за допомогою домкратів та упорів створюють реактивне
навантаження, сприяюче закриттю тріщин. Потім на поверхню наклеюють
2-3 шари склопластику. Після затвердіння в’яжучого, навантаження від
домкратів та упорів знімають, конструкцію завантажують проектним
навантаженням. Таке організаційно-технологічне вирішення реалізації
даного способу дозволяє не тільки усунути сам дефект, але і відновити або
збільшити ресурс несучої здатності конструкції за рахунок створення
попереднього напруження, що виникає при включенні в роботу наклеєного
склопластику.
Для відновлення та підвищення захисних властивостей бетону по
відношенню до арматури, а також підвищення його довговічності широко
застосовують спосіб просочення поверхневого шару бетону конструкцій.
Заходи для відновлення захисних властивостей бетону конструкцій даним
способом, встановлюються залежно від тривалості періоду експлуатації та
характеристик корозійного стану бетону, які визначаються показником
капілярного водопоглинання та величиною рН водної витяжки з бетону на
рівні арматури і направлені на відновлення лужності бетону. При цьому,
відновлення захисних властивостей бетону відбувається в результаті
капілярного просочення складу композиції в бетон.
Аналіз практичного застосування даного способу [50, 57] показав, що
як просочувальні композиції використовуються і рекомендуються суміші на
основі петролатуму, поліізоціанату та толуолу, тальковмісні суспензії на
основі рідкого скла та інш.. Просочення даними сумішами проводиться
шляхом багатократного нанесення композиції щіткою по сухому, заздалегідь
очищеному, знепиленому та підігрітому до температури 60–70°С бетону.
Даний спосіб дозволяє не тільки відновити лужність бетону, але і
забезпечити його консервацію від дій зовнішнього середовища шляхом
нанесення захисних покриттів і гідрофобних композицій.
Практика показує, що такі способи поверхневого відновлення
залізобетонних конструкцій синтетичними матеріалами як просочення,
ущільнення, флюатація, шпаклювання, гідрофобізація, імпрегнування
широко застосовуються як самостійно, так і у поєднанні з методом
обетонування, при цьому вони дозволяють відновити або підвищити захисні,
23
гідрофобні і антикорозійні властивості, як існуючого захисного шару, так і
свіжовкладеного шару бетону.
Перевагою даного методу перед методом обетонування є його
гігієнічність, технологічність і порівняно низька трудоємність. До його
недоліків можна віднести високу собівартість через високу вартість
полімерних в'яжучих, а також зниження вогнестійкості конструкцій після
його реалізації, що накладає певні обмеження на його застосування в
будівлях з підвищеною пожежонебезпекою.
На основі переваг і недоліків представлених методів перед
проведенням ремонтно-відновних робіт необхідно проводити розробку
процесу ремонтно-відновних робіт з урахуванням особливостей
пошкодженої конструкції.

1.3 Визначення напрямків досліджень та методики їх рішень
Враховуючи вищевикладене, поставлені наступні завдання:
- дослідження причин корозійного руйнування поверхонь
експлуатованих бетонних і залізобетонних конструкцій;
- виявлення чинників, що впливають на довговічність
залізобетонних конструкцій;
- аналіз існуючих технологій ремонту і відновлення поверхонь
конструкцій і матеріалів використовуваних при ремонтно-відновних
роботах;
- дослідження існуючих матеріалів та технологій ремонтно-
відновних робіт;
- розробка технологічних і організаційних рішень, що підвищують
ефективність ремонту поверхонь бетонних і залізобетонних конструкцій
на прикладі нових технологічних рішень зміцнення залізобетонних
конструкцій при їх реконструкції на прикладі ПАТ «Азот».;

24
Розділ II
АНАЛІЗ КОРОЗІЙНОГО РУЙНУВАННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ
КОНСТРУКЦІЙ
2.1. Загальні визначення корозійного руйнування
Пошкодження залізобетонної конструкції, швидкість руйнування
окремих її елементів та вплив цих процесів на загальний технічний стан
споруди залежать від рівня негативної дії навколишнього середовища, який,
у свою чергу, визначається процесом, способом, інтенсивністю, масштабом
та тривалістю дії. Наслідком цього є поступове зниження несучої здатності
конструкцій, погіршення експлуатаційних якостей споруд і будівель в
цілому. Причини руйнування бетону та залізобетону залежать від умов
експлуатації конструкцій та від різновиду агресивного середовища.

Аналіз процесів руйнування, викладений в даному розділі,
розглядається як необхідна умова для розуміння проблеми довговічності.
Утворення загальної картини процесу неможлива без чіткого уявлення про
механізм процесів деградації, розуміння характеру різних вплив на розвиток
цих процесів.
Вивчення довговічності бетону включає сучасні наукові знання про
важливу роль процесів, залежних від впливу часу: повзучості, усадки,
виділення тепла при гідратації, розвитку жорсткості, температурних
розширень, перенесенні вологи, збільшення розмірів мікротріщин, про-
никнення хлоридів та карбонізації бетону, корозії сталевої арматури.
Чинники, що викликають зміну эксплуатаційних показників
залізобетонних конструкцій, підрозділяються на чинники внутрішнього
характеру: физико-хімічні процеси, які відбуваються в будівельних
матеріалах під час експлуатації; конструктивні чинники; якість основних
складових будівельного матеріалу та технології виготовлення; зовнішні
причини: механічні навантаження; кліматичні чинники (температура,
вологість, сонячна радіація); чинники навколишнього середовища (наявність
агрессивних сполук); біологічні чинники; якість експлуатації.
Вивчення впливу процесів фільтрації, кінетики хімічних реакцій,
розчинності та дифузії на процеси масопереносу є основою для розробки
прогресивних моделей корозії бетону.
Сучасний підхід до прогнозування терміну служби конструкцій
заснований на вивченні структури бетону; фізичних, хімічних і біологічних
процесів в ньому; процесу корозії арматури; процесу утворення тріщин в
бетоні та їх впливу на процеси корозії; агресивності навколишнього
середовища, його температури, вологості та інших параметрів; захисного
25
шару бетону, зв'язку між бетоном і арматурою; взаємозв'язку силових та
несилових чинників [1].
Пошкодження бетону внаслідок дії агресивних середовищ, що
викликано невідповідністю характеристик бетону та арматури по стійкості до
умов експлуатації, найчастіше включає: склад бетонної суміші, вид
в’яжучого, заповнювачів, хімічних добавок, наявність шкідливих домішок в
заповнювачі та у воді затворення; пориста структура бетону, що визначає
його проникність для газів та рідин; наявність локальних дефектів;
незабезпеча водонепроникність та морозостійкість бетону.
Умови експлуатації споруд характеризуються фронтальністю та
різновидами агресивного середовища; концентрацією компонентів, що
взаємодіють з бетоном; вологістю, температурою, швидкістю потоків рідини
або газоповітряного середовища. При цьому часто має місце одночасна дія
декількох компонентів середовища, напружений стан бетону, форма та
масивність конструкції, та інші чинники. Крім того, ступінь корозійного та
силового впливу не є постійним величиною та потребує виявлення
найуразливіших в цьому відношенні "критичних" перерізів та пошкоджених
ділянок споруд.

найбільш поширені
корозійні пошкодження
руйнування бетону в зоні бетону втрата бетоном захисного
капілярного підсосу та дії по відношенню до
випаровування сталевій арматурі через
кристалізуючими солями з карбонізацію та/або
розчинів за наявності проникнення в бетон
поверхні випаровування агресивних до сталі
солей
деструкція бетону
унаслідок періодичного руйнування бетону від
заморожування і вилуговування при
відтавання, особливо при фільтрації води через шар
одночасній дії солей бетону
руйнування бетону
техногенними або
природними розчинами
кислот
Рис. 2.1 Найбільш поширені корозійні пошкодження бетону

Аналіз пошкоджень і дефектів експлуатованих інженерних споруд
виявив, що серед несилових чинників наибільш важливе місце займають:
26
корозія арматури, унаслідок проникнення хлоридів в бетон або
викликана карбонізацією бетону; знос та деструктивні процеси, викликані
кліматичними діями, зокрема негативними температурами; механічні
абразивні процеси, інтенсивність яких диференційована відносно окремих
частин споруд. Було виявлено, що для конструкцій інженерних споруд
першоджерелом пошкоджень є процеси, що виникають на контакті бетону та
арматури; процеси руйнування відбуваються в різних поєднаннях, зокрема
разом з усадковими та температурними явищами.
У практиці досліджень вплив агресивного середовища на бетон оці-
нюють по ряду показників: зовнішньому вигляду, величині лінійних
деформаций, зміні показників міцності, глибині корозійного руйнування,
варіаціям динамічного модуля пружності, зміні концентрації складників,
ступеню хімічного перерозподілу структури цементного каменю.
Експериментально-теоретичні дослідження корозії бетону В.М.
Москвина [43], Ф.М. Іванова [1, 43], Степанової В.Ф. [55], Баланчук В.Д. [5],
Вознесенський В.А. [12], Гузєєв Є.А., Леонович С.Н. [17], Зайцев Ю.В. [22]
та інших, характеризуючі загальні умови руйнування бетону в різних
агресивних середовищах, наголошуються великим об'ємом та значною
різноманітністю методик. Досить вдалий огляд цих робіт стосовно
вирішення проблеми працездатності залізобетонних конструкцій, схильних
до корозії, зроблений А.І.Попеско [46]. Окремо виділений вплив двох видів
корозії, що відчутно міняють міцнісні показники бетону: розчинення
складових сполук цементного каменю та виникнення новоутворень,
руйнівних для структуру бетону.

2.2. Особливості структури бетону
Численні дослідження показали, що бетон є дуже чутливою до
дефектів структурою. Найбільш важливими складовими при аналізі процесів
руйнування є: механізми утворення, розвитку та накопичення пошкоджень;
стан структури бетону та його проникність; оцінка зв'язку структури бетону
з довговічністю.
Бетон з точки зору структурної теорії бетону [40] є капилярно-
пористим тілом з ієрархічною будовою є найбільш сталим. Внутрішній
простір структури заповнений рідинногазовою фазою; цементний камінь
представлений як кристалічний зросток та гелем шаруватого характеру.
Бетон взаємодіє із зовнішнім середовищем бетон як композиційний
матеріал на трьох рівнях:
- макроскопічному (матриця розчину, що оточує великі та малі зерна
27
кам'яного матеріалу на контактному рівні);
- мікроскопічному ( гідратований цемент з продуктів гідратації та
негідратовані зерна цементу, що мають пористу структуру );
- субмікроскропічному (безперервна гелева пориста структура між
гідроксидом кальцію та частками, що не закристалізовувалися).
Окрім чинника міжфазової і внутрішньої поверхні стійкість і опір
бетону залежать від мікро- та макротріщин, що утворюються унаслідок двох
різновидів напружено-деформованого стану: під впливом внутрішніх
процесів, прихватування та тверднення, а також в результаті прикладення
навантаження. Реєстрація мікротріщин за умов змінних тривалих дій може
бути виконана одним з наступних способів: а) тензометруванням; б)
звукометричним методом; у) мікроскопічними дослідженнями. Останні
припускають виявлення поверхневих мікротріщин в навантаженому зразку
та внутрішніх тріщин по зрізах після випробування або розвантаження
зразків. Структурні зміни певною мірою відбиті в роботах, стосуються
проблеми механіки руйнування бетону, зокрема, в роботах Мальцева К.А.,
Пересипкина Е.Н. та інших, в яких використовується уявлення про зони
вторинного тріщиноутворення (зонах передруйнування). На вершині
початкової мікротріщини (перед нею) виникають вторинні мікротріщини,
що дисперсно розподілені в обмеженому об'ємі та вкупі підвищують
податливість матеріалу на цій ділянці. Пориста будова, зовнішня вікритість
пір та мікротріщин визначається лабораторним шляхом.
Вплив тріщин на довговічність залізобетонних конструкцій
диференціюється залежно від їх характеру. Важливим чинником є роль
мікротріщин при забезпеченні довговічності та надійності залізобетонних
конструкцій, наявність яких прискорює корозійні процеси. Оцінки
параметрів структури бетону показали, що "силові" мікротріщини, утворені
від механічних навантажень, по своїх розмірах у ряді випадків близькі або
збігаються з "несиловими мікродефектами", які відіграють поряд з іншими,
найбільш важливу роль при транспортуванні реагуючих агресивних
компонентів зовнішнього середовища.
У разі нормальних тріщин шириною до 0,4 мм процесс самозакриття,
як результат відкладення продуктів хімічних реакцій, механічної кальматації,
а також іржі, може привести до того, що обмежується швидкість корозії
арматури. З позицій довговічності товщина захисного шару стає, мабуть,
величиною важливішою, чим вплив поперечних тріщин шириною менше 0,4
мм, в той же час тріщини, орієнтовані уздовж арматури, розглядаються як
більш небезпечні через можливе відшаровування бетону.
28
Прагнення до зменшення діаметру арматури, яке при проектуванні
нетріщиностійких елементів інженерних споруд зазвичай реалізується з
метою обмежити очікувану ширину розкриття тріщин та знизити можливість
проникнення агресивних газів або рідин, приводять до вищих корозійних
втрат в поперечному перерізі арматури, не дивлячись на зменшення відстані
між тріщинами і ширини їх розкриття.
Кліматичні (атмосферні) дії розпушують структуру поверхневих шарів
бетону, створюють замкнені мікротріщини, які, з'єднуючись одна з одною,
утворюють "наскрізну" пористу систему, полегшуючи доступ подальшим
діям агресивних по відношенню до бетону речовин з навколишнього
середовища.
Проблема проникності бетону та зв'язок з його структурою розглянута
в працях Барбакадзе В.Ш., Іванова В.В. [3]. Окрім хімічної взаємодії бетону з
агресивними складовими навколишнього середовища, що викликають коро-
зію бетону, важливу роль грають поглинаюча здатність і проникність бетону
по відношенню до них. Від цих характеристик залежить можливе погіршення
міцності бетону, не пов'язане з хімічними процесами. Дослідження показали,
що проникність бетону найбільшою мірою залежить від його в'язкості та від
пористої структури. Порівняно з іншими випробуваними матеріалами бетон
показав меншу проникність та здатність до капілярного поглинання. На
властивості бетону здійснили вплив характеристики агресивного
навколишнього середовища, тривалість їх дії, вид та якість цементу.

2.3. Руйнування бетону внаслідок впливу навколишнього середовища
Процес повільного руйнування бетону та залізобетону під впливом
різних агресивних середовищ називають корозією. Процеси корозії бетону
представляють сукупність хімічних і фізичних процесів, що відбуваються в
пористому середовищі бетону. В основі тривалих процесів корозії бетону є
повільнопротікаючі хімічні реакції між твердою, рідкою та газоподібними
фазами. Окрім власне хімічних реакцій на поверхні розділу фаз в них
приймають участь процеси перенесення речовин, які здіймаються до
поверхні розділу, потім відводяться від неї як продукти корозії. Основні
хімічні і фізичні процеси, що впливають на довговічність залізобетонних
конструкцій, визначаються наступними головними чинниками:
проникненням води, водних розчинів, вуглекислого газу СО2, кисню,
агресивних іонів. На кінетику цих реакцій, тобто на накопичення
29
пошкоджень в бетоні, істотно впливає швидкість процесів перенесення
речовин, яка визначається процесами зносу.
Інтенсивність корозійних процесів визначається інтенсивністю
проникнення агресивних компонентів зовнішнього середовища в пористу
структуру бетону.
Рух агресивного середовища від поверхні углиб бетону здійснюється
під дією гідростатичного тиску, молекулярної дифузії та капілярності; тиск
зовнішнього середовища на відкриту поверхню бетону прискорює цей
процес.
Корозія арматури
Наслідки корозії арматури виявляються в дещо інших формах, що
впливають на характеристики експлуатаційної якості. Процесс корозії
арматури може привести до зменшення площі поперечного перерізу,
корозійному розтріскуванню та відшаровуванню захисного шару бетону.
При зменшенні поперечного перетину арматури несуча здатність
знижується приблизно в лінійній залежності, тоді як деформаційні
властивості і витривалість можуть зменшуватися істотніше навіть при
незначному зменшенні поперечного перерізу.

Руйнування бетону внаслідок виморожування
Заморожування бетону внаслідок дії негативних температур
супроводиться зниженням його міцності та зміною інших властивостей в
результаті пошкоджень структури та мікротріщиноутворення. Рівень
деградації істотно визначається ступенем водонасичення бетону і циклічною
повторюваністю процесу. Заморожування при капілярному підсосі та при
зануренні у воду призводить до сильніших пошкоджень структури бетону,
чим заморожування на повітрі. У інженерних спорудах цей вид пошкоджень
бетону може виявлятися в конструкціях резервуарів і інших.
Загальна теорія процесів, що відбуваються при промерзанні
водонасиченого бетону, знаходиться поки у стадії свого розвитку.
Особливості процесу руйнування при промерзанні водонасиченого бетону
знайшли відображення в роботах Капрієлова С.С. та Батракова В.Г. [24],
Москвина В.М. [43], Гусева Б.В. [16], Маніскевич Е.С. [42], Степанової В.Ф.
[55], Г. Руфферт [54] та інших авторів. Рух фронту промерзання та
збільшення об'єму при фазовому переході в льод викликає переміщення
води. При цьому різко зростають поровий тиск, що знижує температуру
кристалізації. За наявності сольових розчинів в рідкій фазі бетону на неї
30
впливає і концентрация розчинів солей. Передові моделі процесів
промерзання та руйнування водонасиченого бетону дані в [17, 40].
Механізм утворення пошкоджень у разі замерзання води в порах
заснований на припущенні про найбільшу важливість фізичних процесів,
оскільки вони визначають опір бетона заморожуванню та відтаненню. У цих
умовах процеси перенесення вологи в пористій системі бетону здійснюються
в рідкій або газоподібній фазі під впливом капілярних сил, температурного
градієнта або гідравлічного тиску.
У разі повністю заповнених пір перехід води в стадію льоду збільшує
об'єм на 9 % і це викликає відшарування бетону і руйнування стінок пір.
Додаткова енергія на поверхні пір є результатом зменшення потенційної
енергії капілярної вологи і призводить до зниження температури замерзання.
Сучасні дослідження [55] виявили: нерівномірність розподілу пошкоджень в
стінках пір виникає унаслідок великої різноманітності діаметрів пір
цементного каменя. Тільки близько 1/3 води в порах замерзає при
температурі -30 градусів за Цельсієм, а 2/3 -при температурі -60 градусів за
Цельсієм.
Іншою особливістю є те, що тонка плівка води покриває поверхню пір
навіть після перетворення води на лід і це може викликати в порових
системах утворення пароподібної фази. Додаткові наслідки поверхневих
енергій виражаються в гідравлічному внутрішньому тиску, який розвивається
в найменших порах при охолоджуванні води, включаючи дифузійне
переміщення ще не замерзлої води в напрямку від найменших пір до
великих. Це приводить до сильнішим ушкоджень, чим заморожування на
повітрі.
Газова корозія бетону (карбонізація)
Для корозії бетону в газових середовищах характерні дифузія газопо-
дібного агресивного композиту в пористому просторі бетону. Вуглекислий
газ, що знаходиться в повітрі в кількості 0,03% за об'ємом, проникаючи з
поверхні, вступає в реакцію з цементним каменем. В результаті проходження
процесу карбонізації втрачаються лужність та захисні властивості бетону по
відношенню до арматури. Швидкість карбонізації залежить від складу
бетону, водоцементного співвідношення, виду та складу вяжучого,
заповнювачів, добавок, щільності та проникності захисного шару, його
пористої структури, умов тверднення, тобто від технологічних чинників, а
також від умов эксплуатації: агресивного середовища, вмісту вуглекислого
газу, вологості, сонячної радіації, наявності тріщин, температури
середовища, напряму вітру. Процес корозії бетону в газових середовищах (
31
карбонізації ) сповільнюється з підвищенням вологості і припиняється при
повному заповненні пір водою (або за відсутності вологи).
Зовнішньою ознакою корозії такого виду є білий наліт на поверхні
конструкції в місці просочування води води, що і послужило підставою
назвати даний вид корозії «білою смертю» бетону.
Карбонізація бетону веде до втрати бетоном його захисних властивостей:
арматура піддається дії агресивного середовища. В результаті карбонізації на
поверхні бетону утворюються тонкі тріщини, які згодом можуть привести до
відшарування бетону та корозії арматури.
Якщо приток води дуже малий, і вона випаровується на поверхні бетону,
то гідроксид кальцію залишається в товщі бетону, ущільнює його і припиняє
фільтрацію. Цей процес називається самозаліковуванням бетону.

Хімічна корозія бетону
При експлуатації інженерних споруд в рідких і газових середовищах
бетон може піддаватися хімічній корозії. Корозія в газоподібному середовищі
відбувається за наявності вологи так само як у воді.
Відповідно до класифікації, запропонованою В.М. Москвіним [43],
хімічну корозію цементного бетону розділяють на три види. У чистому
вигляді вона зустрічається рідко. Частіше поєднуються два види корозії.
Корозія першого виду відбувається в результаті розчинення складових
цементного каменя водами з малою жорсткістю. Це вода гірських річок,
дощова, болотна, конденсована волога. Зменшує агресивність води вміст в
ній Са (НСО3)2 та Мg(НСО3)2. Але, вода з вмістом бікарбонатного лугу
менше 1.4-0.7 міліграма экв/л є агресивним середовищем. Руйнування
цементного каменя починається вимиванням Са(ОН)2, розчинність якого
складає 1,2 гр./л з розрахунку на СаО, а потім йде руйнування клінкерних
мінералів. Вилуговування 15-30% СаО з цементного каменю призводить до
зменшення міцності на 40-50%.
Стійкість бетону можна підвищити застосуванням щільніших бетонів,
пуццоланових портландцементів і шлакопортландцементів. Добавки в
цементах зв'язують вапно в нерозчинні з'єднання. При витримці виробів на
повітрі в результаті взаємодії Са(ОН)2 з СО2 на поверхні бетону утворюється
малорозчинний карбонат кальцію СаСО3, який не вилуговується водою.
Корозія другого виду відбувається в результаті взаємодії складових
цементного каменя з кислотами та деякими солями. При обмінних реакціях
утворюються легкорозчинні з'єднання, що не мають міцності. До цього
вигляду корозії відносять вуглекислу, загальнокислотну, магнезійну.

