Сучасні технології реконструкції та підсилення елементів будівельних конструкцій

Космина, Владислав Сергійович
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7011
Title:	Сучасні технології реконструкції та підсилення елементів будівельних конструкцій
Authors:	Коновал , Володимир Миколайович Космина, Владислав Сергійович
Keywords:	реконструкція будівель;будівельні конструкції;підсилення конструкцій;сучасні технології;несуча здатність
Issue Date:	Jan-2026
Abstract:	Актуальність теми. Багато споруд та будівель у всьому світі експлуатуються в агресивних середовищах, що призводить до руйнування конструкцій. Довговічність конструкції залежить від якості бетону [1], стану перекриття, гідроізоляції та своєчасної діагностики пошкоджень. Підвищення надійності та корозійної стійкості залізобетонних конструкцій в агресивних середовищах може бути досягнуто шляхом розробки корозійностійких будівельних матеріалів нового покоління з використанням економічно ефективних заводських технологій та нових видів високонадійної арматурної сталі [2, 3]. У більшості випадків основними причинами пошкоджень є розвиток корозійних процесів внаслідок несприятливого впливу навколишнього середовища. Таким чином, актуальність цієї роботи випливає з необхідності продовження терміну служби будівель шляхом впровадження ефективних технологій реконструкції. Актуальність обраної теми випливає з важливої проблеми: відновлення бетонних та залізобетонних конструкцій, що експлуатуються в атмосферних та агресивних умовах навколишнього середовища. В Україні багато існуючих споруд та споруд можуть зруйнуватися або потребувати відновлення несучої здатності вже після 20-30 років використання. Протягом багатьох років бетон вважався практично вічним матеріалом, порівнянним з природним каменем. З часом стало зрозуміло, що бетон не такий довговічний і руйнується під впливом умов навколишнього середовища, що робить питання його відновлення нагальним для багатьох. Адже бетонні конструкції широко використовуються в будівництві. Тріщини, відколи, руйнування та розшарування – всі ці проблеми спричинені факторами навколишнього середовища. Існуючі методи ремонту та відновлення конструкцій та споруд базуються на торкретуванні дрібнозернистою бетонною сумішшю без урахування умов експлуатації будівельних конструкції. Тому ремонтні роботи, як планові, так і капітальні, з використанням існуючих технологій, не вирішують повністю питання захисту конструкцій та споруд від агресивного впливу навколишнього середовища та, як правило, більш ніж удвічі перевищують експлуатаційні витрати. Отже, для повної оцінки споживчої цінності залізобетонних будівельних елементів [], поряд з механічними властивостями, надзвичайно важлива довговічність. Навіть за відомих умов навколишнього середовища та властивостей бетону довговічність не є абсолютною, незмінною величиною. Структура та властивості бетону постійно змінюються не лише через вплив навколишнього середовища, але й через енергетичний процес, в якому бетонна структура прагне до нижчого енергетичного рівня (упорядкування внутрішньої структури). Технологічні та конструктивні заходи можуть значно знизити швидкість таких змін залежно від умов навколишнього середовища. Довговічність та споживча цінність бетону також нерозривно пов'язані з очікуваним терміном служби. Довговічність бетону означає, що за належного нагляду бетонні будівельні елементи стійкі до всіх впливів протягом передбачуваного терміну служби. Останнім часом питання довговічності бетону отримує все більшу увагу. Раніше вважалося, що бетонні конструкції не потребують нагляду, якщо під час будівництва дотримувалися технологічні норми. Однак досвід останніх років показав, що навіть, здавалося б, незначні відхилення від цих норм, а також неправильно оцінені або погіршені умови навколишнього середовища з часом можуть призвести до значних пошкоджень бетонної конструкції. Це активізувало дослідження, і питанню довговічності приділяється набагато більше уваги, ніж раніше. Залежно від їхнього впливу, фактори, що знижують довговічність бетону, можна класифікувати наступним чином: - фізичні (наприклад, мороз) - хімічні (наприклад, розчини сульфатів) - біологічні (бактеріальна активність) - механічні (механічний знос конструкції) Більшість цих факторів мають спільну причину: вони переважно виникають на поверхневих ділянках і посилюються у вологому середовищі. У цій роботі розглядаються всі фактори (крім механічних), причини та процеси пошкодження, а також заходи щодо їх усунення та запобігання, включаючи їх виявлення та моніторинг.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7011
Appears in Collections:	192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)
Files in This Item:
File	Description	Size	Format
Кваліфікаційна робота магістра Космина В.С. МГБ-404.pdf Restricted Access		2.11 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy
Show full item record
Extracted text
8 
 
Сучасні технології реконструкцій та підсилення елементів елементів 
будівельних конструкцій 
 
ЗМІСТ 
ВСТУП……………………………………………………………………...............10 
РОЗДІЛ 1  ПРОБЛЕМАТИКА РЕМОНТУ І ВІДНОВЛЕННЯ 
ПОШКОДЖЕННИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ПОВЕРХОНЬ, АКТУАЛЬНІСТЬ 
ТЕМИ..………….......................................................................................................15 
1.1 Стан будівельних конструкцій будівель, характеристика 
експлуатаційного 
середовища…………………………........................................................15 
1.2 Основні фактори впливу на бетон. Відомі засоби захисту від 
корозії……………………………………………………………………28 
1.3 Корозія бетону: фізична і фізико-хімічна.........................................36 
1.4 Відомі технології проведення робіт з реконструкції конструкцій 
їхні переваги та 
недоліки………………………………………………………………….39 
1.5 Механізація при виконанні технологічних процесів ……………..49 
РОЗДІЛ 2   АНАЛІЗ ДЕГРАЦІЇ ПРОЦЕСІВ В БЕТОНІ ТА АРМАТУРІ  
ЗАЛІЗОБЕТОННИХ  КОНСТРУКЦІЙ ТА МЕТОДИ  ВИПРОБУВАНЬ 
ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ...................................  …………………… 56 
2.1 Загальні методи випробування та обстеження 
колон………......................................................................................56 
2.2 Методи обстеження та випробування ригелів та балок……….....59 
2.3 Методи випробування та обстеження штукатурних робіт.……...61 
2.4 Методи виконання обстежень, випробування……………..…….69 
 
 
9 
 
РОЗДІЛ 3 ПІДВИЩЕННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ 
КОНСТРУКЦІЙ  ТА  ТЕХНОЛОГІЯ РЕМОНТУ ТА ВІДНОВЛЕННЯ 
ПОШКОДЖЕННИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ  
…………………………………………..…………………………………………72 
3.1  Новітні технології підсилення колон, плит, балок                          
перекриття та інших конструкцій……………………...............72 
3.2  Нові матеріали та їх характеристика довговічності і 
технологічності ……………………………………………......79 
3.3  Виконання роботи по реконструкції будинків та 
споруд……………………………………………………………100 
  Висновок до розділу3………………….…………………………118 
РОЗДІЛ 4  ЕКОНОМІЧНА ДОЦІЛЬНІСТЬ ТЕХНОЛОГІЇ  РЕКОНСТРУКЦІЇ 
ПОШКОДЖЕННИХ ПОВЕРХОНЬ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ 
………………………………………………………………………………..…119 
4.1  Економічна доцільність прийнятих рішень……………………...............119 
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ……………………………………….……………….124 
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ………............................................125 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
 
ВСТУП 
 
Актуальність теми. Багато споруд та будівель у всьому світі 
експлуатуються в агресивних середовищах, що призводить до руйнування 
конструкцій. Довговічність конструкції залежить від якості бетону [1], стану 
перекриття, гідроізоляції та своєчасної діагностики пошкоджень. 
Підвищення надійності та корозійної стійкості залізобетонних 
конструкцій в агресивних середовищах може бути досягнуто шляхом розробки 
корозійностійких будівельних матеріалів нового покоління з використанням 
економічно ефективних заводських технологій та нових видів високонадійної 
арматурної сталі [2, 3]. 
У більшості випадків основними причинами пошкоджень є розвиток 
корозійних процесів внаслідок несприятливого впливу навколишнього 
середовища. 
Таким чином, актуальність цієї роботи випливає з необхідності 
продовження терміну служби будівель шляхом впровадження ефективних 
технологій реконструкції. 
Актуальність обраної теми випливає з важливої проблеми: відновлення 
бетонних та залізобетонних конструкцій, що експлуатуються в атмосферних та 
агресивних умовах навколишнього середовища. В Україні багато існуючих 
споруд та споруд можуть зруйнуватися або потребувати відновлення несучої 
здатності вже після 20-30 років використання. 
11 
 
 
Протягом багатьох років бетон вважався практично вічним матеріалом, 
порівнянним з природним каменем. З часом стало зрозуміло, що бетон не такий 
довговічний і руйнується під впливом умов навколишнього середовища, що 
робить питання його відновлення нагальним для багатьох. Адже бетонні 
конструкції широко використовуються в будівництві. Тріщини, відколи, 
руйнування та розшарування – всі ці проблеми спричинені факторами 
навколишнього середовища. 
Існуючі методи ремонту та відновлення конструкцій та споруд базуються 
на торкретуванні дрібнозернистою бетонною сумішшю без урахування умов 
експлуатації будівельних конструкції. Тому ремонтні роботи, як планові, так і 
капітальні, з використанням існуючих технологій, не вирішують повністю 
питання захисту конструкцій та споруд від агресивного впливу навколишнього 
середовища та, як правило, більш ніж удвічі перевищують експлуатаційні 
витрати. Отже, для повної оцінки споживчої цінності залізобетонних 
будівельних елементів [], поряд з механічними властивостями, надзвичайно 
важлива довговічність. Навіть за відомих умов навколишнього середовища та 
властивостей бетону довговічність не є абсолютною, незмінною величиною. 
Структура та властивості бетону постійно змінюються не лише через 
вплив навколишнього середовища, але й через енергетичний процес, в якому 
бетонна структура прагне до нижчого енергетичного рівня (упорядкування 
внутрішньої структури). Технологічні та конструктивні заходи можуть значно 
12 
 
знизити швидкість таких змін залежно від умов навколишнього середовища. 
Довговічність та споживча цінність бетону також нерозривно пов'язані з 
очікуваним терміном служби. 
Довговічність бетону означає, що за належного нагляду бетонні 
будівельні елементи стійкі до всіх впливів протягом передбачуваного терміну 
служби. 
Останнім часом питання довговічності бетону отримує все більшу увагу. 
Раніше вважалося, що бетонні конструкції не потребують нагляду, якщо під час 
будівництва дотримувалися технологічні норми. Однак досвід останніх років 
показав, що навіть, здавалося б, незначні відхилення від цих норм, а також 
неправильно оцінені або погіршені умови навколишнього середовища з часом 
можуть призвести до значних пошкоджень бетонної конструкції. 
Це активізувало дослідження, і питанню довговічності приділяється 
набагато більше уваги, ніж раніше. 
Залежно від їхнього впливу, фактори, що знижують довговічність 
бетону, можна класифікувати наступним чином: 
- фізичні (наприклад, мороз) 
- хімічні (наприклад, розчини сульфатів) 
- біологічні (бактеріальна активність) 
- механічні (механічний знос конструкції) 
 
Більшість цих факторів мають спільну причину: вони переважно 
виникають на поверхневих ділянках і посилюються у вологому середовищі. 
13 
 
У цій роботі розглядаються всі фактори (крім механічних), причини та 
процеси пошкодження, а також заходи щодо їх усунення та запобігання, 
включаючи їх виявлення та моніторинг. 
Мета роботи 
Метою цієї магістерської роботи є розробка технології ремонту та 
відновлення пошкоджених поверхонь бетонних та залізобетонних конструкцій 
будівель та споруд з використанням сучасних будівельних матеріалів. 
Дослідження базується на припущенні, що можливо розробити організаційні та 
технологічні рішення для ремонту та відновлення пошкоджених поверхонь 
залізобетонних конструкцій з використанням полімерних проникаючих 
матеріалів. Це дозволить продовжити термін служби залізобетонних 
конструкцій, відновити їх несучу здатність, корозійну стійкість та стійкість до 
механічного зносу, одночасно зменшуючи знос. 
 
Мета дослідження 
Для досягнення цієї мети та відповідно до прийнятої робочої гіпотези, у 
цьому дослідженні були поставлені такі цілі: 
 
1. Дослідити причини та характеристики поверхневих пошкоджень 
експлуатаційних бетонних та залізобетонних конструкцій; 
 
2. Визначити фактори, що впливають на довговічність залізобетонних 
конструкцій; 
 
3. Проаналізувати існуючі технології ремонту та відновлення поверхонь 
конструкцій; 
 
4. Розробити технологічні та організаційні рішення, що підвищують 
ефективність поверхневого ремонту бетонних та залізобетонних 
14 
 
конструкцій. 
 
Об'єктом дослідження є технологія ремонту та відновлення поверхонь 
бетонних та залізобетонних конструкцій. 
 
Предметом цього дослідження є техніко-економічні параметри ремонту 
та відновлення поверхонь бетонних та залізобетонних конструкцій. 
Наукова новизна 
Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному. 
В результаті аналізу виявлено фактори, що впливають на довговічність, 
корозійну стійкість та зносостійкість конструкцій. 
Цей аналіз підтвердив доцільність використання сучасних матеріалів та 
технологій у ремонті та відновленні бетонних та залізобетонних поверхонь у 
будівлях та спорудах. 
Науково обґрунтовано та розроблено технологічні рішення для ремонту 
та відновлення бетонних та залізобетонних поверхонь, що збільшують термін їх 
служби. 
Практичне значення 
Практичне значення отриманих результатів полягає в розробці технології 
ремонту та відновлення бетонних та залізобетонних поверхонь з використанням 
сучасних проникаючих гідроізоляційних матеріалів. Розроблені рішення 
дозволяють виконувати ремонтно-відновлювальні роботи швидко, з 
мінімальними витратами праці, та значно збільшити термін служби 
пошкоджених конструкцій. 
Особистий внесок 
Особистий внесок полягає в наступному: 
1. Виконано аналіз ситуації в проблемі відновлення поверхонь бетонних 
конструкцій. 
     2.  Розроблено технологічні та організаційні рішення, що підвищують  
15 
 
       ефективність ремонту поверхонь бетонних конструкцій. 
 
РОЗДІЛ 1 ПРОБЛЕМАТИКА РЕМОНТУ І ВІДНОВЛЕННЯ 
ПОШКОДЖЕННИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ПОВЕРХОНЬ, АКТУАЛЬНІСТЬ 
ТЕМИ 
 
1.1 Стан будівельних конструкцій, характеристика експлуатаційного 
середовища 
 
Корозія є основним фактором, що впливає на довговічність залізобетонних 
конструкцій, завдаючи величезної шкоди національній економіці. Приблизно 
10% річного виробництва чорних металів витрачається на відшкодування втрат, 
спричинених корозією. Часто пошкодження від корозії вимагають заміни 
окремих компонентів або навіть усієї конструкції. Витрати, пов'язані з 
будівництвом нової конструкції, значно перевищують вартість пошкодженого 
металу. Крім того, ремонт конструкції або її частини, як правило, є дорогим 
заходом через високі витрати на оплату праці та використання дефіцитних 
матеріалів. У поєднанні з витратами, пов'язаними з втратою виробництва під час 
ремонтів та аварійних зупинок, стає зрозуміло, що процеси корозії завдають 
значних збитків як окремим підприємствам, так і всій національній економіці. 
Тому захист будівельних конструкцій від корозії є одним з найважливіших і 
найважливіших питань забезпечення довговічності будівель і споруд. 
Враховуючи останню тенденцію в галузі промислових будівельних матеріалів до 
використання промислових відходів (золи, шлаку, золошлакових сумішей тощо), 
а також використання безцементних в'яжучих речовин та в'яжучих зі зниженим 
вмістом клінкеру у виробництві бетонних та залізобетонних (ЗБ) конструкцій, 
необхідно вирішити питання довговічності цих конструкцій тощо. 
 
16 
 
Якість та довговічність будівель та споруд можна забезпечити 
використанням корозійностійких конструкцій. Розробка таких конструкцій 
охоплює кілька ключових наукових напрямків: 
1. Дослідження стійкості бетонної арматури, сталевих зв'язків та 
залізобетону з використанням нових в'яжучих речовин та заповнювачів з 
використанням промислових відходів. Розробка заходів щодо забезпечення 
довговічності залізобетонних конструкцій при одночасному впливі агресивних 
середовищ та навантаження. 
2. Розробка високоміцних, корозійностійких та біологічно стійких 
бетонних та ЗБ конструкцій, виготовлених за економічно ефективними 
технологіями з використанням промислових та сільськогосподарських відходів 
[5]. У зв'язку з цим необхідно зосередитися на вивченні: 
- внутрішніх корозійних процесів у бетоні з використанням місцевої 
сировини з підвищеним рівнем шкідливих домішок; 
- процесів руйнування нових видів арматури при одночасному впливі 
залізобетонних конструкцій на різні види навантажень та агресивних середовищ; 
- оптимальні технологічні параметри виготовлення нових видів 
високоміцних арматурних сталей, що забезпечують підвищену стійкість до 
корозійного розтріскування під напругою, розробка захисних покриттів для 
арматури та технологія їх нанесення; 
- нові види захисних матеріалів з використанням вітчизняної сировини, 
критерії та методи оцінки їхньої довговічності; 
- хімічні методи видалення продуктів корозії з поверхні арматури та 
корозійностійкі склади для ремонту конструкцій, що експлуатуються. 
3. Розробка та впровадження методів контролю параметрів якості та 
довговічності будівельних виробів на виробничих підприємствах [8]. 
У більшості випадків основними причинами пошкоджень є розвиток 
корозійних процесів внаслідок несприятливого впливу навколишнього 
середовища. Так, більшість шляхопроводів та мостів у містах, а також дорожні 
17 
 
покриття пошкоджуються внаслідок використання антиожеледних засобів, 
викиду в атмосферу оксидів азоту, діоксиду сірки та інших газів з двигунів 
транспортних засобів та промислових установок, а також відтавання бетону. 
Висоли на цегляних та бетонних конструкціях житлових та комерційних 
будівель та споруд становлять значну проблему для будівельників. 
Згідно з польовими дослідженнями, аналізом проектних матеріалів та 
експертними оцінками, встановлено, що від 15% до 75% будівельних 
конструкцій у різних секторах національної економіки піддаються агресивному 
впливу. Крім того, в останні роки в будівельну практику активно 
впроваджуються нетрадиційні матеріали для бетону та залізобетону (зола, шлак, 
нові види ефективних в'яжучих речовин, хімічні добавки), а також нові види 
арматурної сталі, що суттєво впливає на довговічність конструкцій. 
Зменшення ваги будівель, індустріалізація монтажу та підвищення 
архітектурної виразності відкривають шлях для нових типів конструкцій. Але зі 
зменшенням товщини «Полиць» та «Стінок» будівельні конструкції стають ще 
більш вразливими до корозії. Це призводить до руйнування конструкцій, іноді 
навіть протягом однієї зими, а іноді ще до введення будівлі в експлуатацію. 
Причинами зазвичай є низька якість бетону, неправильно підібране 
співвідношення в'яжучого до заповнювача, використання забруднених 
реактивних заповнювачів та цементів з високим вмістом лугів, високе 
водоцементне співвідношення, низька морозостійкість та високе 
водопоглинання бетону. 
Серед загальних вимог до бетонних та залізобетонних конструкцій 
найважливішою є довговічність конструкції, яка, крім початкових характеристик 
якості, повинна задовольняти вимоги безпеки та експлуатаційної придатності з 
достатнім ступенем надійності протягом заданого терміну служби під різними 
видами впливу, такими як навантаження, кліматичні та технологічні фактори, 
чергування замерзання та відтавання. Наприклад, норвезькі норми проектування 
залізобетонних конструкцій пов'язують зовнішні впливи, що призводять до 
18 
 
зниження довговічності, переважно з агресивністю середовища, поділяючи їх на 
спеціальні агресивні середовища, високоагресивні середовища, помірно 
агресивні середовища та слабоагресивні середовища. Перший тип включає 
середовища, що викликають сильну хімічну дію та потребують спеціальних 
додаткових захисних заходів [5]. Другу групу складають морська вода або її 
краплі (бризи), агресивні гази, сіль або інші хімічні речовини, а також 
замерзання та відтавання у вологих умовах. Вплив третьої групи відчувають 
зовнішні або внутрішні конструкції у вологому середовищі, а також конструкції, 
занурені у звичайну воду. Остання група стосується внутрішніх конструкцій, 
розташованих у сухих, неагресивних умовах. 
   Основними методами забезпечення довговічності на етапі проектування є 
забезпечення мінімальної товщини захисного шару та обмеження ширини 
тріщин. 
Британські норми встановлюють категорії довговічності конструкцій, поділяючи 
їх на такі: 
1) підлягають заміні; 2) підлягають ремонту; 3) експлуатуються протягом усього 
терміну служби конструкції. 
   За такого підходу важливо враховувати поняття «критичного стану», яке 
стосується значення конструкції з точки зору її несучої здатності, складності 
ремонту або заміни та наслідків, які можуть виникнути у разі її руйнування. 
Зрозуміло, що практична реалізація цього підходу вимагає великих 
статистичних даних. 
   Ключовим питанням у визначенні необхідної довговічності конструкції або 
споруди під час проектування є необхідний термін служби, який не 
стандартизований, а визначається замовником. Для тимчасових та унікальних 
конструкцій і будівель, що піддаються екстремальним або незвичайним 
впливам, необхідний рівень довговічності слід враховувати на етапі 
проектування, і можуть знадобитися зміни до рекомендованих заходів, щоб 
врахувати прямі або непрямі впливи. 
19 
 
 Хімічні впливи можуть виникати внаслідок: 
- експлуатації конструкції, наприклад, тих, що використовуються для зберігання 
рідини тощо; 
- впливу навколишнього середовища; 
- взаємодії з багатьма хімічними речовинами в газоподібній або рідкій формі, 
найчастіше розчинами кислот та солями сульфатів; 
- вмісту хлоридів у бетоні; 
- реакцій між компонентами бетону, таких як реакція мінеральних заповнювачів. 
   Фізичні впливи виникають внаслідок: 
- тертя; 
- замерзання та відтавання; 
- водопоглинання. 
Непрямі впливи виникають через деформації конструкції в цілому, окремих 
несучих або конструктивних елементів, спричинені навантаженнями, 
температурою, повзучістю, усадкою, мікротріщинами тощо. 
   Довговічність забезпечується: 
- використанням конструктивних форм, що вимагають мінімального 
водоцементного співвідношення та води для змішування; 
- формуванням конструкцій або компонентів для забезпечення хорошого 
дренажу та відсутності застою води та тріщин, через які могла б просочуватися 
вода. 
   Корозійна стійкість арматури для більшості залізобетонних конструкцій 
забезпечується захисним шаром високоякісного бетону з низькою проникністю. 
У складніших умовах потрібні додаткові захисні покриття на арматурі або 
бетоні. 
   Високоміцний бетон досягається завдяки контрольованому 
структуроутворенню та активному впливу на структуроутворення на всіх етапах 
технології [9]. Ці бетони характеризуються багатокомпонентним складом, 
20 
 
наявністю комплексних хімічних добавок, наповнювачів та додаткових 
компонентів. Вимоги також поширюються на в'яжучі речовини та заповнювачі. 
 
