ООО "БИОХИМ", 192012, Санкт-Петербург, пр. Обуховской обороны, д. 120 Лит. Б, оф. 334
тел.: +7 812 380-8205
т./ф.: +7 812 380-8206
e-mail: info@biohim.ru
о компании / о коррозии / библиотека / методы защиты / продукция / контакты/ области применения
Главная страница   Главная
ООО   ООО "БИОХИМ"
новости   новости
информация о коррозии   о коррозии
библиотека   библиотека
методы защиты   методы защиты
продукция   продукция
контакты   контакты
фотогалерея   фотогалерея
области применения   области применения
faq   faq
Библиотека




Комохов, П.Г.ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ И ЗАЩИТА ОТ РАЗРУШЕНИЯ БЕТОННОЙ ОБДЕЛКИ СЕВЕРОМУЙСКОГО ТОННЕЛЯ. // Строительная газета (Москва).- 30.01.2004.- C.8
Вернуться в алфавитный список статей
Вернуться в тематический список статей

Текст публикации:

Гидроизоляция в сооружениях любого назначения может выполняться как в процессе строительства, так и при ремонте и реконструкции сооружений. В каждом из этих случаев подход к выполнению гидроизоляционных работ должен быть различным. Нельзя при этом исключать, можно сказать, нулевую стадию в судьбе гидроизоляции - это профессионализм разработчиков проекта, а также высокую квалификацию технологов-бетонщиков, особенно на стадии подбора состава бетона и его укладки. Необходимо учитывать специфику и возможное в априори состояние конкретного сооружения в экстремальных условиях эксплуатации.

Разная гидрогеология, нагрузки, глубина заложения, изменения окружающей среды, качество строительных работ и другие факторы оказывают влияние на надежность в конечном варианте, к которому в идеале надо стремиться, - сооружение должно работать без пропуска влаги, воды извне, т. е. отвечать проектному уровню эксплуатации.

Суть проблемы в целом состоит, к сожалению, в том, что на сегодня практически 75-80 процентов сооружений, а подземных - и все 100 процентов, после определенного периода эксплуатации, который намного меньше проектного срока службы, имеют отказ в гидроизоляционной системе. Не исключение в этом смысле представляет собой и Северомуйский тоннель, сданный в эксплуатацию несколько месяцев назад. Длина однопутного тоннеля 15 км, высота свода более 8 м, и строился он почти 20 лет.

Натурные обследования Северомуйского тоннеля сотрудниками тоннелеобследовательской станции Восточно-Сибирской железной дороги в марте 2003 года показали, что течи через железобетонную обделку проявлялись фронтально практически по всей поверхности тоннеля. Струйные течи различного дебита имели место по трещинам бетона обделки, холодным и деформационным швам. Проводились мероприятия по отсечке подтапливания грунтовыми и поверхностными водами.

Незащищенность тоннеля от течи воды, а значит, вероятность присутствия в ней агрессивных элементов способны приводить его к медленному разрушению, существенно сокращая ресурс долговечности и риска.

Как уже указывалось, защита бетона от проникновения воды и паров влаги начинается на стадии его проектирования, т. е. подбором состава бетона, введением специальных добавок, использованием интенсивных технологий приготовления и укладки бетонных смесей с применением набрызг-бетона (торкретирования), механоактивации сырьевых смесей в турбулентных смесителях и других элементов интенсивных технологий. Для подобных тоннелей при их строительстве можно применить гидроизоляционную мембрану в 2-3 слоя из набрызг-бетона с армированием стальной фиброй.

Сопряжения в тоннеле, герметизация стыков, холодных и деформационных швов должны быть выполнены с использованием специальных материалов, которые чаще всего по своим свойствам и конструкции отличаются от материалов, используемых для защиты бетона. Это различные прокладки, инъекционные составы из проникающей гидроизоляции.

Все сопряжения в тоннеле, включая "холодные" швы и стыки, должны иметь не менее 2 степеней защиты.

Защитные свойства бетона, его структура по своей технологии производства и риска должны базироваться на науке о поверхности. Поверхности, будь то поверхность элемента металла или минеральной дисперсии, с учетом реальных центров активности следует рассматривать как особое состояние структуры со своей химией. По реакционной энергетике и структурным свойствам активность поверхности в определенной мере альтернативна объемным системам кристаллов или их различным состояниям в коллоидных растворах (золь-гель) в системе "минеральная дисперсия - дисперсионная среда". Как известно, в области размеров частиц от 50 до 100 мкм начинается изменение основных отличительных признаков коллоида - прекращение броуновского движения и резкое снижение величины свободной поверхностной энергии, что очень важно для проникающих диффузионных процессов, заполняющих поровое пространство и микродефекты в структуре бетона. В этой связи размеры частиц до 50 мкм следует отнести к верхней границе размеров наночастиц в системе "цемент - наполнитель - добавки - вода".