32
Вуглекисла корозія. Вуглекислий газ СО2, що знаходиться в повітрі,
розчиняється у воді, утворюючи вугільну кислоту Н2СО3. За наявності у воді
достатньої кількості карбонату кальцію СаСО3, щоб нейтралізувати вугільну
кислоту, Н2СО3 і СаСО3 повинні знаходитися в рівноважному стані: СаСО3
+ Н2СО3 < > Са (НСО3)2. Вугільна кислота не є агресивною по відношенню
до цементного каменя. Якщо кількість вуглекислоти більша, ніж
рівноважний показник, вона стає агресивною і здатна зруйнувати цементний
камінь: Са (ОН)2 + Н2СО3 = СаСО3 + 2Н2О;
СаСО3 + Н2СО3 = Са (НСО3)2 - ( гідрокарбонат кальцію )
Гідрокарбонат кальцію легко розчиняється і вимивається водою.
Вуглекисла корозія відбувається в результаті дії розчинів неорганічних і
органічних кислот при їх рН < 7. Сюди не входять кремнефтористо-водневая
та полікремниєва кислоти.
Загальнокислотна корозія Кислоти містяться в стічних, болотних
водах; у викидах промислових підприємств може бути сірчистий газ, хлор,
окисли азоту та інші, кислотоутворюючі сполуки. Кислоти взаємодіють з
гідроксидом кальцію, внаслідок чого виходять незв'язні кальцієві солі, що
легко вимиваються водою. Наприклад, при дії соляної кислоти НСІ на
цементний камінь виходить розчинний хлорид кальцію:
Са(ОН)2 + 2НСl = СаСl2 + 2Н2О.
Органічні кислоти — оцтова, молочна, винна, олеїнова, гумінова,
фульвова та інші — також руйнують цементний камінь.

Магнезійна корозія. Чисто магнезійна корозія відбувається при дії
магнезійних солей, окрім МgSO4. Наприклад, в морській воді міститься
хлорид магнію МgCI2, який взаємодіє з цементним каменем по реакції:
Са (ОН)2 + МgСl2 = СаСl2 + Mg(OH)2.

Утворюється розчинний хлорид кальцію і незв'язний гідроксид магнію.
Корозія стає помітною при вмісті у воді МgCI2 більше 1,5-2%.
Для захисту від корозії другого вигляду слід застосовувати щільні
бетони, робити просочення бетону епоксидним, поліефирними та іншими
смолами, влаштовувати захисні покриття.

Корозія третього виду виникає при дії на цементний камінь речовин,
здатних утворювати кристалічні з'єднання збільшеного об'єму. Вони чинять
тиск на стінки пір і руйнують цементний камінь. Корозія відбувається при дії
вод, що містять сульфат кальцію СаSO4, сульфат натрію Na2SO4 і ін.
Na2SO4 спочатку реагує з Са(ОН 2 по схемі
33
Са(ОН)2 + Na2SO4 <-> CaSO4 + 2NaOH
а потім CaSO4 з мінералом С3а. Сульфат кальцію CaSO4 відразу реагує з
мінералом алюмінат кальцію:
ЗСаО х Аl2O3 х 6Н2О + CaSO4 + (25-26)Н2О = ЗСаО х Аl2О3 х CaSO4
х(31-32) Н2О.
В результаті взаємодії утворюється кристалічний трьохсульфатний
гідроалюмінат (етрингіт) з об'ємом в 2.8 разу більшим за об'єм початкових
речовин.
Для запобігання цьому виду корозії застосовують глиноземистий цемент,
сульфатостійкі портландцементи і бетони підвищеної щільності.
Сульфатно-магнезійна корозія виникає при дії на цементний камінь
сульфату магнію MgSO4. Реакція йде по схемі: Са(ОН)2 + MgSO4 + 2Н2О =
CaSO4 х2Н2О + Мg(ОН)2. Утворюється рихла маса Мg(ОН)2 і кристали
CaSO4 х 2Н2О, які розчиняються у воді. Вплив на цемент позначається при
концентрації MgSO4 більше 0,5-0,75%. Відбувається поєднання двох видів
корозії — магнезійною і сульфатною.

Біологічна корозія бетону
Біологічна корозія - пряма або непряма дія мікроорганізмів, що
впливають на зовнішній вигляд або технічні властивості бетону. До таких
організмів відносяться бактерії, морські водорості, грибки, лишайники, мох і
так далі.
Бетонні споруди руйнуються внаслідок хімічних реакцій між цементним
каменем і продуктами життєдіяльності мікроорганізмів.
Пориста структура бетону сприяє залученню мікроорганізмів до
корозійних процесів. Перші згадки про участь бактерій в корозії бетону
відносяться до 1901 р. При обстеженні бетонного водопровідного каналу в
поверхневому шарі пошкодженого бетону були виявлені нітрифікуючі
бактерії.
Мікроструктура цементного каменя володіє непроникністю для частинок
або мікроорганізмів певного розміру, як правило, набагато менше середнього
розміру пір. Бетон вбирає в себе воду, а дрібні частинки і мікроорганізми
затримуються на поверхні матеріалу і вступають з ним у взаємодію.
Продукти життєдіяльності мікроорганізмів: кислоти, сульфіди, аміак та
інші, є агресивними до бетону сполуками і викликають руйнування бетону, а
також арматури в залізобетонних конструкціях. Найбільш активні в
корозійному відношенні є літотрофні бактерії, що окисляють неорганічні
34
з'єднання: сірку, сульфіди, сульфат закису заліза, аміак з утворенням сірчаної
і азотної кислот.
Плісняві грибки - типові збудники окислювального бродіння.
Окислювальне бродіння, що викликається цвілевими грибами і так званими
окислювальними бактеріями, може відбуватися тільки у випадку, якщо у
мікроорганізмів є особливі ензими - редуктази, сприяючі неповному
руйнуванню вуглеводнів у присутності кисню повітря. Як проміжні продукти
цього біохімічного процесу утворюються органічні кислоти (глюконова,
щавлева, янтарна і лимонна).
Слід розрізняти два основні види впливу мікроорганізмів.
У першому випадку мікроорганізми знаходяться в безпосередньому
контакті із зовнішньою або внутрішньою (для пористих матеріалів)
поверхнею будівельної конструкції і в процесі метаболізму взаємодіють з
матеріалом, внаслідок чого знижується міцність або погіршуються інші
експлуатаційні якості матеріалу.
У другому випадку біоорганізми є продуцентами речовин, агресивних по
відношенню до будівельного матеріалу, але не пов'язані з будівельною
конструкцією. Корозійні процеси можуть розвиватися на значній відстані від
пребування біоорганізмів, що виробляють агресивні по відношенню до
будівельного матеріалу речовини.
При твердненні бетон покривається захисною плівкою, утвореною
вуглекислим кальцієм. Поки плівка ціла, вона перешкоджає дифузії води
всередину бетонної кладки і тим самим захищає бетон від руйнування.
Тіонові бактерії, які заселяють на поверхні карбонатного шару, руйнують
його, змінюючи рН прилеглої води за рахунок утворюваної ними кислоти.
Крім того, тіонові бактерії шкодять виділенням сульфатів, які руйнують
цементний камінь.
Інтенсивний розвиток корозії бетону і залізобетону спостерігається в
умовах техногенних середовищ. Висока вологість, наявність органічної
речовини, жирів і продуктів їх гідролізу, аміаку, розчинів солей створюють
сприятливі умови для інтенсивного розвитку активних в корозійному
відношенні мікроорганізмів.
Наприклад, дослідження мікрофлори бетону, гідроізоляції, цегли,
штукатурки на ряду м'ясокомбінатів показало, що у всіх пробах
будматеріалів присутні мікроорганізми, здатні викликати корозію. Так,
чисельність гетеротрофних бактерій, що використовують для свого розвитку
органічні речовини і створюючих аміак і органічні кислоти, досягала 103
клітин на 1 грам матеріалу.
35
Корозія бетону і залізобетону в зоні змінного рівня води
Найінтенсивніше процес корозії бетону протікає в тих частинах бетонних
і залізобетонних споруд, які розташовуються в зоні змінного рівня води,
наприклад в морських гідротехнічних спорудах. Корозія бетону в цих умовах
може викликатися багатьма причинами, зокрема: хімічною дією води, якщо
вона по своєму складу є агресивною для бетону; механічною дією води
(удари хвиль); поперемінним зволоженням і висиханням; поперемінним
заморожуванням і відтаванням.
У особливо суворих умовах служби бетону перераховані заходи щодо
підвищення довговічності бетонних і залізобетонних конструкцій можуть
виявитися недостатніми і тоді конструкції слід захищати спеціальною
гідроізоляцією, параметри якої визначаються розрахунком.
Корозія залізобетонних конструкцій під впливом рідких агресивних
середовищ
Підводні і підземні частини інженерних споруд і будівель можуть
піддаватися корозії в результаті дії на них агресивних грунтових або
морських вод.
Якщо в залізобетонних конструкціях, що працюють на відкритому
повітрі, поступове руйнування залізобетону викликано корозією сталевої
арматури, то в агресивних водах корозія залізобетону проявляється
переважно руйнуванням бетону. Під дією агресивних вод цементний камінь
поступово руйнується.
Агресивність води-середовища по відношенню до бетону встановлюють
за даними хімічного аналізу, зокрема за змістом в 1 л води:
іонів НСО'-, мг-екв, що характеризують вилуговуючу здатність води;
водневих іонів (за значенням водневого показника води рН), що
характеризують загальнокислотну агресивність;
агресивної вуглекислоти, міліграмм/л, що характеризує вуглекислу
агресивність;
іонів Mg2+, міліграм/л (з урахуванням змісту іонів SO), що
характеризують магнезійну агресивність;
іонів SO- (з урахуванням змісту іонів хлора), що характеризують
сульфатну агресивність.
Про ступінь агресивності води-середовища для бетону судять на основі
зіставлення результатів хімічного аналізу води з нормами агресивності,
встановленими в СП 249-63.
При нормуванні максимального змісту окремих іонів в 1 л води, при
якому вода ще не вважається агресивною для бетону, береться до уваги:
36
масивність конструкції, натиск води, проникність грунту, що оточує бетон,
вид цементу.
Основними заходами, що підвищують довговічність залізобетонних
конструкцій, що піддаються дії мінералізованих вод є: правильний вибір
вяжучого для бетону з урахуванням виду корозії, використання
високоякісних заповнювачів фракціонованого піску і промитого
фракціонованого щебеня, підвищення щільності бетону шляхом обмеження
водоцементного відношення (не більше 0.5) і ретельного ущільнення
бетонної суміші при укладанні.
При високому ступені агресивності мінералізованих вод, коли
перерахованими заходами не забезпечується необхідна довговічність споруд,
слід застосовувати конструктивні заходи захисту, що унеможливлюють
проникнення води всередину бетону, До них відносяться покриття поверхні
бетону водонепроникними синтетичними матеріалами, керамічними
плитками, облицювання природним каменем, просочення бетону бітумом,
петролатумом і ін., обклеювання водонепроникними рулонними матеріалами
і так далі
Стійкими, довговічними, надійно захищаючими бетон від дії агресивних
рідких середовищ є покриття на основі епоксидних смол.
Корозія залізобетонних конструкцій в умовах експлуатації на повітрі
Залізобетонні конструкції в умовах служби на відкритому повітрі
(надземні і надводні частини споруд і будівель) найчастіше піддаються
повільному руйнуванню унаслідок корозії сталевої арматури і значно рідше
— бетону. Арматура може кородувати лише при відносній вологості повітря
більше 50%, оскільки тільки тоді в капілярах і порах бетону знаходяться
обидва агресивні агенти — вода і кисень, сумісну присутність яких визначає
можливість електрохімічної корозії стали.
Швидкість корозії сталевої арматури підвищується із збільшенням
вологості навколишнього повітря і його температури, а також за наявності в
атмосфері деяких агресивних газів — хлора, хлористого водню і ін.
Найінтенсивніше процес корозії сталевої арматури протікає при відносній
вологості повітря 75—85%; при вищій вологості корозія зменшується і
повністю припиняється: пори і капіляри заповнюються водою, тобто доступ
кисню до поверхні сталі стає практично неможливим.
Одним з основних чинників, що визначають швидкість корозії
арматурної сталі, є склад рідкої фази, що знаходиться в капілярах бетону.
Рідка фаза в бетонах на звичайних гідравлічних вяжучих (портландцементі,
шлакопортландцементі і ін.) гранично насичена Са(ОН)2. У такому лужному
37
середовищі (рН=12—14) сталь схильна переходити в пасивний стан, при
якому їх стійкість до дії корозійних середовищ значно підвищується.
Пасивування металів і металевих сплавів, як відомо, пов'язане з утворенням
на їх поверхні захисних плівок. Деякі речовини, наприклад хлористий
кальцій СаС12 і інші з'єднання, що містять іон хлора, а також деякі гази,
наприклад хлор, руйнують пасивуючі плівки і прискорюють процес корозії.
Характерною зовнішньою ознакою корозії арматури залізобетонних
конструкцій є тріщини, що поступово розширюються, в захисному шарі
бетону, орієнтовані уздовж робочої арматури, і подальше відколювання
бетону і оголення арматури.
Ступінь агресивності газоповітряних середовищ для залізобетонних
конструкцій визначається не тільки відносною вологістю повітря і наявністю
в нім агресивних газів, але і видом бетону (бетон важкий, легкий на пористих
заповнювачах, комірчастий). Так, наприклад, повітряне середовище з
відносною вологістю повітря не більше 75% для залізобетонних конструкцій
на звичайному щільному бетоні не є агресивним. В цьому випадку захисний
шар бетону надійно оберігає арматуру Від корозії. Проте це ж середовище є
агресивним для залізобетонних конструкцій з легких, зокрема пористих,
автоклавних бетонів. Довговічність таких конструкцій забезпечується
низкою профілактичних заходів, зокрема нанесенням на арматуру захисних
покриттів.
Залежно від ступеня агресивності газоповітряних середовищ і виду
залізобетонних конструкцій сталеву арматуру від корозії захищають різними
способами. У залізобетонних конструкціях з важкого бетону збереження
арматури забезпечується підвищенням щільності і товщини захисного шару
бетону, введенням до складу бетону пасивуючих добавок, наприклад нітриту
натрію та інше, нанесенням в окремих випадках на відкриті поверхні
конструкцій лакофарбних покриттів, наприклад бітумно-етинолевого лаку.
У залізобетонних конструкціях з легких бетонів на пористих
заповнювачах збереження арматури забезпечується тими ж заходами, проте
ефективність їх недостатня в умовах підвищеної і високої агресивності
середовища (при відносній вологості повітря 75—85% або при меншій
вологості, але в присутності в газоповітряному середовищі хлора, хлористого
водню, сірчистого ангідриду або інших агресивних газів).
Збереження арматури в залізобетонних конструкціях з пористих бетонів
автоклавного тверднення забезпечується переважно нанесенням на арматуру
захисних покриттів і покриттям поверхонь конструкцій антикорозійними
засобами. Проте в агресивних середовищах (при вологості повітря 75—85%
38
або при меншій вологості, але при вмісті в повітрі агресивних газів) ці
захисні заходи недостатньо ефективні.

Висновки до розділу 2
В даному розділі були досліджені чинники, що впливають на
експлуатаційний ресурс і довговічність залізобетонних конструкцій,
запропонована класифікація основних пошкоджень поверхонь
залізобетонних конструкцій.
В результаті проведеного аналізу зроблений висновок про те, що
основними чинниками руйнування бетону є: зовнішні чинники (вологість,
температура, ерозія і ін.), карбонізація, корозія бетону і підвищена
агресивність навколишнього середовища.

39

Розділ III
ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ВІДНОВЛЕННЯ
ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ
3.1 Проблема корозійної стійкості при відновленні
залізобетонних конструкцій
Будівельні залізобетонні конструкції піддаються руйнівній силі різних
впливів, внаслідок дії яких відбувається втрата бетоном споживчих якостей.
По своїй дії впливи, які зменшують довговічність бетону, можуть бути
підрозділені таким чином:
1. фізичні впливи – руйнування бетону внаслідок виморожування;
2. хімічні впливи – вимивання з бетону розчинних сполук
(вищелачування); руйнування бетону внаслідок взаємодії цементного
каменю з кислотами та деякими солями при утворенні легкорозчинних
сполук; вплив на цементний камінь речовин, здатних утворювати
кристалічні з'єднання збільшеного об'єму, які здатні зруйнувати структуру
бетону (сульфатна корозія); вплив газового середовища на хімічний склад
бетону (газова корозія);
3. біологічні – руйнування бетону продуктами життєдіяльності
мікроорганізмів
4. механічні впливи – механічний знос бетонних конструкцій

Більшість з цих впливів мають загальну основу, вони виникають
насамперед на поверхневих ділянках та їх дія посилюється за в умовах
вологого середовища.
У даній роботі розглядаються всі (окрім механічних) впливи, причини і
процеси пошкоджень, а також заходи по їх ліквідації та запобіганню,
включаючи їх виявлення і контроль.

Кожен з цих впливів спричиняє певні види руйнувань бетону, і
відповідно, потребує більш індивідуального підходу при оцінці стану та
характеру руйнувань кожної конструкції.
При прийнятті рішень з проведення ремонтно-відновлювальних робіт
залізобетонних конструкцій необхідно врахувати особливості роботи
залізобетонних конструкцій в конкретних експлуатаційних умовах (див. рис.
3.1), пов'язаних з характером і інтенсивністю впливу: як технологічного, так і
40
навколишнього середовища, оскільки це є запорукою забезпечення
довговічності споруди.
Залежно від ступеня агресивності середовища для запобігання
корозійному руйнуванню конструкцій в основному передбачаються наступні
види захисту [45]:
1. первинний захист при відновленні конструкцій, який забезпечується
підбором ремонтних сумішей на основі цементу та полімерних добавок
для проведення ремонтно-відновних робіт (див. рис. 3.2), щоб
забезпечити стійкість до агресивних впливів протягом терміну
експлуатації;
2. вторинний захист, який передбачає нанесення захисного покриття на
відновлювану бетонну поверхню, яке здатне додатково обмежити або
виключити корозійне руйнування конструкції.
До додаткових заходів при високому ступені агресивності середовища
також можуть бути віднесені: збільшення витрати цементу, зниження
водоцементного співвідношення, збільшення товщини наносимого покриття.

3.2 Влаштування первинного захисту
при проведенні ремонтно-відновних робіт
Розрахунки за оцінкою впливу засобів первинного захисту на
довговічність показали доцільність виконання їх в наступній послідовності:
збільшення щільності сумішей (зниження W/С), застосування стійкішого до
корозії цементу, застосування добавок, які збільшують антикорозійну
здатність, сприяють кращій адгезії до відновлюваної поверхні, покращують
гідроізоляційні якості бетону, проникаючи вглиб та закупорюючи пори.

41
Вихідні дані для для
проведення ремонтно-
відновлювальнихробіт
Умови агресивного
середовища
Частота і тривалість
Вид та концентрація
впливу агресивного
речовини
середовища

Умови експл уатації
Температурно-вологісний Наявність та кількість
режим пилу, що містить сольові
сполуки
Кліматичні умови
Висновки інженерно-
геологічних вишукувань
Теоретична зміна агрессивності
середовища в період
експлуатації споруди
Механічний вплив на
конструкцію
Термічний вплив на
конструкцію

Рис. 3.1 Вихідні дані для проведення ремонтно-відновних робіт
42
Підбір первинного захисту для проведення
ремонтно-відновних
робіт
Застосування материалів з підвищеною
корозійною
стійкістю
Застосування добавок, які підвищують
корозійну
стійкість бетону
Підвищення водонепроникності бетону
Зниження загальної пористості, та
проникності бетону
Підвищення масивності конструкцій,
товщини захисного шару бетону,

Рис. 3.2 Підбір матеріалу первинного захисту для проведення
ремонтно-відновних робіт
До основних показників якості ремонтних матеріалів при відновленні
залізобетонних конструкцій для інженерних споруд підприємств відносяться:
адгезія ремонтного матеріалу до поверхні відновлюваного елементу,
морозостійкість, водонепроникність, стійкість бетону до стирання, товщина
захисного шару, способи забезпечення антикорозійного захисту бетону та
арматури та інше, зокрема якість поверхонь та граничні відхилення
геометричних параметрів.
Несуча здатність, інші показники якості конструкції під час
експлуатації, а також термін служби залежать від правильного підбору
матеріалів при відновленні залізобетонних конструкцій.
Бетонні ремонтні суміші, які застосовують у якості первинного захисту
залізобетонних конструкцій, повинні демонструвати достатньо високу
водонепроникність, меншу загальну пористість або менше водопоглинання,
чим відновлюваний матеріал - бетон відповідно до СТ СЕВ 4534-84 "Захист
від корозії в будівництві. Бетонні та залізобетонні конструкції. По
43
нормативах розвинених країн, термін служби залізобетонних конструкцій
контролюється діючими стандартами, які найбільш часто регламентують:
1) максимально допустиме водоцементне відношення w/c;
2) якість бетону, яка вимірюється його класом по міцності;
3) товщину захисного шару бетону.
При цьому, не дивлячись на деяку відмінність в таких оцінках групи
параметрів, що характеризують довговічність бетону, як його опір
зовнішньому впливу, перевага віддається водоцементному співвідношенню
та проникності бетону, які розглядаються як домінуючі.
Для ілюстрації на рис. 3.3 та 3.4 приведені залежності проникності
бетонів та водоцементного відношення, а також глибини карбонізації та часу
по матеріалах Державного технічного центру Фінляндії (VTT).
Передбачається, що при водоцементному відношенні приблизно менш як 0,4
практично не утворюється мережа капілярних пір. Довговічність
залізобетонних конструкцій інженерних споруд залежить у великій мірі від
вибору складу бетону і від якості операцій по його ущільненню.