   Для отримання високоміцного бетону необхідно забезпечити високу щільність 
та якість цементного каменю або твердої фази, що можливо завдяки гідратації 
цементу модифікаторами структури та додатковими компонентами, а також 
підтримці резерву негідратованого цементу для усунення випадкових дефектів, 
які можуть виникнути під впливом зовнішніх факторів протягом тривалого 
періоду часу. 
Якість цементного тесту та його здатність адаптуватися до зовнішніх та 
внутрішніх впливів визначається не тільки його щільністю, але й розміром зерен 
та міжзеренними пустотами [10]. 
    Відповідно, для високоміцного бетону слід використовувати цементи з 
питомою поверхнею 5000-6000 г/см2 разом з модифікаторами, що запобігають 
агрегації частинок у водному середовищі. Такі цементи сприяють більш 
ефективному використанню суперпластифікаторів, що дозволяє виробляти 
бетонні суміші з надзвичайно низькими водоцементними співвідношеннями та 
високою щільністю твердої фази. Водночас необхідно враховувати всі вимоги до 
цементу для стандартного бетону з гарантованою морозостійкістю. 
    Спільне використання дрібнодисперсних цементів та суперпластифікаторів 
забезпечує отримання дрібніших зерен та загальної дуже дрібнокристалічної 
структури цементної пасти, чому також сприяє правильний вибір 
мінералогічного складу цементу. 
    Дрібнодисперсні наповнювачі мають значний вплив на структуру бетону. Їх 
можна умовно розділити на дві групи: 
- наповнювачі/розріджувачі цементу, які знижують його активність та 
порівнянні за розміром частинок із цементними зернами (мелений шлак, зола 
тощо); 
21 
 
- ультрадисперсні наповнювачі – мікрокремнезем та інші, частинки яких на 
порядок менші за цементні зерна та можуть розташовуватися в порожнинах між 
зернами, сприяючи збільшенню щільності затверділого цементного каменю. 
 Для отримання бетону з підвищеною міцністю міжзернові пустоти в бетоні 
необхідно заповнювати цементними заповнювачами, які більш ніж удвічі 
збільшують об'єм твердої фази при твердінні. Однак при високих 
водоцементних співвідношеннях та низькій гідратації цементу заповнювачів 
недостатньо для заповнення міжзернових пустот, залишаючи в бетоні великі 
пори та капіляри, що значно знижує його морозостійкість. Введення 
ультрадисперсних наповнювачів зменшує міжзернові пустоти в бетоні, що 
дозволяє виготовляти достатньо щільний та міцний бетон при дещо підвищених 
водоцементних співвідношеннях. Це забезпечує стійкість бетону у випадках, 
коли несприятливі зовнішні впливи починаються до того, як цементна паста 
достатньо гідратується, а бетон стає достатньо щільним [11, 12]. 
      Використання ультрадисперсних наповнювачів разом із 
суперпластифікаторами дозволяє виготовляти бетон з низьким водоцементним 
співвідношенням та дуже низьким об'ємом міжзернових пустот. За цих умов 
навіть дуже дрібно подрібнені цементи не повністю гідратуються, і в бетоні 
залишається достатня кількість негідратованих цементних зерен для компенсації 
дефектів, які можуть виникнути внаслідок впливу зовнішніх факторів протягом 
терміну служби бетону. Для забезпечення експлуатаційної надійності цей об'єм 
негідратованих зерен повинен становити не менше 10% від початкового об'єму 
цементу. 
    За цих умов наповнювачі-розріджувачі використовуються як регулятори 
міцності бетону. Вони одночасно сприяють гідратації цементу, що впливає на 
формування структури бетону та, в деяких випадках, запобігає виникненню 
дефектів, тим самим зменшуючи ризик розтріскування. 
   Наповнювач також має значний вплив на довговічність. Окрім відомих вимог 
до наповнювачів для бетону, що експлуатується в різних умовах, доцільно 
22 
 
обмежувати розмір зерен наповнювача до 10-20 мм або використовувати 
дрібнозернистий бетон. Великий заповнювач знижує стійкість бетону до 
втомного руйнування при знакозмінному впливі морозу та відлиги та інших 
факторів, що викликають неоднорідне поле внутрішніх напружень та градієнтів 
температури та вологості, а також деформацій. 
У табл. 1.1 наведене порівняння властивостей звичайного і довговічного бетонів.  
 
Таблиця 1.1 - Порівняльні показники звичайного і довговічного бетонів 
Показники  Звичайний бетон  Високоякісний 
марок 400-500 бетон 
Межа міцності, МПа 40-50 100-120 
Водонепроникність, аті 6-8 16 
-10
Коефіцієнт фільтрації води, х 10  см/с 30-40 0,5-2 
-4 2
Повітропроникність,   х 10  см /с 300-400 30-70 
Продовження табл. 2 
Коефіцієнт дифузії вуглекислого газу, 
-4 2 3,5-4,5 2-2,5 
х 10  см /с 
Пенетрація води під тиском 6 аті 8-10 1-3 
протягом 24 годин 
о
Морозостійкість (при – 20 С), цикл 300-400 700-1000 
 
 Отже, підсумовуючи вищесказане, слід зазначити, що довговічність 
бетонних конструкцій завжди визначається внутрішніми та зовнішніми 
факторами. 
    Внутрішні фактори, у свою чергу, визначаються основними вихідними 
компонентами бетону, а саме цементом та заповнювачами: 
- цемент (наявність вільних CaO, MgO, SO3, N = N2O –екв.); 
- заповнювач (може бути активним щодо лугів у формі K2O + Na2O). 
    Зовнішні фактори: вологість; температура; забруднення повітря та води; 
хімічні, механічні та біологічні впливи. 
   Достатня довговічність досягається за допомогою таких заходів: 
- врахування вимог до довговічності при проектуванні будівельних конструкцій 
(наприклад, усунення впливу опадів та агресивного середовища); 
23 
 
- правильний вибір вихідних компонентів бетону; 
- відповідний догляд за бетоном; 
- захист бетону, наприклад, просоченням або покриттям. 
    Недостатня довговічність бетону виявляється, коли конструкції мають 
естетичні дефекти, тріщини в бетоні, зовнішні ознаки руйнування бетону 
(відколи, великі тріщини тощо) та ознаки корозії [14]. 
Залежно від призначення та умов експлуатації конструкцій у кожному 
конкретному випадку, найбільш важливими можуть бути такі властивості 
бетону: 
- морозостійкість, а також стійкість до замерзання при впливі розморожуючих 
агентів та відтавання бетону під час будівництва; 
- щільність бетону, яка визначає стійкість до проникнення агресивних розчинів 
та газоподібних середовищ у бетон, наприклад, під час експлуатації резервуарів 
та сховищ; 
- атмосферостійкість (стійкість до атмосферного впливу); 
- біостійкість, тобто стійкість до біологічних впливів, наприклад, до продуктів 
життєдіяльності мікроорганізмів; 
- стійкість до карбонізації, тобто до проникнення CO2 у зовнішні елементи 
будівель або тунельні конструкції або хлорвмісних розморожуючих агентів, що 
контактують з елементами мосту; 
- стійкість до реакцій усередині самого бетону, що викликають розширення, 
наприклад, в результаті реакції луг + кремнієва кислота, утворення етрингіту та 
гідратації CaO; 
- тріщиностійкість при термічних, вологостійких, механічних та динамічних 
навантаженнях; 
- стійкість до руйнування конструкції в результаті термічної обробки або впливу 
вогню. Для забезпечення довговічності бетону лише міцності на стиск 
недостатньо. До прямих показників довговічності належать: 
1. Густина, яка визначає такі властивості, як: 
24 
 
- водостійкість; 
- водопоглинання при односторонньому або об'ємному контакті з водою; 
- газопроникність. 
2. Стійкість до почергового замерзання та відтавання у воді або сольових 
розчинах, яка оцінюється за: втратою маси; зміною об'єму; деформаціями 
розширення 
3. Глибина карбонізації, а також глибина проникнення хлоридів, що 
визначається за допомогою: 
- індикаторів або 
- індикаторних реакцій. 
4. Вплив агресивних середовищ, що визначається за: деформаціями розширення; 
втратою об'єму; втратою міцності; за допомогою ультразвуку. 
Висока довговічність бетону забезпечується такими заходами: 
- вибір відповідного розміру заповнювача; 
- інтенсивне перемішування компонентів бетону; 
Інтенсивне ущільнення (без розшарування); 
 
- використання пластифікаторів та добавок, що покращують зручність 
бетону; 
- Належний догляд за бетоном (створення заданих температурно-
вологісних умов). 
Однією з основних причин зниження міцності бетону є виробництво 
бетону низьких класів міцності з використанням високоякісних цементів, що 
призводить до збільшення водоцементного співвідношення та виробництва 
бетону зі зниженою щільністю (збільшеним обсягом пор). Тому один і той же 
клас бетону не означає еквівалентної міцності. Висока міцність вимагає високої 
густини бетону. 
Довговічність зовнішніх будівельних елементів з бетону досягається за 
рахунок: 
25 
 
- максимальне зниження водоцементного співвідношення; 
- мінімального вмісту цементу; 
- обмеження мінімальної товщини бетонного покриття; 
 
- обмеження максимально допустимого обсягу часу; 
- обмеження максимально допустимих розмірів тріщин; 
- обмеження вмісту необхідних пороутворювальних добавок. 
На будівельні конструкції у процесі експлуатації можуть впливати різні 
чинники. Агресивні середовища класифікуються за своїм фізичним станом на 
рідкі, тверді та газоподібні. Перш ніж перейти до питання класифікації 
корозійних процесів у різних середовищах, варто розглянути особливості дії та 
загальні характеристики найагресивніших середовищ [13]. 
Корозійні процеси у твердих та газоподібних середовищах фактично 
починаються і протікають лише у присутності рідкої фази. 
Вода одна із основних природних мінералів. Її властивості багато в чому 
визначають перебіг природних та технологічних процесів. Тому розгляд 
експлуатаційних рідких середовищ слід починати із звичайної води. У її 
структурі виявлено низку аномалій, спричинених сильним взаємним тяжінням 
молекул води за рахунок утворення водневих зв'язків. Незважаючи на те, що 
енергія водневих зв'язків невелика і становить всього 21-25 кДж, їхня роль у 
реакціях за участю води дуже істотна і багато в чому визначає структуру та 
властивості новостворених гідратованих форм.  
Хімічний склад озерних вод сильно варіюється і залежить від наявності 
стоку води, що визначається кліматичними факторами та рельєфом місцевості. 
Мінералізація озерних вод може бути різною – від 0,02 до 360 г/л. Озерні води, 
як і ґрунтові, можуть характеризуватись усіма видами агресивності по 
відношенню до бетону. 
26 
 
Морські (океанічні) води дуже мінералізовані. Їх основними 
компонентами є хлориди та сульфати натрію та магнію. Морські води – 
найпоширеніший тип природних вод. 
Промислові стічні води розрізняються за хімічним складом та фізичним 
станом. За хімічним складом забруднення ділиться на мінеральне та органічне, 
за фізичним станом – залежно від ступеня дисперсії: розчинене, колоїдне та 
нерозчинене. За вмістом домішок стічні води поділяються на забруднені та 
умовно чисті. 
Нерозчинні домішки включають усі частинки у вигляді суспензій 
розміром більше десятих часток міліметра, а також у вигляді суспензій, емульсій 
та пін з розміром частинок від десятих часток міліметра до 0,1 мікрона. 
Мінеральні домішки у стічних водах включають пісок, глину, частки руди, 
шлак, мінеральні солі. 
При визначенні складу стічних вод важливо знати концентрацію 
забруднюючих речовин, яка виражається в мг/л. Концентрація забруднюючих 
речовин залежить від швидкості скидання стічних вод: чим вище ця швидкість, 
тим нижча концентрація забруднюючих речовин. Концентрація забруднюючих 
речовин варіюється в залежності від часу доби (вночі вона мінімальна), пори 
року (взимку вона вища, тому що скидання стічних вод менше), а температура 
стічних вод змінюється в залежності від сезону. 
Промислові води дуже різноманітні, їх можна розділити за складом на такі 
групи: 1) вміст переважно мінеральних забруднюючих речовин (з підприємств 
металургійної та будівельної промисловості); 2) переважна кількість органічних 
забруднень (підприємства харчової промисловості); 3) змішані забруднення 
(підприємства хімічної промисловості). 
При змішуванні різних стічних вод їх компоненти швидко взаємодіють. В 
результаті відбувається осадження карбонатів кальцію, магнію та заліза, гіпсу, 
кремнезему у вигляді осаду. При зміні pH та Ех можуть випадати в осад 
гідроксиди металів, утворюватися їх сульфіди, а також виділятися газоподібні 
27 
 
продукти у вигляді H2S, CO2, SO2 та ін. Для стічних вод важливо знати такі 
показники: 
- здатність домішок до осадження (накип, пісок, пил та ін.); 
- здатність спливати на поверхню (нафтопродукти, жири, олії); 
- Здатність до коагуляції; 
- Здатність до фільтрації; 
- Питома електропровідність; 
- значення pH та Ех; 
- температура, швидкість руху, тиск та ін. 
Швидкість механічного зносу будівельного матеріалу або конструкції та умови 
їх розростання залежать від фізичних властивостей механічних домішок та 
швидкості руху стічних вод. 
Питома електропровідність стічних вод визначає їх корозійну активність по 
відношенню до бетону та арматури. Вона відображає загальний ступінь іонізації 
речовин, що містяться в стічних водах, і дозволяє опосередковано оцінити їхню 
реакційну здатність. 
Оскільки температура стічних вод може змінюватись від 4 до 90 °C і вище, цей 
фактор також необхідно враховувати при проектуванні конструкцій. У цьому 
випадку слід дотримуватись норм, наведених у СНіП 2.03.11-85, які вказують, 
що агресивність рідких середовищ збільшується в середньому на один градус, 
якщо їхня температура підвищується з норми (25 °C) до 70 °C. 
У чистій та сухій атмосфері бетон, залізобетон, сталь та природний камінь 
експлуатуються протягом багатьох сотень і навіть тисяч років без видимих змін. 
Нормальна атмосфера Землі складається з наступних компонентів, %: азот – 78, 
кисень – 20,95, аргон – 0,93, вуглекислий газ – 0,03. Решта, що становить 0,1%, - 
це водень, неон, криптон, гелій, радон, аміак, йод, перекис водню та деякі інші 
компоненти. Однак у атмосферу також потрапляють забруднюючі речовини 
внаслідок економічної діяльності. Забруднення повітря газами відбувається 
внаслідок роботи промислових підприємств, а також сільськогосподарських, 
28 
 
наприклад, тваринницьких та птахівницьких комплексів. Атмосфера підземних 
споруд може містити підвищену кількість вуглекислого газу або сірководню. 
Основними забруднювачами повітря є продукти згоряння палива на теплових 
електростанціях, в котельнях, різних паливних пристроях, двигунах 
внутрішнього згоряння і т. д. Агресивність газового середовища значно зростає в 
приміщеннях і на території промислових підприємств, в технологічних процесах 
яких обробляються гази, агресивні по відношенню до бетону або арм. Подібні 
умови можуть спостерігатись у прибережних морських районах, де аерозолі 
солей морської води підвищують агресивність атмосферного повітря. 
 
1.2 Основні фактори впливу на бетон. Відомі засоби захисту від корозії 
 
Хімічні фактори, що впливають на корозію бетону та залізобетону, 
поділяються на: 
- корозія в рідких середовищах (кислоти, луги, розчини солей); 
- корозія в газоподібних середовищах (CO2, Cl2, SO2, NO, NH3 тощо); 
- корозія в запилених середовищах (вплив твердих частинок пилу, що 
складаються з солей, таких як KCl, NaCl, NaNO3, KNO3 тощо). 
Корозія в рідких середовищах є основним типом корозії. 
Виходячи з хімічної взаємодії між іонами середовища та іонами порового 
електроліту бетону, можна виділити дві групи реакцій: 
- обмінні хімічні реакції, що призводять до утворення легкорозчинних 
солей або поганорозчинних сполук, які не зв'язані між собою; 
- реакції, що призводять до утворення поганорозчинних, добре 
кристалізованих солей. 
Аналіз реакцій першої групи показує, що найнебезпечнішими катіонами, 
що контактують з розчином бетону, є H+, Mg2+, Zn2+, Al3+, Fe3+, Cu2+ та 
NH4+. Ці катіони, поєднуючись з гідроксильними іонами порового електроліту, 
утворюють високорозчинні солі або незв'язані аморфні гідроксиди. Це знижує 
29 
 
pH порового електроліту, що сприяє гідролізу продуктів гідратації цементу та 
розвитку деструктивних процесів у цементному камені. 
У реакціях другої групи особливо важливі реакції з сульфат-іонами, а 
найнебезпечнішими є ті, що з катіонами NH4+, Mg2+, Zn2+, Al3+, Fe3+ та Cu2+. 
Розчини цих солей за агресивністю порівнянні з сірчаною кислотою. Відомо, що 
основні компоненти цементного каменю (гідросилікати, гідроалюмінати, 
гідроферити, гідросульфоалюмінати та гідроксид кальцію) стабільні лише при 
впливі пароподібної рідини, що містить вапно, розчинене в певній концентрації. 
При промиванні бетону водою або фільтруванні під тиском вапно поступово 
вимивається, цей процес називається вилуговуванням. Ця втрата вапна 
відновлюється шляхом ступінчастого гідролізу цементного каменю, але це 
призводить до його поступового руйнування. Багато основних сполук 
руйнуються в першу чергу, вивільняючи гідроксид кальцію в розчин. Отже, його 
концентрація в рідкій фазі зменшується, і менше розчиняється основних 
гідратних сполук цементу. При значеннях pH <10,17 розчиняються основні 
продукти гідратації цементу. 
Для захисту бетону від корозії I типу заходи поділяються на первинні та 
вторинні. Первинний захист: 
а) використання пуцоланового цементу або цементу з додаванням 
активного кремнезему, наприклад, 20-40% трепелу; 
б) низьке водоцементне співвідношення; 
в) інтенсивне ущільнення бетонної суміші (W4 – W8); 
Вторинний захист: 
використання різних видів гідроізоляції, таких як: 
а) бітумне покриття; 
б) гідрофобне просочення. 
Згідно з класифікацією, другий тип корозії характеризується впливом на 
бетон кислот, лугів та розчинів магнієвих солей. 
30 
 
Корозія в мінеральних кислотах. Найбільш небезпечною та поширеною з 
них є кислотна корозія, яка виникає, коли бетон піддається впливу розчинів 
мінеральних кислот, таких як HCl, H2SO4, HNO3, H2CO3, та органічних кислот, 
таких як оцтова, мурашина, масляна, щавлева тощо. Ці процеси типові для 
хімічної та харчової промисловості, а також за наявності стічних вод. 
Традиційний портландцемент витримує кислу воду з р Н > 6, при цьому 
коефіцієнт фільтрації повинен бути менше 0, 1 м/добу. 
Таким чином, бетони на будь-якому типі цементу, що працює у водах з pH 
< 6, 5, не є термодинамічно стабільними, а відрізняються. 
Кисла вода (1% розчин H2SO4) була агресивною до всіх мінералів 
цементного клінкеру, але через 3-4 тижні зразки з C3A найбільше зруйнувалися і 
зразки з C2S і C3S зберегли свою форму і деяку міцність. Знижена стійкість 
продуктів С3А до гідратації спостерігається навіть у чистій воді. 
Особливим видом корозії другого типу є вуглекислотна корозія. 
Частина вуглекислоти, що утворюється при розчиненні вуглекислого газу, 
називається вільною. Його вміст у природних водах не перевищує 150 мг/л. Дія 
води, що містить цю кислоту, залежить від багатьох факторів:  
- концентрації розчиненої вуглецевої кислоти; 
- вміст іонів кальцію та бікарбонатів у воді; 
- умови миття конструкції (під тиском, без тиску); 
- властивості бетону (його щільність і вид цементу). 
Характер контакту з водами, що містять вуглекислий газ [30], також 
сильно впливає на механізм процесів взаємодії. Коли вода не рухається або 
рухається повільно, можна встановити баланс між нею і твердою фазою 
цементного каменю, агресивна кислота частково зв'язується з утворенням 
бікарбонату, а решта є рівноважною, тобто неагресивною. Якщо вода рухається 
з великою швидкістю, то баланс не встановлюється і поступово розвивається 
корозія до повного руйнування бетону. Його можна трохи сповільнити, тільки 
зменшивши площу контакту бетону з агресивним середовищем. 
31 
 
Щоб запобігти руйнуванню бетонних конструкцій під впливом дії 
вуглекислого газу, використовується глиноземистий цемент. Пуцолановий 
цемент менш стійкий за цих умов; звичайний портландцемент швидше 
руйнується. Додавання 25% дрібноподрібненого вапняку до портландцементу 
значно підвищує його стійкість до води, що містить вуглекислий газ. 
Корозія в середовищі коагулянта. Корозія бетону та залізобетону 
відбувається за загальним кислотним шляхом у розчинах певних солей, 
утворених слабкими катіонами основи та сильними аніонами кислот. До них 
належать Al2(SO4)3, Al(Cl)3, Fe2(SO4)3 та Fe(Cl)3, які широко 
використовуються як коагулянти на водоочисних спорудах. 
Корозія в органічних кислотах. Окрім неорганічних кислот та кислих 
солей, бетон також піддається агресивній дії органічних кислот, спиртів, фенолів 
тощо. Під час експлуатації деяких типів конструкцій бетон та залізобетон 
пошкоджуються кислими стічними водами, що містять органічні кислоти. 
Органогенна корозія також спостерігається на сільськогосподарських 
підприємствах, пивоварнях, цукрових заводах, консервних заводах, 
кондитерських фабриках та інших заводах. Гідротехнічні споруди та будівельні 
конструкції, що використовуються в мікробіологічному виробництві, 
контактують з біологічно активним середовищем. 
Корозія в лужному середовищі. Розчини лугів з концентрацією >50 г/л є 
небезпечними для бетону. Вплив таких розчинів значно знижує розчинність 
Ca(OH)2, водночас різко збільшуючи розчинність кремнезему та півторних 
оксидів. Розчини NaOH є найбільш агресивними до бетону, далі йдуть розчини 
KOH, аміаку та Na2CO3. 
Третій тип корозії спричинений розвитком внутрішніх напружень, що 
виникають внаслідок накопичення погано розчинних солей у порах і капілярах 
бетону. Цей процес може виникати внаслідок кристалізації продуктів хімічних 
реакцій або кристалізації під час поглинання солей з агресивних розчинів. 
Найпоширенішим типом корозії є сульфатна корозія. 
32 
 