Кроме того, этот верхний предел дисперсности коллоидных частиц однородной связно-дисперсионной системы с жидкой дисперсионной средой устанавливается по соотношению действующих на частицы внешней силы (силы тяжести) и внутренней энергии (силы их сцепления и коэффициента диффузии) при контактном взаимодействии в процессе структурообразования водонепроницаемого бетона.

Такие технологические характеристики, как вид и расход цемента, водоцементное отношение, вид и количество добавок с их степенью полярности по кислотно-основным центрам, активности и дисперсности, а также степень гидратации цемента во временной зависимости, являются основополагающими параметрами современной наукоемкой технологии бетона. Это практически основные, первичные факторы, обуславливающие возможности управления свойствами бетонной смеси и бетона с высокими гидроизоляционными показателями.

Наибольшая сложность и ответственность в выборе материала и технологии производства работ относится к вторичному виду гидроизоляции, устраняющей водопроницаемость (течи) бетона при деградации его структуры. Наиболее надежным методом повышения непроницаемости бетона, защиты его от разрушения является пропитка структуры этого неоднородного с капиллярно-пористой структурой материала специальными глубокопроникающими и отверждающими композициями. При этом природа и свойства проникающей композиции должны быть близкими по структуре и свойствам к цементному камню. Ярким примером применения и развития этих принципов является разработанный в России и запатентованный в США гидроизолирующий защитный состав "Кальматрон" (KALMATRONO). Патентовладельцем является компания Structural Protection Enterprise (США), а в России данная технология производства налажена группой предприятий "Кальматрон" (Новосибирск, Санкт-Петербург, Москва).

Защитная композиция имеет свойство функциональной проницаемости для обеспечения влажностного и температурного равновесия бетона конструкции с внешней средой и в то же время аддитивно обеспечивать конструктивную непроницаемость для агрессивной среды. Совместимость непроницаемой защитной композиции с защищаемым материалом из цементного бетона должна определяться равнозначными реологическими, упругопластическими свойствами. Подобное явление совместимости исключает концентрацию внутренних напряжений не в ущерб прочности и несущей способности бетона тоннеля.

Такая защитная композиция является надежным элементом структуры улучшенного качества и не зависит от начальных исходных характеристик модифицируемого защищаемого бетона.

Об этом убедительно свидетельствуют экспериментальные данные, представленные в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Таблица:

Материалы доступны в бумажной версии издания

Примечания:

1) Испытания проводились на образцах-кубиках размером 10x10x10 см из бетона класса В22.5.

2) Испытание на морозостойкость проводилось после насыщения бетонных кубиков в 5-процентном растворе KCI при - 50°С до 8 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

3) Наносимое на образцы защитное покрытие состояло из "Кальматрона" и цементно-песчаной смеси (состава 1:2) в равных долях по массе; количество воды затворения - 30 процентов от общей массы. Смесь перемешивалась в течение 5 минут. 4) Защитное покрытие наносилось слоем 5 мм.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ЦИЛИНДРОВ (D=15 СМ) НА ВОЗДУХО- и ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТЬ БЕТОНА С ЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ "КАЛЬМАТРОН"

Таблица 2

Таблица:

Материалы доступны в бумажной версии издания

Примечание: состав защитного покрытия указан в примечаниях к табл. 1.

Как следует из данных табл. 2, проникающее защитное покрытие "Кальматрон" повышает водонепроницаемость бетона с 4 до 10 атм., что превышает проектные требования к подземным тоннелям.

Таким образом, защитная композиция "Кальматрон" быстро адаптируется внутри структуры ремонтируемого бетона, повышая его прочность, водонепроницаемость и морозостойкость. Покрытие и его свойства как защитной композиции должны быть равномерно распределены относительно площади или объема защищаемой конструкции при условии тщательно подготовленной по чистоте бетонной поверхности.

К отличительным свойствам состава "Кальматрон" относятся простота технологии, высокая и эффективная проникающая способность по механизму диффузионной эстафетной реакции с кольматацией пор, залечивание микро- и макротрещины на поверхности бетона и внутри структурного объема конструкции по принципу осмотического смачивания капиллярно-пористого бетона.