Рис. 3.3. Залежність проникності бетону
від водоцементного спів-
відношення W/C

Рис. 3.4 Залежність глибини насичення вуглекислим
газом (карбонізація) поверхневого шару бетону від
часу за умов о точуючого середовища стандартних
параметрів

44
Важливим компонентом ремонтно-відновних робіт є контроль якості
під час відновлення поверхонь конструкцій в повній відповідності з
технічними вимогами, а також матеріалами СТ СЕВ 2440-80,
СТ СЕВ 2241-80.
Безперервність та ретельність догляду при наборі міцності нанесеної
ремонтної суміші дозволяє запобігти утворенню мікротріщин та усадкових
тріщин, які знижують параметри непроникності в газоподібному та рідкому
середовищах, коефіцієнт дифузії; морозостійкість та загальну стійкість в
агресивних середовищах розглядаються як початкові складові якості
конструкцій.
Роботи вчених Російської Федерації (НИИЖБ Госстроя РФ, МГСУ) та
західних країн [1, 4] показали, що бетонні суміші середньої міцності через
високу витрату води (W/C = 0.45 – 0.7) і відносно низьку витрату цементу
мають підвищену проникність і тому більш схильні до впливу вуглекислих
середовищ та агресивних сполук.
Види бетонних сумішей, що потребують меншої витрати цементу та
зростання W/C для збереження легкоукладуваності, демонструють відносне
пониження довговічності залізобетонних конструкцій. Просте підвищення
міцності бетону, відповідне його опору тільки до силового впливу, не може
бути розглянуте як безумовний показник довговічності. Зокрема, А.Невіллем,
що спирається на дослідження, проведені в Германії [25], а раніше
Алексєєвим С.Н., Баженовим Ю.М., Івановим Ф.М. [1, 49] звернута увага на
те, що висока міцність бетонів на нових різновидах в’яжучого не обов'язково
супроводиться підвищеним опором заморожуванню, відтаненню та
карбонізації. Вплив тонкодисперсних добавок типу кремнезему на
довговічність бетонів, що зменшують проникність «зони передачі»,
виявилося значнішим, чим підвищення його міцності. Ці добавки також
продемонстрували ефективність з погляду послаблення впливу сульфатів та
контролю за лужно-кремнеземною реакцією.
З іншого боку, висока міць бетонів є бажаним показником
довговічності, через який непрямим способом відображається якість виробу
та пористість матеріалу.
Для відповідальних інженерних споруд виявився перспективним так
званий бетон високої експлуатаційної якості, ВК–бетон. Термін
«Високоякісний бетон» був прийнятий в 1993 р. за пропозицією робочої
групи ЕКБ/ФИП по високоміцних бетонах (HIGH PERFORMANCE
CONCRETE). Спочатку він був використаний в сильнонавантажених
елементах споруд і будівель в основному як високоміцний бетон щільної
2
структури з характерним опором стисненню 80–100 і більш N/мм .
45
ВК–бетон виготовляється з сумішей з обмеженим вмістом води, з
високими експлуатаційними властивостями, виділяється низькою
проникністю зважаючи на особливо щільну структуру, утворену
гідратованою цементною пастою з капілярною та поровой системою, а також
через низьке водоцементне відношення. Витрата цементу складає 450-550
3
кг/м з додаванням кремнезему від 5% до 10% при високих дозах
суперпластифікаторів, оскільки водоцементне відношення W/C= 0.35–0.25.
Використання легковкладуваних сумішей із значенням W/C не більше 0.4
практично неможливо без високоефективних, спеціально синтезованих
хімічних модифікаторів [19].
Досвід застосування у ряді відповідальних споруд високоміцних
бетонів, що містять добавки у вигляді оксиду кремнію, вказав на доцільність
обліку таких побічних явищ як збільшення повзучості бетону; втрата
лужності через взаємодію бетону з гідрохлоридом кальцію, та зниження
тріщиностійкості.
Перелік властивостей бетону високої експлуатаційної якості включає:
високий опір стисненню; хімічним, ударно-зтираючим та біологічним
(розвиток життєдіяльності бактерій, водоростей, моху, рослин) впливам,
утворенню пошкоджень при заморожуванні та відтаненні; високе значення
початкового модуля пружності та стабільність об'єму при тривалих діях, а
також низьку проникність та дефектність структури, надійні захисні
властивості по відношенню до сталевої арматури, високу морозо- та
сульфатостійкість. Ці характеристики є головними критеріями довговічності.
Дослідження в Російській Федерації, в Канаді і США [4] привели до
висновку, що важливі експлуатаційні характеристики високоміцного бетону,
що впливають на довговічність, можуть бути реалізовані для бетонів малої
або середньої міцності.
Одін з найбільш апробованих способів підвищити хімічну стійкість
бетону та його морозостійкість полягає у використанні добавок, що дає
можливість знижувати вміст повітря в бетоні, а також добитися приросту
щільності і міцності бетону.
Застосовані добавки до бетону, що підвищують його стійкість до корозії
( пластифікуючі, структуротворні, ущільнюючі, інгібітори корозії арматури,
збільшуючі стійкість цементного каменя) не повинні містити речовин,
здатних викликати корозію арматури або зниження міцності бетону протягом
тривалого строку тверднення. Добрі результати дали цементні бетони з
в’яжучими змішаного типу, такими, що містять добавки шлаку, золи,
кремнезему.
46
Тріщиностійкість та тріщиноутворення в бетоні інженерних споруд
заслуговує на пильну увагу, можливо, навіть в більшій мірі, чим природна
проникність бетону. Поява тріщин в стінах споруд сприяє негативному
впливу на їх довговічність.
Ширіна розкриття тріщин за відсутності спеціальних захисних заходів,
згідно рекомендаціям допомоги до Сніп 2.06.08-87, не повинна перевищувати
допустимої ширини розкриття тріщин Δcrc, найменшою прийнятою з 4-х
значень, визначених незалежно один від одного як максимальних за
умовами: корозійній стійкості бетону, захищеності арматури,
морозостійкості бетону на ділянці тріщини, фільтраційної витрати рідини, що
просочується через тріщини.
Максимально припустима ширина розкриття тріщин з погляду
забезпечення первинного захисту залізобетонних споруд при їх повному
навантаженні за умов агресивного середовища не повинна перевищувати 0,3
мм.
Застосування залізобетонних конструкцій з використанням висо-
коміцних цементних бетонів часто обмежується тим, що вони мають
відносно низьку тріщиностійкість через загальне зниження пластичної
складової деформацій в умовах тривалих циклічних навантаженнях. Тому в
контексті статично невизначених конструкцій бетони середньої міцності
краще підходять до цих умов через достатній запас пластичних властивостей.
Виключенням тут можуть бути дисперсно-армовані бетони, що мають
здатність до підвишеної розтягуваності.
В стінах, днищах, опорних конструкціях та інших елементах інженерних
споруд, для яких при експлуатації характерні малоциклові напруження і
деформації у поєднанні з впливом зовнішнього середовища, рекомендовані
заходи спрямовані на зниження проникності та підвищення
тріщиностійкості, зокрема за рахунок ущільнення структури бетону, зни-
ження мікродефектів та неоднорідності, усадкових та температурних тріщин;
застосування арматурних сталей з хорошими пластичними якостями з метою
підвищення витривалості в умовах малоциклових навантажень.
В інженерних спорудах для зберігання рідин з погляду довговічності
найбільш відповідальні ділянки з тріщинами, з підвищеною проникністю або
місця просочення, де бетон має можливість періодично заморожуватися та
відтавати. Основним критерієм тріщиностійкості, по якому проводиться
вибір матеріалів для залізобетонних конструкцій, є деформації при
руйнуванні. В той же час в окремо взятих національних нормах критерій
тріщиноутворення вибирається довільно.
47
Рекомендовані граничні значення концентрації агресивної вглекислоти
СО2 та водневого показника рН агресивних рідких середовищ для бетонів
підвищеної корозійної стійкості в конструкціях з первинним захистом
відповідно складають: не більше 70 mg/l і не менше 4.5; інші граничні
параметри дані в СТ СЕВ 45 34-84.
Накопичення мікропошкоджень та тріщиностійкість в цілому залежить
як від стану, форми і структури бетону, так і від дій зволоження та
висихання, температурних коливань. Важливими на цьому етапі являются
пропорції бетонної суміші, методи її укладання.
Складові ремонтної суміші: заповнювачі, в’яжуче, вода та антикорозійні
добавки повинні задовольняти вимогам стандартів.
Якість захисного ремонтного шару бетону залежить від його товщини,
водоцементного відношення, складу ремонтної суміші, способу нанесення
суміші на підготовлену поверхню, ретельності дотримання технічних вимог
по відновленню, догляду при твердненні суміші та наборі міцності. Оскільки
для постійно сухих або постійно водонасичених бетонів корозія арматури
практично малоймовірна, то для цих умов можуть бути допущені найбільші
значення хлору Сl. Найнижчих значень концентрації хлоридів набувають для
вологих та змочуваних зон. В даному випадку рекомендується збільшення
товщини захисного шару, зниження W/C, ретельніший контроль при
твердненні (згідно рекомендацій європейського комітету з бетону СЕВ).
3.3 Забезпечення антикорозійного захисту арматури
Забезпечення антикорозійного захисту арматури є дуже важливим
завданням при проведенні ремонтно-відновних робіт, оскільки арматура
досить чутлива по відношенню до дій зовнішнього середовища, тому
запобігання будь-якій можливій корозії арматури розглядається як основна
мета. Для цього має бути мінімізована дифузія повітря та проникнення
хлоридів, сульфатів і інших хімічних агентів через бетон. Сюди можуть бути
також віднесені збільшення захисного шару, введення добавок в бетон,
пристрій захисного покриття поверхні сталевої арматури.
Слід також передбачити, щоб проникнення хлоридів не збільшувало їх
концентрацію на поверхні арматури вище за критичний рівень. Розвиток
корозії не буде негайно вести до ситуації, за якої арматура буде серйозно
пошкоджена, але час між ініціацією корозії і моментом часу, коли якість
помітно знижується, має бути взяте до уваги, як складова коефіцієнта
безпеки (рис. 3.5).
48

Рис. 3.5. Залежність критичного вмісту хлоридів в цементі при різних
рівнях відносної вологості в % від якості захисного шару бетону.
Для значної частини споруд наявність високоякісних бетонів з низькою
проникністю або бетонів підвищеної довговічності забезпечує при
належному значенні захисного шару достатній опір корозії арматури. У
складніших умовах експлуатації необхідно застосовувати захисні покриття
арматури.
Для захисту арматури від корозії і обмеження її розвитку в практиці
будівництва Росії широко використовуються модифікатори продуктів
корозії - перетворювачі іржі на нейтральній і лужній основі. За оцінкою,
виконаною лабораторією корозії і довговічності бетонних і залізобетонних
конструкцій НИИЖБ Госстроя Росії (керівник проф. Степанова В.Ф.)
найбільш перспективні для арматури залізобетонних конструкцій
модифікатори іржі на лужній основі.
Практичні випробування способів захисту від корозії сталевої арматури
показали, що захисні покриття арматури істотно підвищують її корозійну
стійкість, а також довговічність залізобетонної конструкции в цілому.
Для слабо- та середньоагресивних середовищ рекомендується сталева
арматура з гальванічним покриттям або арматура з рідким або порошкопо-
дібним покриттям на основі епоксидних смол, питання адегзії якої до бетону
вимагає додаткової уваги; за умов сильноагресивного середовища при
належному економічним обгрунтуванні - арматура з нержавіючої сталі. При
використанні високостійких до агресивної дії видів арматури, а також
арматури із захисним покриттям проектна товщина захисного шару
приймається як для конструкцій, призначених для експлуатації в
49
неагресивних середовищах. Контроль міцнісних характеристик арматури, її
розмірів та розташування, товщина захисного шару бетону виконується
відповідно по ГОСТ 30062-93(вихреструменевий метод), ГОСТ 17625-83
(радіаційний метод), ГОСТ 22904-93 (магнітний метод).
Для окремих видів інженерних споруд (круглі силоси для зберігання
солі, інших хімічно активних сипких матеріалів) виявилося экономічно
доцільним використання стрижньової оцинкованої арматури, а в практиці
європейських країн - арматури з неіржавіючої сталі. Збільшення товщини
захисного шару бетону дещо знижує небезпеку виникнення корозії в
тріщинах обмеженого розкриття. При збільшенні товщини захисного шару на
10 % для арматурних сталей I і II груп норми проектування захисту
залізобетонних конструкцій дозволяють збільшувати граничну допустиму
ширину тривалого і нетривалого розкриття тріщин на 10 % [45].

3.4 Влаштування вторинного захисту відновлюваних поверхонь
Влаштуваня вторинного захисту передбачає нанесення захисного
покриття на відновлювану бетонну поверхню, яке здатне додатково
обмежити або виключити корозійне руйнування конструкції.
Вторинний захист може застосовуватися в умовах слабких, середніх і
сильних агресивних середовищ, але остаточне рішення про вид захисту слід
приймати на основі порівняння техніко-економічних показників різних
варіантів технічних рішень. При цьому слід враховувати шороховатість,
міцність, чистоту та допустиму вологість на поверхні, що потребує захисту;
форму конструкційного елементу, допустиму величину розкриття тріщин та
необхідність герметичності покриття, спільну роботу матеріалу конструкції
та захисного покриття в умовах змінних навантажень або температур,
періодичність відновлення захисту. Основними нормативними документами,
що визначають як вибір антикорозійного покриття, спосіб проведення робіт і
методи випробувань, так і первинний захист є СНіП 2.03.11-85. «Захист
будівельних конструкцій від корозії» / Держбуд СРСР.- М.:ЦИТИ Держбуду
CCCP.1986.-48c, Посібник по проектуванню захисту від корозії бетонних і
залізобетонних конструкцій (до СНіП 2.03.11-85). М.: Стройиздат,1987, а
також ГОСТ 28575-90 по захисту від корозії в будівництві та інші стандарти.
Згідно їм можуть застосовуватися наступні захисні покриття:
а) лакофарбні армовані та неармовані на основі природних та
синтетичних смол;
б) мастичні, шпатльовочні та наливні: неорганічні на основі
рідкого скла; органічні - на основі природних та
синтетичних смол;
50
в) клеєні на бітумних та бітумно-гумових мастиках на синтетичних
клеях, азбестом на рідкому склі;
г) гумміровочні;
д) футерувальні та облицювальні на в’яжучих, приготованих на основі
рідкого скла, природних та синтетичних смол.

Використання антикорозійних покриттів для захисту конструкций
інженерних споруд має особливості залежно від типу виробництв і характеру
агресивного середовища. Підготовку поверхонь ємнісних залізобетонних
споруд під захисні покриття потрібно виконувати до їх випробування на
герметичність [19, 45].
Захисні властивості покриттів на бетоні оцінюються за показниками
дифузійної проникності, морозостійкості, водонепроникності,
водопоглинання.
Дифузійна проникність визначається залежно від товщини
нейтралізованого шару бетону та кількості вуглекислого газу, який був
поглинутий бетоном за певний термін.
Фізико-механічні характеристики покриттів оцінюються адгезійною
міцністю, тріщиностійкістю та зміною міцнісних характеристик після дії
знакозмінних температур.
Тріщиностійкість є важливою властивістю покриття. Вона розглядається
як здатність деформуватися із збереженням захисних властивостей по
відношенню до тріщини в бетоні. Характеристики покриття повинні
зберігати властивості при тривалій експлуатації (більше 5-10 років) в різних
кліматичних зонах, при дії температур від -60°С до +80°С без обмежень по
вологості, а так само в агресивних газовологих та рідких середовищах.
Багаторічні дослідження НИИЖБ Госстроя РФ та інших організацій і
практичний досвід вивчення експлуатаційних властивостей антикорозійних
покриттів на бетоні для природно-кліматичних умов Росії і України
показали, що найбільш обгрунтованими критеріями показників качества
захисних покриттів є: адгезія, дифузійна проникність, хімічна стійкість,
атмосферна стійкість, тріщиностійкість, водонепроникність та
морозостійкість бетону з покриттям.
Полімерні матеріали набули підвищеного значення в резерву-
аробудівництві перш за все у зв'язку з виконанням ними функцій заповнення
структури бетону, ущільнення та теплоізоляції. Докладний перелік пока-
зників цих покриттів і матеріалів для них приведений в матеріалах
міжнародної конференції "Довговічність та захист конструкцій від корозії"
(Москва, 1999 р.).
51
Для виконання захисних непроникних покриттів підземних та наземних
резервуарів целюлозно-паперової, харчової та інших технологічних галузей
промисловості, що містять відходи та промислові хімікати високої
концентрації, широко використовуються різноманітні суміші епоксидних
покриттів. Покриття, вживані для захисту цих типів залізобетонних
конструкцій, повинні надійно оберігати бетон від двоокису вуглецю; кислот;
води; іонів хлориду.
Захисні матеріали за даними європейських спеціалізованих фірм
класифікуються згідно таблиці 3.1.
Таблиць 3.1
Класифікація захисних матеріалів за даними європейських
спеціалізованих фірм
№ вигляду Характеристика матеріалів для
Найменування
покриття вторинного захисту бетону

Проникаючі на глибину 3 мм
матеріали особливо низької
в'язкості, що не заповнюють пори.
Силани
На стінках пір утворюють
1 силіконові смоли
гідрофобну плівку, що забезпечує

водовідштовхувальну обробку
поверхні

Силікати натрію;
Проникаючі порозаповнюючі
безбарвні епоксиди
2 матеріали
та акріли

Ущільнюючі матеріали. В'язкість їх
Епоксиди,
вище, тільки частково проходять
поліуретани,
3 через поверхню, залишаючи на ній
акріли
тонку плівку

Епоксидні
Покриття, що являють собою поліуретанові і
в'язкі рідини, акрилові покриття.
4
створюючи на поверхні плівку Хлоркаучуки, алкідні
масляні лаки

52
Товщина сухої плівки для всіх вказаних видів покриттів рекомендовано
не менше 200 мкм. Для підземних резервуарів рекомендується пошарове
нанесення бітумних шарів та армуючих обгорток.
Для забезпечення водонепроникності стін та дна надземних і підземних
резервуарів, ємностей станцій водопостачання та очисних споруд набуває
поширення обробка внутрішньої поверхні методом кристалізації.
Компоненти цементуючого покриття, що наносяться на поверхню,
утворюють нерозчинну кристалічну структуру в порах і капілярах бетону.
Співставимість довговічності захисних покриттів та залізобетону, як
основного матеріалу, у ряді випадків залишається відкритою проблемою.
Якщо пошкодження залізобетонних стін силосів і резервуарів має
характер вертикальних і горизонтальних тріщин, то ремонт ділянок стін
виконують шляхом закладення тріщин або дефектних сполучень водоне-
проникним низькомодульним матеріалом, який має виражену пружну
властивість: синтетичний каучук, тіокол, бутиленовий каучук та їх
сучасними модифікаціями. Необхідна умова: матеріал, що заповнює тріщини
або стики, повинен забезпечувати щільне прилягання до внутрішньої
поверхні тріщини та не допускати при розтягуванні відриву від поверхні в
тих випадках, коли при наповненні і спорожненні ємкісної споруди
відбувається відповідне за часом коливання ширина розкриття тріщин.
3.5 Вимоги до захисту конструкцій від біокоррозії
Особливу увагу слід приділити біокорозії, оскільки продукти
життєдіяльності мікроорганізмів: кислоти, сульфіди, аміак та інші, є
агресивними до бетону сполуками і викликають руйнування бетону, а також
арматури в залізобетонних конструкціях.
У будь-якому випадку запобігти виникненню корозії набагато легше, ніж
боротися з її наслідками. Оскільки біологічна корозія розвивається в умовах
підвищеної вологості, ефективними засобами профілактики для захисту
матеріалу є його надійна гідроізоляція з допомогою: просочення природними
або синтетичними смолами, окраска фарбами, обклеюванню рулонними
матеріалами, захисній штукатурці, облицюванням.
Якщо все ж таки конструкція піддалася дії мікроорганізмів, необхідно
видалити пошкоджений шар матеріалу, просушити конструкцію і обробити
поверхню дезинфікуючим складом не менше чим в два прийоми і після цього
знов її обштукатурити.
Створення біохімічно стійких захисних епоксидних покриттів для
тривалого захисту конструкцій споруд для переробки, зберігання та
транспортування рідких і сипучих матеріалів залишається актуальним
53
завданням у зв'язку з можливістю забрудненості середовища та матеріалів
мікрофлорою.
Матеріали, використовувані в продовольчих сховищах, резервуарах для
питної води мають бути безпечними для людей.
Покриття, що працюють у контакті з харчовими середовищами, повинні
задовольняти додатковим вимогам:
а) не виділяти шкідливі домішки, змінюючі фізико-механічні
та бактеріологічні показники середовища в умовах експлуатації;
б) володіти високими адгезійними і бактеріологічними показниками, а
також бактерицидними властивостями.