Зовнішні ознаки та швидкість сульфатної корозії визначаються 
концентрацією сульфатних іонів, типом катіону, хімічним та мінералогічним 
складом в'яжучого. У ґрунті, стічних водах та інших водних середовищах 
найпоширенішими сульфатами є кальцій, натрій, калій та магній. Перші три 
сульфати можуть служити середовищем для утворення ГСАК, а дія сульфату 
магнію знижує концентрацію вапна в порової рідини цементного каменю, тому 
ГСАК не може утворитися. 
Таким чином, механізм руйнування цементного каменю та бетону під дією 
сульфатів виглядає наступним чином. Незалежно від типу кристалічної решітки 
та зміни обсягу системи, накопичення твердої фази в обмеженому поровому 
просторі завжди викликає появу напруги в стінках доби, що призводить до їх 
розриву. 
Утворення гіпсових відкладень, незважаючи на їхню значну кількість, не 
завжди супроводжується небезпечними об'ємними деформаціями матеріалу. 
Слід зазначити, що властивості цементного гелю та процеси, що відбуваються в 
порах та капілярах, визначають найбільш важливі характеристики бетону. У всіх 
гідратованих цементах є напівтверда гелеподібна маса, відносне зменшення її 
кількості може бути досягнуто, зокрема, шляхом пропарювання. На ранніх 
стадіях гідратації встановлюється висока концентрація іонів, насамперед 
кальцію. Гель, що знаходиться в енергетичній рівновазі з поровою рідиною, має 
здатність до набухання, причому вище початкова концентрація вапна. Залежно 
стану продуктів корозії дифузія Ca(OH)2 може бути різною: якщо вона 
відбувається інтенсивніше, ніж дифузія іонів агресивного розчину в тіло бетону, 
на зруйнованій поверхні останнього утворюються кристали дигідрату гіпсу. 
Для захисту від сульфатної корозії використовуються добавки у вигляді 
летючої золи, що містить низькоосновні алюмінати кальцію, які практично 
повністю пов'язують гідроксид кальцію, що виділяється в процесі гідратації 
цементу, і тим самим забезпечують підвищену стійкість бетону до впливу 
середовищ, що містять сульфат. Стійкість гіпсоцементно-пуцоланових та 
33 
 
гіпсошлакових цементних в'яжучих у сульфатних середовищах обумовлена 
зниженою концентрацією CaO, оскільки CaO нейтралізується пуцолановими 
добавками або шлаками. Третій тип корозії також включає руйнівний процес 
хімічної взаємодії між компонентами бетонної суміші, наприклад процес 
взаємодії лугів, що містяться в цементі, і кремнезему заповнювачів. 
Портландцемент містить до 1-1,5% розчинних сполук (перераховуючи на Na2O). 
Їх джерелом є глинисті компоненти шихти та зола-віднесення. Значна частина 
лугів потрапляє в шихту з пічним пилом, який повертається при випалюванні 
цементу. Деякі модифікації кремнезему, такі як тридиміт, кристобаліт, 
кремнеземне скло, опал, опока, трепеле, халцедон та ін, набувають реактивної 
активності в лужному середовищі. Реакції таких типів кремнезему з цементними 
лугами призводять до утворення продуктів, які значно збільшуються в обсязі, 
що викликає виникнення руйнівного тиску в бетонному тілі. Більш того, 
заповнювач, що містить розчинні типи кремнезему понад 50 ммоль/л, вже 
здатний взаємодіяти з цементними лугами. 
Найбільш ефективним способом запобігання такому типу корозії є 
обмеження вмісту лугів у цементі до 0,6% або введення в цемент активних 
мінеральних та інших видів добавок, наприклад, карбонату літію, альбуміну та 
ін. 
На відміну від корозії бетону та залізобетону в рідких агресивних 
середовищах, процеси корозії арматури, що відбуваються в газоповітряному 
середовищі, зазвичай визначають швидкість руйнування конструкцій. 
Необхідними умовами для агресивного впливу газів на бетон є підвищена 
відносна вологість атмосфери та відповідна рівноважна вологість бетону або 
утворення конденсату на поверхні або його товщині. Нижня межа відносної 
вологості, за якої вплив агресивних газів на бетон безпечно, становить 40-45%. 
Це пояснюється тим, що через капілярно-пористу структуру бетону кількість 
вологи, що утримується на поверхні пор і капілярів, недостатньо для утворення 
34 
 
двох або більше молекулярних шарів, які вже мають властивості рідкої вологи, 
оскільки її конденсований стан обумовлено силами адсорбції. 
Для визначення корозійного стану порового електроліту стосовно складових 
частин цементного каменю і арматурної сталі, що знаходяться в контакті з кислими 
газами, використовують рівноважні значення рН, які наведені в табл.1.2 . 
 
 
Таблиця 1.2  – Види продуктів корозії залежно від рН середовища 
Кислий газ Продукт корозії Значення рН 
SO3 CaSO42H2O 7,2 
H2S CaSO42H2O 7,2 
CO2 CaCO3 8,5 
 
   Залежно від дії на бетон агресивні гази можна розділити на три групи. 
До першої групи належать CO2, HF і фторид кремнію, які утворюють 
нерозчинні та малорозчинні солі з цементним каменем у поверхневому шарі 
бетону, закупорюючи його пори. В результаті збільшується щільність бетону, 
знижується дифузійна проникність газів та уповільнюється швидкість їхньої 
взаємодії з цементним каменем. 
    Найбільший інтерес серед цих кислих газів викликає CO2, що міститься у 
атмосферному повітрі до 0,03%. У промислових повітряних середовищах 
концентрація може перевищувати 0,1%. Цей постійно діючий фактор забезпечує 
карбонізацію бетону незалежно від наявності інших газів у повітрі, що дозволяє 
розглядати карбонізацію бетону як один із процесів, що визначають швидкість 
нейтралізації бетону при дії суміші кислих газів. Інші кислі гази, як правило, вже 
взаємодіють із частково карбонізованим зовнішнім шаром бетону. 
    Карбонізація підвищує міцність бетону на 40-70%, знижує пористість та 
водопоглинання на 5%, і хоча цей процес супроводжується усадкою до 1,6 мм/м, 
тріщини в бетоні не утворюються. Тому CO2 вважається безпечним для бетону. 
Але для залізобетону діоксид вуглецю агресивний, оскільки реагує з 
гідроксидом кальцію та продуктами гідратації цементу, внаслідок чого pH 
35 
 
пористого електроліту знижується з 12,6-13 до 8,5-9, що вже небезпечно для 
арматурної сталі, пасивність якої забезпечується pH > 11,8. Друга група включає 
діоксид сірки та сірководень, які утворюють з бетоном погано розчинні солі 
кальцію. Кінцевим продуктом взаємодії є дигідрат гіпсу, що призводить до 
збільшення обсягу вихідних продуктів приблизно в 2 рази і, як наслідок, 
виникнення значних напруг і тріщин в захисному шарі бетону. Тому діоксид 
сірки та сірководень небезпечні для бетону. Ці гази особливо небезпечні для 
арматурної сталі, тому що значення pH знижується до 8 інтенсивніше, а глибина 
нейтралізації поверхневого шару бетону за два роки досягає 10 мм і більше. 
Третю групу представляють хлористий водень, молекулярний хлор, пари йоду та 
брому, оксиди азоту. Ці гази утворюють легкорозчинні солі з гідроксидом 
кальцію. Найбільш небезпечними для арматурної сталі галогеновмісні гази (HCl 
і Cl2). Так, при вологості повітря 60% і концентрації HCl 10 мг/л руйнування 
бетону починається через 10 місяців експлуатації конструкції, глибина 
нейтралізації становить 8 мм, а pH < 7. Оксиди азоту утворюють солі кальцію, 
які не стимулюють корозію арматури, але ці оксиди знижують pH і депасивують 
сталеву арматуру. 
   Вибір складів бетону та типів антикорозійного захисту здійснюється 
відповідно до [18] залежно від ступеня агресивності газів по відношенню до 
бетону та залізобетону: 
- для слабоагресивних середовищ товщина захисного шару бетону в 
залізобетонних конструкціях повинна становити не менше 20 мм, а клас 
водостійкості бетону повинен бути не нижчим за W4; 
- для помірно агресивних середовищ товщина захисного шару бетону повинна 
становити 20 мм, а клас водостійкості бетону повинен бути не нижчим за W6; 
- для високоагресивних середовищ – товщина захисного шару бетону повинна 
становити 25 мм, а клас водостійкості бетону – не нижче W8. 
- для високоагресивних середовищ – товщина захисного шару бетону повинна 
становити 25 мм, а клас водостійкості бетону – не нижче W8. Крім того, 
36 
 
рекомендується використовувати лакофарбові покриття першої та другої груп із 
товщиною лакофарбового шару від 0,1 до 0,15 мм, для помірно агресивних – з 
товщиною лакофарбового шару від 0,15 до 0,2 мм, для високоагресивних – від 
0,2 до 0,25 мм. 
Перша група лакофарбових покриттів включає алкідні, масляні, нітроцелюлозні, 
полімерцементні, органосилікатні, полівінілацетатні, органосиліконові рідини, 
друга - сополімери перхлорвінілу та вінілхлориду, третя - органосиліконові, 
поліуретанові, епоксидні, епоксидні тіоколові; четверта - епоксидні, 
епоксифенольні покриття та хлорсульфонований поліетилен. 
 
1.3 Корозія бетону: фізична і фізико-хімічна.  
 
Найбільший інтерес, з погляду впливу зовнішніх факторів, викликає бетон, 
його різновиди та залізобетон, які є найдешевшими та найбільш широко 
використовуються у сучасному будівництві. Бетон також цікавий тим, що йому 
можна надавати найрізноманітніші властивості, змінюючи його міцність, 
щільність, теплопровідність у широких межах, а з нього можна виготовляти 
збірні та монолітні конструкції різної форми та призначення. Тому розгляд 
корозії бетону та залізобетону дуже актуальний. 
В Україні щорічно виробляється 25-30 мільйонів м2 бетону та 
залізобетону, а втрати від корозії становлять 4% національного доходу, 15% 
кошторисних витрат іде на заходи щодо захисту від корозії, що становить 
приблизно 1 мільйон доларів. 
Фактори, що призводять до фізичної корозії бетону, включають нагрівання 
і охолодження, насичення водою, що чергується, замерзання і відтавання, 
циклічне насичення сольовими розчинами в присутності випарної поверхні. 
Вищезгадані фактори призводять до розвитку внутрішніх напружень та 
руйнівних процесів у бетоні внаслідок температурно-об'ємних змін компонентів, 
фазових перетворень води, кристалізації солей тощо. 
37 
 
Температурні деформації неминучі в потужних гідротехнічних спорудах 
(через внутрішній екзотермії). Вільні температурні деформації 
характеризуються коефіцієнтом лінійного розширення бетону, який залежить від 
складу та віку бетону, типу заповнювача та вологого режиму. У разі порушення 
вологобалансу між бетоном та навколишнім середовищем через нерівномірну 
дифузію вологи в об'ємі бетону можуть виникати усадкові деформації (при 
висиханні) або набухання (при насиченні водою). Сумарна усадка включає 
усадку внаслідок явищ стиснення та усадку внаслідок хімічної взаємодії 
компонентів бетону з навколишнім середовищем (наприклад, карбонізація). 
При пошкодженні морозом на бетон впливають не лише температура та 
вологість, а й фазові перетворення води та осмотичні сили. Це вивчали [20] та 
інші. Встановлено, що головну роль процесах морозного пошкодження бетону 
грає природа капілярно-пористої структури матеріалів, що впливає швидкість 
тепло- і масообміну з довкіллям. Загальна пористість поділяється на капілярну, 
садибну та гелеподібну. Морозостійкість будівельних матеріалів, включаючи 
бетон, переважно пов'язана з капілярною пористістю, яку необхідно 
мінімізувати, а для цього необхідно знизити водоцементне співвідношення до 
0,3-0,4. Для зниження його на 1% необхідно збільшити витрати цементу на 3,3 
кг/м³. 
Тому при проектуванні морозостійкого бетону потрібно використовувати 
диференційований підхід. По-перше, враховувати кліматичні умови експлуатації 
бетону: кількість циклів замерзання та відтавання та мінімальну температуру. 
По-друге, враховувати властивості компонентів бетону та вибирати 
оптимальний склад із мінімальною капілярною пористістю. Якщо водостійкість 
не грає вирішальної ролі, слід створювати цементний камінь, у структурі якого 
тонкі (небезпечні) капілярні пори чергуються з великими порами, заповненими 
повітрям. 
Бетон особливо сильно руйнується при замерзанні з одночасним впливом 
сольових розчинів. Цей тип фізичної корозії найбільш типовий для морських 
38 
 
споруд. У цьому випадку порушується не тільки термічне, вологе, але й хімічна 
рівновага. Наприклад, температура замерзання кухонної солі становить -21 °C, 
тому розчин не пройде через своє кріоскопічне значення 0 °C (як звичайна вода). 
Якщо така сіль потрапляє на поверхню бетонної конструкції, наприклад, 
бордюрного каменю, і процес дії розчину цієї солі, що утворився, буде тривалим 
(кілька зимових місяців), то при повному відтаванні через нагрівання бетон 
розпадеться на складові частини. 
Сольова корозія бетону - це тип фізичної корозії, що виникає в результаті 
кристалізації солі внаслідок капілярного всмоктування та випаровування 
мінералізованої води в умовах експлуатації бетону за позитивних температур. 
Особливо небезпечно, коли безводні солі спочатку кристалізуються у порах 
бетону, а потім, при появі відповідних умов, ці солі перетворюються на 
кристалічні гідрати. Такі перетворення, як правило, супроводжуються 
збільшенням обсягу твердої фази та виникненням значних внутрішніх напруг у 
бетонному тілі. У цьому випадку необхідно враховувати термічні напруження, 
хімічні та фазові перетворення, що сприяють розвитку осмотичних явищ, а 
також циклічний характер впливу сольових розчинів. Так, зміна температурних 
режимів протягом дня і ночі значно змінює розчинність солей, умови фільтрації 
та їхньої кристалізації, а найбільш небезпечними з точки зору осмотичного 
ефекту є високорозчинні солі. 
Для запобігання такому типу корозії необхідно використовувати бетон з 
відкритою пористістю не більше 2% або захищати його гідроізоляцією 
відповідно до [21] 
Механічний знос також відноситься до фізичних факторів і враховує всі 
види механічних впливів: удари хвиль, ефект абразії зважених частинок, ударні 
та вібраційні навантаження тощо. 
Для захисту бетонних та залізобетонних конструкцій від ударних впливів 
використовуються захисні облицювання, наприклад, сталеві листи, а також 
суцільна зварна обшивка або облицювання, що використовується як опалубка 
39 
 
при будівництві цих конструкцій. Крім того, використовується шлаколіття, що 
має дуже високу корозійну стійкість. Таке лиття також підходить як підлогове 
покриття на підприємствах чорної металургії. 
З безлічі фізико-хімічних факторів, що впливають на довговічність 
цементного каменю, бетону та залізобетону, варто виділити осмос, явища усадки 
та вилуговування. Вони можуть діяти як самостійно, і у поєднанні коїться з 
іншими чинниками. 
Найбільш яскравим прикладом руйнування бетону під впливом 
осмотичних сил є корозія бетону в результаті реакції лугів цементу із 
заповнювачами у вигляді активного кремнезему. Цей тип корозії обумовлений 
тим, що цементний камінь, а також продукти його взаємодії із заповнювачами в 
тонких шарах, здатні виявляти властивості, характерні для перегородок 
напівпроникних. Якщо по один бік такої перегородки знаходиться розчин якоїсь 
солі, а по інший — вода або розчин тієї ж солі, але меншої концентрації, то 
розчинник проникає в більш концентрований розчин доти, доки концентрації по 
обидва боки мембрани не зрівняються. Коли концентрований розчин 
знаходиться в закритій комірці, оточеній напівпроникною плівкою (мембраною), 
усередині цієї комірки виникає осмотичний тиск, що діє на її стінки. 
Запобігти цьому виду корозії [4] можливо такими заходами:  
-  обмежити вміст лугів у цементі до 0,3 % (у перерахунку на Na2O); 
-  по можливості використовувати тонкомелені гідравлічні добавки (в 
кількості не менше 15 % від маси цементу); 
-  регулювати пористість шляхом уведення хімічних добавок. 
На довговічність бетону впливають явища усадки, що супроводжують 
гідратацію цементу, які можуть зберігатися практично протягом усього терміну 
його служби. В результаті цих явищ в цементному камені виникають напруги, 
що розтягують, які концентруються в перемичках між мікропорожнинами. 
Величина напруги залежить від швидкості та ступеня гідратації клінкерних 
мінералів та інших факторів. У деяких випадках ефект такого явища призводить 
до розриву плівок цементного каменю, що знижує його фізико-механічні 
властивості. 
40 
 
 
1.4 Відомі технології проведення робіт з реконструкції конструкцій їхні 
переваги та недоліки 
 
Під час виконання ремонтно-відновлювальних робіт з метою відновлення 
експлуатаційних характеристик поверхонь основних несучих конструкцій 
промислових будівель можна спостерігати використання основних методів, 
зокрема бетонування, ін'єкцій та відновлення синтетичними матеріалами. Кожен 
метод пропонує свій унікальний підхід до досягнення основної мети ремонтно-
відновлювальних робіт, яка полягає в усуненні виявлених дефектів або 
пошкоджень конструкції. Практична реалізація цих методів використовує 
широкий спектр технологічних методів та організаційно-технологічних рішень 
для ремонтно-відновлювальних робіт. 
 
Метод бетонування 
Відновлення бетонних та залізобетонних конструкцій бетонуванням 
передбачає нанесення шару бетону або розчину на попередньо підготовлену 
поверхню конструкції, що відновлюється, одним із наступних методів: 
безпосереднє бетонування в опалубці з вібрацією, торкретування, ручне 
бетонування або штукатурення окремих дефектів. Відновлення за допомогою 
бетонного покриття усуває зовнішні (поверхневі) дефекти або пошкодження 
конструкцій, виявлені під час експлуатації, і може виконуватися як за наявності 
значного зниження несучої здатності конструкцій, так і за наявності погіршення 
інших експлуатаційних характеристик. 
Цей метод отримав широке практичне застосування завдяки діапазону 
ефективних варіантів реалізації та здатності враховувати широкий спектр 
конструктивних рішень для відновлення практично всіх несучих конструкцій. 
Можливість одночасного використання бетонних сумішей з різними добавками 
та компонентами забезпечує необхідні експлуатаційні властивості відновлених 
конструкцій за існуючих умов експлуатації. 
Нанесення бетонної суміші торкретуванням є більш ефективним при 
відновленні залізобетонних конструкцій. Цей метод дозволяє використовувати 
цілий ряд організаційних та технологічних рішень, що відрізняються методами 
змішування, технологіями транспортування та подачею компонентів. Причому, 
залежно від способу змішування компонентів, існують два типи торкрет-
установок, включаючи установку для «сухого» (торкрет-бетону) та установку 
для «мокрого» торкрет-бетону (рис. 1.1 та 1.2). 
41 
 
 
 
Рис. 1.1 - Схема установки для напівсухого торкретування: 
1 – легко-компресорна станція; 2, 10 - повітряні рукави; 3 - пневмобак з 
водою; 4 - водяний рукав; 5 - торкретована поверхня; 6 - шар торкретбетону;7 
- насадка; 8 - матеріальний рукав; 9 - цемент-гармата 
 
 
Рис. 1.2 -  Схема установки для мокрого торкретування: 
1 – бункер для торкрет-раствору; 2 - всмоктуючий патрубок; 3 - 
розчинонасос; 4 - матеріальний трубопровід; 5 - камера змішувача; 6 - 
повітряний рукав; 8 - насадка; 9 - торкретована поверхня;    10 - торкрет-шар; 
11 - електродвигун; 12 - плунжер насоса 
 
 
42 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис.1.3 -  Мокре торкетування матеріалами фірми Sika 
       Перевагою торкрет-бетону є те, що він дозволяє майже повністю 
механізувати ремонтно-відновлювальні роботи завдяки використанню 
високопродуктивної техніки та маломеханізованого обладнання [40]. Вибір 
необхідного водоцементного співвідношення та компонентного складу 
забезпечує необхідні фізико-механічні властивості бетону, що укладається на 
відновлювану конструкцію. Торкрет-бетон дозволяє наносити бетонну суміш на 
конструкцію з будь-якого положення в просторі: знизу, зверху або збоку, що є 
вирішальним фактором у відновленні конструкцій. 
Технологія відновлення конструкцій за допомогою «напівсухого» торкрет-
бетону є більш гнучкою, ніж «мокрого», оскільки дозволяє зберігати попередньо 
підготовлену суху бетонну суміш протягом багатьох годин [39] без створення 
будь-яких проблем та використовувати її за потреби. Поряд з низкою переваг, 
торкрет-бетон має один недолік: значні втрати матеріалу (бетонної суміші). Це 
негативно впливає на вартість робіт та вимагає додаткових заходів для покриття 
або захисту існуючого обладнання на основному виробничому об'єкті. 
Перспективним підходом до підвищення ефективності торкрет-реставрації в 
існуючих будівлях або тих, що реконструюються, є розробка та впровадження 
портативних, компактних комплектів обладнання, що розширить сферу його 
застосування. Досвід, отриманий у Німеччині у відновленні залізобетонних 
43 
 
конструкцій за допомогою «торкрет-бетону», також представляє інтерес для 
вдосконалення вітчизняної практики ремонту та реставрації. 
Метод відновлення поверхні синтетичними матеріалами 
 
Основна мета ремонтно-реставраційних робіт, тобто усунення дефектів та 
пошкоджень, досягається завдяки використанню нових синтетичних матеріалів 
або композитів на їх основі. Цей метод дозволяє відновити практично всі 
експлуатаційні характеристики залізобетонних конструкцій відповідно до їх 
призначення, і в першу чергу несучу здатність та захисні властивості бетону 
[22]. 
Застосування та розвиток цього методу зумовлені двома основними 
факторами: 
1) необхідністю зниження техніко-економічних витрат на традиційні 
методи реставрації; 
2) та необхідністю підвищення корозійної стійкості конструкцій, що 
ремонтуються в агресивних середовищах. 
Відомо, що руйнування промислових будівель, споруд та обладнання, що 
працюють у високоагресивних середовищах, є наслідком корозійних процесів у 
60-70 випадках зі 100 [21]. Це висуває підвищені вимоги до експлуатаційних 
якостей конструкцій, зумовлюючи необхідність встановлення захисних 
покриттів, та значно скорочує час, необхідний для проведення ремонтно-
відновлювальних робіт, оскільки довговічність захисних покриттів значно 
менша, ніж у самих конструкцій, а недотримання термінів заміни або оновлення 
призводить до накопичення дефектів, як у самому захисному покритті. 
Відновлення таких конструкцій традиційними методами та матеріалами є 
неефективним та недовговічним. Тому в останні роки все більшої популярності 
набувають різні методи відновлення конструкцій з використанням синтетичних 
матеріалів. 
Зовнішнє армування скловолокном є особливо ефективним та простим у 
виконанні. Воно широко використовується для відновлення як існуючих 
конструкцій, так і пошкоджених під час формування, транспортування та 
монтажу. 
Цей метод передбачає приклеювання 2-3 шарів скловолокна до дефектної 
ділянки конструкції після попереднього очищення та герметизації. 
Однією з переваг цього методу є можливість локального відновлення 
конструкції безпосередньо до дефектної ділянки, тобто лише пошкодженої 
ділянки. 
44 
 
Для відновлення та покращення захисних властивостей бетону щодо 
арматури, а також для підвищення його довговічності широко використовується 
просочення поверхневого шару бетону. Заходи щодо відновлення захисних 
властивостей бетону цим методом визначаються виходячи з терміну служби та 
корозійних характеристик бетону, які визначаються швидкістю капілярного 
водопоглинання та pH води, що видобувається з бетону на рівні арматури, та 
спрямовані на відновлення лужності бетону. Відновлення захисних властивостей 
бетону відбувається шляхом капілярного поглинання складу в бетон. Практика 
показує, що такі методи поверхневого відновлення залізобетонних конструкцій 
синтетичними матеріалами, як просочення, ущільнення, флютування, 
шпаклювання, гідрофобізація, просочення, широко використовуються як 
самостійно, так і в поєднанні з методами бетонування, при цьому вони 
дозволяють відновити або покращити 
Метод підливки залізобетонних конструкцій, колон, основ фундаментів, 
основ обладнання 
1. Для чого виконується підливка? 
 