Следует отметить, что на опытном участке обделки длиной 60 м Северомуйского тоннеля в августе 2001 года была произведена вторичная гидроизоляция обделки внутри тоннеля защитным составом проникающего действия "Кальматрон" в виде покрытия толщиной 1,5:2 мм. Через две недели течь практически прекратилась, за исключением струйной течи через трещины и холодные швы обделки. После этого с октября по декабрь 2001 года были продолжены работы с применением "Кальматрона" по гидроизоляции опытных участков от ПК 24+00 до ПК 32-+00 и ПК 16+00 до ПК 18+00.

Гидроизоляция "Кальматроном" обеспечила также положительные результаты по устранению течи в тоннели на этих участках от ПК 24+00 до ПК 32+00. Любопытные данные получены в том же году по применению состава "Кальматрон" на ПК 16+00 до ПК 18+00, где даже при недостаточно подготовленной бетонной поверхности после нанесения покрытия "Кальматрон" оводнение тоннеля было снижено на 80-90 процентов. И в 2003 году на этом участке не выявлено усиления оводнения тоннеля.

С октября 2002 года по май 2003 года работа по гидроизоляции тоннеля "Кальматроном" была продолжена. Защитное покрытие нанесено почти на четырех километрах обделки.

Работы по водоподавлению и гидроизоляции тоннеля проводились специалистами ООО "Красноярскметрострой" и ООО "Кальматронстрой" в следующей последовательности: заобделочное водоподавление, затем гидроизоляция внутренней поверхности обделки. Применена следующая технология ведения гидроизоляционных работ "Кальматроном":

- разделка трещин и холодных швов штроборезом с последующей их чеканкой "Кальматроном";

- зачистка поверхности обделки гидромонитором с рабочим давлением 150+200 Бар;

- нанесение "Кальматрона" на поверхность обделки пистолетами-распылителями за два подхода толщиной 1.5:2 мм каждого слоя.

Для подтверждения убедительности выше приведенных данных в заключение следует также отметить, что для гидроизоляции специальных объектов только по Санкт-Петербургу и Ленинградской области в 2002 году было использовано 280 тонн смеси "Кальматрон", а в 2003 году - более 400 тонн. Рекламаций по применению смесей "Кальматрон" нам не известно.

Приведем перечень некоторых других объектов, на которых в последние годы успешно применялся "Кальматрон" для устройства гидроизоляции:

1998 год - гидроизоляция и защита от газовой коррозии канализационного коллектора в Новосибирске, ликвидация протечек грунтовых вод кабельного коллектора станции метро "Измайловский парк" в Москве.

2000-2003 годы - гидроизоляция каналов тяговых подстанций на Октябрьской железной дороге; восстановление и ремонт железобетонных конструкций в варочных цехах Балахнинского ЦБК.

2001 год - гидроизоляция подземного перехода "Лахта" в Санкт-Петербурге.

2003 год - гидроизоляция железнодорожного тоннеля около Адлера, Тарманчуканского тоннеля на Дальневосточной железной дороге.

Данный перечень можно продолжить.

Все вышеизложенное позволяет констатировать, что состав "Кальматрон" в виде сухой строительной смеси в соответствующем водном и наполненном растворе является высокоэффективным гидроизолирующим материалом, относящимся к проникающей гидроизоляции. При этом необходимо учитывать и обеспечивать следующие требования к поверхности защищаемого бетона:

- поверхность бетона перед нанесением покрытия должна быть влажной одни-двое суток;

- защитное покрытие должно твердеть при влажных условиях в течение 2-4 дней.

Гидроизоляционный эффект от применения данного материала достигается за счет кольматации пор, микро- и макротрещин бетона водонепроницаемыми фазовыми составами, образующимися в результате реакции активных химических компонентов в структуре цементного бетона в присутствии воды затворения. Проникающее покрытие "Кальматрон" как в чистом виде, так и в композиции с обычным цементнопесчаным раствором (состав "Кальматрон-Эконом") эффективно и надежно защищает бетонную обделку тоннелей и других сооружений, существенно повышая ресурс их долговечности.



Вернуться в алфавитный список статей
Вернуться в тематический список статей

Внимание! Администрация библиотеки предупреждает всех своих пользователей, что за всеми публикациями, представленными в библиотеке, сохраняется право автора на использование своего произведения или иного владельца исключительных прав на использование произведения.
создание сайта: Это Design