3.6 Застосування гідроізоляції пенетруючої дії
для проведенні ремонтно-відновних робіт
Економічна ефективність капіталовкладень в реконструкцію значно
вища, чим в нове будівництво. Реконструкція та технічне переозброєння
промислових підприємств дозволяють істотно скоротити питомі капітальні
вкладення на одиницю виробничої потужності, зменшити тривалість
будівництва і період освоєння введених потужностей при значному
поліпшенні якісних і техніко-економічних показників основного
виробництва без залучення додаткових трудових ресурсів.
Найважливішими передумовами реконструкції і технологічного
переозброєння промислових підприємств є:
а) необхідність впровадження прогресивних технологій,
моральний та фізичний знос устаткування;
б) необхідність підвищення надійності і довговічності
будівельних конструкцій і виробів в цілому у зв'язку
із їх фізичним зносом;
в) зростаючі вимоги до умов праці, його безпеки,
до охорони навколишнього середовища та інше.
Проте незалежно, якою з цих передумов буде продиктована
необхідність проведення реконструкції, їх реалізація повинна виходити з
упевненості в надійності і довговічності будівельних конструкцій і будівель
або споруд в цілому. Тому проектуванню реконструкції, як правило,
передують обстеження стану будівельних конструкцій. По його результатах
проводиться оцінка стану основних конструкцій, що несуть, визначається
можливість їх подальшого використання в нових умовах експлуатації і на
цій основі дається економічне обгрунтування доцільності проведення
реконструкції, шляхом визначення економічного ефекту від її реалізації в
порівнянні з новим будівництвом.
54
Дослідження показують, що найбільший економічний ефект
досягається в тих випадках, коли вдається якнайповніше зберегти і
використовувати будівельні конструкції і конструктивні елементи будівель,
що реконструюються, або споруд, зокрема після відновлення або посилення
їх експлуатаційних якостей. Таким чином, проблема відновлення
експлуатаційних якостей будівельних конструкцій є актуальною, а подальше
вдосконалення організаційно-технологічних вирішень ремонтно-відновних
робіт є значним резервом підвищення ефективності реконструкції будівель.
Окрема увага при будівництві і реконструкції будівель і споруд слід
приділяти гідроізоляції бетону. Більшість чинників, що впливають на
руйнування бетону, відбуваються за безпосередній участі рідини. Внаслідок
недостатньої гідроізоляції бетону на його поверхні з'являються грибки та
виділяються солі, які руйнують кристалічну структуру бетонного каменю, що
тягне за собою корозію бетону та арматури.
Проте окрім грибків та виділення солей існує ще достатньо проблем,
пов'язаних з вологою. Більше всього це стосується промислових об'єктів.
Бетонні і залізобетонні конструкції в більшості випадків піддаються впливу
агресивних середовищ техногенного і природного характеру. Це приводить
до активних деструктивних процесів. Добре відомо і те, що зміна
властивостей матеріалу в часі залежить від взаємодії з середовищем і носить
незворотній характер.
Особливо наочно руйнівні процеси спостерігаються в зонах змінного
рівня води, активної хімічного та фізичного впливу середовища. Це споруди
промислової гідротехніки (гіперболічні баштові градирні, вентиляторні
градирні, фільтри-відстійники, камери доків, гравітаційні набережні). За
експлуатаційний період 6-8 років глибина корозії бетону досягає 8-10 см, а за
період 25-30 років може досягати 1-1,5 м. Крім того, у міру проникнення
агресивного середовища вглиб конструкції знижуються захисні властивості
бетону по відношенню до арматури, яка починає кородувати. Все це
позначається на здатності несучих залізобетонних конструкцій. Під впливом
поверхневих і грунтових вод протікають і руйнуються конструкції
заглиблених споруд (тунелі, шахти, насосні станції, колектори,
бомбосховища), які вже неможливо експлуатувати через реальноу небезпеку
для життя людей. Проте найближчим і зрозумілішим нам стає приклад
власного підвалу в гаражі, овочесховища, басейну, тобто приклад власних
стін, які промокають, протікають, вкриваються грибком. Всіх цих проблем
можна уникнути, якщо вибрати найбільш ефективний спосіб захисту.
Проникаюча гідроізоляція робить поверхню водовідштовхувальною,
тобто вода з неї просто зкочується. Проникаюча гідроізоляція створює в порах
55
і капілярах оброблюваної поверхні кристалічні утворення, ущільнюючи таким
чином основу, на яку наноситься. Виходить, що суміші входять в структуру
поверхні і стають з нею єдиним цілим. Їх не потрібно додатково захищати
зверху після твердіння. Кристалічні утворення, що утворюються в порах
оброблюваної поверхні, не дають воді підніматися по капілярах, але при цьому
пропускають пару (поверхня «дихає»]. Проникаючі суміші можуть
застосовуватися для гідроізоляції підвальних приміщень, фасадів будівель,
фундаментних кладок, тунелів, ліфтових шахт, цистерн і резервуарів,
колодязів, шахтних виробок, герметизації труб і так далі, а також
забезпечувати відсіч капілярному підйому всередині стін.
Суміші виготовляються як на основі сухих компонентів, так і на основі
мастик.
Матеріали проникаючої дії виготовляються з цементу з добавками
хімічно активних речовин і спеціально подрібненого піску. Матеріали на
цементній основі призначені для нанесення по старій цегляній кладці,
бетонним поверхням, цементній штукатурці. Як зазначалось вище, спеціальна
формула гідроізоляційної суміші дозволяє ініціювати осмотичний процес в
поверхневому шарі конструкції, що призводить до суцільної кристалізації і,
внаслідок цього, герметизація пір в тілі конструкції. Одін з варіантів дії —
хімічне зв’язування агрегатів активного вапна з подальшим кальматацією
порового простору поверхневого шару.
До полімерцементних гідроізоляційних матеріалів відносять цементно-
піщані розчини з добавками латексів, поліетиленових, епоксидних,
поліуретанових емульсій, синтетичних смол. Вони бувають армовані
мікрофіброю нейлону, базальтового, поліефірного або скляного волокна.
Гідроізоляційні покриття з полімерцементних матеріалів можуть бути
жорсткими та еластичними. Жорсткі покриття на основі цементу
використовують для захисту бетонних і залізобетонних огороджуючих
конструкцій, які знаходяться під впливом агресивних рідин та газів, а також
вологості повітря 85-90%. Еластічні покриття застосовують для гідрозахисту
несучих конструкцій, що знаходяться в таких же середовищах і працюють під
експлуатаційними навантаженнями з розкриттям тріщин 0.5-1.5 мм.
Полімерцементная гідроізоляція в залежності від свого складу наноситься
на суху або вологу поверхню. Суміші наносяться валіком, щіткою або
розпилюванням.
До переваг проникаючих сумішей можна віднести високі антикорозійні
властивості, високу морозостійкість. Такі матеріали не відшаровуються від
поверхні, підвищують теплоизоляційні властивості оброблюваних матеріалів,
можуть застосовуватися як зсередини, так і зовні.
56
У довіднику «Сучасні гідроизоляційні матеріали», окремою групою стоїть
полімерцементна гідроізоляція проникаючої кристалізаційної дії. Вона
наноситься на вологий бетон через 1-2 дні після бетонування, при нанесенні на
сухі бетонні поверхні їх необхідно заздалегідь зволожити. Компоненти хімічних
добавок мігрують по порах і тілу бетону на глибину 5...90 мм, вступають в
хімічну реакцію з цементом і утворюють нові кристалічні з'єднання, які заку-
порюють пори бетону і роблять його водонепроникним. Міграція в пори бетону
можлива в напрямі, протилежному натиску води. Гидроїзоляция розроблена для
ліквідації протікань в бетонних дамбах. Недоліком гідроізоляції кристалізаційної
дії є нездатність сприйняття кристалами механічних напружень, тому сфера її
застосування обмежується конструкціями, в яких виникають напруження,
деформації та коливання від експлуатаційних навантажень.
Тобто проникаючу гідроізоляцію можна условно розділити на звичайну
проникаючу гідроізоляцію та гідроізоляцію проникаючої дії нового покоління —
перетворювач старого бетону.
Дана композиція є різновидом будівельних сумішей на основі цементно-
піщаної складової з комплексною хімічною добавкою, яка після змішування з
водою забезпечує глибоке проникнення компонентів суміші в тіло зруйнованого
бетону, розчину, кам'яних конструкцій. Дія перетворювача для старих
конструкцій та конструкцій, які руйнуються, заснована на високій розчинності і
рухливості композиції, здатною на іонно-молекулярному рівні проникати на
достатню глибину навіть у щільній частині зруйнованої конструкції та за рахунок
реакцій взаємодії з продуктами руйнування та гідратації в’яжучого утворювати
нові міцні водостійкі з'єднання. За рахунок цих новоутворень і створюється
«здоровий» шар, який подовжує термін служби старих конструкцій, які
руйнуються. Крім того суміш приводить арматуру до пасивного стану. Даний
матеріал не дає висолів, тим самим не руйнуючи поверхні, і не впливає негативно
на арматуру.
Пенетруючі матеріали (від англ. penetrate — проникнення) «народилися» з
обмазувальної гідроізоляції на цементной основі. Перші розробки таких
композицій належать швейцарській фірмі VANDEX INTERNANIONAL Ltd і
були проведені ще в 40-і роки XX століття.
Ось вже більше 50-ти років на світовому ринку працює компанія
ICS/Penetron International Ltd, яка спеціалізується на виробництві матеріалів для
гідроізоляції, захисту і відновлення бетону. Система матеріалів проникаючої
дії, що випускається компанією, отримала назву ПЕНЕТРОН.
ПЕНЕТРОН — система професійних хімічних будівельних матеріалів,
вживаних більш ніж в 60-ти країнах світу на об'єктах промислового, житлового
57
і спеціального будівництва. ICS/Penetron International Ltd сертифікований за
системою якості ISO 9002.
Наступна система захисту бетону, залізобетону і інших капілярно-
пористих будівельних матеріалів і відповідний захисний склад —
КАЛЬМАТРОН (KALMATRON). Була розроблена в середині 80-х років
доктором технічних наук Олександром Вол. Русиновим в Хабаровському
інституті інженеров залізничного транспорту. На розробку отримані патенти
України № 2072335 і № 2119900. Товарний знак захищений Свідоцтвом №
141001. Перше виробництво захисного гідроізоляційної суміші проникаючої
дії КАЛЬМАТРОН було організоване в Хабаровську в 1992 році. Матеріал
відомий як в Росії (а також країнах колишнього СРСР), так і в США, Канаді,
Мексиці, Колумбії, Австралії, Китаї, Тайвані, Угорщині, Германії. В США і
Австралії О.В. Русиновим було організовано виробництво тампонажних та
інжекційних сумішів, кольорових гідроізолюючих штукатурних сумішів,
добавок в бетон для використання морського піску, а також суміш для
протирадіаційного захисту.
Варто відзначити наступне: на цей час ситуація така, що в українських
державних будівельних нормах немає точного визначення поняття
проникаючої ізоляції. І виходить, що кожен виробник, у якого присутня дана
група матеріалів, може сказати, що саме його матеріали є проникаючою
гідроізоляцією кристаллизационного дії. Насправді різноманітність
пропонованих засобів говорить про те, що єдиного, самого кращого способу
захисту поверхонь від вологи не існує. У кожному конкретному випадку, в
залежності від умов зведення і експлуатації будівлі, потрібно створювати свою
комплексну систему гідроізоляції.
В таблиці 3.2 ми зробимо невеликий огляд ринку пенетруючої
гідроізоляції.

58
Таблиця 3.2
Полімерцементні гідроізоляційні матеріали
Найменування Склад Застосування Примітки
матеріалу

Для гідроізоляції Забезпечує
Двухкомлонентниї
басейнів; ела- бетону прак-
еластичний мате-
стичній гідро- тично повну
ріал. У склад
МАПЕЛАСТІК ізоляції непроникність
входять порошок на
обштукатурених по відношенню
цементній основі,
поверхонь з до агресивних
(виробник заповнювачі, що
«волосяними» хімічних
MAPEI, Італія) містять спецдобавки,
тріщинами, ела- агентів
водну дисперсію
стичної гідро- (вуглекислому
синтетичних
ізоляції неве- газі, двоокису
полімерів.
ликих бетонних сірки,

конструкцій, які хлоридам та
деформуються сульфатам).

Для зупинки
витоку води в
ЛАМПОСИЛЕКС Суха суміш, що підвалах, під- Не містить
складається з земних переходах, хлоридів.
(виробник Mapei, високоміцного наземних резерву- Температура
Італія) цементу і арах; створення застосування
спеціальних добавок. водонепроникної обмежена
Гидравлічне герметизації (не нижче
швидкосхоплююче, жорстких з'єднань +5 °С)
в’яжуче для негайної між стінами і
зупинки водної течі плитами підлоги,
(зокрема під тиском). тріщин і отворів.

59
Продовження таблиці 3.2
Гідроізоляційний Для гідроізоляції Не містить
матеріал на це- бетонних і речовин, що
АКВАФІН-1С ментній основі для оштукатурених викликають
виготовлення поверхонь, коррозію
(виробник жорсткого кам'яної кладки, арматури і
Schomburg, гідроізоляційного підземних і бетону.
Німеччина) покриття. Суха очисних споруд, Нанесення
суміш, що резервуарів з покрытия
складається з водою, басейнів, здійснюється в
цемента, гідроспоруд. декілька шарів з
модифікованого розрахунку 1-2
2
синтетичними кг/м за один
добавками, і робочий прохід
фракціонованного Витрата
кварцевого матеріалу
наповнювача. залежить від виду
впливу води і
необхідної
товщини гидро-
изоляции.

Суха суміш сірого Для гідроізоляції 2
Витрата 2-3 кг/м ,
або білого кольору, нових і старих для поверхонь під
ІДРОСИЛЕКС що складається з бетонних і тиском води до
ПРОНТО цементного цементних 0,5 атм - 6-7
в’яжучого, поверхонь під не- 2
кг/м . Не можна
(виробник фракціонованих великим тиском наносити на
MAPEI, Італія) заповнювачів і води, запобіганню поверхні, що
спеціальних просочення води деформуються.
синтетичних смол при тиску не
більше 0,5 атм.

60

Продовження таблиці 3.2
Матеріал утворює
Двокомпонентний Для гідроізоляції паропроникне,
АКВАФІН-2К еластичний гідро- підземної частини морозостійке,
ізоляційнний фундаментов, безшовне,
(виробник матеріал, що скла- резервуарів, безперервне,
Schomburg дається з сухої су- підземних гара- еластичне,
Німеччина) міші на основі жей, басейнів, перекриваюче
модифікованного вологих тріщини покриття
цементу з фрак- приміщень, го- і може бути
ционованим квар- ризонтальних нанесений на всі
цевим наповню- швів під стінами. будівельні
вачем і дисперсії поверхні, що
УНІ-ФЛЕКС-Б мають несучу
( 3 : 1 ). здатність.
Сухі суміші сірого Для гідроізоляції, По своєму
Матеріали кольору, що ущільнення та призначенню
ПОЛІРЕМ складаються з ремонту верти- розділяються на
(виробник цементного кальних і гори- три групи:
Полірем, Україна) в’яжучого, зонтальних основ гідроізоляційні,
фракционованих (бетон, цегла, бетонно-ремонтні,
Матеріали марок наповнювачів, цементна штука- а також
ПОЛІРЕМ СГі та модифицікуючих турка), герме- ущільнюючі
ПОЛІРЕМ СВі полімерних тизація стиків і гідроізолюючі
добавок. з’єднань суміші та захисні
будівельних покриття.
елементів.

ГІДРОЗІТ А Гідроізоляційна Для ліквідації Для влаштування
суміш на цементній інтенсивного напірної ізоляції
(виробник основі, водопритоку при огороджующих
Гідрозіт, модифікована спе- гідроізоляції будівельних
Україна) ціальними підвалів, під- конструкцій як з
органічними земных споруд, боку впливу
добавками. резервуарів, воды, так і
колодязів, зсередини.
колекторів, при
зачеканці стиків
61
водопровідних і
каналізаційних
труб, зокрема з
тиском більше 10
атм.
Гідроізоляційна При позитивному Для влаштування
ГІДРОЗІТ В суміш на цементній і негативному напірної ізоляції
основі, тиску води для будівельних
(виробник модифікована спе- гідроізоляції стін, конструкцій, що
Гідрозіт, ціальними підвалів, захищають, як її
Україна) органічними підземних сторони дії води,
добавками. споруд, басейнів, так і зсередини
балконів, терас,
колодязів,
колекторів.

Для гідроізоляції Компонент А –
Еластичне
TAMOSEAL водяних рідина,
покриття з двох
ELASTICO резервуарів, у компонент В –
компонентів на базі
тому числі і для порошок.
модифікованого
(виробник Sodite питної води, Володіє
полімерами
бассейнов, хорошою
s.а., цементу.
фундаментів і адгезією з будь-
Іспания)
підвалів яким видом

поверхні, не
втрачає
еластичності.

62
Висновок до розділу 3

В даному розділі проведене дослідження методів відновлення
залізобетонних конструкцій, проведений аналіз існуючих вимог, що
пред'являються до довговічності, технологій і матеріалів, вживаних при
ремонтно-відновних роботах поверхонь залізобетонних конструкцій
інженерних споруд. Проведена класифікація цих матеріалів за типами і
групами.
Проведений короткий огляд ринку гідроізоляційних сумішей
пенетруючої дії як вітчизняних, так і зарубіжних .
Разом з традиційними, розглянуті нові технології і способи проведення
ремонтно-відновних робіт поверхонь бетонних і залізобетонних конструкцій.
В результаті проведеного аналізу встановлено, що найбільш
ефективним матеріалом для відновлення поверхонь залізобетонних
конструкцій є пенетруючі гідроізоляційні матеріали, а технологія їх
застосування вибирається в кожному окремому випадку залежно від об'ємів
робіт, рельєфу поверхні конструкції, а так само залежно від пошкоджень, що
утворилися, на її поверхні.

63

Розділ IV
РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ТА ОРГАНІЗАЦІЙНИХ РІШЕНЬ ПО
ВІДНОВЛЕННЮ БЕТОННИХ ПОВЕРХОНЬ, НА ПРИКЛАДІ
ТЕХНОЛОГІЧНИХ РІШЕННЬ ЗМІЦНЕННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ
КОНСТРУКЦІЙ ПРИ ЇХ РЕКОНСТРУКЦІЇ НА ПРИКЛАДІ ПАТ
«АЗОТ».

4.1 Відновлення бетонних поверхонь пенетруючою гідроізоляцією
В даній роботі прийнято рішення, згідно якого ремонтно-відновні
роботи поверхонь залізобетонних конструкцій проводять з використанням
гідроізоляцій пенетруючої дії.
Для забезпечення довговічності будівель і споруд, відновлюваних за
допомогою пенетруючої гідроізоляції, необхідно забезпечити їй надійне
зчеплення з поверхнею бетону.
Одному з конструктивних заходів, сприяючих кращому зчепленню з
бетоном, є влаштування жорсткої активної поверхні, що може бути досягнуто
під час виконання підготовчих робіт по очищенню поверхонь з
використанням піскоструйних агрегатів.
Доведено так само, що зчеплення залежить від рухливості бетонної
суміші пенетруючих матеріалів. Найкраще зчеплення може бути досягнуте,
якщо суміш маєсередню рухливість конуса ( при водоцементному
співвідношенні В/Ц = 0.4–0.5). У разі використання менш пластичних
сумішей зчеплення з бетоном знижується, а у разі занадто рухливої суміші –
суміш обпливає, набуває при твердненні пористу структуру, і відповідно
гідроізоляційні та повітрепропускні властивості знижуються.
При реконструкції бетонних і залізобетонних конструкцій і споруд
віддають перевагу пенетруючим гідроізоляційним матеріалам [33]. На це є
цілий ряд причин. Це і їх фізикомеханічні властивості, такі як
морозостійкість, водонепроникність, адгезія до відновлюваного бетоном,
стійкість до агресивних середовищ та інші, а також їх здатність відновлювати
структуру бетону і привести арматуру в пасивний стан. Так само пенетруючі
матеріали є екологічно чистими продуктами, що при сучасних вимогах в
будівництві важливо.
Використання гідроізоляційних матеріалів проникаючої дії в
технологічному процесі відновлення бетонних поверхонь має ряд позитивних
чинників і тенденцій, які безпосередньо впливають на техніко-економічні
показники:
64
- скорочення часу виконання робіт за рахунок відсутності необхідності
додаткового захисту нової арматури шляхом двошарового покриття арматури
антикорозійною обробкою з необхідною при цьому технологічною перервою,
оскільки пенетруюча ізоляція має хімічні добавки, які сприяють пасивації
арматури;
- собівартість пенетруючих матеріалів: внаслідок великого обєму
пропозиції спричинило значне зниження вартості пенетруючих матеріалів і
дана тенденція продовжується;
- немає потреби у застосуванні якого-небудь ексклюзивного
механізованого устаткування, необхідного в технологічному процесі, що так
само впливає на собівартість робіт.