 
 
 
 
Рис.1.4 - Об`єкт реконструкції 
    Під час експлуатації різних типів промислових машин та пристроїв 
випробуване навантаження передається на бетонний фундамент через 
струмопровідний матеріал. Поверхня фундаменту часто недостатньо гладка, щоб 
забезпечити рівномірний розподіл навантаження. Тому для заповнення цих 
нерівних ділянок важливо використовувати матеріал, властивості якого 
забезпечують міцне та довговічне з'єднання між машиною та фундаментом. До 
такого матеріалу належать затирки та бетони SikaL. 
45 
 
  
         
 
 
Рис.1.5 -  Місце підсилення методом підливки 
  При використанні звичайних розчинів або бетону може виникнути ситуація, 
коли під машиною з'являються порожнечі. Це може призвести до пошкодження 
стяжок та їх виривання з бетону. Така небезпека виникає при сильних вібраціях 
та усуненнях. 
Затиральні розчини повинні повністю заповнювати нерівності на поверхні, щоб 
після затвердіння витримувати необхідне навантаження. У зв'язку з цим 
лабораторія розробила затиральні розчини та бетони Sika, що відповідають 
наступним вимогам: · Рідка консистенція для оптимального заповнення 
нерівностей поверхні, що досягається за рахунок використання сполучної 
речовини у поєднанні з одним або декількома потужними розчинниками бетону; 
здатність до розподілу має бути такою, щоб розчин заповнював порожнечі без 
механічної допомоги; · швидке досягнення високої міцності - через 24 години 
при 20 ° C матеріал витримує навантаження близько 50 МПа, що дозволяє після 
цього часу встановити машини та почати їх експлуатацію. При використанні 
бетону це зайняло б щонайменше 10 днів. Максимальна міцність матеріалу через 
90 днів становить близько 100 МПа; · Довготривала стабільність обсягу та 
зносостійкість; · Динамічна 
зносостійкість завдяки 
високому значенню модуля 
Юнга. 
 
46 
 
 
 
 
 
 
 
Рис.1.6 -  Метод підливки залізобетонної колони 
   Найбільш поширеною властивістю для з'єднання машини з фундаментом, 
виконаним за допомогою підливки Sika, є контроль над збільшенням об'єму 
матеріалу. Машини, такі як: турбіни, генератори, верстати для інструментів, а 
також інше високого класу устаткування, вимагає, на сьогоднішній день, 
граничної точності, яка не може бути досягнута при використанні розчинів, що 
осідають, щодо традиційних розчинів. Більш того, завдяки використанню 
відповідного продукту, в майбутньому 
можна уникнути накладних ремонтів.  
       
 
 
 
Рис. 1.7 -  Метод підливки 
  Збільшення обсягу розчину для заповнення швів контролюється. Завдяки 
додатковому твердінню компенсується осаду таким чином, що біля основи 
опорної плити машини утворюється замкнуте з'єднання. Таке твердіння, як 
показує практика, занадто мало, щоб змістити установку, машину або 
виштовхнути її. Оскільки анкерні гвинти заливаються у процесі заповнення 
47 
 
швів, аналогічний процес відбувається у анкерних отворах. За рахунок 
розширення розчин тисне на внутрішню площину бетону з одного боку, а з 
іншого боку, розчин «закріплює» сталевий гвинт. Заповнення швів ефективніше 
при використанні анкерного гвинта. Додаткові нерівності дрібних частинок 
розчину та збільшення його об'єму в якісних розчинах для заповнення швів 
завдяки силі, що виникає після затягування анкерів, не призведуть до їх 
виривання після закінчення відповідного часу затвердіння, навіть при гладкій 
поверхні отворів анкерів. Залежно від типу сталі розмір анкера може навіть 
збільшуватися або зменшуватися в залежності від опору бетону, що призводить 
до розриву верхньої частини отвору для анкера. 
 
 
 
 
 
 
Рис. 1.8  - Діаграми, що ілюструють приріст опору і об'єму розчинів 
 
    Затиральні розчини використовуються у будівництві вже 30 років. Для того, 
щоб властивості розчину відповідали сучасним вимогам, для установки машин 
постійно ведеться інтенсивна робота з розвитку та покращення властивостей 
цього матеріалу. 
   Ще одна проблема у разі епоксидних розчинів – це модулі пружності, які 
залежать від температури (при низьких температурах смола кришиться). Крім 
того, умови приготування цього двокомпонентного матеріалу складніші і 
більшою мірою залежать від температури, ніж у разі цементних розчинів, не 
кажучи вже про економічну ефективність. Затирочний розчин досяг високого 
стандарту та використовується у всьому світі. Він відомий своєю чудовою 
якістю як затирочний розчин, у тому числі і в спеціальних варіантах. в". 
48 
 
    Розчин Сіка поставляється на будівельний майданчик у готовому вигляді, 
тобто сухий розчин потрібно лише змішати з водою. 
    Додавання іншого заповнювача, наприклад, щебеню, на будівельному 
майданчику не рекомендується з технічних чи економічних причин, оскільки 
змінюється крива та зменшується кількість цементу, що міститься в розчині, 
внаслідок чого змінюються необхідні властивості, і вони не гарантуються. Тому 
є різні типи розчинів. Залежно від товщини стяжки розрізняють розчини із 
різним розміром зерна. Так, для стяжок товщиною шару до 30 мм ми 
рекомендуємо розчин V1/10 (розмір зерна до 1 мм), для стяжок товщиною шару 
до 100 мм - V1/50 (розмір зерна 5 мм), а для стяжок товщиною більше 100 мм - 
розчинний розчин V1/160 (розмір зерна). Розчинний розчин та розчинний бетон 
відповідають не тільки основним вимогам, але й стандарту для Бетон та 
залізобетон відповідно до EN 206-1. Розчин досягає міцності, що дорівнює 
міцності бетону C45/55, через три дні. Це означає, що ці матеріали можуть 
використовуватися у всіх значних статичних елементах з бетону, залізобетону та 
конструкцій, що працюють на стиск. Склад сировини, що використовується в 
розчині для затирання, описаний нижче: 
   Залежно від сфери застосування або конкретних вимог, існують різні типи 
розчинів і бетонів для заливки Sika. У каталозі продукції та поставок компанії ви 
знайдете такі типи розчинів: 
Обробка розчину для затирання 
    Опалубка має бути добре армована. Шви основи з бетоном повинні бути 
герметизовані розчином, піском або піною. Опалубка має бути виготовлена 
таким чином, щоб товщина розчину навколо опалубки становила не менше 5 мм. 
Відкриті краї розчину повинні перевищувати 10 мм. 
 
 
 
49 
 
 
 
 
Рис 1.9 -  Вид опалубки, встановленого анкера, разом із захистом 
опалубки від „витікання розчину” а також вид анкерного отвору.  
Бетонна поверхня зволожується водою до насичення, приблизно за 6–24 години 
до заливки, щоб запобігти вбиранню води з розчину бетонною основою. У разі 
швидкого висихання, процедуру слід повторити. Анкерні отвори слід 
зволожити, а надлишки води видалити безпосередньо перед заливкою. Залежно 
від висоти затирання, рекомендується використовувати розчини з різним 
вмістом щебеню. Перед затиранням усієї поверхні анкерні отвори слід спочатку 
заповнити. Для цього рекомендується використовувати жолоб або шланг, що 
веде безпосередньо до анкерного отвору. Така послідовність необхідна, оскільки 
в анкерних отворах можуть утворюватися бульбашки повітря, які повільно 
піднімаючись вгору, створюють порожні простори під машиною. Затирання 
анкерних отворів завершують на кілька сантиметрів нижче за верхній край. 
 
 
1.5 Механізація при виконанні технологічних процесів 
 Механізація праці розуміється як заміна ручної праці машинами та 
механізмами. Головна мета механізації - підвищення технічного рівня 
виробництва, звільнення людей від трудомістких та стомлюючих операцій, 
зниження витрат та покращення якості продукції. 
Піскоструминна обробка бетонних поверхонь 
Підготовка поверхні до нанесення ремонтної суміші здійснюється 
шляхом очищення її від старого та пошкодженого захисного шару бетону на 
глибину 25–30 мм піскоструминною обробкою. 
Розглянемо два варіанти обладнання для піскоструминної обробки 
поверхонь: 
 
50 
 
Термоабразивна установка  ТАУ-100/200 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    Рис. 1.11 - Термоабразивна установка  ТАУ-100/200 
 
Термоабразивна установка TAU-100/200 може використовуватись для обробки 
поверхні старого бетону з метою покращення адгезії при нанесенні ремонтних 
сумішей, видалення ділянок пошкодженого та зруйнованого бетону перед 
реставраційними роботами. 
     При цьому слід зазначити, що ця установка призначена лише для зовнішньої 
обробки. 
     Суть технології, що використовується в установці, полягає в 
термоабразивному методі обробки поверхні. Метод заснований на принципі 
одночасного термічного та інтенсивного ударно-абразивного впливу 
двокомпонентного надзвукового струменя продуктів згоряння та частинок 
абразивного матеріалу на оброблювану поверхню. 
    Абразивні частинки подаються в газовий потік, прискорюються до 
надзвукової швидкості і разом з продуктами згоряння бомбардують поверхню, 
що обробляється. 
Додатково до комплекту поставки входить зносостійкий шланг. 
51 
 
VD25 – 20 м, тримач насадки та насадка Venture, що дозволяє працювати як при 
термоструминній, так і при звичайній піскоструминній обробці поверхонь. 
    Для забезпечення роботи установки потрібні: 
− стиснене повітря (від компресора); 
− продукти згоряння (гас, дизельне паливо); 
− абразивні матеріали (річковий пісок, гравій, корунд тощо); 
Таблиця1. 4 - Технічні характеристики установки ТАУ-100/200, норми витрати 
робочих компонентів та виробнича здатність 
Ємність баку для абразиву літрів 100(200) 
Ємність паливного баку літрів 25 
Маса установки кг 146(161) 
Максимальна довжина шлангів м до 30 м 
Робочий тиск повітря мПа 0.5 − 0.7 
Фракція абразиву мм до 2 (ГК1;ГК2) 
Охолодження сопла повітряне 
Запалювання палива електричне 
Витрати палива (керосин, дизпаливо) л./год. 9 
Витрати стисненого повітря 3
м /хв. 5.0 
Виробнича здатність очищення 2
м /год. не менше 20 
бетонних поверхонь 
Якість очистки  SA3 - SA2,5 
(згідно ISO 8501-1; 1988 / SS 05 5900) 
Витрати абразиву (річковий пісок) кг./год. 280 
Шорохуватість оброблюваної поверхні Rz30 - Rz60 
Рівень шуму dB 110 
 
     В даному випадку відбувається одночасне очищення, знежирення, видалення 
пилу, формування шорсткої поверхні необхідної якості, нагрівання та активація 
поверхні. 
     Після очищення з використанням термоабразивної технології поверхня стає 
рівномірно шорсткою, знежиреною та нагрітою до температури. 
52 
 
50-600С, а також хімічно активною. Такі властивості забезпечують високий 
рівень адгезії до нанесеної на неї ремонтної суміші. 
     Метод термоабразивного очищення характеризується високою 
продуктивністю та якістю обробки. Але цей метод особливо ефективний там, де 
традиційний метод піскоструминної обробки неефективний — наприклад, якщо 
поверхня забруднена органічними речовинами, маслянистими та бітумними 
матеріалами, нафтопродуктами, має полімерні покриття тощо. 
Термоабразивне обладнання відрізняється універсальністю, простотою 
експлуатації та мобільністю.  
Таблиця 1.5 -  Ціни устаткування 
Найменування Ціна (з НДС) 
Термоабразивна установка ТАУ-100 (100л.)  
з ручним керуванням  
Додатково для роботи установки в режимі звичайного 24240.00 
піскоструйного очищення комплекту входять:  
шланг абразивостійкий ВД25 – 20м., соплотримач, 
сопло Venture 
Термоабразивна установка ТАУ-100 (100л.)  
з ручним керуванням  
Додатково для роботи установки в режимі звичайного 25260.00 
піскоструйного очищення комплекту входять:  
шланг абразивостійкий ВД25 – 20м., соплотримач, 
сопло Venture  
 Торкретування якнайповніше вирішує завдання комплексної механізації 
укладання і транспортування бетону на значні відстані. 
     Нанесення пенетруючоі гідроізоляційної суміші “SIKA” на поверхню лотка-
сидіння виконується за допомогою торкрет-установки.  
    Розглянемо два варіанти торкрет-установок: 
Торкрет-установка АС-1 (Україна) 
 
53 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 1.12 - Торкрет-установка АС-1   
      Торкретбетонна установка АС-1 виробництва компанії «Альпсервіс» 
призначена для нанесення бетонних сумішей сухим (напівсухим) 
торкретуванням. Вона може використовуватися для ремонтних та будівельних 
робіт. Установка також може бути використана для транспортування сипких 
матеріалів на відстань до 80 м. 
Для спрощення роботи з матеріалами, упакованими в мішки, бункер 
завантаження обладнаний соплом з ситом і пилкою для розрізання мішків. 
При виконанні торкретування, крім торкрет-установки, необхідна 
наявність: резервуару для води з насосом (або наявність водопровідної мережі) 
та компресорної станції (мобільного компресора) продуктивністю не менше 5 
м³/хв при тиску 0,5-0,6 МПа (5-6 кгс/см²). 
Торкретбетонна установка АС-1 може поставлятися з електродвигуном на 
пневматичному шасі. 
Установка поставляється з основним приладдям для використання 
транспортних шлангів різного діаметра (ДК 32, ДК 42). Установка оснащена 
54 
 
варіаторним редуктором, що дозволяє плавно змінювати кількість обертів 
барабана для регулювання продуктивності. 
Основні переваги установки AC-1: 
− мобільність та компактність (вага 290 кг, габарити: 1100 x 830 x 960 мм) 
− висока надійність 
− можливість безперервної роботи (на відміну від періодичних 
завантажувальних пристроїв) 
− наявність варіаторного редуктора, що дозволяє регулювати 
продуктивність пристрою 
− можливість роботи в режимі «старт-стоп» 
− просте очищення (продування) пристрою та незначне засмічення 
шлангів 
− тривалий термін служби встановлення 
Таблиця 1.6 - Технічні характеристики установки АС-1, норми витрати робочих 
компонентів та виробнича здатність 
Продуктивність установки 3
м /год. 0.5−2.5 
Об’єм барабану  3
дм  3.0 
Діаметр робочих шлангів DN 32−42 
Максимальний розмір часток суміші мм 8 
Транспортна відстань по горизонталі м до 200 
Транспортна відстань по вертикалі м до 100 
Оберти  барабану -1
об/хв.  3.8 − 18 
Тиск повітря  мПа 0.5 − 0.6 
Витрати повітря при транспортуванні 3
м /хв. 4 − 8 
сухої суміші на відстань 40м 
Потужність електродвигуна кВт 2.2 
Підключення до електромережі  3 х 380, 
55 
 
50 Гц 
Основні розміри установки   
Довжина мм 1100 
Ширина мм 830 
Висота з ситом мм 960 
Вага (без пристосувань) кг 290 
 
В якості джерела стисненого повітря для будівельно-ремонтних робіт можна 
використати пересувну пневматичну компресорну станцію ПКС-5.25 А. 
 
                    
 
 
 
 
 
Рис. 1.15- Пересувна пневматична компресорна станція  ПКС-5.25 А 
 
 
Таблиця 1.8 -  Коротка технічна характеристика  ПКС-5.25 А 
Продуктивність установки 3
м /год. 0.5−3 
Робочий тиск повітря  мПа 0.8 
Електродвигун АИР180М4 ( 30кВт; 220/380В ) 
Режим роботи 
безперервний 
 
0 -35...+40 
Робочий температурний діапазон  С 
56 
 
Регулювання продуктивності Перемиканням  компресора на 
компресора холостий ход / пуск-стоп 
Охолодження компресора Повітряне 
  
Компресор поршневий з V-образним 
 розташуванням циліндрів 
Тип компресора ПКС-5.25 
Основні розміри установки  
Довжина мм 1845 
Ширина мм 890 
Висота мм 1070 
Вага  кг 750 
 
Вирівнювання поверхонь після нанесення ремонтної суміші 
          Для вирівнювання нанесеної  торкрет-суміші ми застосуємо штукатурно-
затирочну машину СО-86. Обробка поверхонь здійснюється шляхом 
переміщування інструменту з легким притисненням до поверхні та 
змочуванням. 
 
 
Рис. 1.16 -  Штукатурно-затирочна машина СО-86 
 
57 
 
Застосовується для вирівнювання та затирання штукатурних та інших 
сумішей, нанесених на горизонтальні, похилі та вертикальні поверхні. 
2
Продуктивність - до 50 м /час. Живлення - 36 Вольт; 200 Герц (потрібний 
перетворювач частоти ІЕ-9401 або подібний йому). Маса - 2,5 кг. 
 
РОЗДІЛ 2   АНАЛІЗ ДЕГРАДАЦІЇ ПРОЦЕСІВ В БЕТОНІ ТА АРМАТУРІ  
ЗАЛІЗОБЕТОННИХ  КОНСТРУКЦІЙ ТА МЕТОДИ  ВИПРОБУВАННЯ 
ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ 
 
2.1 Загальні методи випробування та обстеження колон 
 
     
             До найважливіших характеристик технічного стану конструкцій, елементів, 
інженерного обладнання та будівлі загалом можна віднести ступінь фізичного та 
морального зносу. 
Під фізичним зносом конструктивних елементів та будівлі загалом розуміється 
погіршення їх технічного стану (втрата експлуатаційних механічних та інших 
якостей). В результаті відбувається відповідна втрата їхньої вартості. Фізичний 
знос будівель об'єктивно неминучий. Процес збільшення протягом стандартного 
терміну служби нерівномірний. На початку експлуатації (період обкатки) фізичне 
зношування збільшується в середньому на 1,1% на рік, у ході нормальної 
експлуатації — на 0,35%, а на заключному етапі — на 1,3% на рік. 
58 
 
 
           
фото 1       фото 2 
 
 
   
фото 3                                       фото 4 
59 
 
          
        фото 5                                   фото 6 
 
 
 
   
   фото 7        фото 8  
 
 
 
 
60 
 
         
 фото 9        фото 10  
 
 
Рис. 2.1 – Аналіз обстеження залізобетонних конструкцій 
 
2.2 Методи обстеження та випробування ригелів табалок 
 
В останні роки збільшилося розкриття тріщин, а також кількість нових 
тріщин у зоні опори балок як з боку консолі, так і в прольоті. Зовнішній огляд 
балок методами, що не руйнують, показав, що всередині кожної балки бетон 
однорідний і добре ущільнений в процесі бетонування.  
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 2.2 - Залізобетонні конструкції, обстеження ригелів 
61 
 
 Посилення балок, що включало розширення колони на рівні другого 
поверху та встановлення розпірок усередині консолей на рівні третього поверху, 
не забезпечило надійної роботи балок. Це підтверджують гіпсові мітки, нанесені 
на тріщини у балках у 1975 та 2003 роках, на яких були виявлені тріщини. 
Просторова арматурна рама по висоті балок усередині монолітної колони 
переривається, а товщина стінок недостатня у зоні максимальної поперечної 
сили. 
 
 
 
 
 
 
Рис. 2.3 -  Обстеження з/б ригелів, утворення тріщін 
 
Розміщення арматури лише у консольній зоні не усуває ці проектні 
помилки. У зоні дії максимального згинального моменту над опорою з боку 
прольоту в балках виявлено недостатню кількість робочої арматури для 
сприйняття як згинальних моментів, так і поперечних сил. Аналіз обстежень 
тріщин за 1975 та 2006 роки показав, що у всіх прольотах поперечних балок у 
зонах максимальної поперечної сили є характерні наскрізні похилі тріщини, а 
ширина розкриття цих тріщин (до 1,3 мм) значно перевищує допустиме значення 
згідно з діючими проектними нормами для експлуатаційного етапу. З 
урахуванням даних та результатів випробувань кубів можна припустити 
міцність бетону 30 МПа у перевірочних розрахунках. Арматурування 
залізобетонних балок, виконане в 1976 році, до сьогодні, як правило, не 
забезпечує надійної експлуатації будівель, а в деяких балках армування взагалі 
не проводилося. 
 
 
62 
 
2.3  Методи випробування та обстеження штукатурних робіт 
 
Розглянемо метод контролю та випробування інструментальними методами 
напруги відшарування штукатурного покриття від цегляної кладки для оцінки 
адгезії зовнішньої штукатурки на прикладі фасадів Палацу культури. 
Характеристики досліджуваного покриття. Зовнішня фасадна штукатурка 
складається з цементно-піщаного розчину основи та зовнішнього армуючого 
шару. Покриття наноситься переважно на поверхню цегляної кладки. У деяких 
місцях (нижня частина пілястр) покриття наноситься на поверхню 
залізобетонних конструкцій. 
Ділянки розташовувалися на поверхнях стін та пілястр на висоті від 1,2 до 
1,7 м від рівня землі. На зазначених ділянках за допомогою циркулярної пилки 
(«шліфувальної машини») з алмазним диском були виконані квадратні розрізи 
на глибину штукатурного покриття номінальними розмірами: 50 мм х 50 мм для 
пристрою ПСО-10МГ4 та 100 мм х 100 мм для пристрою ГПНВ-5. 
До розрізів розміром 50 мм х 50 мм була приклеєна металева пластина за 
допомогою клею HILTI HIT-HY 150 MAX. У центрі розрізів розміром 100 мм х 
100 мм просвердлили отвір для кріплення анкера. 
Умови випробування. Температура навколишнього середовища під час 
випробувань знаходилася в діапазоні від -4 до +20°C. Доступ до випробувальних 
ділянок був вільний. 
Випробування проводилися не раніше, ніж через добу після приклеювання 
металевих пластин. 
 
