Ремонт мостовых сооружений
№ 2 (147) 2020 8 июля 2020 г.

Эта статья посвящена современным технологиям ремонта и восстановления мостовых сооружений. Подробно рассматриваются прогрессивные материалы, используемые при ремонте мостовых сооружений и обеспечивающие длительный межремонтный период эксплуатации. Наряду с этим в статье уделяется особое внимание обследованию мостовых сооружений перед началом проектных работ, а также дается описание технологии выполнения ремонтных работ с применением материалов производства Группы Компаний «Пенетрон‑Россия».

Рис. 1–2. Состояние пролетных строений и опора моста

В последнее время в России ведется активное строительство и ремонт дорог, а также транспортных сооружений. Только на национальный проект «Безопасные и качественные автомобильные дороги» выделено более 4,8 трлн руб., притом что проект рассчитан до 2024 года.

Однако большинство мостов в России запроектировано и построено в период с 60‑х по 90‑е годы ХХ века. Естественно, что без должного обслуживания и ремонта с течением времени строительные конструкции подвергаются разрушению. Тем более что они не были рассчитаны на такую интенсивную эксплуатацию, которая наблюдается в современных российских мегаполисах.

Следует отметить, что перед началом работ по восстановлению и реконструкций мостовых сооружений необходимо провести их тщательное обследование с целью определения фактического состояния объекта и сравнить полученные данные с характеристиками, указанными в проекте.

Рис. 3. Определение толщины защитного слоя арматуры

При обследовании особое внимание уделяется состоянию пролетных строений и опор моста (рис. 1–2), измеряются их геометрические размеры, определяется толщина защитного слоя арматуры (рис. 3) и прочность бетона (рис. 4), оценивается глубина карбонизации (рис. 5–6). Дополнительно при обследовании мостовых сооружений определяется пористость и водонепроницаемость бетона, а также оценивается состояние арматуры и содержание хлоридов в бетоне (рис. 7–8).

После проведения обследования составляется подробная карта дефектов строительных конструкций, отмечаются места протечек образования трещин, участки разрушенного бетона и очаги коррозии металлических конструкций, фиксируются все отклонения от проекта (рис. 9–13).

На основании данных, полученных при обследовании мостового сооружения, выбирается технология ремонта и составляется проект производства работ. Ниже мы предлагаем один из вариантов ремонта железобетонных конструкций мостовых сооружений с применением материалов системы Пенетрон и Скрепа, которые уже более 25 лет применяются для ремонта и гидроизоляции строительных конструкций на территории России.

Рис. 4. Определение прочности бетона

Так, при обследовании моста были выявлены следующие дефекты строительных конструкций:

• высокая пористость и низкая водонепроницаемость бетона опор моста, шелушение поверхности бетона в зоне переменного уровня воды;
• разрушения защитного слоя с оголением арматуры балок пролетных строений, разрушения бетона разделительных элементов моста;
• наличие статичных трещин в бетоне шириной раскрытия от 0,15 до 0,35 мм.

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

1. ПОВЫШЕНИЕ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ БЕТОНА ДО ПРОЕКТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ, ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ СТАТИЧНЫХ ТРЕЩИН И СНИЖЕНИЕ ПОРИСТОСТИ БЕТОНА

1.1 Используемые материалы

Рис. 5. Отбор образцов бетона для испытаний

Рис. 6. Определение глубины карбонизации бетона

Для повышения водонепроницаемости бетона и снижения его пористости, а также для гидроизоляции статичных трещин раскрытием до 0,4 мм применяется гидроизоляционная проникающая капиллярная смесь «Пенетрон».

Описание:

Смесь сухая гидроизоляционная проникающая капиллярная W10 (повышение марки по водонепроницаемости на 3 ступени) «Пенетрон» ГОСТ Р 56703‑2015. Состоит из портландцемента, кварцевого песка определенной гранулометрии, активных химических компонентов. Производится согласно ТУ 23.64.10‑001‑77919831‑2018. Технические характеристики — см. табл. 1.

Рис. 7. Определение содержания хлоридов в бетоне в химической лаборатории

Рис. 8. Оценка состояния арматуры в бетоне

Назначение:

Используется для гидроизоляции бетонных и железобетонных конструкций за счет повышения их водонепроницаемости и приобретения бетоном свойства «самозалечивания» трещин с раскрытием до 0,4 мм.

Преимущества:

• Повышение водонепроницаемости, морозостойкости и коррозионной стойкости бетона.
• Приобретение бетоном свойства «самозалечивания» трещин с раскрытием до 0,4 мм.
• Возможность нанесения как при прямом, так и при обратном давлении воды.
• Сохранение паропроницаемости бетона.
• Применяется в хозяйственно‑питьевом водоснабжении.