4.2 Розробка технології ремонту залізобетонних конструкцій
Розробку технології відновлення бетонних поверхонь ми проведемо на
прикладі залізобетонних резервуарів для зберігання питної води.
Залізобетонні резервуари для зберігання питної води, які експлуатуються
на водопровідних станціях, у переважній більшості використовуються вже
більше 60 років. За цей час накопичений певний досвід їх експлуатації, а
періодичні обстеження залізобетонних конструкцій виявили особливості
поведінки бетону в середовищі питної води. Резервуари для питної води
обємом 32000 м3 мають розміри в плані приблизно 80х80 м і глибина
близько 5 м. Як правило, вони знаходяться під землею і зверху захищені від
заморожування шаром грунту завтовшки близько 1 метра.
Важливою експлуатаційною характеристикою резервуарів є їх
герметичність для води. З санітарних міркувань не допускається попадання в
очищену воду грунтових, талих, дощових і інших неочищених вод.
Одночасно з міркувань збереження споруд і економії чистої води не
допускається витік чистої води в грунт, що привело б до його розмиву і
просідання резервуару. По санітарних нормах внутрішні поверхні
конструкцій резервуарів періодично піддаються очищенню і знезараженню
хлором, гіпохлоритом натрію і іншими продуктами. Санітарні лікарі
пред'являють вимоги до якості поверхні конструкцій. Вона має бути рівною,
гладкою, не мати пористу структуру, що, в свою чергу зменшує можливість
поселення на поверхні конструкцій водоростей, грибів і бактерій. З названих
вимог витікає, що корозійне пошкодження поверхні бетону неприпустимо.
Спеціалістами НИИЖБ в різні роки виконувалися обстеження резервуарів
чистої води на різних водопровідних станціях. Найбільш старі з обстежених
резервуарів були побудовані в 1930-х роках і до моменту обстеження мали
вік близько 60 років.
65
Старіння конструкцій резервуарів відбувається під впливом фізико-
механічних навантажень і агресивних середовищ, в т.ч.:
— очищеної (питної якості) води;
— дезинфектантів (хлора, гіпохлориту натрію);
— вологого повітря в зоні над дзеркалом води в резервуарі. В повітрі може
знаходитися деяка кількість хлора, що виділився з води, підданої
хлоруванню.
С зовнішньої сторони на конструкції резервуару впливають грунтові води
і води атмосферних опадів, що фільтрують через грунт. З боку грунту
резервуари мають гідроізоляцію, що виключає пряму дію грунтових вод на
бетон і корозію бетону.
Обстеження старих резервуарів виявили наступні особливості поведінки
залізобетонних конструкцій резервуарів:
Тривала дія чистої води викликає корозію першого виду (вилуговування).
Розчинні компоненти цементного каменя, головним чином гідроксид
кальцію, переходять у воду. В шарі бетону, що піддався процесу корозії,
відбувається розкладання мінералів цементного каменя (силікатів і
алюмінатів кальцію). Міцність зовнішнього шару бетону знижується аж до
повної втрати. Кородований шар складається з гідратів кремнію, алюмінію,
заліза з включеннями зерен заповнювача.
В більшості випадків внутрішні поверхні резервуарів мають захисний
шар, виконаний з торкретбетону. Спостереження показують, що за період
близько 50 років торкретбетон руйнується на глибину близько 10-15мм. За
зруйнованим торкретбетоном знаходиться розм'якшений шар бетону
завтовшки близько 5 мм. При нормальній товщині захисного шару (15-20 мм)
сталева арматура не має слідів корозії, але якщо товщина захисного шару
зменшена проти проектної до 1-5 мм, арматура піддається корозії. Можна
зробити вивід, що торкретбетон завтовшки 10-15 мм на протязі терміну
близько 50 років надійно виконує роль тимчасового захисного шару, після
чого має бути видалений і замінений новим.
Періодична обробка поверхні хлорвмісними дезінфектантами не зробила
помітного впливу на корозійний стан сталевої арматури в бетоні.
В надводній зоні (повітряне середовище з високою відносною вологістю),
не дивлячись на утворення конденсату на поверхні конструкцій, істотного
пошкодження бетону по механізму корозії першого вигляду не виявлено. Не
відмічено істотного впливу і залишкового хлору в очищеній воді. Внаслідок
високої вологості бетону і малої проникності для вуглекислого газу,
карбонізація бетону незначна і корозії сталевої арматури при нормальній
товщині захисного шару не виникає.
66
Вологе середовище в резервуарах сприяє протіканню процесів гідратації в
бетоні і зростанню міцності. За 50 років міцність бетону збільшилася в 2-3
рази в порівнянні з проектною. Мабуть, тривалому зростанню міцності
сприяв також грубий помел цементу, що практикувався в період будівництва
резервуарів. Ті ж вологі умови сприяють розвитку і негативних процесів.
Наприклад, в одному випадку виявлено розтріскування бетону колон,
викликане процесом взаємодії реакційноздатного заповнювача з лугами
цементу. Процес розвивався у внутрішніх шарах конструкцій, де на відміну
від зовнішнього шару зміст лугів залишався на початковому рівні, тоді як в
зовнішньому шарі їдкі луги вимивалися водою. У вказаному випадку було
рекомендовано посилення колон залізобетонною обоймою.
Залізобетонні резервуари для питної води на водопровідних станціях
мають великі розміри і зведені без деформаційних швів. Наслідком цього
з'явилося утворення силових тріщин в конструкціях днища, перекриття та
стін. Є декілька причин утворення тріщин. Це в т.ч. деформації основи під
резервуарами, температурні деформації сталевих труб великого діаметру,
врізаних в стіни резервуарів і, можливо, температурні деформації
залізобетону. Тріщини виявлялися при обстеженнях вже в перші роки
експлуатації споруд. Наявність крізних тріщин в конструкціях з тривалою
фільтрацією грунтової води викликала корозію сталевої арматури в тріщинах
аж до її обриву. Процес розчинення сталі розвивався лише безпосередньо в
тріщинах. Розтин захисного шару поряд з тріщинами показав, що тут
арматура знаходиться у хорошому стані, корозія її відсутня.
Має значення стан грунтів під резервуарами. Обстеження ряду резервуарів
показали, що в деяких випадках при незадовільній конструкції та стані
кільцевого дренажу можливе розм'якшення і суфозія грунту, а також
розбухання глинистих грунтів. Ослабленню грунту може сприяти стік
дощової води з покрівлі по стінах резервуару. Наприклад, при річній нормі
опадів 600 мм з покрівлі площею 6400 м2 може стікати близько 4000 м3
води. Проникнення води під днище резервуару здатне викликати просідання
грунту і утворення тріщин в залізобетонних конструкціях з описаними вище
негативними наслідками. У одному випадку вказані обставини викликали
утворення наскрізної оперізувальної тріщини, що проходить через
перекриття, стіни і днище резервуару (по зливному лотку), розділяє
резервуар на дві рівні частини, при цьому арматура в тріщинах кородувала до
обриву.
У таких складних випадках ремонт пошкоджених залізобетонних
конструкцій резервуару повинен включати:
— зміцнення грунтів під основою споруди;
67
— ремонт і відновлення дренажної системи;
— ремонт, а при необхідності посилення, для забезпечення відновлення
несучої здатності споруди, (при цьому при закладенні тріщин необхідне
відновлення пошкодженої арматури і захисного шару бетону);
— відновлення гідроізоляції споруди;
— виконання захисного (тимчасового) шару з торкрет-бетону на поверхнях
залізобетонних конструкцій, що піддаються вилуговуючій дії чистої води.
Існує проблема консервації резервуарів для питної води на період
обстежень технічного стану і до початку ремонтних робіт. При консервації
резервуар виводиться з експлуатації і спорожнюється. Розглянемо чинники,
що впливають на довговічність резервуарів в цих умовах:
1. Перекриття резервуарів для питної води знаходиться в грунті на глибині
близько 1 м. Ця глибина приблизно дорівнює глибини промерзання грунту. У
діючих резервуарах, заповнених водою, замерзання залізобетонних
конструкцій перекриттів не спостерігається навіть у сильні морози. Певний
позитивний вплив в цьому випадку надає присутність великого об'єму води,
що має завжди позитивну температуру. У спорожненому резервуарі виникає
небезпека заморожування конструкцій перекриттів при низьких негативних
температурах зовнішнього повітря. Небезпека заморожування посилюється
двома обставинами: по-перше, при проектуванні та зведенні конструкцій не
передбачалися вимоги по морозостійкості бетону. По-друге, бетон споруди
насичений водою і при заморожуванні в такому стані морозна деструкція
бетону посилюється.
2. При поступовому висиханні прискорюється карбонізація бетону з втратою
його захисної дії по відношенню до сталевої арматури. Прискореній
карбонізації бетону сприятиме вилуговування бетону захисного шару в
процесі експлуатації конструкцій , що супроводиться збільшенням
пористості поверхневих шарів. З розповсюдженням карбонізованого шару до
поверхні сталевої арматури почнеться корозія арматури.
3. Резервуари для води навіть після спорожнення залишаються спорудами з
мокрим або вологим режимом експлуатації. У вологому середовищі можна
чекати прискорений розвиток грибної флори. Присутність мікроскопічних
грибів в порах бетону була встановлена при мікроскопічному дослідженні
зразків бетону, відібраних в одному з обстежених резервуарів. Розвиток
грибків не може істотним чином позначитися на міцності залізобетонних
конструкцій, але різко погіршить санітарний стан споруди.
При консервації резервуарів для зберігання питної води необхідна розробка
спеціального проекту по попередженню негативних наслідків.

68
4.3 Проведення ремонтно-відновлювальних робіт

Ремонт і відновлення залізобетонних конструкцій резервуари для
зберігання питної води з використанням пенетруючих матеріалів є
комплексом технологічних процесів, що виконуються в заздалегідь
передбаченій послідовності:

1. Підготовчі роботи ─ установка основного та допоміжного
обладнання, підготовка поверхні шляхом видалення зруйнованого бетону
піскоструйною установкою, знепилення поверхні;

2. Відновлювальні роботи ─ монтаж арматурних сіток на підготовлену
поверхню, зволоження поверхні, нанесення адгезійного засобу Sika MonoTop
– 910N, нанесення ремонтної торкретсуміші на основі цементу, піску, та
комплексної полімерної добавки Sikacrete – PP1 TU на підготовлену та
очищену поверхню за допомогою торкрет-установки, вирівнювання нанесеної
суміші затирочними електричними машинами, нанесення на відновлену
поверхню фінішного засобу Sikagard – 720 EpoCem;

Організація робіт по торкретуванню
У комплекс робіт по торкретуванню входить: підготовка поверхні,
пошарове нанесення торкретбетонe, догляд за свіжонанесеним
торкретбетоном, контроль якості.
Доведення торкретбетонного покриття до проектної товщини може
виконуватися відразу або пошарово, що має бути визначене проектом.
Торкретування армованих поверхонь повинне проводитися при
дотриманні наступних вимог: арматурна сітка повинна мати ячейки
розмірами не менше 100 х 100 м при діаметрі дроту 2—4 мм та відходити від
поверхні не менш як на 2 см.
У якості сухої суміші для торкретбетону ми приймаємо суміш цементу,
піску ( 1 : 3 ), та комплексної полімерної добавки Sikacrete – PP1 TU (4-10%
від маси цементу)
На планованій ділянці при виконанні робіт по посиленню залізобетонних
конструкцій необхідно:
- видалити зруйнований та послаблений бетон;
- очистити арматуру від іржі;
- при необхідності, замінити зруйновану арматуру;
- очистити поверхню (промити, продути стисненим повітрям) від
69
грязі, пилу, масла, фарби і т. п.;
- монтаж арматурних сіток на підготовлену поверхню;
- зволожити бетонну поверхню водою;
- нанести адгезійний засіб Sika MonoTop – 910N;
Торкретбетон бажано наносити шаром не менше 5—7мм за одну
проходку. При застосуванні швидкотверднучих сумішей допускається
збільшувати товщину шарів.
Торкретбетонне покриття слід наносити горизонтальними смугами
послідовно від низу до верху, рівномірно переміщаючи сопло по спіралі
уздовж смуги. Довжина ділянки бетонування і відповідно довжина і ширина
горизонтальних смуг на цій ділянці приймаються залежно від організації і
об'ємів робіт.
При нанесенні покриття слід забезпечувати перекриття свіжим шаром
раніше укладеного покриття на величину не менше 20см.
В процесі нанесення струмінь торкретбетона має бути направлена
перпендикулярно до бетонованої поверхні, а відстань від сопла до поверхні
— в межах 0.7—1.5м.
Товщину торкретбетонного покриття слід контролювати за допомогою
спеціальних маяків (з цементного тіста або у вигляді металевих штирів), що
встановлюються в найбільш характерних точках.
Для запобігання деформаціям та збереження структури
свіжовкладеного бетону проектом повинні встановлюватися мінімальні
терміни між нанесенням подальших шарів, які слід уточнювати по місцю,
виходячи з швидкості тверднення бетону, температури повітря та інших
чинників, що визначають терміни набору торкретбетоном необхідної
міцності. При цьому кожен подальший шар торкретбетона дозволяється
наносити після набуття попереднім шаром міцності не менше 1 мПа.
Вміст води в суміші встановлює (регулює) штукатур-сопловщик за
візуальною оцінкою: у випадку занадто сухої суміші слід збільшувати
витрату води, а при обпливанні свіжовкладеного бетону — зменшити
витрату води до припинення обпливання.
Торкретбетон в період схоплювання і тверднення має бути захищений
від заморожування, висихання, струсів, механічних пошкоджень та хімічних
дій до набору міцності не менше 1 мПа.
Торкретбетон через добу після нанесення необхідно зволожувати
розпорошеним струменем води не менше 2 разів на добу протягом 7 днів.
При відносній вологості повітря більше 90% допускається поливати
торкретбетон 1 раз на добу.
70
При зниженні температури повітря нижче +5°С зволожувати
торкретбетон не потрібно.
Щоб уникнути попадання води з сопла в шланг подачі сухої суміші, сопло в
перервах між нанесенням покриття слід тримати насадкою вниз.
Для забезпечення роботи окремих механізмів технологічного
устаткування їх електричні кабелі. повітряні і водяні шланги мають бути
оснащені швидкорознімними з'єднаннями для підключення устаткування до
відповідних комунікацій.
Організація робіт по торкретуванню повинна визначатися загальною
схемою організації будівництва, тобто прийнятими в проекті транспортною
схемою, типом використовуваних при будівництві транспортних засобів,
типом сухої суміші, технологією торкретбетонних робіт і тому подібне

Торкретування залізобетонних резервуарів

Гідроізоляційний торкретний шар може бути примінений майже у всіх
спорудах і конструкціях, що працюють під одностороннім натиском води або
якої-небудь рідини. Звичайна товщина торкретного шару в цьому випадку
складає не менше 20-30 мм. При захисті бетонної поверхні споруд від
одночасної дії води і морозу товщина торкретного шару збільшується до 50
мм з одночасним його армуванням. Ізоляційний торкретний шар приймають
рівним шару звичайної штукатурки, хоча є можливість зменшення його
товщини.
Перед торкретуванням поверхню споруди доцільно продути струменем
стисненого повітря від компресора та змочити водою.
Торкретування поверхні резервуарів проводиться ділянками при розбитті
поверхні на смуги. Торкретбетон наносять зверху вниз. При цьому необхідно
ретельно стежити за видаленням відскоків з поверхні, що пролягає нижче,
особливо при нанесенні другого і подальших шарів. Торкретування
поверхонь резервуарів проводиться зазвичай за проектом виконання робіт;
спочатку торкретуються стіни та склепіння, а потім днище резервуара. Такий
порядок торкретування пояснюється необхідністю видалення відскоку перед
нанесенням на поверхню шару торкретбетону.

4.4 Забезпечення контролю якості при проведенні
ремонтно-відновних робіт

Нанесення торкретбетонного покриття повинне виконуватися
спеціалізованою бригадою.
71
Вхідний контроль якості використовуваних матеріалів і готових
сумішей слід здійснювати відповідно до загальних правил контролю
виконання будівельних робіт.
Операційний контроль повинен включати перевірку відповідності
технологічного процесу (приготування і транспортування початкової
торкретбетонної суміші; підготовка поверхні для торкретування; технічний
стан комплексу устаткування; режими нанесення торкретбетонного
покриття; дотримання вимог по догляду за укладеним бетоном) вимогам,
встановленим проектом виробництва робіт.
Контроль за приготуванням сухої суміші і транспортуванням (витрата
компонентів і час перемішування) рекомендується проводити безпосередньо
на місці приготування. Результати контролю слід заносити в журнал.
Режим торкретування і відповідність робіт по торкретування ППР
контролюється виконавцем робіт.
Контроль за якістю укладеного торкретбетона повинен полягати у
візуальному огляді та регулярному простукуванні покриття. На поверхні
торкретбетону не має бути усадкових тріщин, здуття і відшаровувань. Глухий
звук вказує на нещільність прилягання торкретбетону до підстави або
відшарування по товщині. Виявлені дефектні місця (опливи, відшаровування,
вифарбовування, дрібні окремі тріщини і т. д.) підлягають усуненню шляхом
вирубки, очищення, промивки струменем розпорошеної води, а потім
закладення торкретбетоном.
Всі вказані види операційного контролю слід проводити щозміни з
фіксацією даних контролю у відповідних журналах.
Приймальний контроль є завершуючою частиною технологічного процесу
на певній стадії будівництва і здійснюється постадійно з використанням
інструментальних, зокрема неруйнуючих методів.

4.5 Економічна доцільність прийнятих рішень
Для визначення того наскільки доцільним буде застосування на
практиці прийнятих рішень ми проведемо порівняння варіантів вирішення
даного питання в табличній формі (див. табл. 4.8). Для цього ми обираємо
три можливі варіанти рішень:
1. Відновлення бетонних поверхонь нанесенням цементного розчину з
додаванням синтетичної смоли;
2. Відновлення бетонних поверхонь нанесенням цементного розчину;
3. Відновлення бетонних поверхонь нанесенням покриття на основі
синтетичної смоли;
72
4. Відновлення бетонних поверхонь нанесенням засобу Sikagard – 720
EpoCem

Порівняльний аналіз способів відновлення бетонних поверхонь ми
проведемо порівнянням діаграм.

Рис 4.1 Порівнняння вартості відновлення бетонних поверхонь при
використанні різних ремонтних систем

Рис 4.2 Порівнняння середньої величини зменшення товщини
73
захисного шару бетону
Отже в даному випадку варіант відновлення бетонних поверхонь
нанесенням засобу Sikagard – 720 EpoCem є економічно вигідним, оскільки
він знижує витрати коштів та часу, не впливаючи при цьому на довговічність
конструкцій.

4.6. Обґрунтування організаційно-технологічного регламенту
відновлення захисного шару залізобетонних конструкцій способом
вкладання ремонтної суміші в опалубку на прикладі технологічних
рішень зміцнення залізобетонних конструкцій при їх реконструкції на
прикладі пат «АЗОТ».

На основі аналізу проведених у попередніх розділах досліджень
розроблено обґрунтовані технологічні рішення по ремонту захисного шару
залізобетонних конструкцій шляхом введення в опалубку високорухомої
ремонтної суміші. Виявлені залежності впливу технологічних факторів на
конструктивні параметри відремонтованих конструкцій є основою для
вдосконаленої ефективної технології виконання робіт. Запропоновано
способи відновлення верхніх і нижніх прольотів, а також бічних
вертикальних поверхонь залізобетонних конструкцій.
Технологія відновлення залізобетонних конструкцій складається з
наступних операцій: підготовка конструктивної основи, монтаж опалубної
конструкції, приготування і подача бетонної суміші в опалубку, вібрація
опалубки, догляд за відновленим фрагментом, демонтаж опалубки.
Запропонована технологія може бути застосована при відновленні
захисних шарів верхньої, нижньої та бічних поверхонь попередньо
напружених бетонних конструкцій і бічних поверхонь вертикальних
конструкцій з однаковими геометричними параметрами вздовж конструкції
та може бути використана при відновленні наступних залізобетонних
конструкцій: конструкції: монолітні плити перекриття, балки, стінові панелі
та опори.
Роботи проводити в сухих або вологих умовах, при температурі повітря
і основи від +15 до +25 °C і вологості навколишнього повітря 50 ± 10 %.
При відновленні конструкцій з невеликим об'ємом пошкоджень (3-5 м3
ремонтної суміші) доцільно використовувати метод ручного укладання
суміші в опалубку спосіб (згодовування через лійку). При реконструкції
конструкцій з великими пошкодженнями (більше 5 м3 ремонтної суміші)
рекомендується закачувати суміш в опалубку бетононасосом. Товщина
відновленого шару повинна бути не менше 1 см і не більше 5 см.
74
Підготуйте поверхню. Перш за все, необхідно підготувати основу, на
яку буде наноситися ремонтна суміш, так як від цього залежить якість
виконаної роботи. Необхідно ретельно і на необхідну глибину очистити
конструкції, видаливши пошкоджений, крихкий і нестійкий бетон.
Нижня межа міцності зчеплення підготовленої поверхні з ремонтним
матеріалом приймається від 0,8 до 1 МПа [75]. Для видалення бруду, пилу,
крихкого і нестійкого бетону і очищення арматурного каркаса без зміни
конфігурації конструкції використовують водоструминну або
піскоструминну обробку під високим тиском, абразивні або металеві щітки.
При необхідності застосовують методи механічної обробки поверхонь
бетонних конструкцій для видалення зруйнованого бетону і очищення
арматури. Для видалення невеликої кількості бетону підійдуть металеві
щітки для ручного очищення поверхонь, а також електроінструменти з
насадками: щітка, диск або скребок. При видаленні великих площ
зруйнованого бетону застосовують інструменти механічного впливу:
відбійний молоток, перфоратор. Крім того, можливі піскоструминна та
дробеструйна обробка, очищення водою під тиском з пескоструминним
засобом або без нього, а також високотемпературна або хімічна обробка.
Конфігурація ремонтної зони повинна мати просту форму. Межі ремонтної
зони призначені для зменшення довжини периметра і видалення гострих
кутів, які можуть призвести до концентрації усадочних напружень і
утворення тріщин у ремонтному розчині. Стінки виїмки формуються під
кутом нахилу від 90 ± 5 до 135 ± 5 [76] (рис. 4.3). При визначенні зони
ремонту необхідно стежити за тим, щоб арматурні стрижні не були
перерізані.

Рис. 4.3. Схема підготовки ремонтної ділянки з оголенням арматурного
каркаса
При оголенні арматурного каркаса арматуру очищають від продуктів
75
корозії до появи металевого блиску. Арматурні стрижні, які мають значні
пошкодження, необхідно замінити. Пошкоджені ділянки стержня видаляють і
на їх місце встановлюють новий стрижень з відповідним нахлестом. Якщо
необхідно, арматурні стрижні прикріплюються до бетону за допомогою
хімічного анкера, такого як Mapefix VE SF від MAPEI[77]. Підготовчі роботи
також включають захист відкритої арматури від корозії за допомогою
спеціальних систем захисту. Перед виконанням антикорозійного захисту
металеві стрижні очищають від корозії та покривають однокомпонентною
антикорозійною цементною сумішшю для захисту арматури Mapefer 1K [78],
яка також покращує зчеплення арматури з бетоном. На завершальному етапі
підготовчих робіт, перед початком монтажу опалубки, поверхню, що
ремонтується, зволожують.
Монтаж опалубки та укладання ремонтної суміші. Монтаж опалубки
передбачає встановлення конструкції опалубки у відповідне проектне
положення для можливості відновлення пошкоджених поверхонь. При
відновленні верху залізобетонних конструкцій при необхідності
влаштовують опалубку по периметру пошкодженого фрагмента (рис. 4.4 в),
опалубною конструкцією може служити і сама конструкція (рис. 4.4 а). Якщо
пошкодження на бічних поверхнях, щити опалубки встановлюють уздовж
бічних поверхонь (рис. 4.4 б).
Після встановлення опалубки відремонтовану конструкцію зволожують
і наносять ремонтну суміш. Після повного заповнення пошкодженої ділянки
ремонтним розчином проводиться вібрація опалубки.
Реставрація бічних поверхонь вертикальних конструкцій. Ремонт
бічних поверхонь вертикальних залізобетонних конструкцій можна
проводити заливкою в опалубку ремонтної суміші вручну.
При відновленні бічних поверхонь вертикальних конструкцій ручним
нанесенням ремонтної суміші, особливо при підготовці основи, необхідно
звужувати порожнину догори на ширину лотка з виходом на 50 мм вище
основної поверхні пошкодження і не менше 20 мм. мм глибиною.
Спочатку встановлюють попередньо відміряну та нарізану фанеру, яка
буде служити опалубкою (рис. 4.5). Як і в попередніх випадках, опалубка
кріпиться до залізобетонної конструкції за допомогою анкерів або затискної
конструкції. Для запобігання витікання ремонтної суміші з опалубки з боків і
знизу щита встановлюється гумовий ущільнювач. При установці опалубки
пошкоджену ділянку необхідно повністю перекрити, при більших
пошкодженнях до щитів опалубки кріплять додаткові бічні панелі. У верхній
частині конструкції опалубки є спеціальний збірний піддон, через який
подається ремонтна суміш.
76
При поступовому заповненні порожнини ремонтною сумішшю
необхідно проводити стикування через приймальний лоток. Після повного
заповнення конструкцію опалубки вібрують поверхневим вібратором
протягом 30-35 с, щоб ремонтний розчин повністю заповнив порожнину.
Через 48 годин конструкція руйнується, а будь-які дефекти та
пошкодження усуваються. Відремонтована територія доглядається.
Підтримуються нормальні умови температури і вологості, щоб ремонтний
розчин міг досягти своєї міцності.