Таблиця 2.1- Тип та основні характеристики вимірювального обладнання  
 
Зав. Дата атестації або повірки № 
Назва ВО та ЗВТ 
номер останньої наступної свідоцтва 
1. Гідравлічний прес-насос 
ГПНВ-5 з манометром №9186. серпень 
104 20.08.2011 р. 34-5316 
Похибка вимірювань зусилля 2012р. 
±3,5% 
Вимірювач адгезії 
протокол 
 ПСО-10МГ4. 
лютий  №5 про 
Основна відносна похибка №434 16.02.2012 р  
2012 р. калібру-
вимірю-вання зусилля  - не 
вання 
більше ±2% 
Лінійка вимірювальна 
металева за ДСТУ ГОСТ січень 2012 січень 2013 
б / н тавро 
427:2009.  р. р. 
Діапазон вимірювання 
63 
 
довжини від 0.01м до 1м. Ціна 
поділки 1мм 
Термометр технічний. січень  січень 
0 б / н тавро 
Ціна поділки 1 С 2012 р.  2013 р. 
 
Випробування з визначення зусилля відриву штукатурного покриття з 
основою виконувались двома приладами: адгезіметром  ПСО-10МГ4 і 
гідропресом  ГПНВ-5. 
 
 
а) 
 
  
б) 
Рис. 2.4 -  Фрагменти випробувань з визначення зусиль відриву  
приладом ГПНВ-5 (а) і приладом ПСО-10МГ4 (б) 
 
 
64 
 
  
 
Рис. 2.5- Характер відриву штукатурного покриття 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 2.6 -  Відшарування штукатурного шару парапету стіни в осях 89/60 
 
 
65 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 2.7  - Руйнування захисного шару та корозія арматури  
світлозахисних елементів в осях 55-54/67 
 
  
Рис. 2.8 -  Лущення фарби та руйнування захисного шару арматури  
світлозахисних елементів в осях 28-26/67 
 
 
66 
 
Результати випробувань.   
Міцність зчеплення (напруження відриву) штукатурного покриття з 
цегляною кладкою Rt, , розраховувалась шляхом ділення зусилля відриву  Р на 
площу А ділянки відриву. З площі ділянок 100ммх100мм виключалась площа 
отвору для закріплення анкеру. 
Результати випробувань наведені в табл.2.2 .  
Таблиця 2.2 -  Результати випробувань 
 
Механічні випробування 
№  Розміщення 
Площа 
діл. ділянки Зусилля Напруження 
ділянки Характер відриву 
випро- випробувань 2 відриву  відриву Rt, відриву А, мм  
бувань (осі) 2 
Р, Н Н/мм ( МПа) 
Прилад ГПНВ-5 
Пілястра в/о по поверхні цегляної кладки  
9510 1050 0,11 
1 71/60 
Пілястра в/о по поверхні цегляної кладки  
12270 1680 0,14 
2 75/60 
Прилад ПСО-10МГ4 
Пілястра в/о розрив розчину основи 
400 0,12 
3 78/60 3250 штукатурного покриття 
Стіна в/о 24- розрив розчину основи 
2500 600 0,24 
4 28/93 штукатурного покриття 
Стіна в/о 24- розрив розчину основи 
630 0,27 
5 28/93 2350 штукатурного покриття 
Стіна в/о 24- по поверхні цегляної кладки  
930 0,36 
6 28/93 2600 
Стіна в/о 72- по поверхні цегляної кладки  
360 0,11 
7 73/20 3180 
Стіна в/о 72- відрив  броньованого шару 
1610 0,54 
8 73/20 3000 
Стіна в/о по поверхні цегляної кладки  
1400 0,44 
9 70/20 3190 
Стіна в/о відрив  броньованого шару 
720 0,28 
10 70/20 2600 
Стіна в/о розрив цегли кладки стіни 
1490 0,51 
11 70/20 2920 
Стіна в/о розрив цегли кладки стіни 
2180 0,79 
12 70/20 2770 
Стіна в/о розрив цегли кладки стіни 
1400 0,46 
13 42/89 3020 
Стіна в/о відрив  броньованого шару 
2200 1,12 
14 42/89 1960 
Стіна в/о розрив цегли кладки стіни 
3110 1,05 
15 42/89 2970 
 
67 
 
Висновки. За результатами випробувань міцності зчеплення штукатурного 
покриття з цегляною кладкою на 15 ділянках фасадів Палацу культури 
встановлено. 
1. Напруга відшарування штукатурного покриття від основи (міцність 
зчеплення) знаходиться в діапазоні від 0,11 МПа до 1,12 МПа. 
2. У п'яти ділянках (33% від загальної кількості) відшарування відбулося 
поверхні цегляної кладки. 
У трьох ділянках (20% від загальної кількості) стався розрив розчину 
основи штукатурного покриття. 
У трьох ділянках (20% від загальної кількості) відбувся розрив 
броньованого шару штукатурного покриття. 
У чотирьох ділянках (27% від загальної кількості) відбувся розрив цегляної 
кладки стін. 
Визначення напруги відшарування металевих пластин від броньованого 
шару штукатурного покриття та від цегляної кладки стін на фасадах. 
Визначення напруг відшарування металевих пластин від броньованого шару 
штукатурного покриття та цегляної кладки стін інструментальними методами 
для оцінки адгезії зовнішнього покриття фасадів. 
Зовнішнє фасадне штукатурне покриття складається з цементно-піщаного 
базового розчину та зовнішнього броньованого шару. Покриття наноситься 
переважно на поверхню цегляної кладки. У деяких місцях (нижня частина 
пілястр) покриття нанесене на поверхню залізобетонних конструкцій. 
За 30 років експлуатації будівлі в деяких місцях штукатурне покриття 
відшарувалося від цегляної кладки. 
Результати візуального огляду перед тестуванням. Ділянки для 
випробування на розтягування металевих пластин із броньованого шару були 
вибрані на поверхнях стін та пілястр на висоті від 1,2 до 1,7 м від рівня землі. 
Ділянки для випробування на розтягування металевих пластин із цегли були 
вибрані в місцях, де штукатурне покриття було розсіяне в нижній частині стін на 
висоті від 0,2 до 0,4 м від рівня землі. 
Зовнішні дефекти на випробувальних ділянках не виявлено. Умови 
випробування. Температура навколишнього середовища під час випробувань 
знаходилася в діапазоні від -1 до +20°C. Доступ до випробувальних ділянок був 
вільний. 
 
Випробування проводилися не раніше, ніж через добу після склеювання 
металевих пластин. 
68 
 
Тип та основні характеристики вимірювального обладнання наведені у 
таблиці 2.3 
Таблиця 2.3 
Зав. Дата атестації або повірки № 
Назва ВО та ЗВТ 
номер останньої наступної свідоцтва 
Вимірювач адгезії 
протокол 
 ПСО-10МГ4. 
лютий  №5 про 
Основна відносна похибка №434 16.02.2012 р  
2012 р. калібру-
вимірю-вання зусилля  - не 
вання 
більше ±2% 
Лінійка вимірювальна 
металева за ДСТУ ГОСТ 
427:2009.  січень 2012 січень 2013 
б/н тавро 
Діапазон вимірювання р. р. 
довжини від 0.01м до 1м. Ціна 
поділки 1мм. 
Термометр технічний. січень  січень 
0 б / н тавро 
Ціна поділки 1 С 2012 р.  2013р. 
 
Фрагменти випробувань показані на рис. . 
 
  
а)                                                                      б) 
Рис. 2.9  Випробування з визначення зусилля відриву  
металевої пластини від цегли (а);  характер руйнування броньованого 
шару штукатурки при відриві  металевих дисків (б) 
 
 Результати випробувань.   
Значення напруження Rв, необхідного для місцевого руйнування цегли або 
броньованого шару штукатурки при відриві приклеєних пластин, 
розраховувалось шляхом ділення зусилля відриву Р на площу А відриву.  
69 
 
Результати випробувань наведені в таблиці 2.4.  
 
Таблиця 2.4 
Механічні випробування 
№  
Розміщення ділянки Площа ділянки 
ділянки 2 Зусилля відриву  Напруження відриву R
випробувань (осі) відриву А, мм  в, 
випробувань 2 
Р, Н Н/мм ( МПа) 
Ділянки з металевими пластинами, наклеєними на цеглу 
1 Стіна в/о 70/20 3320 3160 0,95 
2 Стіна в/о 44/85 3900 1070 0,27 
3 Стіна в/о 50/79 1970 3220 1,63  
4 Стіна в/о 50/85 1960 1400 0,71 
5* Стіна в/о 70/20 2920 1490 0,51 
6* Стіна в/о 70/20 2770 2180 0,79 
7* Стіна в/о 42/89 3020 1400 0,46 
8* Стіна в/о 42/89 2970 3110 1,05 
Ділянки з металевими пластинами, наклеєними на броньований шар штукатурки  
9 Стіна в/о 71-72/20 2380 2400 1,01 
10 Стіна в/о 71-72/20 2550 1870 0,73 
11 Пілястра в/о 48/67 1980 2480 1,25 
12 Пілястра в/о 71/60 2500 1440 0,74 
13* Стіна в/о 72-73/20 3000 1610 0,54 
14* Стіна в/о 70/20 2600 720 0,28 
15* Стіна в/о 42/89 1960 2200 1,12 
 
Примітки.  
1. На ділянках 5*-8* відбувся розрив цегли при випробуваннях міцності 
зчеплення штукатурного покриття з цегляною кладкою (протокол № 2/220-
322/12). 
На ділянках 13*-15* відбувся відрив броньованого шару при 
випробуваннях міцності зчеплення штукатурного покриття з цегляною кладкою 
(протокол № 2/220-322/12). 
2. При відриві руйнування цегли і броньованого шару відбувалось по 
контурах близьких до контурів металевих пластин  
 Висновки. За результатами випробувань з визначення напружень відриву 
металевих пластин від броньованого шару штукатурного покриття та від  цегли 
кладки стін на  ділянках фасадів Палацу встановлено. 
1. Напруження відриву  металевих пластин від цегли знаходиться в 
діапазоні від      0,27 МПа до 1,63 МПа. 
70 
 
2. Напруження відриву  металевих пластин від броньованого шару 
штукатурки знаходиться в діапазоні від 0,28 МПа до 1,12 МПа. 
3. При відриві руйнування цегли і броньованого шару відбувалось по 
контурах близьких до контурів металевих пластин. 
 
2.4  Методи виконання обстежень, випробування 
У більшості проектних установ огляд будівель проводиться спеціальними 
відділами, які виносять висновок. Воно має відображати такі області: 1) 
встановлення причин, що призвели до деформації або пошкодження конструкції 
будівлі, з розробкою рекомендацій щодо їх усунення; 2) визначення рівня 
небезпеки подальшої експлуатації окремих конструкцій, частин чи будівлі загалом; 
3) визначення можливості збільшення навантажень на конструкцію, пов'язаних із 
надбудовою, зміною функціонального призначення, технологією та іншими 
реконструктивними заходами; 4) встановлення несучої здатності конструкцій; 5) 
визначення можливості здійснення прибудов, розширень, поглиблення підвалів 
тощо; 6) виявлення факторів, що викликають протікання, замерзання, підвищений 
шум і т. д., з розробкою рекомендацій щодо їх усунення. 
При огляді несучих елементів будівлі використовуються різні методи 
отримання інформації про міцність та надійність будівельних конструкцій, серед 
яких перевага надається неруйнівним методам; деякі з них: 
Візуальний діагностичний метод вважається найпростішим. Однак недоліком 
зовнішнього огляду конструкцій є можливість помилок через недостатній рівень 
кваліфікації та досвіду фахівців. 
Механічні методи визначення міцності матеріалів за принципом дії 
поділяються на методи відбитка, віддачі, удару молотком та витягування стрижнів. 
Метод відбитка ґрунтується на дії енергії удару, в результаті якого на 
поверхні матеріалу залишається мітка. Геометричні розміри останнього 
дозволяють зробити висновок про міцність матеріалу шляхом порівняння його з 
міткою на сталевому контрольному стрижні. Для випробувань використовується 
молоток Фіделя, молоток Кашкарова або пістолет ЦНДІБК. 
71 
 
Метод віддачі (склерометричний) використовується при випробуванні 
залізобетонних та залізобетонних конструкцій. У приладі (склерометрі) масивна 
гільза під дією пружини б'є по встановленому на поверхні конструкції ударнику. 
Гільза відскакує від ударника, захоплюючи стрілку, яка рухається за шкалою. 
Міцність конструкції визначається за індикатором віддачі за калібрувальною 
таблицею. 
 
Метод відбитка ґрунтується на дії енергії удару, внаслідок чого на поверхні 
матеріалу залишається мітка. Метод забивання стрижнів використовується 
визначення міцності конструкцій по глибині занурення в тіло матеріалу під 
впливом удару постійної енергії. Для забивання стрижнів із загартованим гострим 
сердечником використовується пістолет із вибуховим пристроєм. По 
калібрувальної таблиці міцність конструкційного матеріалу визначається залежно 
від глибини проникнення стрижня. 
Метод витягування стрижнів використовується визначення міцності 
конструкційного матеріалу залежно від витрачених цю роботу зусиль. 
Найточнішими методами, що оцінюють міцність конструкційного матеріалу з 
використанням еталонних кривих, є акустичні методи. Вони реалізуються за 
допомогою електронно-акустичних пристроїв. Робота останніх заснована на 
використанні законів поширення пружних коливань у матеріалі, що дозволяє 
виявити його фізико-механічні властивості та виявити приховані дефекти. 
           Метод ультразвукових імпульсів ефективний визначення міцності матеріалу, 
наявності у ньому порожнин, визначення глибини тріщин і товщини зруйнованого 
шару матеріалу. Метод заснований на перетворенні звукового імпульсу на 
електричний сигнал. Залежно від швидкості поширення звуку між 
випромінювачами та приймачем, встановленими на протилежних площинах 
конструкції, на основі калібрувального графіка робиться висновок про міцність 
конструкції. Для визначення міцності бетону використовуються прилади УЗП-62, 
УКБ-1, УКБ-2 та ін. Для технічної діагностики утворення тріщин та оцінки стану 
бетонної конструкції в елементах будівлі використовується метод ультразвукової 
акустичної емісії, заснований на реєстрації природних пружних імпульсів, що 
72 
 
проходять через досліджуване . 
Радіометричні методи контролю ґрунтуються на використанні процесів 
взаємодії конструкційного матеріалу з певними видами іонізуючого 
випромінювання для характеристики властивостей матеріалу. Зокрема, явище 
фотоелектричного ефекту використовується визначення щільності матеріалу. 
Електрофізичні методи дозволяють визначати положення арматури в 
залізобетонних та кам'яних конструкціях, а також вологість останніх. Так, місце 
розташування та діаметр арматури встановлюються методом електромагнітної 
індукції з використанням приладів ISM, IZS-2. Вони реєструють зміну сили 
індукційного струму, який збільшується із збільшенням діаметра арматури та її 
наближення до зонда. Для визначення вологості конструкцій використовують 
методи поглинання електромагнітних хвиль. 
Нерівномірність опадів, прогини перекриттів визначаються з допомогою 
рівня. Відхилення конструкцій від вертикалі (вигини, виступи стін) вимірюються 
теодолітом. Оскільки вимірювання проводяться в невеликих приміщеннях, прилади 
мають оптичну насадку, що дозволяє зчитувати з відстані до 1,5 м. При роботі з 
насадкою апертура лінзи зменшується, тому при вимірюваннях в приміщенні 
використовується напрямна з легкою шкалою. 
У практиці огляду житлових будинків, які призначені для ремонту, зазвичай 
використовуються комбіновані методи. Аналіз деформацій та ушкоджень 
проводиться на основі виявлення непрямих ознак та послідовного усунення причин 
їх виникнення. При цьому важливо детально визначити конструктивну схему, 
виявити найбільш слабкі та вразливі місця конструкцій та елементів - ті, які 
найбільш інтенсивно схильні до впливу атмосферних, біологічних факторів, 
механічних впливів, сприймають великі навантаження, мають ослаблені перерізи і 
т. д. Результати інженерно-технічного огляду стан конструкцій, який у графічній та 
текстовій формі містить: опис усіх конструкцій, схем та матеріалів; перелік 
дефектів та пошкоджень із зазначенням причин та ступеня їх поширення; значення 
розрахункових, допустимих та фактичних навантажень; рекомендації щодо 
відновлення, посилення або заміни конструкцій. 
73 
 
РОЗДІЛ 3 ПІДВИЩЕННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ 
КОНСТРУКЦІЙ  ТА  ТЕХНОЛОГІЯ РЕМОНТУ ТА ВІДНОВЛЕННЯ 
ПОШКОДЖЕННИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ   
3.1  Новітні технології підсилення колон, плит, балок      
                         перекриття та інших конструкцій 
 
 Сучасне будівельне виробництво потребує пошуку нових прогресивних 
технологій. Однією з таких технологій сьогодні є процес торкретування, 
доцільність та ефективність якого підтверджені вітчизняною та особливо 
зарубіжною будівельною практикою. 
Торкретування – це бетонування конструкцій шляхом нанесення одного або 
кількох шарів цементно-піщаного розчину (торкрет-бетон) або бетонної суміші 
(напилюваний бетон) за допомогою цементного пістолета на поверхню опалубки 
або конструкції [50-53]. Існує два методи торкретування – вологий та сухий. 
Вологий метод напилення бетонної суміші включає розпилення, при якому 
приготовлена суміш подається у вигляді спрямованого струменя за допомогою 
спеціального бетононасосу. Сухий метод напилення суміші включає попереднє 
дозування і змішування цементу з наповнювачами перед подачею в спеціальний 
пневматичний пристрій, сопловий блок якого суха суміш зволожується водою, 
що подається під тиском, і розпорошується у вигляді спрямованого струменя. 
Торкрет-бетон – це бетонування конструкцій шляхом нанесення одного або 
кількох шарів цементно-піщаного розчину (торкрет-бетон) або бетонної суміші 
(напилюваний бетон) за допомогою цементного пістолета на поверхню опалубки 
або конструкції [24]. Сьогодні будівельний ринок широко представлений 
ефективним обладнанням різних виробників для використання у технології 
торкретування: AC-1 (Україна), ALIVA, MEYCO, Putzmeister (Швейцарія), 
REED (США), Werner Mador (Німеччина) та інші [25]. 
У сучасній технології бетону створено та широко використовується велика 
кількість складних добавок різних типів та призначень, що дозволяє 
74 
 
цілеспрямовано впливати на властивості цементного каменю та затверділого 
бетону та покращувати їх якість. 
Торкретування – це технологія транспортування торкрет-бетону від місця 
подачі до торкрет-форсунки, а також процес нанесення самого матеріалу. 
Технологія сухого та вологого способів нанесення вимагає врахування 
властивостей матеріалів, які не можуть транспортуватися та наноситися 
однаковим способом (табл.). 
Обидва методи торкретування мають свої переваги, що відображають 
специфіку умов їх застосування. 
Перевагами сухого торкретування вважаються: 
- Відсутність попереднього заповнення водою; 
- Можливість подачі суміші на великі відстані; 
- Можливість нанесення "товстого" шару за один прохід; 
- Висока продуктивність; 
- ґрунтування основи без «адгезивних» складів; 
- висока надійність та тривалий термін служби обладнання; 
- Просте очищення обладнання (продування повітрям); 
- практично відсутність засмічення шлангів та обладнання; 
- Можливість роботи в режимі "старт-стоп". 
Як показує досвід, цей метод особливо підходить для великих ремонтних 
проектів, де можна ефективно організувати пилозахист та видалення відкладень, 
де не потрібна високоякісна обробка поверхні, а зовнішній вигляд не має 
великого значення. 
Переваги мокрого методу торкретування: 
- Зниження пилоутворення; 
- однорідний склад бетону; 
- Можливість остаточного затирання; 
- Проведення робіт у стиснених умовах; 
- Мінімальна кількість відкладень; 
75 
 
- мінімальні витрати на захист будівельного майданчика з екологічного 
погляду; 
- можливість використання торкрет-машини як бетононасос; Бетон, 
виготовлений для торкретування, можна використовувати для ручного 
нанесення. 
Таблиця 3.1 -  Особливості використання різних торкрет-сумішей. 
 
Тип торкрет суміші Метод Торкрет-форсунка 
транспортування 
Сухий торкрет-бетон Підмішування у форсунці 
 Пневматична або безпосередньо перед 
Сухий торкрет- розчин подача (роторним нею: 
насосом) -води; 
 - добавки (прискорювачі 
тверднення) 
Гідравлічна подача Підмішування у форсунці 
Мокрий торкрет-бетон (поршневим або безпосередньо перед 
 насосом) нею: 
Мокрий торкрет- Пневматична - стисненого повітря; 
розчин подача - добавки (прискорювачі 
(роторним насосом) тверднення) 
 
Вибір складу торкрет-бетонної суміші, включаючи заповнювачі, воду та будь-
які добавки або армуючі волокна, повинен забезпечувати всі технологічні 
властивості та експлуатаційні характеристики, зазначені для свіжоукладеного та 
затверділого торкрет-бетону. 
Як показує практика, доцільно використовувати гранулометричний склад 
заповнювачів відповідно до схеми просіювання, представленої на рис. 1. 
Мінімальний вміст цементу в укладеному торкрет-бетоні має становити не 
менше ніж 300 кг/м³. 
Водоцементне співвідношення торкретбетонної суміші при вологому 
торкретуванні не повинно перевищувати 0,55, а при сухому торкретуванні - в 
межах 0,4-0,5. 
76 
 
Торкрет-бетон наноситься шарами (приблизно 1-6 см) за один робочий цикл 
шляхом нанесення багаторазового наступного шару на ту ж поверхню або під 
час наступного циклу після деякої перерви в роботі. У разі тривалої перерви між 
нанесеними шарами поверхню необхідно знову очистити та попередньо 
зволожити. 
 