Принцип действия:

После нанесения на влажную поверхность бетона химически активные компоненты растворной смеси «Пенетрон», растворяясь в воде, проникают по порам и капиллярам в структуру бетона и вступают в реакцию с ионными комплексами кальция и алюминия с образованием нерастворимых в воде кристаллов, которые заполняют поры, капилляры и микротрещины бетона. Процесс формирования кристаллов приостанавливается при отсутствии воды и снова возобновляется при ее появлении. Таким образом при образовании трещины происходит ее заполнение кристаллами, т. е. бетон приобретает свойства «самозалечивания».

1.2 Подготовка поверхности

Рис. 9. Места протечек воды и коррозия арматуры

Рис. 10. Дефекты железобетонной плиты проезжей части

Перед нанесением растворной смеси «Пенетрон» поверхность бетона необходимо очистить от пыли, грязи, «цементного молочка», краски, штукатурки и других материалов, препятствующих проникновению в глубь бетона активных химических компонентов проникающей гидроизоляционной смеси.

Очистку поверхности производить с помощью водоструйной установки высокого давления (не менее 150 атм) или механическим способом, например, углошлифовальной машиной с торцевой алмазной фрезой или отбойным молотком.

Растворная смесь «Пенетрон» наносится только на влажную поверхность бетона. От степени увлажнения бетона зависит эффективность применения материала. Увлажнение производить до тех пор, пока бетон не перестанет впитывать воду, а стена подсыхать, т. е. до максимально возможного насыщения бетона водой.

1.3 Нанесение

Рис. 11. Состояние мостового полотна

Растворная смесь «Пенетрон» наносится кистью или распылителем для растворных смесей равномерно по всей поверхности в два слоя. Первый слой наносится на влажный бетон, второй — на свежий, но уже схватившийся первый слой. Перед нанесением второго слоя поверхность необходимо увлажнить. Расход сухой смеси «Пенетрон» составляет 0,8–1,1 кг/м2 поверхности бетона.

1.4 Уход за обработанной поверхностью

Рис. 12. Трещины в бетонных конструкциях

Обработанные поверхности защитить от механических воздействий и отрицательных температур в течение 3‑х суток. Следить за тем, чтобы обработанные поверхности оставались влажными в течение 3‑х суток, для чего использовать водное распыление и/или укрытие бетонной поверхности влагонепроницаемой пленкой.

2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ АРМАТУРЫ БАЛОК ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ И РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОСТА

2.1 Используемые материалы

Рис. 13. Каверны в бетоне

Для восстановления защитного слоя арматуры применяют ремонтную смесь «Скрепа М700 Конструкционная» (рис. 16).

Описание:

Смесь сухая ремонтная, объемно‑восстановительная конструкционная П_к1, B50, W18, F400 «Скрепа М700 Конструкционная» ГОСТ 31357‑2007. Состоит из портландцемента, кварцевого песка определенной гранулометрии, комплекса химических добавок и армирующего фиброволокна. Производится согласно ТУ 23.64.10‑003‑77919831‑2018. Технические характеристики — см. табл. 2.

Рис. 14. Разрушение защитного слоя арматуры балки пролетного строения

Назначение:

Используется для конструкционного ремонта и гидроизоляции железобетонных, кирпичных и каменных конструкций различного назначения, в том числе методом мокрого торкретирования.

Преимущества:

• Высокая ранняя и конечная прочность.
• Высокая водонепроницаемость и морозостойкость.
• Повышенная трещиностойкость и прочность при изгибе.
• Высокая адгезия.
• Коррозионная стойкость.

2.2 Подготовка поверхности

Рис. 15. Подготовка поверхности перед ремонтом

Рис. 16. Общая схема восстановления балок пролетных строений

Удалить слабый бетон. Для улучшения адгезии обеспечить шероховатость поверхности.

Выполнить оконтуривание ремонтируемого участка под углом 90–135° в соответствии с рис. 15. При этом поверхность должна быть шероховатой, с бороздами высотой не менее 2 мм для улучшения адгезии.

Обеспечить зазор между арматурой и бетоном не менее 10 мм. Очистить арматуру от ржавчины до степени 2 по ГОСТ 9.402‑2004. В случае значительного коррозионного повреждения арматуры (более 30 % площади сечения) ее необходимо заменить. На замену арматуры должно быть получено решение проектной организации.

2.3 Нанесение ремонтной смеси

Увлажнить бетон до максимально возможного его насыщения и восстановить защитный слой бетона растворной смесью «Скрепа М700 Конструкционная».

Толщина нанесения растворной смеси «Скрепа М700 Конструкционная» составляет 6–60 мм. В случае нанесения последующего слоя предыдущий обработать зубчатым шпателем для улучшения сцепления между слоями. Следующий слой нанести после затвердевания предыдущего, предварительно увлажнив его (рис. 16).

2.4 Уход за восстановленной поверхностью

Восстановленные участки защитить от механических воздействий и отрицательных температур в течение 3‑х суток. Следить за тем, чтобы обработанные поверхности оставались влажными в течение 3‑х суток, для чего использовать водное распыление и/или укрытие бетонной поверхности влагонепроницаемой пленкой.