Рис. 4.4. Відновлення з/б конструкцій:
а – ремонт горизонтальної поверхні в районі верхнього арматурного поясу
без застосування опалубки; б – відновлення конструкції з установкою
опалубки на двох бічних поверхнях; в – установка опалубки по периметру
77
конструкції; 1 – пошкоджена залізобетонна конструкція; 2 – гола арматура; 3
– відновлена ділянка; 4 – щити опалубки; 5 – анкерні кріплення; 6 – опори
для конструкції
опалубки.

Рис. 4.5. Вкладання ремонтної суміші в опалубку вручну при
відновленні бокових поверхонь вертикальних конструкцій:

1 – анкерні кріплення; 2 – опалубка; 3 – відновлена ділянка; 4 – залізобетонна
конструкція; 5 – ремонтна суміш; 6 – ущільнення; 7 – крапельниця, 8 –
ємність з розчином
Реставрація нижніх горизонтальних поверхонь. Конструкція опалубки
для санації горизонтальних поверхонь стелі складається з опалубного щита з
ребрами жорсткості по периметру, які повинні повністю закривати частину
конструкції, що реконструюється, і частково виступати на непошкоджену
поверхню конструкції [79, 80]. Гумовий ущільнювач вклеюється в канавку по
периметру опалубки в місці зіткнення з неушкодженими компонентами. Цей
захід проводиться для запобігання витоку бетонної суміші. Безпосередньо
перед установкою опалубки бетонну поверхню, що ремонтується,
зволожують. Опалубка кріпиться в будівельному положенні за допомогою
анкерів або підпираючи опалубку стійками. Ремонтна суміш подається через
отвір в конструкції, що ремонтується. Для введення бетонної суміші в
78
простір між опалубкою і бетонною конструкцією в найвищій точці
пошкодженої ділянки робиться отвір діаметром 60 мм.
Крім того, в іншій точці конструкції просвердлено наскрізний отвір Ø 8
мм для випуску повітря та контролю заповнення порожнини бетоном .
Суміш (рис. 4.7) (для великих площ реконструкції конструкції кількість
отворів збільшується).

Рис. 4.7. Вкладання ремонтної суміші в опалубку через наскрізний
отвір в конструкції:
1 – конструкція опалубки; 2 – залізобетонна конструкція; 3 – бункер
для подачі бетонної суміші; 4 – отвір в конструкції Ø 60 мм для подачі
бетонної суміші; 5 – ремонтна суміш; 6 – отвір Ø 8 мм для виходу повітря та
контролю заповнення опалубки ремонтним розчином; 7 – анкерні кріплення;
8 – арматурні стержні; 9 – гумовий ущільнювач; 10 – паз в щиті опалубки; 11
– Ребра жорсткості опалубки

Ремонт нижньої сторони балок можна здійснити шляхом заповнення
санаційною сумішшю спеціально розробленої опалубки через воронку,
встановлену в бічному отворі [81, 82]. Конструкція опалубки складалася з
основи і двох бічних стінок, які жорстко з’єднувалися між собою. Опалубка
кріпиться до конструкції металевими анкерами, закріпленими на бічних
стінках. Для запобігання витікання ремонтної суміші з нижньої сторони
опалубки в місці її примикання до непошкоджених частин конструкції
79
встановлюється гумовий ущільнювач. В середині однієї з довгих бічних
стінок є отвір діаметром 50 мм, в яке встановлена лійка для подачі ремонтної
суміші. У найвищих місцях пошкодження в конструкції просвердлюються
наскрізні отвори для виходу повітря та контрольованого заповнення
ремонтною сумішшю порожнини між опалубкою та конструкцією.
Перед установкою опалубки пошкоджені ділянки конструкції
зволожують і наносять суміш. Високомобільна модифікована бетонна суміш
заливається в бункер невеликими порціями і регулярно стиковується через
бункер, встановлений в опалубці. Рівень заповнення порожнини сумішшю
контролюють сталевим стрижнем через контрольні отвори. Коли суміш
досягає найвищих точок відновлюваного фрагмента, подачу бетонної суміші
припиняють і опалубку вібрують. Після вібрації в бункер додається невелика
кількість бетонної суміші для заповнення пустот, утворених вібрацією (рис.
4.8). При повному заповненні порожнини лійку виймають, а отвір
закривають
пробкою.

Рис. 4.8. Вкладання ремонтної суміші в опалубку через лійку: 1 –
залізобетонна конструкція; 2 – наскрізні отвори в конструкції; 3 – арматурні
стрижні; 4 – відновлювана ділянка; 5 – отвір в опалубній конструкції; 6 –
80
лійка для подачі ремонтної суміші; 7 – опалубна конструкція; 8 – гумовий
ущільнювач; 9 – стяжки для фіксації опалубної конструкції
Результати експериментальних досліджень, наведені в розділі 3,
показали, що для досягнення оптимальних результатів ремонту температура
навколишнього середовища повинна бути в діапазоні від +15 до +25 °C, а
вологість повинна бути 50 ± 10 %. Після підготовчих робіт і монтажу
опалубної конструкції готуємо високомобільну модифіковану бетонну суміш
в наступному порядку: У включений змішувач заливаємо необхідну кількість
води. Сухі інгредієнти дозують заздалегідь.
По черзі засипте цементний, піщаний і гранітний відсіви з гравієм.
Перемішувати протягом 3-5 хвилин до утворення однорідної маси. Додано
добавки Mapecure SRA та Dynamon SR 3 [83, 84]. Дозування проводити за
допомогою електронної ваги з поділкою 1 г. Продовжуйте перемішувати
суміш протягом 7-10 хвилин, поки вона не стане однорідною масою. Готуйте
бетонну суміш на малих обертах.
Підготовлену бетонну суміш залити в опалубну конструкцію і після її
повного заповнення вібрувати поверхневим вібратором протягом 30-35
секунд.
Після 48 годин витримки опалубку санованої конструкції знімають і
сановані фрагменти зволожують протягом 3 діб.
Структура процесу відновлення залізобетонних конструкцій
представлена в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 Структура процесу відновлення залізобетонних конструкцій
№ п/п Процеси та операції Рекомендації до виконання
1 Підготовчі роботи
1.1 Видалення зруйнованого Застосування механічних ударних
слабкого бетону інструментів (відбійний молоток,
перфоратор), електроінструментів з
насадками (щітка, диск, скребок), ручна
щітка.
1.2 Очищення основи
Піскоструминне / дробоструминне
очищення, очищення водою під тиском
1.3 Знепилення основи Пилосмок
Вклеювання за допомогою хімічного
анкера.
Відновлення армування (за Покривають однокомпонентною
потреби) антикорозійний антикорозійною цементною сумішшю
1.4 захист арматури. для захисту арматурних стрижнів
1.5 Зволоження поверхні Краскопульт
81
2 Установка опалубки
Встановлення опалубних Кріплення на анкерах, підпірних
2.1
конструкцій стійках, притискна конструкція.
3 ВклаДання бетонної суміші в опалубку
Приготування високорухливої
3.1 Згідно з рецептурою підрозділ 2.2
модифікованої бетонної
суміші
Вкладання ремонтної суміші через
Вкладання бетонної суміші в
лійку з подальшим вібруванням
3.2 опалубку з вібруванням
протягом 30 - 35 с, прикладаючи до
опалубки
опалубки поверхневий вібратор
3.3 Розпалублення Через 48 години після формування
Догляд за відновленим Зволоження відновлених фрагментів
3.4
фрагментом протягом 3 х днів
Додатковий захист (за
3.5
потреби)

Обґрунтування технології та визначення вірогідності отриманих
результатів

Для перевірки розробленої технології відновлення захисного шару
залізобетонних конструкцій було проведено дослідження в напівприродних
умовах [81, 82]. Планується дослідити реставрацію нижньої поверхні
натяжної конструкції, оскільки її найскладніше відновити.
Планується штучне руйнування нижньої частини залізобетонних балок
і поступове їх відновлення з подальшим дослідженням проектних параметрів.
Для випробувань використовувалися заводські залізобетонні мембрани
(балки) типу 2 ПБ 10-1 з такими характеристиками: розміри (довжина х
ширина х висота) – 1030 х 120 х 140 мм; клас бетону – С12/15.
Нижню сторону балок «знищили», видаливши їх фрагменти кутовою
шліфувальною машиною з бетонним диском (рис. 4.11). Потім пошкоджену
поверхню очищають металевою щіткою і видаляють пил. У двох точках
балок просвердлювали вертикальні наскрізні отвори діаметром 10 мм для
випуску повітря та контрольованого заповнення порожнини
сумішшю.
82

Рис.. 4.11. Підготовлені до реставрації балки: а – схема
підготовленої балки; б – Фото підготовленої балки (перевернута балка)
Підготовлені балки помістили в опалубку з фанери OSB, збоку якої
змонтували кутник діаметром 50 мм для подачі ремонтної суміші (рис. 4.10).
Попередньо в опалубку вставляється поліетиленова плівка.
Для створення зазору між опалубкою і конструкцією в опалубку під
торці балок вставили опорні елементи. Перед укладанням балок в опалубку
їх пошкоджені поверхні
83
зволожували.
Рис. 4.12. Балка підготовлена до відновлення
Ремонтну суміш готували за рецептом і способом, наведеним раніше.
Потім суміш заливали через воронку в утворену порожнину в опалубці.
Контроль заповнення опалубки здійснювався через оглядові отвори.
Після повного заповнення опалубки сумішшю її вібрували, як при
лабораторних випробуваннях.
Через 24 години відремонтовані балки знімали з опалубки і протягом
наступних 3 діб зволожували відремонтовані ділянки.
Через 28 днів міцність зчеплення відремонтованих бетонних
фрагментів біля основи балки визначали за допомогою методу, описаного в
[85], рис. 4.13. У результаті встановлено, що міцність з’єднання в середньому
становить 0,88 МПа, а руйнування зразків – адгезійно-когезійне.
84

Рис. 4.13. Зразки після визначення міцності зчеплення з основою

Запропонована технологія реалізована при ремонті тріщини на дні
монолітної плити басейну, що виникла в процесі бетонування на об’єкті
«Торговий центр в передмісті міста Києва.
Під час бетонування горизонтальної плити (перекриття) басейну в
плиті біля балки утворилася тріщина (рис. 4.14). Довжина утвореної щілини
3,4 м, висота 40-50 мм, в одному місці 200 мм, ширина 40-55 мм. Зазначений
зазор утворився внаслідок відхилення частини опалубки від проектного
положення, утворюючи відкритий простір, через який витікала частина
бетонної суміші.

Рис. 4.14. Фото та схема щілини, що утворилася під час бетонування

Візуальний огляд тріщини показав, що арматурні стрижні були на місці
і не були зміщені чи пошкоджені.
За результатами дослідження планується ремонт тріщини шляхом
заповнення тріщини високомобільною ремонтною сумішшю після
попередньої підготовки тріщини [81]. Ремонт розриву проводився поетапно в
чотири етапи.
85
Перед початком ремонтних робіт були видалені фрагменти бетону, що
не з’явилися, і очищені бетонні поверхні, які згодом контактуватимуть з
ремонтною сумішшю.
Робоча арматура плити була очищена та оброблена антикорозійним
покриттям типу Mapefer 1K ТОВ «МАПЕЙ» (приготування суміші та роботи
проводились згідно інструкції виробника) [78].
Всередину та зовні порожнини планувалося встановити арматурний
каркас із арматурних стрижнів А 240 С. діаметром 8 мм.
Зібраний арматурний каркас обробили антикорозійним покриттям,
наприклад Mapefer 1K (рис. 4.15).

Рис. 4.15. Щілина басейну підготовлена до ремонту

Монтаж конструкції збірної опалубки проводився шляхом кріплення
кутів до опалубки. У місцях стику опалубки з бетоном щілини залили
монтажною піною, щоб запобігти витіканню рідкого розчину. Ремонтну
суміш Mapegrout Hi-Flow від ТОВ «МАПЕЙ» вводили в порожнину за
допомогою пістолета для розчину (приготування суміші та обробку
проводили згідно з інструкцією виробника) [86] до повного заповнення
порожнини між бетоном та опалубкою.
У нижній частині опалубки розташовані три металеві труби внутрішнім
діаметром 6-8 мм для подачі розчинової суміші і три металеві (пластикові)
труби діаметром 3-5 мм для відведення повітря. Труби в опалубці міцно
встановлювалися в отвори, але при цьому мали можливість рухатися «вгору-
вниз». Повітрозабірні труби ведуть якнайвище до верхньої частини отвору. У
86
цьому випадку під час заповнення щілини трубки подачі розчину
піднімаються.
До трубок для подачі суміші гумовою трубкою по черзі приєднували
шприц із приготовленим розчином і заповнювали простір між ними
(спочатку суміш заповнювали через середню трубку, а потім через зовнішні).
Під час заповнення щілин суміш регулярно вібрували (для кращого
розподілу по опалубці). Коли суміш виходила через вентиляційні труби, їх
було видалені, а в отвори вставлені заглушки. При видаленні трубок
наносили розчин для запобігання утворенню пустот. Потім труби для подачі
суміші опускали до тих пір, поки їх вершини не зрівнялися з верхнім краєм
перекриття опалубки, щоб не утворювалося порожнеч під час подачі суміші.
Після повного заповнення порожнини фрагмента тріщини гумовий шланг
перегинали і фіксували в такому положенні і від'єднували мінометну гармату
(рис. 4.16).

Рис. 4.16. Схема монтажу опалубної конструкції та заповнення
порожнини ремонтною сумішшю
Розпалублення відновленого фрагменту виконували через 24 години.
Загальний вигляд відновленої частини дна басейну наведено на рис.
4.17.

Рис. 4.17. Загальний вигляд відновленої частини дна басейну

87
Візуальним оглядом і постукуванням по реставрованому фрагменту
було встановлено, що на ньому немає пустот, тріщин, тріщин, каверн тощо.
Ремонтно-відновлювальні роботи з усунення щілини в підлозі басейну
виконано відповідно до наданих рекомендацій. Повністю відновлюється
несуча здатність тазового дна.
Подальше впровадження результатів досліджень відбулося в закладі по
вул. Лермонтова в м. Кривий Ріг. Восени 2019 року на вищевказаному об’єкті
проводились ремонтні роботи з відновлення захисних шарів залізобетонних
стін та плит перекриття з подальшим армуванням попередньо напружених
бетонних конструкцій. На даному об’єкті після візуального та
інструментального обстеження було заплановано зняття крихкого та
слабкого бетону та очищення основи пошкоджених залізобетонних
конструкцій. Оголені внаслідок руйнування захисного шару арматурні
стрижні були очищені та оброблені антикорозійним розчином Marefer 1K. По
периметру поверхонь периметральних конструкцій підземного переходу
встановлено опалубну конструкцію та проведено відновлення шляхом
заливки високорухомої ремонтної суміші. Після дводенної витримки
опалубку було знято та проведено ремонт відновлених конструкцій (рис.
4.18).

Рис. 4.18. Відновлена плита перекриття підземного переходу

88
4.7 Розрахунок економічного ефекту від впровадження технології
відновлення бетонних конструкцій, на прикладі нових технологічних
рішеннь зміцнення залізобетонних конструкцій при їх реконструкції на
прикладі ПАТ «Азот».

Для оцінки техніко-економічної ефективності запропонованої
технології відновлення захисного шару бетону на залізобетонних
конструкціях шляхом застосування в опалубці високорухомої бетонної
суміші запропонований спосіб досліджено та порівняно з відомими
технологіями. Для цього були проведені теоретичні дослідження за
аналогічним алгоритмом [87] для визначення основних техніко-економічних
показників (ТЕП) технологій: трудомісткості, вартості та часу нанесення
ремонтної суміші вручну, торкретбетонним заводом та запропонована
технологія. Для порівняння використано відновлення захисного шару з
нижньої сторони залізобетонної плити площею 100 м2.
Для визначення обсягів робіт та тривалості ремонтних робіт були
проведені технологічні розрахунки з використанням норм часу ЕНіР, ДБН .
Заробітну плату робітників визначали за інтенсивністю праці та
розцінками зі збірника «Ціноутворення в будівництві» [88].
Для порівняння різних технологій відновлення захисного шару бетону
залізобетонних конструкцій необхідно провести ремонтні роботи на
умовному об’єкті – виробничій будівлі монолітно-каркасної конструкції.
Протягом тривалого періоду експлуатації будівельні конструкції піддавалися
перепадам температур і вологості, а також впливу хімічних сполук, що
пошкодило захисний шар бетону в нижній частині плит перекриття, середня
висота якого становила.
Пошкодження становили 20 мм. Найбільша висота пошкодження 37,5
мм, найменша 15 мм. Внаслідок корозії в деяких місцях є незначні
пошкодження арматури, які потребують очищення та захисту.
Пошкоджена залізобетонна плита (рис. 3.12) знаходиться на висоті
+4200 м над рівнем землі. Роботи проводяться при температурі вдень +20 –
+25 ºС, вночі +15 – +18 ºС і відносній вологості повітря 50 – 65%.
89

Рис. 4.19. Загальний вигляд плити перекриття з областю пошкоджень:
1 – пошкоджена залізобетонна плита; 2 – область пошкоджень; 3 – оголені
арматурні стрижні

Проводяться підготовчі роботи по відновленню захисного шару
залізобетонної плити, в тому числі з монтажу мобільного риштування на
металевих опорах висотою 2,3 м. Вони також проводять підготовку основи,
під час якої крихкий і нестійкий бетон видаляють з поверхні, що
ремонтується, за допомогою перфоратора, а поверхню очищають
піскоструминним апаратом.
Після очищення поверхні рекомендується визначити ступінь
карбонізації бетону за методикою, описаною в СТБ 1481-2011 [89]. Бетонні
шари, що не відповідають вимогам щодо вмісту хлоридів і ступеня
карбонізації бетону, необхідно видалити, а поверхню пропилососити.
Проржавіла арматура очищається. Перед початком ремонту бетонної
90
конструкції стержні арматури покривають для захисту однокомпонентною
антикорозійною цементною сумішшю, наприклад Mapefer 1K.
Спосіб ручного відновлення захисного шару бетону. Роботи
проводяться згідно технологічної карти ремонту бетонних та залізобетонних
конструкцій будівельними сумішами марки Ceresit [89]. Для відновлення
захисного шару використовувалася ремонтна суміш Ceresit CD 22. Для
отримання рівної відновленої поверхні на пошкодженій ділянці
залізобетонної плити поверхню вирівнюють і наносять висотну розмітку.
Основу зволожують традиційним способом за допомогою пульверизатора.
При проведенні ремонтних робіт технологія передбачає влаштування на
відновлену поверхню контактного шару, який має наступний компонентний
склад: Ceresit CC 81 - 6%, Ceresit CD 22 - 14% і вода, яка наноситься пензлем.
до зволоженої поверхні залізобетонної плити. Контактний шар призначений
для підвищення міцності адгезії між старою основою та новим ремонтним
матеріалом, а також для компенсації усадкових і температурних напруг в
основі та ремонтному шарі шляхом підвищення еластичності. Після
влаштування антикорозійного покриття арматури і контактного шару на
поверхню бетону наноситься ремонтна суміш Ceresit CD 22. Приготовану
розчинову суміш наносять на ремонтовані ділянки конструкції за допомогою
металевого шпателя або нанесіть кельмою на злегка підсохлий контактний
шар. Товщина вирівнюючого ремонтного шару становить в середньому 15 –
35 мм. Поверхню свіжонанесеного розчину вирівнюють кельмою або
металевою кельмою протягом 10-20 хвилин.
Через дві доби поверхню вирівнюють шпаклівкою Ceresit CD 24, яка
наноситься металевим шпателем або кельмою на злегка вологий контактний
шар, але не раніше ніж через 30-60 хв.
Спосіб відновлення захисного шару бетону шляхом закладки
ремонтного розчину в опалубку і одночасної подачі його через отвори в
плиті. Перед заливкою ремонтної суміші в опалубку через отвори в опорній
плиті необхідно зробити розмітку для визначення місць свердління отворів.
Для площі 100 м2 пошкодженої поверхні кількість пробоїн становить 18,
тобто одна пробоїна на 5,56 м2 площі пошкодження. Отвори розташовуються
на однаковій відстані один від одного. Діаграма стану наведена на рис. 4.20.
Щоб запобігти пошкодженню арматури, положення арматури в конструкції
визначають неруйнівним методом за допомогою приладу. За допомогою
рулетки виміряйте відстані між точками свердління і відзначте їх крейдою.
91

Рис.. 4.20. Схематичне зображення розміщення отворів для введення
ремонтної суміші: 1 – пошкоджена залізобетонна плита; 2 – зона
пошкодження; 3 – Отвори для подачі ремонтної суміші
За допомогою бурової установки зі свердлом по бетону діаметром 60
мм в плиті перекриття свердляться отвори, в які вводиться ремонтна суміш.
Роботи виконуються на плиті перекриття в розмічених місцях. Поверхня
прибирається пилососом.
При наявності вільного простору в приміщенні, де проводяться
ремонтні роботи, монтаж щитів опалубки проводиться за класичною
технологією на стовпах і балках. Але якщо підлога приміщення заповнена
зоною ремонтних робіт, то опалубку встановлюють на анкерних кріпленнях
(рис. 4.21). Щоб закріпити опалубку таким чином, з нижньої сторони опорної
плити кріплять анкери. Місця їх кріплення визначаються за допомогою
спеціально розробленого шаблону у вигляді жорсткої алюмінієвої рами. Для
цього в каркасі висвердлюють отвори так, щоб точки їх кріплення співпадали
92
з отворами в опалубці. Металеві гвинти вставляються в отвори в рамі, і вони
повинні легко рухатися вгору та вниз. Для фіксації шурупів в рамі (щоб вони
не випадали) на інший край накручується гайка. На кінці шурупів наноситься
товстий шар фарби, накладається шаблон на підкладку в місці кріплення
опалубки і розмічаються місця анкерних кріплень. Потім її переміщують на
місце наступної панелі опалубки і виконують той самий процес. Важливо
встановити анкер так, щоб на кінці болта можна було зробити отвір
діаметром 114 мм.
Встановіть зверху конструкцію опалубки і закріпіть її гайкою на анкері.
Перед кріпленням опалубної конструкції очищену поверхню змочують
водою за допомогою пульверизатора.