                Стандартне сито (ISO), мм 
 
Рис. 3.1-  Гранулометричний склад заповнювачів для торкрет-бетону 
 
Кількість торкрет-бетону, що наноситься, залежить від різних факторів: 
- липкості конкретного складу торкрет-бетону (зміст цементу, прискорювач 
твердіння, частка наповнювача); 
- властивостей поверхні, яку наноситься торкрет-бетон; 
- способу торкретування; 
- характеристик торкрет-обладнання; 
- напрями нанесення (вгору чи горизонтально); 
- Наявності факторів, що ускладнюють торкретування (армування, 
водовідведення). 
Повні залишки на контрольних ситах, % 
по масі 
77 
 
- Залежно від обраного напряму роботи при нанесенні торкрет-бетону 
використовуються різноманітні методи. При нанесенні торкрет-бетону на 
горизонтальну поверхню, розташовану нижче, можна наносити шари торкрет-
бетону будь-якої товщини. Слід звертати увагу на матеріал, що розлітається, а 
матеріал, що залишився на поверхні нанесеного шару необхідно або видалити, 
або втиснути в нанесений шар торкрет-бетону. 
При нанесенні торкрет-бетону в горизонтальному напрямку (на вертикально 
розташовану поверхню) загальну товщину бетону можна наносити тонкими 
шарами поетапно, або в нижній частині - за один етап, завдаючи товсті шари 
косими смугами. При цьому способі перед нанесенням наступного шару бетону 
необхідно видалити летючий матеріал з робочої зони. 
При нанесенні торкрет-бетону вгору вага оброблюваних ділянок та сили 
зчеплення торкрет-бетону діють у протилежних напрямках, тому виникає 
необхідність нанесення тонших шарів. У цьому випадку, при деякому зниженні 
продуктивності та нанесенні тонких шарів досягається зменшення коефіцієнта 
відскоку і, як наслідок, підвищення ефективності торкрет-роботи. При цьому 
способі торкретування матеріал не впливає на якість роботи, на відміну від 
торкретування в горизонтальному напрямку. 
Бетон слід наносити перпендикулярно поверхні, що покривається (рис. 2; 3). 
Це оптимізує адгезію та ступінь ущільнення бетону, а також мінімізує 
коефіцієнт відскоку. Завдяки невеликим круговим рухам сопла забезпечується 
рівномірний розподіл торкрет-бетону. Нанесення бетону на арматуру — 
особливо відповідальна операція, яку мають виконувати лише фахівці, щоб 
уникнути утворення порожнин або про «мертвих зон» за арматурою. При заміні 
арматурних стрижнів на металофібро або інші проблеми не виникають. 
Оптимальна відстань від сопла до поверхні нанесення торкрет-бетону має 
становити 0,7–1,5 м. Як показує практика, торкретування часто проводиться на 
відстані 1,0–2,0 м. Якщо відстань від сопла до поверхні нанесення більша, 
78 
 
значно збільшується фракція відскоку та пилоутворення, що знижує 
ефективність. 
Торкребрування при капітальному ремонті чи реконструкції дозволяє 
максимально зберегти існуючі конструкції та забезпечити їх ефективну 
експлуатацію у складі відновлюваних споруд, а також гарантує мінімальну 
тривалість періоду реконструкції. 
Як показали результати досліджень, торкретування дозволяє забезпечити 
збільшення міцності конструкцій до 40% у процесі виконання робіт. 
Торкретбетон дозволяє розширити сферу застосування технології бетонування, 
оскільки покращуються фізико-механічні властивості бетону: 
- міцність на вигин - на 40% та більше; 
- міцність на стиск - на 15% і більше; 
- модуль пружності – на 5% і більше; 
- зниження усадочних деформацій більш як на 30%. 
Сьогодні існує необхідність змінити стереотипи щодо використання нових 
прогресивних технологій торкретування, а також розробити та опублікувати 
вітчизняні стандарти, які б регулювали проектування та виконання цих робіт з 
урахуванням досягнень наукових досліджень та будівельної практики [60]. 
 
 
Рис.3.2 - Керування торкрет-форсункою при рівномірному нанесенні 
торкрет-бетону на поверхню 
 
79 
 
 
Рис. 3.3 - Вплив кута, під яким ведеться торкретування, на величину 
відскоку 
 
Ін'єкція в бетон - перспективний метод ефективної гідроізоляції, а також 
підвищення міцності та щільності бетонної основи, фундаменту та підлоги. 
Ін'єкція здійснюється шляхом внесення ін'єкційного розчину в тріщини, 
порожнини та місця водопроникності. 
Ін'єкція буває двох типів: 
1. Ін'єкція для гідроізоляції бетону. 
Принцип дії ін'єкційного гідроізоляційного пристрою полягає в тому, що 
поліуретанові матеріали вводяться під тиском у пори, що фільтрують воду, та 
тріщини в конструкції, які зупиняють приплив води та залишаються 
еластичними після полімеризації. 
Водонепроникний матеріал Sika Injection-20 при контакті з водою утворює 
піну, яка тимчасово зупиняє тиск води та дозволяє проводити ін'єкцію 
поліуретанових смол. 
Поліуретанові смоли для постійної гідроізоляції Sika Injection-29 та 2300 
NV. Під тиском 150-200 атм смола проникає в пори піни та бетону, і після 
полімеризації утворює еластичну структуру безпосередньо в тілі бетону. 
Еластичність матеріалу дозволяє зберігати гідроізоляційні властивості при 
динамічних навантаженнях. 
Поліуретанові смоли використовуються для еластичної герметизації та 
заповнення сухих, вологих та водонасичених тріщин, швів та стиків у 
80 
 
надземних, підземних та інженерних спорудах, включаючи споруди питного 
водопостачання. Для створення герметичної гідроізоляції при капілярному 
підйомі вологи в цегляних та кам'яних стінах. 
З появою тріщин у бетоні можна використовувати епоксидні смоли низької 
в'язкості для міцного зчеплення. Ці смоли дозволяють відновити цілісність 
конструкції та сприяють нормальній передачі внутрішніх напруг у бетоні. 
Епоксидні смоли дозволяють заповнювати тріщини з отвором до 0,05 мм. 
Використовувані епоксидні смоли – Сікадур-52. 
 
3.2 -  Нові матеріали та їх характеристика довговічністі і 
технологічністі 
          Використання монолітного залізобетону у будівництві вимагає високої 
кваліфікації будівельних організацій, якості та культури організації та 
проведення будівельно-монтажних робіт. У період монтажу у перекритті на 
висоті -5,80 м будівлі в несучих залізобетонних плитах перекриття з шириною 
отвору та довжиною розвитку, що перевищують допустимі норми, було 
виявлено численні пошкодження та дефекти у вигляді тріщин (рис. 1, а), що 
було підтверджено під час обстеження. 
Дослідження плити перекриття шляхом сканування за допомогою приладу 
Ferroscan PS 200 (рис. 3.4) з метою визначення розташування арматури, її 
армування та захисного шару бетону загалом показали відповідність проектним 
рішенням. Одночасно було проведено дослідження визначення міцності бетону. 
Метою завдання є розробка технології посилення монолітної залізобетонної 
плити перекриття композитними матеріалами на основі результатів теоретичних 
досліджень та розрахунків [4-8]. 
У ході огляду було виявлено такі дефекти: 
81 
 
- Наявність нормальних тріщин, ширина розкриття яких на момент огляду 
становить 0,1 ... 0,4 мм, що перевищує допустиму ширину розкриття тріщин при 
повному навантаженні; 
На підставі результатів теоретичних досліджень [3] було вирішено розділити 
посилення монолітної залізобетонної плити на два етапи: 
- посилення несучих зон вздовж верхнього краю плити для сприйняття 
негативних згинальних моментів; 
- Посилення всієї плити з боку технічного перекриття (вздовж нижнього краю 
плити) для поглинання позитивних згинальних моментів; 
- Підсилення опорних зон плити для поглинання поперечних сил. 
Суть посилення опорних зон вздовж верхньої частини плити полягає в 
наступному: 
- Збільшення поперечної арматури шляхом встановлення додаткової поперечної 
арматури; 
- встановлення додаткової горизонтальної арматури у верхній зоні плити.. 
 
Рисунок 3.4 - Проведення сканування поверхні залізобетонної діафрагми 
підвального поверху приладом Ferroscan PS 200: а – сканування в приопорній 
зоні; b – характерні тріщини в обстежуваній зоні 
         В якості поперечного армування застосовувалися відрізки стержнів 
довжиною 180 мм з арматурної сталі Ø10, А400с (С400), які втоплювалися в 
82 
 
попередньо виконані шпури, заповнені епоксидною композицією ЕДМОК. 
Розташування стержнів в приопорному перерізі плити представлено на рис. 3.5 
 
Рис. 3.5  Розташування стержнів у перерізі плити: 
1 – втоплюваний стержень; 2 – заглушка; 3 – епоксидна композиціяSika 
           
Рис. 3.6 - Схема посилення монолітної плити в приопорній зоні 
колони з поперечним перерізом 500 х 800 мм 
83 
 
 
а                                      b 
Рис. 3.7 -  Втоплення стержнів в приопорній зоні:  
a – підготовка стержнів (грунтування); 
                                   b – втоплення стержнів у шпури на клею Sika 
Після втоплення стержнів у шпури, заповнені епоксидною композицією 
ЕДМОК, яка забезпечує адгезію металевого стержня з бетонною конструкцією 
(А ≥ 3,5 N/мм2), що було доведено експериментально в лабораторних умовах, 
приопорна зона готувалася до подальшої аплікації вуглецевих стрічок Sika 
Lammelen, як на рисунок. 3.8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
а                                      b 
Рис 3.8 - Підготовка приопорної ділянки до подальшої аплікації вуглецевих 
стрічок Sika: a – фрезування бетонних поверхонь;  b – підготовлена поверхня під  
аплікацію вуглецевих стрічо 
           Посилення приопорних зон по верхній грані виконувалося методом 
аплікації вуглецевих стрічок Sika, які представлені в табл. 1. Аплікація вище 
84 
 
представлених стрічок виконувалася згідно вимог [27], на клею з наступними 
характеристиками: опір на розтяг > 30 МПа; модуль пружності 9,900 – 12,100 
МПа; опір на стиск 65-80 МПа; стійкість клеєвого шва до відриву >10 МПа; 
мінімальна температура твердіння + 8° С; тривалість гелеутворення 100 г при 
кімнатній температурі 100 хв.; адгезія до бетону > 4,2 МПа 
Таблиця 3.2 
 
 
 
 
Прилипання до бетону забезпечується при умові зняття цементного молочка (з 
відкриттям зерна бетону) – це досягається методом фрезування бетонної 
поверхні на глибину 1-2 мм [63]. Технологія  аплікації вуглецевих стрічок 
представлена на рис.3ю9. 
 
 
 
 
 
Рис. 3.9 - Виконання посилення приопорних зон по верхніх гранях вуглецевими 
стрічками 
       Тип стрічки, її кількість та місце розташування приймається згідно 
розрахункових зусиль. Посилення нижньої грані приопорної зони виконувалося 
в межах загального посилення плити зі сторони технічного поверху. 
85 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 3.10 -  Схема посилення приопорних зон по верхніх гранях вуглецевими 
стрічками  Sika  типів 100/1,4 – 150/2000  та 50/1,4 – 150/2000 в осях 9-К по 
напрямках Х та Y, колони з поперечним перерізом 800 х 500 мм 
86 
 
 
Рис. 3.11 -   Схема посилення приопорних зон по верхніх гранях вуглецевими 
стрічками типу 120/1,4 – 200/2000  в осях 5-Ж по напрямках Х та Y, колони з 
поперечним перерізом 500 х 800 м 
 
Рис. 3.12 - Виконане посилення вуглецевими стрічками по верхніх гранях 
приопорних зон: а – колона по осях 7-Д; b – колона по осях 9-Д 
87 
 
Згідно результатів обстеження , одним із основних пошкоджень плит перекриття 
є нормальні тріщини, ширина розкриття яких на час проведення технічного 
обстеження становить 0,1…0,4 мм, що перевищує допустиму ширину розкриття 
тріщин від повного навантаження, звідси виникає необхідність їхнього закриття. 
         Аналізуючи сітку наявних тріщин було виділено найхарактерніші з них, що 
і підлягали склеюванню з застосуванням відповідних ін’єкційних технологій , 
рис. 3.13. 
          Вся площа нижньої грані посилюваної плити була покрита еластичною 
фарбою типу зі системи захисту бетонних поверхонь, що полегшує проведення 
розмітки розташування осей аплікованих стрічок та чіткіше читаються наявні 
тріщини. 
 
 
Рис.3.13 - Склеювання тріщин 
ін’єкційним методом: а – загальний вигляд розташування ін’єкційних пакерів 
(штуцерів); b – запресування тріщини ін’єкційним матеріалом під тиском 
         Проте, для подальшого приклеювання вуглецевих стрічок такі покриття є 
недопустимими, оскільки неможна гарантувати необхідної адгезії. Виконавши 
розмітку розташування стрічок, знімаються фарбовані покриття разом із 
цементним молочком з відкриттям зерна бетону – це досягається методом 
фрезування бетонної поверхні на глибину 2 мм. Посилення виконується у двох 
напрямках по Х та Y. 
88 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 3.14 -  Виконавча схема розташування елементів посилення центральної 
частини плити по нижній грані: а – по осі Х; b – по осі Y) 
 
 
Рисунок 3.15 - Аплікація вуглецевих стрічок 
       За виконання цього посилення відмовилися від анкерування вуглецевих 
стрічок за допомогою вуглецевих волоконних матів; для цього стрічки 
приклеювали з перекриттям 0,4 м поза критичних зон, а також в умовах 
подвійного використання монтажного клею при нанесенні стрічок вздовж осі Y. 
 
Висновок. 
    Застосована система посилення з використанням композитних клеєних 
матеріалів забезпечує подальшу нормальну експлуатацію підлоги. 
Приклад: На підставі технічного огляду будівлі можна зробити наступні 
висновки та рекомендації щодо напружено-деформованого стану конструкцій та 
89 
 
подальшої безпечної експлуатації, а саме: - за результатами досліджень фізико-
механічних властивостей ґрунтів на будівельному майданчику під фундаментом 
основи, в цілому, мають достатню несучу здатність і відповідають проектним 
вимогам: основи мергель зі стандартним опором до 4 кг/см2; - основними 
дефектами та пошкодженнями кам'яних конструкцій будинку є: тріщини та 
розшарування, а також несанкціоновані отвори. У самонесучих стінах на рівні 
першого поверху виявлено тріщини осадового характеру. На рівні четвертого ... 
восьмого поверхів несучі стіни розташовані вздовж числових осей. Їхня товщина 
становить 380 мм. Дефектів та пошкоджень, за винятком несанкціонованих 
отворів у деяких місцях, не виявлено. 
   Дефекти у вигляді тріщин та намокання виявлені у цегляних несучих стінах на 
рівні другого технічного поверху, зокрема, вздовж осей 1…4. Причиною 
виникнення тріщин у цих ділянках стін є нерівномірний розподіл навантаження 
від розташованого вище каркасу та відсутність монолітного залізобетонного 
поясу. Слід зазначити, що несанкціоноване розміщення будь-яких отворів у 
цегляних несучих стінах заборонено навіть на початковій стадії проектування; - 
у всіх балках каркаса на рівні третього поверху є вертикальні тріщини із 
шириною розкриття 0,05-1,3 мм (допустима ширина розкриття тріщин для 
конструкцій цього типу становить 0,3 мм). 
   В останні роки збільшилося розкриття тріщин, а також кількість нових тріщин 
у несучій зоні балок як з боку консолі, так і в прогонової частини [2]. Зовнішній 
огляд балок методами, що не руйнують, показав, що всередині кожної балки 
бетон однорідний і добре ущільнений при бетонуванні. Міцність бетону в 
балках каркасу визначали за допомогою молотка Шмідта з наступним 
статистичним аналізом на комп'ютері.  
   Просторова арматурна рама по висоті балок усередині монолітної колони 
переривається, а товщина стінки недостатня у зоні максимальної зсувної сили. 
Арматурне розташування лише у консольній зоні не усуває ці проектні помилки. 
У зоні максимального згинального моменту над опорою з боку прольоту 
90 
 
виявлено недостатню кількість робочої арматури в балках для поглинання як 
згинальних моментів, так і зсувних сил. Аналіз даних обстеження тріщин за 1975 
та 2006 роки показав, що у всіх прольотах поперечних балок у зонах 
максимальної зсувної сили є характерні наскрізні похилі тріщини, а ширина 
розкриття цих тріщин (до 1,3 мм) значно перевищує допустиме значення згідно з 
діючими проектними нормами для етапу експлуатації. З урахуванням даних та 
результатів випробувань кубиків можна припустити міцність бетону 30 МПа у 
розрахунках перевірки. Посилення залізобетонних балок, проведене в 1976 році, 
до сьогодні, як правило, не забезпечує надійної експлуатації будівель, а в деяких 
балках армування взагалі не проводилося. З проведених перевірочних 
розрахунків ясно, що здатність за згинальним моментом від повного 
розрахункового навантаження не забезпечується в жодному перерізі (рис. 3.16). 
 
Рис. 3.16 -  Габаритні розміри та  схема розташування композитних стрічок і 
матів при посиленні вузла балки Б-9 на технічному поверсі  
   У балочних рамах потрібне армування (84,7 см²), що значно перевищує 
прийняту у проекті. Несуча здатність при дії згинального моменту в похилому 
перерізі від грані колони до зосередженого навантаження (при С0 = 910 мм) не 
забезпечується при дії повного розрахункового навантаження - Mrozr = 1776 
кНм < M = 4724 кНм; у похилому перерізі від грані колони до перерізу вздовж 
грані отвору в діаметрі (Со=2200 мм) несуча здатність при дії повного 
розрахункового навантаження не забезпечується - Mrozr = 3280 кНм < M = 5839 
кНм (рама) < M = 7199 кНм (балка). З умови міцності вздовж похилої стиснутої 
91 
 
смуги, у перерізі поперечної балки, де утворилися похилі тріщини, здатність, що 
несе, при фактичних навантаженнях не забезпечується. Всі сучасні методи 
розрахунку, як класичні, так і комп'ютерні (програмні комплекси «СКАД», 
«Мономах»), вказують на недостатні параметри опалубки та фактичне 
армування балок у зоні дії максимальних згинальних моментів та поперечних 
сил. У проекті до нульової точки було доведено лише стрижень 2О32А-Ш, а за 
нульовою точкою моментів стрижні були доведені лише до довжини 290 мм; 
тобто вони не мають надійного анкерного кріплення. За розрахунками, задля 
забезпечення міцності при повної розрахункової навантаженні необхідно 
довести стрижень 6О36А-Ш до довжини 20д = 720 мм за нульовою точкою 
моментів; тобто, пропустити його через весь поперечний переріз колони. Для 
цього необхідно, поряд зі збільшенням поперечного перерізу балки, застосувати 
додаткове армування з композитних матеріалів як у зоні дії максимальних 
позитивних, так і негативних моментів, що згинають. 
    У перерізі поперечних балок від краю колони до зосередженого навантаження 
слід приклеїти мати з композитного матеріалу. При огляді каркасних 
конструкцій проектна організація виявила суттєві відхилення від проекту у 
вузлах збірних колон, тому в проекті було передбачено комплексне армування 
колон і балок шляхом виконання залізобетонних каркасів постійного перерізу 
для колон у підвалі та на першому поверсі, а також у третьому поверсі у вигляді 
каркасів змінного перерізу з розширенням під балками, щоб каркаси, а також 
зменшено проліт балки для забезпечення несучої здатності вертикальних 
перерізів з існуючим поздовжнім армуванням. Балки на технічному поверсі 
армовані металевими розпірками. На жаль, це армування недостатньо ефективне 
для виконання поставлених завдань. Ми вважаємо за необхідне виконати 
додаткове армування залізобетонної балки розпірками з боку консольних 
перерізів із прямим бетонуванням металевими каркасами. Збільшити товщину 
стінки балки в зоні максимальної сили зсуву на бетоні, а також додатково 
92 
 
приклеїти композитні стрічки і мати для визначення реально існуючих моментів 
і зсувних сил. Закласти тріщини шляхом ін'єкції. 
 
    Виконане армування забезпечить нормальну подальшу експлуатацію балок та 
будівлі загалом. При виконанні армування ми вважаємо за недоцільне 
створювати протидіючі сили з боку розпірок. Мета армування - розміщення 
додаткових опор, які не змінять конструктивну схему залізобетонної балки. При 
включенні елементів армування в повну конструкцію знижуються згинальні 
моменти в опорах. Додатково встановлене армування та плити забезпечують 
несучу здатність конструкції. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 3.17 
 
93 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 3.18 - Схема дефектів та виконання ін’єкції типових тріщин  та посилення 
балок композитними стрічками та матами на технічному поверсі a, b – типове 
розташування тріщин та шпурів у вузлі балок; c, d – процес виконання ін’єкції 
тріщин; e – раковини у вузлі з’єднання балки ПР-1 та основної балки Б-9; f, g, h – 
процес посилення балок композитними стрічками та матами 
           
       Закриття (склеювання) тріщин, спричинених механічним впливом. З 
технічних причин для склеювання тріщин було запропоновано використовувати 
двокомпонентний поліуретановий склад «Сіка» завдяки його здатності 
поглинати значні стискаючі сили (> 60 Н/мм²) та забезпечувати адгезію до 
бетону (> 2,5 Н/мм²). 
 
Рекомендується пресувати матеріал методом упорскування під тиском з 
використанням спеціальних бурових фітингів (пакерів) (рис. 3) та ручного 
поршневого насоса Desoi HP-30LD. 
Закриття (склеювання) тріщин, спричинених механічним впливом. З технічних 
причин для склеювання тріщин, викликаних механічним впливом, було 
запропоновано використовувати двокомпонентний поліуретановий склад 
завдяки його здатності поглинати значні стискаючі сили (> 60 Н/мм²) та 
забезпечувати адгезію до бетону (> 2,5 Н/мм²). Рекомендується пресувати 
матеріал методом упорскування під тиском з використанням спеціальних 
94 
 
бурових фітингів (пакерів) (рис. 3) та ручного поршневого насоса Desoi HP-
30LD. 
         Виходячи з цих параметрів визначався загальний об’єм тріщин (пустот). 
Розрахунковий розхід матеріалу становить біля 1,1 кг/л пустоти. 
 
