Современные материалы для бетонных конструкций
Проблемы безопасной эксплуатации каменных и железобетонных конструкций возникли много веков назад с появлением первых искусственных сооружений. В настоящее время проблемы надежности инженерных сооружений стоят как никогда остро. Зачастую от безаварийной эксплуатации одного сооружения зависит комплексное развитие целого промышленного предприятия или инфраструктуры отдельного региона. К сожалению, большинство сооружений, построенных в 60-е и 70-е годы, практически выработали свой эксплуатационный ресурс, а вывод их из эксплуатации и замена невозможны по экономическим причинам. Поэтому все большее место на рынке строительных услуг занимают новые технологии ремонта, восстановления и укрепления старых сооружений. Следует отметить , что при строительстве новых объектов , для увеличения эксплуатационного ресурса и повышения надежности конструкций, начали внедряться новые технологии и материалы.
В настоящее время разработано много методов укрепления каменных и бетонных сооружений.
Одним из перспективных и высокоэффективных методов является технология иньектирования и импрегнирования в пористую структуру сооружения специальных составов, которые, претерпевая определенные изменения после введения, повышают целый ряд эксплуатационно-технических характеристик. При выборе того или иного материала для иньектирования следует объективно учитывать большое количество технических условий для конкретного объекта. Стратегии такого выбора можно посвятить целую монографию. В настоящей статье, речь пойдет о полимерных гидроактивных материалах компании DRIZORO , отверждение которых происходит за счет взаимодействия с естественной влагой, в результате чего образуется полимер, объём твердой фазы которого в 3-20 раз больше объема жидкой фазы исходных реагентов. Т.е. происходит заполнение трещин, швов, пустот и уплотнение порового пространства в структуре материала. Общим результатом применения такой технологии является увеличение прочностных характеристик и уменьшение влагопроницаемости . Это обуславливает целевое применение таких материалов - гидроизоляционная защита и восстановление прочностных показателей конструкций сооружений.
MAXURETHANE INJECTION
Жидкий двухкомпонентный полиуретановый состав. Отверждение материала происходит в результате взаимодействия компонентов между собой в присутствии естественной влаги. При этом происходит заполнение и уплотнение порового пространства бетона, швов, трещин за счет увеличения объема образующихся полимерных структур. Для более технологического применения материала и контролирования процесса полимеризации (отверждения) перед иньектированием в рабочую смесь вводится от 2% до 10% катализатора.
MAXURETHANE INJECTION САТ.
Необходимость регулирования скорости полимеризации особенно актуальна в случаях выполнения работ при отрицательных температурах или когда ремонтируемый объект находится при постоянном гидростатическом давлении, при быстром устранении активных проточек и т.п. От количества введенного катализатора и соотношения компонентов зависят также конечные свойства образующего полимера. Возможность регулировать скорость отверждения и изменять конечные свойства образующихся полимеров делают область применения этого состава весьма широкой. Укажем лишь основные направления.
- Внутриструктурное укрепление несущих элементов каменных и железобетонных сооружений (мосты, трубопроводы, тоннели, высотные здания, технологические и специальные сооружения);
- Заполнение полостей и трещин в каменных и бетонных сооружениях;
- Устройство противофильтрационной защиты (резервуары, дамбы, тоннели, конструкции очистных сооружений, речные и морские гидротехнические сооружения);
- Упрочнение и гидроизоляция конструкционных швов (монолитные и сборные жб конструкции, трубопроводы) и т.п.
MAXURETHANE FOAM
Материал имеет низкую вязкость и рекомендуется к применению в однородных пористых структурах. Состав может быть применим для:
- заполнения пустот за ограждающими конструкциями подземных сооружений;
- иньектирования в зоны анкерных креплений;
- иньектирования в швы и трещины, в том числе при монолитном строительстве для изоляции и укрепления холодных швов и т.п.
- стабилизации и укрепления грунтов.
Все описанные материалы не содержат растворителей и после отверждения превращаются в экологически безопасные полимеры.
Отдельно стоит отметить, что основная часть перечисленных работ может выполняться без вывода конструкций из эксплуатации, в достаточно короткие сроки, при относительно небольших трудозатратах. При выполнении работ по иньектирования особое внимание следует уделить очистке оборудования, поскольку после отверждения указанные составы превращаются в практически нерастворимые соединения. Для этой цели разработан специальный смазывающий состав - MAXURETHANE INJECTION СLEANER. Отличительной особенностью данного состава, от применяемых обычно растворителей, является высокая эффективность растворения, отсутствие неприятного и резкого запаха, пожаробезопастность, относительная безвредность для человека и окружающей среды. При выборе указанных выше материалов и технологий наилучшие результаты можно получить только при использовании специальных инструментов и технических приспособлений. В первую очередь это насос-компрессор, система трубопроводов, запорная и контролирующая аппаратура, инъекционные пакеры. Пакерами называются приспособления, которые монтируются в инъекционном отверстии (шпур) либо на поверхности конструкции для последующего присоединения к ним системы трубопроводов и введения гидроактивного материала в конструкцию и дефективные участки. Для каждого конкретного случая подбираются собственный набор приспособлений для иньектирования (шланги, ниппеля, пакеры, инжекторы, запорная арматура, насосы и т.д.) с целью наиболее эффективного применения гидроактивного материала.
Принципиальная технологическая схема при иньектирования выглядит так:
- выявление и подготовка мест иньектирования;
- устройство инъекционных отверстий-шпуров, установка пакеров;
- подготовка рабочего состава и проверка системы технологических трубопроводов в сборе;
- иньектирование при постоянном контроле изменения давления и расхода;
- очистка инструмента.
Наряду с вышеуказанными материалами для укрепления конструкций, применяя подобные технологии иньектирования, возможно использование других составов, например, на полимерной основе (эпоксидных олигомеров, аминов, акрилатов, полиэфиров) и на минеральной основе (специальных цементов с тонкомолотыми добавками). для таких случаев принципиальная технологическая схема остается такой же, только изменяются некоторые технологические особенности. Примерами таких композиций, поставляемых компанией DRIZORO на отечественный рынок, являются материалы – MAXEPOX INJECTION, MAXCLEAR INJECTION. А так же материал на основе микроцемента MAXGROUT INJECTION.
В заключение стоит указать, что при рассмотрении данных материалов и технологий в статье не ставилась задача подробного рассмотрения технологических особенностей применения указанных материалов, поскольку это достаточно обширная тема. Вся техническая и специальная информация по рассматриваемой теме легко может быть получена у представителей соответствующих фирм, поставляющих данные материалы и технологии на отечественный рынок.