Рис. 4.21. Схематичне зображення кріплення щитів опалубки до
анкерів при заливці ремонтної суміші в бункер: 1 – залізобетонна плита; 2 –
зона пошкодження; 3 – отвір для подачі ремонтної суміші Ø 60 мм; 4 – щит
опалубки; 5 – гумовий ущільнювач; 6 – анкерне кріплення; 7 – лійка; 8 –
Ремонтна суміш високої рухливості; 9 – Eimer
Конструкція опалубки складається зі стандартних панелей розміром
1250 х 1250 мм з отворами для кріплення до анкерів. На переході від
опалубки до непошкодженої поверхні встановлюють гумовий ущільнювач
для запобігання витікання ремонтної суміші з опалубки. При установці щитів
93
опалубки їх одночасно підвішують для забезпечення горизонтальності
поверхні за допомогою лазерного рівня. Відрегулюйте правильне положення
панелей, затягнувши або послабивши гайки, які кріплять панелі опалубки до
анкерів. На 1 м2 розраховано 5 анкерних кріплень і 8 анкерних кріплень на
щит опалубки (рис. 4.22). Це означає, що 664 анкери повинні бути розміщені
по всій пошкодженій ділянці.

Рис.. 4.22. Влаштування анкерних кріплень щита опалубки.
Другий спосіб монтажу опалубки на опорних стовпах виконується за
класичною технологією. Опорні стовпи встановлюються з інтервалом 2,5
метра. У оголовки вінців укладають поздовжні балки, на них – поперечні
балки і укладають листи ламінованої фанери стандартним розміром 1250 х
2500 мм. Під час встановлення щитів опалубки їх положення регулюється за
допомогою рухомої частини стійки. Щоб ремонтна суміш не витікала з
опалубки, на поверхню фанери в місцях виступу панелей на непошкоджену
поверхню наклеюється герметик. Крім того, перед установкою фанерної
панелі в передбачене положення на обидві її бічні поверхні наклеюють
герметик для запобігання витікання ремонтної суміші. Розташування рам і
балок показано на рис.. 4.23.
94

Рис. 4.23. Схематичне зображення влаштування конструкції опалубки
по балках і колонах: 1 – залізобетонна плита; 2 – зона пошкодження; 3 – отвір
для подачі ремонтної суміші Ø 60 мм; 4 – ламінована фанера 1250 х 2500 мм;
5 – гумовий ущільнювач; 7 – лійка; 8 – Ремонтна суміш високої рухливості; 9
– ківш; 10 – рама; 11 – подовжник; 12 – Поперечина.
Приготування ремонтної бетонної суміші здійснюється в наступному
порядку: - в змішувач наливають відміряну кількість води; - Вилийте
в’яжучий та наповнювач один за одним, додайте добавки Mapecure SRA та
Dynamon SR 3;
- Перемішуйте суміш, поки вона не стане однорідною.
95
Ремонтну суміш готують міксером на малих обертах.
Ремонтну суміш подають зверху через лійку, встановлену в
свердловині, і воронку регулярно поливають водою для поліпшення
надходження суміші.
Суміш заливається в отвори по черзі, щоб повітря могло виходити
через сусідні отвори. Під час та після заповнення порожнини між опалубкою
та конструкцією, що ремонтується, санаційна суміш вібрує на панелі
опалубки за допомогою поверхневих вібраторів. При необхідності отвори
заповнюються ремонтним розчином для їх повного закладення. Опалубку
знімають не раніше ніж через 48 годин, а відновлену поверхню зберігають.
Процес відновлення захисного шару бетону торкретбетоном.
Перед початком ремонтних робіт торкрет-бетонним способом спочатку
вимірюють площі та наносять позначки висоти, за якими згодом можна
визначити рівень стелі. Потім поверхню зволожують за допомогою
пульверизатора. Нанесення торкрет-бетонних шарів відбувається в два етапи.
Спочатку на поверхню наноситься перший вирівнюючий шар товщиною 10 -
27,5 мм, після технологічної перерви не більше 4 годин наноситься другий
шар товщиною 10 мм і вирівнюється поверхня металом. шпатель і терка.
Після нанесення та розрівнювання ремонтних сумішей їх поверхню
обробляють згідно з вказівками ДСТУ-Н Б В.2.6-203:2015 [90].
Кожну представлену технологію ремонту захисного шару
залізобетонних конструкцій розглядали як систему, що складається з кількох
підсистем – операцій, представлених у таблиці. 4.2. Наявність робочого
процесу в технології позначається знаком «+». Розглянуто наступні
технології відновлення: 1 – метод ручного відновлення захисного шару
бетону; 2.1 – Спосіб відновлення захисного шару шляхом укладання
ремонтної суміші в опалубку, яка кріпиться до плити перекриття анкерами;
2.2 – Спосіб відновлення захисного шару шляхом введення в опалубку
ремонтної суміші за класичною технологією монтажу опалубки на опорних
стовпах; 3 – Метод торкретування.

96
Таблиця 4.2 Структура процесу відновлення захисного шару
залізобетонних конструкцій за різними технологіями
Технології
2 - вкладання в
опалубку
Робочий процес 3 -
1 - вручну 2.1 - 2.2 - на торкре-
монтаж на підпірних тування
анкерах стійках
Підготовчі процеси
Монтаж пересувних підмостків на + + + +
металевих стійках
Видалення зруйнованого бетону + + + +
Очищення основи + + + +
Розчищення країв пошкоджень під + + + +
кутом 45°
Встановлення місця розташування
арматури неруйнівним методом з + +
розміткою місць для свердління
отворів
Просвердлювання отворів в плиті + +
перекриття 0 60 мм
Знепилення поверхні + + + +
Провішування поверхні та + +
встановлення марок
Зволоження основи + + + +
Нанесення адгезійного шару +
Монтаж анкерів у плиту для +
кріплення опалубки
Ремонтно-відновлювані процеси
Приготування ремонтної суміші + + + +
Нанесення ремонтного шару +
товщиною 15 - 30 мм
Нанесення адгезійного шару +
Нанесення фінішного шару +
товщиною 5 мм
Підготовка та монтаж опалубки + +
97
Подавання ремонтного розчину в + +
лійки
Вібрування опалубки + +
Нанесення ремонтного розчину
торкретуванням товщиною 10 - +
27,5 мм
Нанесення вирівнювального шару +
торкретування товщиною 10 мм
Розрівнювання поверхні та +
затирання
Технологічна перерва 48 48 48 4 год
Завершальні процеси
Демонтаж опалубки + +
Усунення дефектів + + + +
Чищення та промивання торкрет
+
установки
Прибирання відскоку ремонтної
+
суміші
Догляд за відновленою поверхнею,
+ + + +
зволоження
Переміщення підмостків + + + +
Демонтаж пересувних підмостків
+ + + +
на металевих стійках

Для кожної робочої операції проведено підрахунок обсягів робіт, що
необхідно виконати при відновленні захисного шару залізобетонних
конструкцій на площу пошкоджень в 100 м2. Обсяги робіт представлено в
таблиці 4.3.

98
Таблиця 4.3 Обсяги робіт при відновленні 100 м2 поверхні захисного шару
залізобетонних плит перекриття

Обсяги робіт
технології відновлення
Од.
Найменування процесу в опалубку
виміру 1 - 3 -
2.2 - на
2.1 - оркрету
ручну підпірних
монтаж вання
стійках
анкерів
1 2 3 4 5 6
2
1 м
Монтаж пересувних підмостків 10 10 10 10
на металевих стійках наст.
2
1 м 25 25 25 25
Видалення зруйнованого бетону
2
Очищення основи 1 м 100 100 100 100
піскоструминною установкою
2
Розчищення країв пошкоджень 1 м 3 3 3 3
під кутом 45°
Встановлення місця 1 шт. 18 18
розташування арматур
неруйнівним методом з
розміткою місць для свердління
отворів
Просвердлювання отворів в плиті 1 отв. 18 18 -
перекриття 0 60 мм
2
1 м
Знепилення поверхні пилосмоком 100 100 100 100
2
1 м 22 22 22 22
Антикорозійний захист арматури
2
Провішування поверхні та 1 м 100 - - 100
встановлення висотних марок
2
Зволоження основи 1 м 100 100 100 100
2
1 м 200 - - -
Нанесення адгезійного шару
Монтаж анкерів у плиту для 1 шт. - 663 - -
кріплення опалубки
2
Змащування та кріплення 1 м - 126 130 -
опалубних щитів і їх вивіряння
3
1 м 2 2 2 2,6
Приготування ремонтної суміші
99
3
Подавання ремонтної суміші у 1 м - 2 2 -
порожнину через отвори
Вібрування опалубки 1 точка -
2 - 100 100
на 1 м
Нанесення вирівнювального 1 м2 100 - - -
шару товщиною 15 - 25 мм
Нанесення накривного шару 1 м2 100 - - -
товщиною 5 мм
Нанесення ремонтного розчину 1 м2 - - - 100
товщиною 10 - 17 мм
Нанесення вирівнювального 1 м2 - - - 100
шару товщиною 10 мм
Розрівнювання поверхні та 1 м2 100 - - 100
затирання
Очищення та промивання торкрет 1 шт. - - - 1
установки
Прибирання відскоку ремонтної 1 м2 - - - 100
суміші
Усунення дефектів 10 м2 7 7 7 7
Зволоження поверхні (3 та 6 днів 1 м2 600 600 600 1200
двічі на день)
Переміщення підмостків 1 м.кв. 40 40 40 40
наст.
Демонтаж пересувних підмостків 1 м.кв. 10 10 10 10
на металевих стійках наст

Для створення гістограми трудомісткості при проведенні
реставраційних робіт за різними технологіями були проведені технологічні
розрахунки, які представлені в додатку Б. Трудомісткість робочих процесів
визначали за встановленими та застосованими нормами часу ЕНіР, ДБН [91,
92, 93] та власним виміром часу.
Якби не було стандартів часу, вони вимірювали б свій час для певних
завдань, таким чином проводячи масштабний експеримент. Заробітну плату
робітників визначали в гривнях за даними збірника «Ціноутворення в
будівельній галузі» [88]. Використовувалися наступні тарифні ставки: ІІ
розряд – 49,06 грн./люд.-год.; Третя – 53,87, четверта – 60,81 і п’ята – 70,02.
Детальний розрахунок трудомісткості та заробітної плати можна знайти в
таблиці. 4.4, розгорнуто в дод.

100
Таблиця 4.4 Укрупнена калькуляція трудомісткості виконання відновлення
захисного шару нижньої поверхні залізобетонної плити різними
технологіями та заробітної плати за неї
Трудомісткість і заробітна плата при відновленні
1 - ручним 2 - Вкладання в опалубку 3 - Методом
способом через отвори торкрет
2.1 -
опалубка на 2.2 - опалубку
п/ анкерних на стійках
Робоча операція кріпленнях (класична)
п
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Підготовчі процеси 79 4599 141,4 8456 68,9 4073 83,7 4314
Технологічні
2 48 год 48 годин 4 год
перерви
Відновлювані
3 170,2 9380 33,9 1585 39,5 2205 90,4 3560
процеси
Завершальні та
допоміжні процеси,
4 догляд за 13 717 25,95 1373 25,6 1244 12,5 1091
відновленою
поверхнею
5 Разом 262 14696 206,7 11414 135,5 7522 186,6 8965

Відповідно до табл. 4.5 побудовано гістограму трудомісткості (рис.
3.17) для відновлення 100 м2 захисного шару залізобетонної плити
перекриття знизу за різними технологіями. Всі значення переведені у
відсотки, при цьому показники технології 2.2 – введення ремонтного розчину
в опалубку на стовпах – прийняті за 100%.

Трудомісткість,
люд-год
Заробітна плата,
грн
Трудомісткість,
люд-год
Заробітна плата,
грн
Трудомісткість,
люд-год
Заробітна плата,
грн
Трудомісткість,
люд-год
Заробітна плата,
грн
101

Рис.. 4.24. Складність робіт з відновлення захисного шару
залізобетонної плити: 1 – ручний спосіб відновлення; 2.1 – Спосіб укладання
суміші в опалубку, яка закріплена на анкерах; 2.2 – Спосіб укладання суміші
в опалубку на опорних стовпах; 3 – Торкрет
Відповідно до табл. 4.25 складено гістограму оплати праці (рис.
3.18) робітників за виконання робіт з відновлення захисного шару
залізобетонної плити перекриття.

Рис. 4.25. Оплата за виконання робіт з відновлення захисного шару
залізобетонної плити: 1 – ручний спосіб відновлення; 2.1 – Спосіб укладання
суміші в опалубку, яка закріплена на анкерах; 2.2 – Спосіб укладання суміші
в опалубку на опорних стовпах; 3 – Торкрет
Тривалість реставраційних робіт визначалася шляхом додавання
тривалості робочих процесів і перерв між ними. Тривалість ручного
102
відновлення захисного шару становить 201 годину, з них 48 годин 30 хвилин
– технологічні перерви; Введення ремонтної суміші через отвори в плиті в
закріплену на анкерах опалубку – 164 години, в тому числі 48 годин
технологічна перерва; Реконструкція введенням ремонтного розчину в
опалубку на опорних стовпах за класичною технологією – 134 години, в тому
числі 48 годин технологічна перерва; методом торкретування – 84 години,
включаючи 4 години технологічної перерви між нанесенням шарів. Також
враховується час, необхідний для обслуговування відновленої поверхні. При
ручному ремонті відновлені деталі необхідно змочувати водою 2 рази на
добу протягом 3 діб. Так само відновлену поверхню витримують під час
ремонтних робіт з використанням опалубки. Після демонтажу поверхню
зволожують двічі протягом 3 діб. Для ділянок, санованих торкретбетоном,
необхідно зволоження водою протягом 6 днів. Таким чином, загальна
тривалість роботи з урахуванням технологічних перерв і часу на
обслуговування поверхні становить: ручним способом – 274 години;
способом введення в опалубку на анкерах – 236 годин; в опалубці на постах –
206 годин; методом торкретування – 228 год. Результати розрахунків часу
ремонтних робіт наведені у відсотках і наведені на рис. 4.26.

Рис. 4.26. Тривалість робіт з відновлення захисного шару: а – без
урахування періоду обслуговування відновленої поверхні; б – з урахуванням
терміну експлуатації відновленої поверхні; 1 – ручний спосіб відновлення;
2.1 – Спосіб укладання суміші в опалубку, яка закріплена на анкерах; 2.2 –
Спосіб укладання суміші в опалубку на опорних стовпах; 3 – Торкрет

Витрати на інструменти та обладнання для кожного методу реставрації
були розраховані шляхом додавання вартості одиниці обладнання та
103
пристосувань, необхідних для кожної технології. Умовно припускають, що
дороге обладнання було взято в оренду, а частина техніки та обладнання
придбана.
Гістограма вартості оренди машин, обладнання, інструментів і
пристосувань для проведення ремонтно-відновлювальних робіт за різними
технологіями представлена у відсоткових значеннях і наведена на рис. 4.27.

Рис. 4.27. Вартість оренди техніки, обладнання, інструментів і
пристосувань для проведення ремонтно-реставраційних робіт за різними
технологіями: 1 – ручний спосіб реставрації; 2.1 – Спосіб укладання суміші в
опалубку, яка закріплена на анкерах; 2.2 – Спосіб укладання суміші в
опалубку на опорних стовпах; 3 – Торкрет

Розраховано матеріальні витрати на відновлення 100 м2 захисного
шару товщиною 20 мм. Таким чином об'єм необхідного ремонтного розчину
становить V = 2 м3. Для виконання реставраційних робіт вручну
використовувалася клейова суміш такого компонентного складу: суміш
Ceresit CD 22, клейова емульсія Ceresit CC 81 (6%) і вода (14%). Вартість
приготування клейової суміші 3100 грн. Ремонтна суміш Ceresit CD 22,
вартість якої 24,4 грн/кг; Для об'єму 1 м3 потрібно 2000 кг. Для
реставраційних робіт знадобиться 4 тис. кг суміші, вартість якої становитиме
97 600 грн. Вирівнююча штукатурна суміш Ceresit CD 24 наноситься
товщиною 3 мм на площу 100 м2. Витрата розчину становить 1,4 кг/м2 на
міліметр шару, тобто 1,4 х 100 х 3 = 420 кг. Вартість Ceresit CD 24 (25 кг) –
713 грн. Вам знадобиться 17 мішків, загальна вартість яких 12 121 грн. Так,
104
матеріальні витрати на ручне виконання ремонтних робіт склали 111296,8
грн.
При проведенні ремонтних робіт шляхом введення в опалубку
модифікованої ремонтної суміші потреба матеріалів на 1 м3 бетону та їх
вартість становить: - цемент (ПК І-500) – 450 кг, вартість – 1793,9 грн.; -
пісок річковий (1,5 мм) – 750 кг, вартість – 120 грн.; - гранітний відсів (2-5
мм) – 250 кг, ціна – 75 грн.; - гравій (5-10 мм) – 800 кг, вартість – 220 грн.; -
Вода – 200 кг, вартість – 20 грн.; - Динамон СР 3 (1,3%) – 5,9 кг, вартість –
386,4 грн.; - Mapecure SRA (1%) – 4,5 кг, вартість – 410 грн.
Вартість 1 м3 ремонтної суміші становить 2891,4 грн., таким чином
вартість 2 м3 становить 5782,8 грн. Герметик для запобігання протікання
ремонтної суміші на клейовій основі коштує 532 грн. Вимога 120 м.
Під час реконструкції методом торкретування використовувалася
торкретбетонна суміш для мокрого торкретування бетонних та
залізобетонних конструкцій BUDMIX KR V25MK (M350), вартість якої 6092
грн/т. Вимога змішування становить 20 кг/м² на 1 см шару, тому для площі
100 м² потрібно 4000 кг при товщині шару 2 см. З урахуванням втрати суміші
(відскоку) при торкретуванні стельових поверхонь у розмірі 25 % додано ще
1000 кг. Загальна потреба суміші 5000 кг, вартість 30460 грн. Розрахунок
вартості ремонтних матеріалів наведено в таблиці. 4.5.

Таблиця 4.5 Вартість матеріалів на ремонтно-відновлювані роботи 100 м2
поверхні за різними технологіями
Технологія відновлення
Матеріал вручну в опалубку торкретуванням
Вартість, грн Вартість, грн Вартість, грн
1 Ремонтна суміш 109721 5782,8 30460
2 Адгезійний склад 3100
3 Ущільнювач - 532
Всього 112821 6314,8 30460

На підставі даних таблиці 3.14 побудована гістограма витрат матеріалів на
ремонтні роботи у відсоткових значеннях для різних технологій (рис. 3.21).

№ п/п
105

Рис. 4.28. Матеріальні витрати на роботи з відновлення захисного
шару залізобетонної плити: 1 – ручний спосіб відновлення; 2.1 – Спосіб
укладання суміші в опалубку, яка закріплена на анкерах; 2.2 – Спосіб
укладання суміші в опалубку на опорних стовпах; 3 – Торкрет.

За результатами досліджень визначено найменш трудомісткий спосіб
проведення ремонтних робіт, який передбачає відновлення захисного шару
шляхом укладання суміші в опалубку на стовпах. Це значення приймається
рівним 100%. Процес торкретування на 38% більш трудомісткий. Технологія
укладання ремонтного розчину в опалубку, яка кріпиться на анкери, на 53 %
вища, а найбільша трудомісткість відзначається при виконанні робіт вручну,
що на 94 % вище технології укладання суміші в опалубка на пост.
Заробітну плату робітників визначали відповідно до трудомісткості:
спосіб укладання суміші в опалубку на опорних стовпах має найменшу
трудомісткість (прийнято 100%), заробітна плата для торкретування
відповідно на 19% більша. Введення суміші в опалубку, яка кріпиться до
якір, на 51% вище; Процес санації вручну має найвищу вартість і на 95%
вище, ніж при укладанні суміші в опалубку на стелажах.
Вартість оренди інструменту та обладнання при виконанні ручних
робіт, під час яких ремонтний розчин заливається в опалубку, закріплену на
анкерах, і при використанні класичної технології монтажу опалубки на
стовпах практично однакова у відсотковому співвідношенні, а при
використанні торкретбетону – витрати збільшуються Витрати на придбання
та оренду обладнання на 50%. більше. При визначенні матеріальних витрат
106
найменші витрати на реновацію шляхом укладання суміші в опалубку (в обох
варіантах); При проведенні робіт з торкретуванням витрати на матеріали
майже в 5 разів вищі, ніж при виконанні ремонтних робіт в опалубці. При
ручних ремонтних роботах матеріальні витрати майже в 17 разів
перевищують матеріальні витрати для робіт в опалубці.
З аналізу результатів техніко-економічних показників можна зробити
висновок, що технологія відновлення захисного шару підошви
залізобетонних плит шляхом введення ремонтної суміші в опалубку через
отвори в плиті є економічно доцільною.

Висновок до розділу 4

1. Запропонована технологія відновлення бетонних поверхонь проста
у виконанні. Її впровадження дозволить підвищити експлуатаційну
довговічність бетонних і залізобетонних конструкцій.
2. Захисний шар бетону при використанні пенетруючих
гідроізоляційних матеріалів марки Sika стійкіший до впливів зовнішнього
середовища та має в порівнянні із звичайним бетоном добру адгезію ( від 2
до 3 мПа в залежності від положення поверхні ) до бетонних поверхонь.
3. За результатами аналізу експериментальних досліджень
обґрунтовано технологічні рішення відновлення всіх поверхонь натяжних
конструкцій та бічних поверхонь вертикальних залізобетонних конструкцій.
Технологія відновлення захисного шару залізобетонних конструкцій
базується на введенні в опалубку високорухомої ремонтної суміші і
складається з наступних операцій: підготовка основи конструкції, монтаж
опалубки, введення ремонтної суміші. в опалубку, демонтаж опалубки та
догляд за відновленим фрагментом конструкції.
4.. Досліджена та вдосконалена технологія була протестована у двох
місцях за умов повного навантаження. Виявилося, що технологія довела
свою ефективність і може бути рекомендована для ремонту залізобетонних
конструкцій на будівельних майданчиках.
5. Аналітичні дослідження ТЕП запропонованої технології
відновлення захисного шару з нижньої сторони залізобетонних конструкцій
та варіантів показали, що найменш трудомістким є спосіб укладання суміші в
опалубку на стовпах. При цьому трудомісткість технології з відновлення
захисного шару торкретбетоном на 38% вища. Слід зазначити, що найбільш
трудомісткою технологією є ручна праця, яка на 94% перевищує технологію
107
укладання суміші в опалубку на стелажах. Дослідження показують, що
заробітна плата змінюється пропорційно інтенсивності праці.
6. З аналізу отриманих результатів ТЕП можна зробити висновок, що
технологія відновлення захисного шару днища залізобетонних конструкцій
шляхом введення ремонтної суміші в опалубку через отвори в плиті є
технологічно та економічно доцільною.