         
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 3.19 - Схема дефектів та 
виконання ін’єкції типових тріщин  та посилення балок композитними стрічками 
та матами 
 
З економічних міркувань примусового склеювання тріщин використовувався 
поліуретановий інжектор, оскільки більшість тріщин мають розкриття до 3 мм. 
У випадках тріщин із розкриттям більше 6 мм інжектор слід модифікувати 
(додати). 
Також необхідно використовувати його для тріщин з шириною розкриття більше 
0,3 мм, у випадках, коли тріщини розташовані строго перпендикулярно або 
інжектор може витікати з тріщини (верхня полиця балки). 
Аналізуючи сучасні матеріали, доступні на ринку для вирішення цього типу 
завдань, рекомендується використовувати поліуретанові композити, які останнім 
часом показали хороший ефект і все частіше використовуються для силового 
з'єднання тріщин в конструкціях, оскільки вони володіють кращими 
показниками проникнення, кристалізуються у вологому середовищі, еластичні і 
95 
 
часто обов'язкові, особливо мм). Ми вважаємо розкриття тріщини та зміну її 
довжини (рух тріщини) суттєвими, а також ступінь змочування. Керуючись 
цими умовами, кожен випадок (тріщину) слід оцінювати окремо. При виборі 
конкретного матеріалу слід звертати увагу на тип і характер тріщин, причини 
появи, постійне або змінне розкриття тріщини, ступінь зволоження. На спосіб 
ін'єкції особливо впливають: односторонній або багатосторонній доступ до 
тріщин, волого-теплові умови, а також відповідний тиск, що вибирається для 
вдавлювання інжектора. Інжектор повинен характеризуватись наступними 
властивостями: хороша плинність та проникнення без утворення засмічень 
(пробок), змочування та адгезія (адгезія до поверхні бетону та стінок тріщин).            
Осн овні характеристики інжектора для його придатності до вирішення такого 
типу завдань такі: щільність – яка має бути низькою для кращого проникнення 
вглиб тріщини з малим опором просочення. Отримання хорошого показника в 
цьому випадку за допомогою розчинників вважається неприйнятним, оскільки 
губляться характеристики міцності матеріалу; поверхневе натягування 
інжектора має бути незначним для отримання відповідно значного зволоження 
поверхонь бетону. Це особливо важливо для зволожених тріщин, де інжектор, 
що входить, повинен створювати «опуклий» меніск. Час обробки повинен бути 
таким, щоб кристалізація матеріалу не відбувалася до заповнення всього обсягу 
тріщин. З іншого боку, знову ж таки, тривалий час кристалізації може призвести 
до витікання інжектора з деяких капілярів, утворення повітряних кишень 
(пробок), особливо у випадках, коли у нас обмежена можливість поверхневого 
закриття тріщин. Усадка інжектора повинна бути мінімальною, щоб не 
знижувати адгезію і тим самим уникати локальних протікання та небажаної 
напруги в інжекторі під час його кристалізації. Навпаки, невелике набухання 
інжектора корисне [10]. 
96 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 3.20 - Ін’єктування 
 
Ін'єктор для заповнення тріщин буде корисним лише в тому випадку, якщо 
він забезпечує достатню адгезію до бетону та арматури, а також достатню 
міцність. Це стосується насамперед до міцності зчеплення та герметизації 
тріщин у бетоні зі змінною шириною отвору по довжині. Зазвичай 
передбачається, що адгезія ін'єктора до бетону має бути більшою за 1,5 МПа. 
Критичним параметром є еластичність ін'єктора стосовно руху тріщини, тобто. 
його придатність для розшарування. Згідно з німецькими стандартами «ZTV-
Riss-93», для тріщин з отвором більше 0,3 мм, заповнених поліуретановими 
ін'єкторами, зміна ширини тріщини отвору може досягати 5%, а для тріщин з 
отвором більше 5 мм — навіть до 10%. Для тріщин з отвором більше 0,1 мм, 
заповнених епоксидними композиціями, допускається зміна ширини тріщини 
отвору по її довжині не більше 0,03 мм. Це основна умова, за дотримання якої 
допускається використання поліуретанових ін'єкторів. 
При свердлінні отворів слід дотримуватися обережності, щоб не 
пошкодити існуючу арматуру конструкції, що ремонтується. Просвердлені 
97 
 
отвори слід очищати від пилу за допомогою вакуумного очищення (пилососу). 
Часте використання продування конструкції стисненим повітрям може 
призвести до закриття тріщин. Залежно від типу тріщини і типу матеріалу, що 
ін'єктується, тріщина закривається поверхнево або залишається відкритою. 
Поверхневе закриття здійснюється епоксидною шпаклівкою або 
полімерцементом, щоб уникнути втрат ін'єктора при його втиску під тиском. 
Технологія посилення несучих залізобетонних конструкцій композитними 
матеріалами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 3.21-  Влаштування посилення композитними стрічками   
 
Для армування використовувалися композитні стрічки на основі 
епоксидних смол з вуглеводневими волокнами типу S&P CFK-Lamellen 120/1,4 
мм (150/2000) і типу 100/1,4 мм (150/2000), які кріпилися на двокомпонентному 
епоксидному коноплі2 закріплювалися за допомогою композитних матів із 
вуглецевого волокна S&P C Sheet 240 (200 г/м2) з використанням епоксидного 
клею Resin 55 [7]. 
Паралельно з вивченням загального стану конструкцій будівлі басейну 
проводилися вимірювання для визначення внутрішньої та зовнішньої вологості 
та солоності залізобетонних стін та стель з використанням методу, описаного у 
98 
 
[16]. За результатами вимірювань середнє вологість W = 8,6% < 10%. Тому для 
ремонтно-відновлювальних робіт використовувався метод ін'єкційного 
пресування матеріалів під тиском (виконання гідроізоляції та ремонт тріщин) 
(рис. 3). Технологія проведення ремонтних робіт (підготовка поверхні стіни в 
області свердління отворів, встановлення анкерів, робота з ін'єкційним 
пістолетом, заповнення отворів ремонтним матеріалом та зміцнення поперечних 
балок та конструкцій перекриттів вуглецевими стрічками) [17]. 
 
Рис. 3.22 Тріщини в монолітних залізобетонних балках та плитах перекриття та 
покриття і порядок склеювання тріщин 
99 
 
 
Рис. 3.23 -  Схема влаштування посилення композитними стрічками   
100 
 
 
Рис. 3.24 -  Схеми розташування посилення плит перекриття a та покриття b 
технічного поверху басейну композитними стрічками Sika  
101 
 
 
Рис. 3.25 -  Посилення плит перекриття технічного поверху басейну 
композитними  
 
3.3  Виконання роботи по реконструкції будинків та споруд 
Проведення ремонтно-відновлювальної роботи 
Ремонт та реставрація залізобетонних конструкцій є комплексом технологічних 
процесів, що виконуються в заздалегідь визначеній послідовності: 
1. Підготовчі роботи – монтаж основного та допоміжного обладнання, 
підготовка поверхні шляхом видалення зруйнованого бетону піскоструминним 
апаратом, видалення пилу поверхні; 
2. Реставраційні роботи - укладання арматурної сітки на підготовлену поверхню, 
зволоження поверхні, нанесення клею Sika MonoTop - 910N, нанесення 
ремонтної торкрет-бетонної суміші на основі цементу, піску і комплексної 
полімерної добавки Sikacrete - PP1 TU на підготовлену та очищену поверхню 
кельмами, нанесення фінішного покриття Sikagard – 720 EpoCem на відновлену 
поверхню; 
Комплекс торкрет-бетонних робіт включає: підготовку поверхні, пошарове 
нанесення торкрет-бетону, догляд за свіжонанесеним торкрет-бетоном, контроль 
якості. 
Торкрет-бетонне покриття може бути нанесене до проектної товщини відразу 
або пошарово, що визначається проектом. 
102 
 
Торкретування залізобетонних поверхонь має виконуватися відповідно до таких 
вимог: арматурна сітка повинна мати осередки не менше 100 х 100 м з діаметром 
дроту 2-4 мм і розташовуватися на відстані не менше 2 см від поверхні. 
Як суха суміш для торкретування допускається суміш цементу, піску (1:3) і 
комплексної полімерної добавки Сікакрете – ПП1 ТУ (4-10% від маси цементу). 
На запланованому майданчику під час виконання робіт з армування 
залізобетонних конструкцій необхідно: 
- видалити зруйнований та ослаблений бетон; 
- очистити арматуру від іржі; 
- за необхідності замінити зруйновану арматуру; 
- очистити поверхню (промити, продути стисненим повітрям) від 
бруду, пилу, олії, фарби тощо; 
- Встановити арматурну сітку на підготовлену поверхню; 
- зволожити бетонну поверхню водою; 
- нанести клей Сіка Монотоп – 910Н; 
Нанесення торкрет-бетону рекомендується шаром завтовшки не менше 5-7 мм за 
один прохід. При використанні швидкотвердіючих сумішей допускається 
збільшення товщини шарів. 
Торкрет-бетон слід наносити горизонтальними смугами послідовно знизу 
нагору, рівномірно переміщуючи сопло по спіралі вздовж смуги. Довжина 
бетонованої ділянки і, відповідно, довжина та ширина горизонтальних смуг на 
цій ділянці вибираються в залежності від організації та обсягу робіт. 
При нанесенні покриття необхідно забезпечити перекриття свіжого шару 
нанесеним раніше покриттям не менше ніж на 20 см. 
При нанесенні струмінь торкрет-бетону має бути спрямована 
перпендикулярно до бетонованої поверхні, а відстань від сопла до поверхні 
повинна становити 0,7-1,5 м. 
103 
 
Товщина торкрет-покриття повинна контролюватись за допомогою 
спеціальних міток (з цементного тесту або у вигляді металевих штифтів), що 
встановлюються у найбільш характерних точках. 
Для запобігання деформаціям та збереженню структури свіжозалитого 
бетону в проекті слід встановити мінімальні інтервали між нанесенням 
наступних шарів, які повинні бути визначені на місці, виходячи зі швидкості 
затвердіння бетону, температури повітря та інших факторів, що визначають 
терміни необхідної міцності, що встановлюється торкрет-бетоном. При цьому 
кожен наступний шар торкрет-бетону допускається наносити після того, як 
попередній шар набере міцність щонайменше 1 МПа. 
Водовміст у суміші встановлюється (регулюється) штукатуром-
розпилювачем на основі візуальної оцінки: у разі занадто сухої суміші слід 
збільшити витрату води, а при розпиленні свіжозалитого бетону – зменшити до 
припинення розпилення. 
 
У період схоплювання та затвердіння торкрет-бетон необхідно захищати 
від замерзання, висихання, ударів, механічних пошкоджень та хімічної дії до 
досягнення міцності не менше 1 МПа. 
Через добу після нанесення торкрет-бетон необхідно зволожувати 
струменем води не менше ніж 2 рази на день протягом 7 днів. При відносній 
вологості понад 90% торкрет-бетон можна поливати раз на день. 
При температурі повітря нижче +5°C зволоження торкрет-бетону не 
потрібне. 
Щоб уникнути попадання води із сопла в шланг подачі сухої суміші, під 
час перерв між нанесеннями покриття сопло слід тримати опущеним донизу. 
Для забезпечення роботи окремих механізмів технологічного обладнання 
їх електричні кабелі, повітряні та водяні шланги повинні бути обладнані 
швидкороз'ємними з'єднаннями для підключення обладнання до відповідних 
комунікацій. 
104 
 
 
Організація торкрет-бетонних робіт має визначатися загальною схемою 
організації будівництва, тобто. транспортною схемою, прийнятою у проекті, 
типом використовуваної у будівництві техніки, типом сухої суміші, технологією 
торкрет-бетонних робіт тощо. 
Гідроізоляційний торкрет-бетон може використовуватися практично у всіх 
будівлях та спорудах, що експлуатуються під одностороннім тиском води або 
будь-якої рідини. Звичайна товщина торкрет-бетону у разі становить 
щонайменше 20-30 мм.  
За результатами статистичних досліджень, 85-90% залізобетонних 
конструкцій мають пошкодження поверхневого шару, з яких лише близько 30% 
мають серйозні руйнування. Більшість пошкоджень легко визначається 
візуальним оглядом конструкції без використання спеціального обладнання: 
- поява збільшеної кількості спрямованих сітчастих тріщин (рис. 3.26) 
- Поява зон підвищеної пористості після впливу вологи (рис. 3.27 а, б) 
- Поява слідів корозії арматури на поверхні 
- Тріщини в арматурних каналах (рис. 3.28) 
- набухання і розширення бетону вздовж арматури, що корродує. 
 
Рис. 3.26 -  Спрямовані мережеві тріщини 
105 
 
При виборі конструктивно-технологічних рішень з ремонту поверхонь 
залізобетонних конструкцій важливу роль відіграє вірогідність оцінки ступеня 
пошкодження і визначення фактичної несучої здатності конструкцій з 
урахуванням наявних порушень, включаючи й ті, що викликані процесами 
корозії 
   
 
 
 
 
 
а) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
б) 
 
Рис. 3.27 -  Прояв зон підвищеної пористості після впливу вологості: 
а – залізобетонна стіна в сухому стані; б – після зволоження 
106 
 
 
 
Рис. 3.28 -  Тріщини по арматурних ходах 
 
У сучасному будівництві при реконструкції залізобетонних та 
залізобетонних конструкцій та будівель все більша перевага надається 
проникаючим гідроізоляційним матеріалам. Цьому є низка причин. До них 
відносяться їх фізико-механічні властивості, такі як морозостійкість, 
водостійкість, адгезія до відновленого бетону, стійкість до агресивних 
середовищ та інші, а також здатність відновлювати структуру бетону та 
приводити арматуру до пасивного стану. Проникні матеріали також є екологічно 
чистими продуктами, що має велике значення з огляду на вимоги сучасного 
будівництва. Я порівняв проникаючі матеріали двох виробників з України, щоб 
отримати їх порівняльні характеристики для бетону, що зазнавав впливу 
агресивного середовища. Експеримент проводився у лабораторії. Для цього було 
виготовлено зразки низькоміцного та водостійкого бетону марки (W2) 
розмірами 200х200х20. Для приготування бетонної суміші використовувався 
шлаковий портландцемент марки М200, а як дрібний заповнювач — кварцовий 
пісок з гранулометричним модулем 1,5. Співвідношення цементу до піску 
складало 1:3. Співвідношення води та цементу в бетонній суміші становило 0,5. 
107 
 
Щільність цементного розчину – 20%. Оскільки жорсткість бетонної суміші 
була менше 20 с, бетон поміщали у форми на вібростолі. Бетонний розчин 
поміщали попередньо змащені форми. Формування зразків на вібростолі 
припиняли, коли бетонна суміш повністю осідала, її поверхню вирівнювали і на 
ній з'являвся тонкий шар цементного розчину. Виготовлені зразки тверділи у 
нормальних умовах (при температурі 20±2°C та вологості повітря не менше 
95%). Зразки витягували з форм на п'ятий день після виготовлення, а загальний 
час затвердіння зразків у ванні з водяним затвором становив 28 днів (згідно з 
ГОСТ 10180). Потім на поверхню наносили 5-міліметровий шар проникаючої 
гідроізоляції, і цикл витримки зразків у ванні з водяним затвором повторювали 
протягом 28 днів. Зразки перевірялися на повітронепроникність експрес-
методом адгезії з використанням динамометра. Отримані результати 
дослідження наведено у таблицях 3.2, 3.3 та 3.4. 
Таблиця 3.3-  Показники контрольних зразків 
 
Опір бетона 
№ п/п прониканню повітря, Морозостійкість Водонепроникність 
3
с/см  
1 1,1 < 50 W2 
2 0,9 < 50 W2 
3 3,2 75 W4 
4 2,4 50 W2 
5 2,1 50 W2 
 
Таблиця 3.4  Нанесення матеріалу за допомогою валика або пензля 
108 
 
 
Sika Monotop 620 Віатрон 
Опір бетону Опір бетону 
№ п/п Адгезія, Адгезія, 
прониканню повітря, прониканню повітря, 
3 МПа 3 МПа 
с/см  с/см  
Нанесення на горизонтальну поверхню 
1 45,3 1,44 33,4 1,25 
2 33,5 1,22 47,3 1,22 
3 54,3 1,86 34,1 1,67 
4 37,9 2,1 27,5 2,4 
5 25,4 1,83 36,7 2,24 
Нанесення на похилу поверхню ( кут нахилу 30°) 
1 24,1 1,34 21,2 1,35 
2 15,5 1,56 17,8 1,25 
3 17,7 1,72 15,1 1,48 
4 21,2 1,41 22,6 1,68 
5 25,8 1,76 19,9 1,47 
Нанесення на вертикальну поверхню 
1 8,4 0,69 8,7 0,91 
2 7,5 1,53 7,7 1,28 
3 4,2 1,3 8,0 1,14 
4 7,9 0,89 4,4 0,68 
5 10,1 1,39 12,0 1,03 
 
Таблиця 3.5- Нанесення матеріалу за допомогою шпателя 
Sika Monotop 620 Віатрон 
Опір бетона Опір бетону 
№ п/п Адгезія, Адгезія, 
прониканню повітря, прониканню повітря, 
3 МПа 3 МПа 
с/см  с/см  
Нанесення на горизонтальну поверхню 
1 39,6 1,25 39,4 1,14 
2 37,0 1,33 46,3 1,44 
3 65,1 2,03 36,2 1,73 
4 25,3 2,2 41,5 2,82 
5 41,7 1,98 27,4 2,35 
Нанесення на похилу поверхню ( кут нахилу 30°) 
1 27,6 1,31 24,5 1,56 
2 21,5 1,48 14,3 1,37 
3 15,3 1,89 13,7 1,64 
4 19,4 1,75 18,4 2,03 
5 23,5 1,89 22,9 1,75 
Нанесення на вертикальну поверхню 
109 
 
1 9,4 1,04 8,7 0,98 
2 10,2 1,56 12,7 1,74 
3 7,5 1,0 32,8 1,38 
4 8,1 0,83 6,4 0,75 
5 9,8 1,42 10,1 1,21 
 
 Нанесення пенетруючої гідроізоляції виконувалося  вручну за 
допомогою валика й шпателя на горизонтальну, вертикальну і похилу (30°) 
поверхні (рис.3.29) 
             
  а)          б)               в) 
Рис. 3.29 - Нанесення пенетруючої гідроізоляції на поверхні: 
  а) горизонтальну; б) похилу (під кутом 30°); в) вертикальну 
 
Після обробки даних були отримані значення морозостійкості і 
водонепроникності досліджуваних зразків, які наведено в таблицях 3.6 і 3.7. 
 
Таблиця 3.6  Нанесення матеріалу за допомогою валика або пензля 
 
Sika Monotop 620 Вiатрон 
№ п/п Морозо- Водонепро- Адгезія, Морозо- Водонепро- Адгезія, 
Стійкість Ницаемость МПа Стійкість Ницаемость МПа 
Нанесення на горизонтальну поверхню 
1 >300 W10 1,25 >300 W10 1,14 
2 >300 W12 1,33 >300 W10 1,44 
3 >300 W10 2,03 >300 W10 1,73 
4 >300 W12 2,2 >300 W12 2,82 
5 >300 W10 1,98 >300 W12 2,35 
Нанесення на похилу поверхню ( кут нахилу 30°) 
110 
 
1 >300 W10 1,31 >300 W10 1,56 
2 300 W8 1,48 200 W8 1,37 
3 200 W8 1,89 200 W8 1,64 
4 300 W8 1,75 300 W8 2,03 
5 >300 W10 1,89 >300 W10 1,75 
Нанесення на вертикальну поверхню 
1 200 W8 1,04 150 W6 0,98 
2 200 W8 1,56 200 W8 1,74 
3 150 W6 1,0 >300 W6 1,38 
4 150 W6 0,83 100 W4 0,75 
5 200 W8 1,42 200 W8 1,21 
 
Таблиця 3.7  Нанесення матеріалу за допомогою шпателя 
 
Sika Monotop 620 Вiатрон 
№ п/п Морозо- Водонепро- Адгезія, Морозо- Водонепро- Адгезія, 
Стійкість Ницаемость МПа Стійкість Ницаемость МПа 
Нанесення на горизонтальну поверхню 
1 >300 W10 1,44 >300 W10 1,25 
2 >300 W12 1,22 >300 W10 1,22 
3 >300 W10 1,86 >300 W10 1,67 
4 >300 W12 2,1 >300 W12 2,4 
5 >300 W10 1,83 >300 W12 2,24 
Нанесення на похилу поверхню ( кут нахилу 30°) 
1 300 W10 1,34 300 W10 1,35 
2 200 W8 1,56 300 W8 1,25 
3 300 W8 1,72 200 W8 1,48 
4 300 W8 1,41 300 W8 1,68 
5 300 W10 1,76 300 W10 1,47 
Нанесення на вертикальну поверхню 
1 150 W6 0,69 150 W6 0,91 
2 150 W6 1,53 150 W6 1,28 
3 100 W4 1,3 150 W6 1,14 
4 150 W6 0,89 100 W4 0,68 
5 200 W6 1,39 200 W6 1,03 
 
В результаті аналізу наведених даних можна зробити такі висновки: 
а) суттєвої різниці між розглянутими методами нанесення проникаючої 
гідроізоляції не спостерігається; 
б) видно залежність результатів морозостійкості та водостійкості від кута 
нахилу поверхні. Так, дуже високі результати виходять при 
нанесенні на горизонтальну поверхню, а зі збільшенням кута 
нахилу показники морозостійкості та водостійкості знижуються. 
Можливо, це пов'язано з можливою залежністю глибини 
проникнення від навантаження, яке створюється власною вагою 
проникаючої гідроізоляції; 
111 
 
в) також варто відзначити відсутність порівняльної різниці між 
випробуваними зразками проникаючої гідроізоляції, що дозволяє 
судити про їхню подібність за критеріями, що розглядаються. 
За аналогією з методом ручного нанесення проникаючої гідроізоляції було 
проведено лабораторне дослідження зразків методом 
торкретування. Результати цього дослідження представлені у 
таблицях 3.8 та 3.9. 
 
 
 
Таблиця 3.8 -  Результати лабораторного дослідження нанесення 
відновлюваного матеріалу методом торкретування 
Опір бетону прониканню повітря, 
№ п/п 3 Адгезія, МПа 
с/см  
Нанесення на горизонтальну поверхню 
1 40,3 2,2  
2 55,6 1,79 
3 50,3 2,12 
4 47,4 1,77 
5 39,5 2,31 
Нанесення на похилу поверхню (кут нахилу 30°) 
1 25,8 1,98  
2 27,4 1,8 
3 19,5 2,03 
4 22,7 1,68 
5 28,4 2,1 
Нанесення на вертикальну поверхню 
1 13,4 1,7  
2 10,2 1,75 
3 11,7 1,67 
4 14,2 1,89 
5 10,9 1,64 
 
 
112 
 
      
                а)       б)                               
Рис. 3.30  Нанесення пенетрирующей гідроізоляції на поверхні: 
а) торкрет-установка; б) нанесення матеріалу на поверхню зразка 
 
Таблиця 3.9  -  Морозостійкість і водонепроникність зразків 
№ п/п Морозостійкість Водонепроникність Адгезія, МПа 
Нанесення на горизонтальну поверхню 
1 >300 W12 2,2  
2 >300 W12 1,79 
3 >300 W10 2,12 
4 >300 W10 1,77 
5 >300 W10 2,31 
Нанесення на похилу поверхню ( кут нахилу 30°) 
1 >300 W10 1,98  
2 300 W8 1,8 
3 200 W8 2,03 
4 >300 W10 1,68 
5 >300 W10 2,1 
Нанесення на вертикальну поверхню 
1 200 W8 1,7  
2 200 W8 1,75 
3 200 W8 1,67 
4 200 W8 1,89 
5 200 W8 1,64 
 
113 
 
При порівнянні результатів даного досвіду слід зазначити наступне: при 
нанесенні гідроізоляції проникаючого дії методом торкретування (рис.3.31) 
отримані більш стабільні значення її адгезії до випробуваних бетонних зразків, 
ніж при методі ручного нанесення (рис.3.32). 
 
 
Рис. 3.31-  Адгезія проникаючої гідроізоляції «Sika Monotop 620» з 
контрольними зразками (нанесення методом торкретування) 
 
Рис. 3.32-  Адгезія проникаючої гідроізоляції «Sika Monotop 620» з 
контрольними зразками (метод ручного нанесення). 
 