108
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
В даній роботі науково обгрунтовані технологічні та організаційні
вирішення підвищення ефективності робіт по ремонту і відновленню
поверхонь бетонних і залізобетонних конструкцій.
1. На основі аналізу стану конструкцій підтверджено, що основний
чинник їх руйнування є корозія, яка у свою чергу безпосередньо залежить від
стану захисного шару залізобетонних конструкцій. Невчасний
антикорозійний захист поверхні бетону конструкцій призводить до
необхідності використання дорогих технологій відновлення несучої
здатності.
У роботі розглянуті шляхи зменшення впливу руйнівних чинників на
довговічність конструкцій, зокрема шляхом влаштування захисного шару з
використанням пенентрируючих матеріалів.
2. Досліджені існуючі вітчизняні і зарубіжні технології ремонту і
відновлення поверхонь бетонних і залізобетонних конструкцій і
використовуваних при цьому матеріалів. Встановлено, що висока
ефективність проведених заходів може бути досягнута завдяки викорис-
танню гідроізоляційних покриттів проникаючої дії.
3. В результаті аналізу властивостей гідроізоляційних матеріалів і
технологічних прийомів ремонту і відновлення поверхні різних
залізобетонних конструкцій визначені основні підходи до розробки
ефективних способів усунення дефектів. Прийнято рішення використовувати
як гідроізоляційні покриття пенетруючі матеріали. Розроблено технологічні
та організаційні рішення з проведення ремонтно-відновних робіт.
4. За результатами аналізу експериментальних досліджень
обґрунтовано технологічні рішення відновлення всіх поверхонь натяжних
конструкцій та бічних поверхонь вертикальних залізобетонних конструкцій.
Технологія відновлення захисного шару залізобетонних конструкцій
базується на введенні в опалубку високорухомої ремонтної суміші і
складається з наступних операцій: підготовка основи конструкції, монтаж
опалубки, введення ремонтної суміші. в опалубку, демонтаж опалубки та
догляд за відновленим фрагментом конструкції.
5.. Досліджена та вдосконалена технологія була протестована у двох
місцях за умов повного навантаження. Виявилося, що технологія довела
свою ефективність і може бути рекомендована для ремонту залізобетонних
конструкцій на будівельних майданчиках.
6. Аналітичні дослідження ТЕП запропонованої технології
відновлення захисного шару з нижньої сторони залізобетонних конструкцій
та варіантів показали, що найменш трудомістким є спосіб укладання суміші в
109
опалубку на стовпах. При цьому трудомісткість технології з відновлення
захисного шару торкретбетоном на 38% вища. Слід зазначити, що найбільш
трудомісткою технологією є ручна праця, яка на 94% перевищує технологію
укладання суміші в опалубку на стелажах. Дослідження показують, що
заробітна плата змінюється пропорційно інтенсивності праці.
7. З аналізу отриманих результатів ТЕП можна зробити висновок, що
технологія відновлення захисного шару днища залізобетонних конструкцій
шляхом введення ремонтної суміші в опалубку через отвори в плиті є
технологічно та економічно доцільною.

110
Список використаної літератури

1. Алексєєв С.М. Довговічність бетону в агресивних
середовищах/[Алексєєв С.М., Іванов Ф.М., Модри С., Шіссель П.]. - К.:
Будвидавництво. 1990 - 320с.
2. Агурін А.П. Торкретування теплових агрегатів / Агурін А.П., Денисов
А.С., Лукашевич А.С.. - К.: Будвидав, 1989. - 140с.
3. Барбакадзе В.Ш. Довговічність будівельних конструкцій та споруд із
композитних матеріалів / Барбакадзе В.Ш., Іванов В.В., Микульський В.Г.,
Миколаїв І.І.. – К.: Будвидав, 1993р. - 256с.
4. Баженов Ю.М. Бетони підвищеної довговічності. / Баженов Ю.М. //
Матеріали міжнародної конференції «Довговічність та захист конструкцій від
корозії» – 1999. C.43-48
5. Bazant Z. P. Визначення fracture energy, process length and brittleness
Number of size effect with application to Rock and Concrete / Bazant Z. P., Kazemi
M. T. // International Journal of Fracture. - 1990. № 42. P 111-131.
6. Баланчук В.Д. Порошкові технології полімерних композицій для
захисту від корозії арматури залізобетону. // Матеріали міжнародної
конференції «Довговічність та захист конструкцій від корозії. Будівництво,
реконструкція». - ЕКДЗК, 1999. C. 68-72
7. Бідов А.І. Обстеження та реконструкція залізобетонних та кам'яних
конструкцій експлуатованих будівель: Навчальний посібник / Бідов А.І.,
Саприкін В.Ф. - К.: Видавництво АВС, 1995 - 192с.
8. Безкоровайна Л.М. Посилення залізобетонних етажерок /
Безкоровайна Л.М., Серокурова Л.Г., Ларін В.П.// Промислове будівництво,
1988. №1. - С.19.
9. Берг О.Я. Фізичні основи теорії міцності бетону та залізобетону. - М.:
Держбудвидав. 1961. - 176 с.
10. Bijen J. Blast Furnace Slag Cement.: SBP, Netherlands, 1996. 62 p.
11. Бойко М.Д. Технічне обслуговування та ремонт будівель та споруд/
Навчальний посібник для ВНЗ. - Л.: Будвидав, Ленінградське відділення, 1986.
-256с.
12. Бичков М.І. Відновлення монолітності конструкцій шляхом ін'єкції
водоцементних сумішей / Бичков М.І., Огороднов Б.Є.// Промислове
будівництво, 1965 №6. - C.21.
13. Вакула В.Л. Фізична хімія адгезії полімерів / Вакула В.Л., Притікін
Л.М. - М.: Хімія, 1984. - 224 с.
111
14. Вознесенський В.А. Комп'ютерне матеріалознавство та технологія
бетону. / Вознесенський В.А., Ляшенко Т.В. // Будівельні конструкції. К.:
НДБіК, – 2002, – віп. 56. - C.217-226.
15. Гонтар Ю.В. Модифіковані сухі будівельні суміші для
оздоблювальних робіт/Гонтар Ю.В., Чалова А.І. // Будівельні матеріали. -
2001. - №4. - C.8-10.
16. Гост 12730.5-84 * «Бетони. Методи визначення водонепроникності.
Прискорений метод визначення водонепроникності бетону з його
повітропроникності», Держбуд, М.: 1984;
17. Попередження дефектів у будівництві / [Граснік А., Грюн Е., Фікс В.,
Холцапфель В., Ротер Х.] // Захист матеріалів та конструкцій. – Переклад із
ньому. - К.: Будвидав, 1989 - 216с.
18. Гусєв Б.В. Математичні моделі процесів корозії бетону/Гусєв Б.В.,
Файвусович А.С., Степанова В.Ф., Розенталь Н.К. - М.: "Тимр", 1996р. - 104с.
19. Руйнування бетону та її довговічність /[ Гуззєв Є.А., Леонович С.Н.,
Мілованов А.Ф., Пірадов К.А., Сейланов Л.А.] - Мн.: Тидзень, 1997р. - 170с.
20. ДБН В.1.2-2:2006. Навантаження та впливу. - К.: Мінбуд України,
2006. - 61с.Долговечность строительных конструкций / Теория и практика
защиты от коррозии. – М.: Центр экономики и маркетинга, 2002г. – 376с.
21. Довговічність будівельних матеріалів та конструкцій. Тези доповідей
на міжнародній науковій конференції. Видавництво Мордовського
університету. - Саранськ, 1995, C.95
22. Довговічність будівельних конструкцій // Матеріали міжнародної
конференції. - К.Вища школа\, 2002, - 376с.
23. Durable Concrete Structures. CEB Design Guide, № 182. Thomes
Telford, 1992, 128pp.
24. Durability design of concrete structures. Report of RILEM Technical
Committee 130-csl. Edited by A. Sarja та E. Vesicary. E&SPON.
25. EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARTIZATION, European
prestandard env. 1992-1-1. Eurocode 2: Design of concrete structures. Part 1.
General rules and rules for buildings., CEN.,. December 1991, Brussels.
26. Зайцев Ю.В. Механіка руйнувань для будівельників / Навчальний
посібник для вузів. - К.: Вища школа, 1991р. - 288с.
27. Золотухін В.А. Досвід ремонту гідроізоляції залізобетонних
резервуарів // Житлове та комунальне господарство, 1989. №7. - C.39.
28. Капрієлов С.С. Модифіковані бетони нового покоління / Капрієлов
С.С., Батраков В.Г., Шейнфельд А.В. // Бетон та залізобетон. №5. - 2002. - C.5-
11.
112
29. Висновок про технічний стан залізобетонних конструкцій південної
трибуни стадіону «Металіст», що будується в м.Харкові. - ХДТУБА. - 2007. -
183с.
30. Карпенко Н.І. Загальні моделі механіки залізобетону. - К., Наукова
думка, - 1996, - 416с.
31. Кльовцов В.А. Розробка, дослідження, діагностика та посилення
залізобетонних конструкцій / Клевцов В.А., Коровін Н.М. // Бетон та
залізобетон. №5. - 1997 - C.21.
32. Клименко Є.В. Методика оцінки відповідальності будівельних
конструкцій з урахуванням проведення їх ремонтів / Клименко Є.В., Овсій
М.О. // Комунальне господарство міст. - 2007. - №79. - С.3-25.
33. Козлов Г.А. Сухі будівельні розчини та захисно-оздоблювальні
композиції // Будівельний Експерт, 2006 - №28. - С.24.
34. Кононенко О.М. Аналіз основних деградаційних процесів у бетоні та
арматурі залізобетонних конструкцій // Науковий вісник будівництва. №38. -
Харків: ХДТУБА. - 2007. - С.251-255.
35. Кононенко О.М. Чинники, що впливають на довговічність бетонних
конструкцій. // Науковий вісник будівництва. №36. - Харків: ХДТУБА. - 2006.
- С.338-341.
36. Копійко О.Є. Стан залізобетонних конструкцій південної трибуни
стадіону «Металіст» у м. Харкові / Копейко О.Є., Кононенко О.М.// Науковий
вісник будівництва. № 45. - Харків: ХДТУБА. - 2008. - С.52-59.
37. Сучасні матеріали для ремонту та відновлення бетонних будівельних
конструкцій / [Косой Ю.А., Орлов М.В., Костенкова І.А., Якобсон М.Я.,
Аствацатурова Л.Х.] // Технології бетонів №1, К.: – 2005, с. 14-16.
38. Костюк Т.А. Дослідження та порівняльний аналіз пенетруючих
гідроізоляцій марки «ВІАТРОН» та «АКВАФІН-Іц» / Костюк Т.О.,
Гончаренко Д.Ф., Кононенко О.М. / / Комунальне господарство міст, 2007. №
79. - С.399-405.
39. Кривенко П.В. Довговічність шлаколужного бетону / Кривенко П.В.,
Пушкарьова О.К. - Київ, Будівельник. - 1993. - 130c.
40. Будівельне матеріалознавство: Підручник /[ Кривенко П.В.,
Пушкарьова К.К., Барановський В.Б., Кочових М.О., Гасан Ю.Г.,
Константинівський Б.Я., Ракша В.О.] - К.: ТОВ УВПК "ЕксОб", 2004. - 704с.
41. Кувшинов П.Г. Новий спосіб прискореного дослідження
морозостійкості бетону. // Бетон та залізобетон. №1. - 2003. - С.26-28.
42. Кудзіс А.П. Оцінка надійності залізобетонних конструкцій. Вільнюс:
Мокслас, 1985. - 192 с.
113
43. Кучеєв П.А. Технологічний регламент. Склади штукатурні
гідроізолюючі проникаючої дії «Віатрон». - 2007. - 22с.
44. Леонович С.М. Тріщиностійкість та довговічність бетонних та
залізобетонних елементів у термінах силових та енергетичних критеріїв
механіки руйнувань. - Мн.: Тидзень, 1999р. - 264с.
45. Luley H. Instandsetyen von Stahlbetonoberflächen / Luley H., Kampen
R., Kind-Barkauskas F. // Ein Leitfaden für den Auftraggeber. Herausgeber;
Bundesverband der Deutschen Zementindustrie, Köln. 1989. - 105p.
46. Мандріков А.П. Приклади розрахунку залізобетонних конструкцій.
2-ге видання. - М.: Будвидавництво. - 1989р. - 506с.
47. Маніскевич Є.С. Відновлення пошкоджених корозією конструкцій
виробничих будівель молочної промисловості / Маніскевич О.С., Абдулін
О.З.// Промислове будівництво та інженерні споруди, 1989. №4. - C.23.
48. Корозія бетону та залізобетону. Методи їх захисту/[В.М. Москвин,
Ф.М. Іванов, С.М. Алексєєв, Є.А. Гузєєв.]. - М.: Будвидавництво. 1980р. -
536с.
49. Невілл А.М. Properties of Concrete. Third Edition, Longman Scientific &
Technical. London, 2005. - 247p.
50. Підвальний А.М. Фізико-хімічна механіка - основа наукових уявлень
про корозію бетону та залізобетону. // Бетон та залізобетон - №5. - 2002. - С.23
51.Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и
железобетонных строительных конструкций (к СНиП 2.03.11-85), НИИЖБ
Госстроя СССР. М.: Стройиздат, 1989 – 175с
52. А.И. Попеско. Працездатність інженерних конструкцій, що
піддаються корозії. ДІСІ, 1996р. ¬– 182с.
52. Пухонто Л.М. Довговічність залізобетонних конструкцій
інженерних споруд// К., Видавництво АСВ. - 2004р. - 424с.
53. Райзер В.Д. Методи теорії надійності у завданнях нормування
розрахункових параметрів будівельних конструкцій. М.: Будвидав. 1986р. -
180с.
54. Режко І.А. Посилення конструкцій методом набризку бетонної
суміші / Режко І.А., Дербенєв В.М. // Промислове будівництво, 1988. №2. -
C.28.
55. Рекомендації щодо відновлення захисних властивостей бетону
існуючих залізобетонних конструкцій. НІІЖБ. Головбудпроект. - Харків:
ПромбудНДІпроект, 1986 - 12с.
56. Рекомендації щодо оцінки надійності будівельних конструкцій за
зовнішніми ознаками. / ЦНДІпромбудівель. - К., 1989 - 112с.
114
57. Рекомендації щодо посилення та ремонту будівельних конструкцій
інженерних споруд. - К.: ЦНДІпромбудівель. - 1995, 225с.
58. Richtlinie zur Nachbehandlung von Beton (Fassung Februar 1984).
Hrsg.: Deutscher Ausschuß für Stahlbeton, Berlin. - 130p.
59. РСН 342-86 Технологія посилення будівельних конструкцій на
підприємствах, що реконструюються. - Луганськ: НДІБП Держбуду УРСР,
1987. - 182с.
60. Руфферт Г. Дефекти бетонних конструкцій/Пер. з ним. І.Г.
Зеленцова; за ред. В.Б. Семенова. - М.: Будвидавництво. - 1987 - 111с.
61. Степанова В.Ф. Проблема довговічності бетонних та
залізобетонних конструкцій у сучасному будівництві // Матеріали
міжнародної конференції «Довговічність та захист конструкцій від корозії.
Будівництво, реконструкція». - КНУБА, - 1999. - C.45-46.
62. L. C. Tait et all. Permeability of concrete: practical approach. Radical
конкретні технології. Процедури Міжнародної конференції вивчаються в
Університеті Дундеї, Скотланд, UK. 1996. pp. 435-443.
63. Толмачов С.М. Структура бетонів в агресивних середовищах /
Толмачов С.М., Чібозо Зенсу // Бетон та залізобетон. №2. - 2003. - C.9-12.
64. Топільський Г.В. Просочні склади для відновлення
водонепроникності бетону / Топільський Г.В., Крикунов О.І.// Бетон та
залізобетон. 1980. - №12 - C.25.
65. Хаютьін Ю.Г. Монолітний бетон. - М.: ЦНДІОМТП. - 1991. - 269c.
66. Чирков В.П. Прогнозування термінів служби залізобетонних
конструкцій будівель та споруд. Навчальний посібник - М.: МІІТ, 1997 - 56с.
67. Чирков В.П. Надійність та довговічність залізобетонних
конструкцій будівель та споруд. Російська арх.-будує. енциклопедія., Том V,
М.: ВНІІНТПІ Держбуду РФ, 1998.Стор. 86-117.
68. Шагін А.Л. Метод посилення залізобетонних виробів із тріщинами
// Бетон та залізобетон, 1980. №12. - С.18.
69. Шагін А.Л. Ефективні шляхи зниження металоємності будівництва
// Промислове будівництво, 1988 №5. - С.12.
70. Реконструкція будівель та споруд. Навчальний посібник для будує.
спец. вузів/[Шагін А.Л., Бондаренко Ю.В., Гочаренко Д.Ф., Гончаров В.Б.]. -
М.: Вища школа, 1991. - 352с.
71. Шев'яков В.П. Біпластмасові конструкції для підприємств із
сильноагресивними середовищами. Монтажні та спеціальні будівельні
роботи. - 1988. № 12 - C.23-24.
72. Штарк Й. Довговічність бетону/Штарк Й., Віхт Б.: пров. з ним. А.
Тулаганова; за ред. П. Кривенко. - Київ, ОРАНТА. -2004 - 301с.
115
73. Wicht B. Carbonatisierung von Beton. - Stuttgart: IRB-Verlag. - 1992. -
169p.
74. fib (CEB-FIP) Bulleteen. Monitoring and safety evaluationexisting
concrete structures. March 2003, pp. 153-161.
75. DIN 1045-1/ Entwurf. Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und
Spannbeton. 1997.
76. BS EN 1504-2004. Prodycts and System for the Protection and Repair of
Concrete Structure – Definitions, Reguirements, Quality Control and Evaluation of
Conformite. Part 2 Surface Protection Systems for Concrete.
77. Технічна карта на матеріал Mapefix VE SF.URL:
https://www.mapei.com/ru/ua/produkty/spisok-produktov/opisanie-
produkta/mapefix-ve-sf
78. Технічна картка на матеріал Mapefer 1K.
URL:https://www.mapei.com/ru/ru/produkty/spisok-produktov/opisanie-
produkta/mapefer-1k
79. Спосіб відновлення (ремонту) нижніх поверхонь залізобетонних
плитних конструкцій. Пат. України МПК (2019.01) Е04G 23/00. Дата подання
19.11.2018. Дата публікації 10.04.2019. Бюл. № 7. 4 с.
80. Молодід О.С., Шарикіна Н.В. Способи відновлення (ремонту)
нижніх поверхонь залізобетонних конструкцій формуванням суміші в
опалубку. Зб. наук. праць: Шляхи підвищення ефективності будівництва в
умовах формування ринкових відносин. Київ: Видавництво Ліра-К, 2021. №
48(1). С. 90–99.
81. Молодід О. С., Шарикіна Н. В. Експериментальні дослідження
технології відновлення нижньої поверхні залізобетонних конструкцій з
використанням опалубки. Шляхи підвищення ефективності будівництва в
умовах формування ринкових відносин: зб. наук. праць. Київ: Видавництво
Ліра К, 2018.Вип № 35. С. 173–172.
82. Молодід О. С., Шарикіна Н. В. Експериментальні дослідження
технології відновлення нижньої поверхні залізобетонних конструкцій з
використанням опалубки. Ефективні технології в будівництві: програма та
тези ІІІ Міжнарод. наук.-техн. конф., м. Київ, 28–29 березня 2018 р. Київ,
2018. С. 139 –141.
83. Технічна карта на матеріал Dynamon SR 3 URL:
https://www.mapei.com/ru/uk/materialy-i-tekhnichni-rishennia/spysok-
materialiv/detalno-pro-material/dynamon-sr3
84. Технічна карта на матеріал Mapecure SRA. URL:
https://www.mapei.com/ru/uk/materialy-i-tekhnichni-rishennia/spysok-
materialiv/detalno-pro-material/mapecure-sra
116
85. ДСТУ Б EN 1015-12:2012. Методи випробувань розчину для
мурування. Частина 12. Визначення міцності зчеплення штукатурних
розчинів з основами (EN 1015-12:2000, IDT). [Чинний з 01.10.2013]. Київ:
Мінрегіон України, 2013, 13 с.
86. Технічна картка на матеріал Mapegrout HI-FLOW GF. URL:
https://www.mapei.com/it/en/products-and-solutions/products/detail/mapegrout-hi-
flow-g.
87. В. Басараб, I Уманець. Проектування технологічного процесу
бетонування вертикальних конструкцій монолітного будинку. Шляхи
підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових
відносин: збірник наукових праць. Вип. № 48(1), Київ, 2021, С. 30–40.
88. Ціноутворення в будівництві. Збірник офіційних документів та
роз’яснень. Вип. 5. Київ : «Інпроект», травень, 2021.
89. Сенніков І.В. Технологічна карта не виконання робіт з ремонту
бетонних та залізобетонних конструкцій із застосуванням будівельних
складів марки «Ceresit» Заславль ТК 311, 2018.
90. ДСТУ-Н Б В.2.6-203:2015 Настанова з виконання робіт при
виготовленні та монтажі будівельних конструкцій. [Чинний з 01.04.2016 р].
Київ: Мінрегіон України від 2015.
91. ЕНиР. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и
ремонтно-строительные работы. Сборник Е8. Отделочные покрытия
строительных констркукций. Вип. 1. Отделочные работы.
92. ЕНиР. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и
ремонтно-строительные работы. Сборник Е4. Монтаж сборных и устройство
монолитных железобетонных конструкций. Вып. 1. Здания и промышленные
сооружения.
93. ЕНиР. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и
ремонтно-строительные работы. Сборник Е5. Монтаж стальных конструкций
Выпуск 2 Гидротехнические сооружения.

Репозиторій ЧДТУ