114 
 
Слід зазначити, що використання проникаючих гідроізоляційних 
матеріалів у технологічному процесі відновлення бетонних поверхонь має низку 
позитивних факторів та тенденцій, що безпосередньо впливають на техніко-
економічні показники: 
- скорочення часу робіт за рахунок відсутності необхідності додаткового 
захисту арматури (наприклад, потрібне двошарове покриття відкритої арматури 
антикорозійним розчином та технологічний розрив); 
- вартість матеріалів, що проникають. 2-3 роки тому можна було 
говорити про високу вартість цих матеріалів, але аналіз цін на будівельному 
ринку України показав значне (в 1,5-2,5 рази) зниження вартості проникних 
матеріалів, і ця тенденція зберігається; 
- відсутність потреби у будь-якому ексклюзивному механізованому 
устаткуванні у технологічному процесі, що також впливає вартість робіт. 
Ін'єкція проникаючого гідроізоляційного матеріалу "Сіка Монотоп 620" в 
залізобетонні конструкції. 
На підставі результатів огляду стану залізобетонних конструкцій було 
прийнято рішення щодо можливості проведення ремонтно-будівельних робіт у 
балках-стійках піддонів сидінь методом ін'єкції з використанням проникаючого 
матеріалу марки «Віатрон» як наповнювач. 
Виготовлена залізобетонна балка розміром 1500х300х100 мм була 
попередньо випробувана на навчально-випробувальному стенді УІС ХПІ-58 
(рис. 3.33). Показання та визначення прогинів балки проводилися за допомогою 
прогібоміру Максимова. Після першого випробування зразка тріщини, що 
утворилися, були ін'єктовані матеріалом «Сіка Монотоп 620» з попереднім 
покриттям поверхні зразка шаром матеріалу «Сіка» товщиною 5 мм (рис. 3.34; 
3.35). Потім зразок повторно випробували на установці УІС ХПІ-58. 
115 
 
 
Рис. 3.33 - Учбововипробувальний прес УИС ХПИ-58 
 
Рис. 3.34 - Покриття поверхні зразка «Sika Monotop 620» і підготовка до 
ін'єктування 
 
116 
 
 
 
Рис. 3.35-  Ін'єктування тріщин 
 
Випробування на вигин та розтяг проводилися відповідно до вимог принципової 
схеми проведення рівноважних та нерівноважних механічних випробувань; 
зразки встановлювалися у випробувальний пристрій та навантажувалися до 
руйнування. 
На зразках було зазначено поверхні, до яких повинні прикладатися сили в 
процесі навантаження. Опорні поверхні вибиралися таким чином, щоб 
стискаюча сила під час випробування була спрямована паралельно шарам 
укладання бетонної суміші у форми. 
На лицьовій поверхні зразків відзначався розвиток основних тріщин, які 
розвивалися по прямій лінії у міру збільшення навантаження. Шкала 
динамометра випробувальної машини і преса вибиралася виходячи з умови, що 
117 
 
очікуване значення руйнівного навантаження має перебувати в діапазоні 20-80% 
максимально допустимого навантаження. 
Навантаження зразків проводилося безперервно зі швидкістю, що забезпечує 
збільшення розрахункової напруги у зразку до його повного руйнування в межах 
0,05±0,02 МПа/с у процесі випробування на розтягування. Час навантаження 
одного зразка становило не менше 30 с. 
У ході рівноважних випробувань на стадії локальної деформації зразка 
адекватність зміни зовнішніх сил забезпечувалась внутрішніми силами опору 
матеріалу з відповідним статистичним розвитком основних тріщин. 
Як руйнівне навантаження приймалася максимальна сила, досягнута під час 
випробування, і вносилася до протоколу випробувань. Зруйновані зразки 
візуально оглядалися, при цьому відзначався характер руйнування: наявність 
великих (об'ємом понад 1 см³) оболонок і порожнин усередині зразків, наявність 
зерен заповнювача розміром понад 1,5 дмакс., грудок глини, слідів 
розшарування. 
У ході випробування вівся протокол експерименту, куди вносили дані, отримані 
за допомогою дефлектора Максимова (табл. 3.10 та 3.11). Було встановлено, що 
утворення тріщин на контрольному зразку відбувалося при навантаженні 2500 
кг, а при повторному випробуванні при навантаженні 1750 кг. Однак слід 
зазначити, що при повторному випробуванні зразка нові тріщини утворилися 
поряд з ін'єктованими, а не тим же шляхом. Також слід зазначити, що значення 
прогинів у ході дослідження при першому та повторному випробуванні зразка 
близькі один до одного, а навантаження, при яких зразок було зруйновано, 
практично однакові. Отже, можна дійти невтішного висновку, що конструкція 
зруйнованої балки-колони після ін'єктування здатна виконувати покладені її у 
конструктивні функції 
 
 
 
118 
 
Таблиця 3.10 Результати дослідження балки (контрольні) 
Приклад. Прогиноміри 
прогин прогин Середній 
навантаження, 
П-1 П-2 П-1 П-2 прогин 
F, кг 
0 1824 1824 0 0 0 
500 1825 1825 0,01 0,01 0,01 
1000 1826 1826 0,02 0,02 0,02 
1500 1828 1828 0,04 0,04 0,04 
2000 1851 1851 0,27 0,27 0,27 
0, 47-обр. 
2500 1871 1871 0,47 0,47 
тріщин 
3200 1910 1910 0,86 0,86 0,86 
3200 1924 1924 1,0 1,0 1,0 
3800 1952 1952 1,28 1,28 1,28 
4500 1995 1995 1,71 1,71 1,71 
5000 2018 2018 1,94 1,94 1,94 
6000 2130 2130 3,06 3,06 3,06 
      
Таблиця 3.11  Результати дослідження балки ін'єктованої розчином Sika Monotop 
620 
Приклад. Прогиноміри 
прогин прогин Середній 
навантаження, F, 
П-1 П-2 П-1 П-2 прогин 
кг 
0 2249 2249 0 0 0 
250 2250 2250 0,01 0,01 0,01 
500 2250 2250 0,01 0,01 0,01 
750 2251 2251 0,02 0,02 0,02 
1000 2253 2253 0,04 0,04 0,04 
1250 2254 2254 0,05 0,05 0,05 
1500 2259 2259 0,1 0,1 0,1 
1750 2266 2266 0,17 0,17 0, 17-обр. тріщин 
2000 2283 2283 0,34 0,34 0,34 
2250 2291 2291 0,42 0,42 0,42 
2500 2301 2301 0,52 0,52 0,52 
2750 2315 2315 0,66 0,66 0,66 
3000 2337 2337 0,88 0,88 0,88 
3250 2358 2358 1,09 1,09 1,09 
3500 2368 2368 1,19 1,19 1,19 
3750 2384 2384 1,35 1,35 1,35 
4000 2399 2399 1,5 1,5 1,5 
4500 2426 2426 1,77 1,77 1,77 
5000 2490 2490 2,41 2,41 2,41 
5860 Руйнування 
 
        Нанесення торкрет-бетону має здійснюватись спеціалізованою бригадою. 
119 
 
Вхідний контроль якості матеріалів і готових сумішей повинен проводитися 
відповідно до загальних правил контролю якості. 
Контроль якості покладеного торкрет-бетону повинен включати візуальний 
огляд та регулярне постукування покриттю. На поверхні торкрет-бетону не 
повинно бути усадкових тріщин, набухання та відшарування. Приглушений звук 
вказує на нещільне прилягання торкрет-бетону до основи або відшарування по 
товщині. Виявлені дефектні ділянки (відшарування, лущення, плями, дрібні 
окремі тріщини тощо) підлягають усуненню шляхом вирізування, очищення, 
промивання струменем розпорошеної води, а потім заповнення торкрет-бетоном. 
Всі перераховані вище види оперативного контролю повинні проводитися в 
кожну зміну із записом контрольних даних у відповідні журнали. 
Приймальний контроль є заключною частиною технологічного процесу на 
певному етапі будівництва та здійснюється поетапно з використанням 
інструментальних, зокрема, неруйнівних методів. 
 
3.4 Висновки 
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.  
 
 
 
 
 
120 
 
РОЗДІЛ 4  ЕКОНОМІЧНА ДОЦІЛЬНІСТЬ ТЕХНОЛОГІЇ  РЕКОНСТРУКЦІЇ 
ПОШКОДЖЕННИХ ПОВЕРХОНЬ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ  
4. 1  Економічна доцільність прийнятих рішень 
            Для визначення доцільності практичного застосування прийнятих рішень 
ми порівняємо варіанти вирішення цієї проблеми у табличній формі (див. табл. 
4.1). Для цього оберемо три можливі рішення: 
1. Відновлення бетонних поверхонь шляхом нанесення цементного розчину із 
додаванням синтетичної смоли; 
2. Відновлення бетонних поверхонь шляхом нанесення цементного розчину; 
3. Відновлення бетонних поверхонь шляхом нанесення покриття на основі 
епоксидної смоли; 
4. Відновлення бетонних поверхонь шляхом нанесення Сікагарду – 720 ЕпоЦем. 
Ми проведемо порівняльний аналіз методів відновлення бетонних поверхонь 
шляхом порівняння схем. 
За допомогою програмного пакету Express Estimate 1.7.0 було розраховано 
локальні кошториси для кожного з варіантів технологічних послідовностей 
(Додаток А), а також визначено техніко-економічні показники (трудомісткість, 
вартість матеріалів, собівартість) відповідно до цього пакету. Результати 
порівняння представлені у Табл. 4.1. 
 
 
 
 
 
 
 
Таблиця 4.1- Техніко-економічні показники технологій відновлювальних робіт 
бетонних поверхнь залізобетонних конструкцій   
121 
 
Технології відновлення залізобетонних конструкцій 
№  
Показник 
п/п 
Варіант №1 Варіант №2 Варіант №3 Варіант №4 
1 2 3 4 5 6 
Кошторисна 
вартість 
1 20667 18850 21543 29283 
проведення робіт, 
грн 
Вартість 
2 6978 5321 7629 8870 
матеріалів, грн 
Заробітна плата, 
3 5432 5339 5564 8965 
грн 
Трудомісткість, 
4 401 394 408 661 
чол-год 
Трудомісткість, 
5 122 122 122 203 
маш-год 
6 Тривалість, змін 48,9 48,04 49,75 80 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
122 
 
Таблиця 4.2- Вихідні дані до розрахунку 
Найменування матеріалу 
матеріалів Цементний 
Одиниця 
Показники проникаючої розчин на 
виміру 
дії фірми SIKA синтетичному
звязуючому 
2
1. Річний об’єм впровадження на м    
2
100 м  бетонної поверхні  
2. Приведені затрати на грн. 8870 7629 
будівельні матеріали 
3. Собівартість будівельно- грн.   
монтажних робіт по 1335 895 
влаштуванню технології  
4. Питомі капітальні вкладення у грн.   
виробничі фонди будівельної 1240 1180 
організації 
4. Річні витримки в сфері грн. - - 
експлуатації конструкцій 
5. Строк експлуатації рік 25 10 
 
 
 
 
Рис. 4.1- Порівняльний графік терміну виконання робіт 4-х варіантів 
 
 
 
 
 
123 
 
 
 
Рис. 4.2 - Техніко-економічні показники варіантів відновлення з/б 
конструкцій 
 
Рис. 4.3- Термін експлуатації варіантів відновлення з/б конструкцій 
 
Ее — економія в сфері експлуатації конструкцій за строк їхньої служби 
визначається за формулою: 
                                      Ее  (С1 С2 ) (K  K 
2 1),                      (4.1) 
де С1 та С2 — річні витрати в сфері експлуатації на одиницю 
конструктивного елемента будівлі, споруди або об'єкт у цілому по порівнюваних 
варіантах, грн. До них відносяться: витрати на капітальний ремонт будівельних 
конструкцій, відновлення та підтримка передбаченої проектом надійності 
124 
 
конструкцій і споруд у цілому, щорічні витрати на поточний ремонт і технічне 
обслуговування;  
K’1 і К’2 — питомі капітальні вкладення в сфері експлуатації будівельних 
конструкцій (капітальні вкладення без обліку вартості конструкцій) 
розраховуючи на одиницю конструктивного елемента будівлі, споруди або 
об'єкта у цілому у порівнюваних варіантах, грн.; 
А2 — річний обсяг будівельно-монтажних робіт із застосуванням нових 
будівельних конструкцій у розрахунковому році, у натуральних одиницях. 
Приведенні затраті визначаються за формулою: 
                                                         Зсi = Ci +Ki;                                               (4.2) 
де Ci — собівартість будівельно-монтажних робіт по i-му варіанту, грн.;  
Ki — питомі капітальні вкладення у виробничі фонди на одиницю 
будівельно-монтажних робіт по i-му варіанту техніки, грн. 
Зс1 = 1335+1240= 2575 грн.; 
Зс2 = 895+ 1180= 2075 грн. 
Економічний ефект Е обраховуються за формулою (4.1): 
Е = (7629+2075) - (8870+2575) 1,0= -1742 грн. 
 За рахунок більш тривалої експлуатації матеріалів фірми Sika, а саме – 25 
років ми отримаємо такий результат Загальні витрати порівняльних варіантів 
складають 11445 грн та 9704грн Відсоток економії складає 40%-17%=23% 
 Таким чином економічний ефект від застосування технології влаштування 
захисту застосування матеріалів проникаючої дії фірми SIKA, у зрівнянні з 
цементним розчином з добавкою синтетичного вязуючого - складає 2632грн грн. 
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. 
125 
 
Для розрахунку економічного ефекту від застосування матеріалів проникаючої 
дії фірми SIKA, проведемо порівняння застосування у якості захисту зі 
звичайним  цементним розчином з добавкою синтетичного вязуючого 
 
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВОКИ 
У цій роботі обґрунтовуються технологічні та організаційні рішення для 
підвищення ефективності ремонту та відновлення поверхонь бетонних та 
залізобетонних конструкцій. 
1. На основі аналізу стану конструкцій підтверджено, що основним фактором їх 
руйнування є корозія, яка, своєю чергою, безпосередньо залежить від стану 
захисного шару залізобетонних конструкцій. Несвоєчасний антикорозійний 
захист бетонної поверхні конструкцій призводить до необхідності застосування 
дорогих технологій відновлення несучої здатності. 
У роботі розглядаються способи зниження впливу руйнівних факторів на 
довговічність конструкцій, зокрема шляхом нанесення захисного шару з 
використанням проникаючих матеріалів. 
2. Вивчено існуючі вітчизняні та зарубіжні технології ремонту та відновлення 
поверхонь бетонних та залізобетонних конструкцій, а також матеріали, що 
використовуються у цьому процесі. Встановлено, що висока ефективність 
заходів, що вживаються, може бути досягнута за рахунок використання 
проникаючих гідроізоляційних покриттів. 
3. В результаті аналізу властивостей гідроізоляційних матеріалів та 
технологічних методів ремонту та відновлення поверхні різних залізобетонних 
конструкцій було визначено основні підходи до розробки ефективних методів 
усунення дефектів. Було ухвалено рішення про використання проникаючих 
матеріалів як гідроізоляційні покриття. Розроблено технологічно-організаційні 
рішення для проведення ремонтно-відновлювальних робіт. 
 
 
126 
 
Список використаної літератури 
1. Климпуш М.Д. Проблеми ремонту й реконструкції мостів на дорогах 
загального користування України. Міжвідомчий наук.-тем. збірник 
“Будівельні конструкції”. Вип.54. Реконструкція будівель і споруд. Досвід 
і проблеми. К., 2001р., с.39-43. 
2. Бабич Є. Поведінка зігнутих, підсилених бетонних елементів змішаним 
зусиллям під малим циклічним навантаженням / Є. Бабич, Ю. Крокус, Ю. 
Панчук // Зб. наук. праць : Механіка і фізика руйнування будівельних 
матеріалів та конструкцій. – Львів : Каменяр, 2000. - вип. 4. - С.232-239. 
3. Мазурак А. В. Вплив технологічних чинників на міцність торкрет-
бетону / А. В. Мазурак, Я. А. Балабух // Вісник Національного університету 
«Львівська політехніка». — Львів : ЛПУ, 2009. — №655. — С. 34–39. 
4. Артюх В. Г. Торкрет-бетон у цивільних будинках, що реконструюються 
/ В. Г. Артюх, I. В. Санников // Будівництво України. — 2007. — № 3. — С. 11–
13. 
5. Лівінський О. М. Технологія ремонту залізобетонних конструкцій : 
монографія / О. М. Лівінський. — К.: «МП Леся», 2010. — 326 с. 
6. Організація будівництва : підручник / [С.А. Ушацький, Ю.П. Шейко, 
Г.М. Тригер [та ін.] ; за ред. С.А. Ушацького]. — К. : Кондор, 2007. — 520 с. 
7. Тян Р. Б. Управління проектами / Р. Б. Тян, К. І. Холод, В. А. 
Ткаченко. — Дніпропетровськ : ДАУБП, 2000. — 224с. 
8. Проблеми реконструкції та експлуатації промислових та цивільних 
об’єктів / В. I. Большаков, М. В. Савицький, В. М. Кирше, Р. Б. Тян. — 
Дніпропетровськ, 1999. — 306 с. 
9. Мазурак А. Використання торкрет-бетону при підсиленні бетонних та 
залізобетонних конструкцій / А. Мазурак, В. Барабаш // Вісник Національного 
університету «Львівська політехніка». — Львів : ЛПУ, 2009. — №655. — С. 168–
172. 
10. Коваль П.М. Оцінка зчеплення торкрет-бетону при ремонті бетонних 
127 
 
та залізобетонних конструкцій / П.М. Коваль, А.Є. Фаль, А.В. Мазурак // Дороги 
і мости. — К. : ДерждорНДІ, 2009. — № 11. — С. 157–163. 
11. Деклар. пат. 28374 Україна, Е04F21/06 21/12. Прямоточний 
двохциліндровий диференційний розчинонасос / Ємельянова І.А., Гончаренко 
Д.Ф., Баранов А.М., Іванов В.П., Задорожний А.О. (Україна); — № 96104017; 
заявл. 22.10.96; опубл. 16.10.2000; Бюл. № 5-ІІ.  
12. Деклар. пат. 52035А. Україна E04F21/ 06, 21/12. Двоциліндровий 
розчинобетононасос з кулачковим приводом та зворотною кулісою. / 
Ємельянова І.А., Баранов A.M., Задорожний А.О., Непорожнев О.С., Никонов 
Д.В., Ємельянов В.П. — № 2002010411.- заявл.16.01.2002; опубл. 16.12.2002, 
Бюл. №12.  
13. Дружинін А. В. Оптимізація календарних планів будівництва 
гідротехнічних споруд / А. В. Дружинін, О. А. Давиденко // Науковий вісник 
будівництва. — Х. : ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2010. — № 58. — С. 76–79. 
14. Дружинін А. В. Моделювання організації перекриття русла річки при 
будівництві гідровузла / А. В. Дружинін, О. А. Давиденко // Науковий вісник 
будівництва. — Х. : ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2010. — № 59. — С. 96–101. 
15. Могила Ю. В. Формування концепції ситуативного управління 
будівництвом монолітних залізобетонних житлових споруд в Україні / Ю. В. 
Могила // Містобудування та територіальне планування. — К.: КНУБА, 2009.—
№ 34.—С. 213–217. 
16. Тугай О. А. Передумови запровадження передових інформаційних 
технологій та інжинірингових засад до оновлення процесів та структур 
управління організації будівництва / О. А. Тугай / / Шляхи, підвищення 
ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин : зб. наук. 
праць. — К. : КНУБА, 2008. — Вип. 19. — С. 122–149. 
17. Кравченко А. О. Оцінка ефективності використання засобів механізації 
при бетонуванні / А. О. Кравченко, С. В. Бутнік // Науковий вісник будівництва. 
— Х. : ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2009. — №52. — С. 254–259. 
128 
 
18. Калина А. В. Економіка праці : навч. посібник / А. В. Калина. — 
К. : МАУП, 2004. — 272 с. 
19. Балабанова Л. В. Організація праці менеджера : навч. посібник / Л. В. 
Балабанова, О. В. Сардак. — К. : ВД "Професіонал", 2004. — 304 с. 
20. Соломко I. М. Система вдосконалення організації та нормування праці 
управлінського персоналу підприємств : автореф. дис. на здобуття наук. ступеню 
канд. екон. наук : спец. 08.09.01 «Демографія, економіка праці та соціальна 
політика»  / І.М. Соломко. — Кіровоград., 1997. — 17 с. 
21. Титок В. В. Організація праці в будівельній бригаді на науковій основі 
/ В. В. Титок // Вісник ДонНАБА. Технологія, організація, механізація та 
геодезичне забезпечення будівництва. — Макіївка: ДНАБА, 2009. — Вип. 
2009_6(80). — С. 45–48. 
22. Нікіфорова Н. А. Вплив комплексних поліфункціональних добавок на 
довговічність важких бетонів / Н. А. Нікіфорова // Строительство, 
материаловедение, машиностроение. — Днепропетровск : ПГАСА, 2008.– C. 
411–416. 
23. Мости та труби. Оцінка технічного стану автодорожніх мостів, що 
експлуатуються. ВБН В.3.1-218-174-2002. — К., 2002. — 47 с. 
24. Савицький А. М. Експериментальне дослідження адгезійної сумісності 
матеріалів для ремонту залізобетонних конструкцій / А. М. Савицький, 
А. М. Пшінько, М. В. Савицкий // Строительство, материаловедение, 
машиностроение. — Днепропетровск : ПГАСА, 2008. — № 47. — С. 544–551. 
25. Koval S. Calculating experiment with experimental-statistical models in a 
viev of comlex additive ingredients influence appraisal / Koval S., Babaevskaya T. V. 
// Aktualne problemy naukowo-badawcze budownictwa: Konf. naukovo-technicna. — 
Olsztyn, Uniwer. — Warminsco-Masurski, 2002. — S. 449–455. 
26. Russel Henry G. High-performance concrete mix proportions / Henry G. 
Russel. — June 1, 2000. — P. 101–106. 
27. Герасимова К. В. Властивості бетонної суміші, що містить полімери, в 
129 
 
умовах дії знакозмінних температур / К. В. Герасимова, О. О. Шишкін, Н. П. 
Мельниченко // Строительство, материаловедение, машиностроение. — 
Днепропетровск : ПГАСА, 2006. — № 37. — С. 97–102. 
28. Бетони для монолітного будівництва на основі портландцементів з 
комплексними модифікаторами / М. А. Саницький, У. Д. Марущак, М. М. 
Чемерис,         В. А. Пристай // Дни современного бетона : VI Междун. науч.-
практич. конф. : cб. докладов. — Запорожье, 2004. — С. 50–55. 
29. Використання полімерних матеріалів для ремонту бетону в зоні 
змінного рівня води / Ю. Л. Заяць, Б. С Макаров, В. В. Сущенко, А. В. Краснюк 
// Автомобильные дороги и дорожное строительство. — К. : УТУ, 2000. — № 
59. — С. 59–61. 
30. Ефективність нових розробок в системі пластифікуючих добавок для 
бетонів / Р. Ф. Рунова, І. І. Руденко, В. В. Товстоніс, С. М. Чудновський // 
Строительство, материаловедение, машиностроение. — Днепропетровск : 
ПГАСА, 2008. — № 47. — С. 507–513. 
31. Sanitsky M. Structure formation of hardening cement pastes at freezing / 
M. Sanitsky, H. Sobol, U. Marushchak // II international workshop “Frost resistance of 
concrete”. — Essen (Germany), 2002. — S. 37–44. 
32. Поліфункціональні добавки на основі поліакрилатів у пуцоланових 
цементах / П. С. Шилюк, В. И. Гоц, Р. Ф.Рунова, И. И. Руденко // Будівництво 
України. — 2004. — № 7. — С. 23–28. 
33. Малоенергомісні цементи з використанням відходів / М. А. Саницький, 
Т. Є. Марків, Ю. Л. Новицький, Т. П. Кропивницька. // Вісник Національного 
університету “Львівська політехніка”. Теорія і практика будівництва. — 2005. — 
№ 545. — С. 151–155.
ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
