CC BY
0МЕТОДИ ЗАХИСТУ ЗАЛ1ЗОБЕТОННИХ ПАЛЬ В1Д АНТИКОРОЗИЦ1ЙНИХ ПРОЦЕС1В
Нагорний М. В., к.т.н., доцент кафедри «Буд1вельного виробництва» ТелЫенко О. I., ст. викладач кафедри «Буд1вельного виробництва» Сумський нащональний аграрний утверситет, Украгна
DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/30112019/6762
ARTICLE INFO
Received: 19 September 2019 Accepted: 22 November 2019 Published: 30 November 2019
KEYWORDS
concrete, corrosion.
ABSTRACT
The methods of protection of reinforced concrete piles from aggressive influences are investigated, regularities of corrosion processes are established, efficiency of accepted methods of protection of structures is determined and properties of exposed concrete of aggressive environment are evaluated.
Citation: M. Nagorny, O. Telichenko. (2019) Methods of Protection of Reinforced Containers from AntiCorrosion Processes. World Science. 11(51), Vol.1. doi: 10.31435/rsglobal_ws/30112019/6762
Copyright: © 2019 M. Nagorny, O. Telichenko. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
Постановка проблеми. Будiвництво багато на житлових та сощальних об'екпв. Геолопчш розрiзи грунлв показують ефективними фундаменти е з застосуванням залiзобетонних паль. Слабю та просадочш грунти знаходяться на глибиш 7-9м. Для забезпечення несучо! здатносп фундамеш!в висотних будiвель та споруд потрiбно погружати палi на глибину 10-12м. На 7-9м знаходиться сильноагресивне середовище. Якщо не застосовувати сучасш методи захисту затзобетонних паль вщ агресивних впливiв то виникае проблема забезпечення довговiчностi залiзобетонних паль фундамеш!в будiвель та споруд.
Пщвищення в сильноагресивних середовищах для захисту пальових конструкцш застосовують вторинний захист у виглядi обмазок, обклеювання рулонними матерiалами, паля в сорочщ (металево: або полiетиленовою), просочення i т. д. [2].
Аналiз дослщжень. Вивчення вiтчизняного та зарубiжного досвщу з питання захисту бетону конструкцш вщ корози показуе, що в багатьох випадках, для забезпечення нормативно! довговiчностi забивних залiзобетонних паль, що експлуатуються в агресивних грунтових середовищах, досить первинного захисту [1].
Одночасно розглядаеться велика кiлькiсть прикладiв, яю свiдчать про руйнування незахищених, вщповщним чином, конструкцiй в сильноагресивних середовищах. Аналiз цих причин показуе, що ефективтсть захисних заходiв залежить вщ врахування всiх особливостей роботи конструкцш.
Пщвищення надiйностi й корозшно! стшкосп бетонних конструкцiй в агресивних середовищах може бути досягнуто створенням корозшностшких будiвельних матерiалiв нового поколiння з використанням економiчних заводських технологiй.
Натурш випробовування залiзобетонних паль в рiзних грунтових умовах показують, що поверхневе покриття у процесi забивки може порушуватись пiд дiею ударних навантаження, а також в результатi тертя об грунт [3]. Стан захисних покритпв пiсля забивання оцiнювати достатньо складно, оскшьки затратнi роботи по розкриттю фундаментiв.
На думку багатьох фаивщв найбiльш надiйним та ефективним методом захисту залiзобетонних паль е просочувальна гiдроiзоляцiя.
Просочувальна на цементнш основ^ ранiше вважалась не досить
ефективною, в пор1внянш з полiмерно-бiтумними та рулонними матерiалами. 3 появою ефективних хiмiчних добавок вона сьогодт отримала широке поширення.
Механiзм дп гiдроiзоляцiйних композицiй обумовлений наступними чинниками: осмос, броушвський рух, реакцн в твердому станi, с поверхневого натягу. При нанесет на вологий бетон рщкого розчину сухо! сумiшi на поверхт створюеться високий хiмiчний потенцiал, а при цьому структура бетону збертае низький хiмiчний потенцiал. Осмос прагне вирiвняти рiзницю потенцiалiв, виникае осмотичний тиск. Завдяки, осмотичного тиску активт хiмiчнi компоненти матерiалу мiгрують глибоко в структуру бетону. Чим вища вологiсть порового простору бетону, тим ефектившше вщбуваеться процес проникнення активних хiмiчних компоненпв вглиб бетону. Це вiдбуваеться як при позитивному, так i негативному тиску води. Глибина проникне активних хiмiчних компонентiв може досягти декшькох десяткiв сантиметрiв[4].
Проникнувши всередину структури бетону, активнi хiмiчн1 компоненти вступають в реакцiю з iонними компонентами кальщю i алюмiнiю, оксидами i солями металiв, якi мiстяться в бетон. У ходi цих реакцш формуються бiльш склацнi солi, здатн взаемодiяти з водою i створювати нерозчиннi кристалогiдрати. Мережа цих кристалiв заповнюе пори, капiляри i мшротрщини шириною до 0,5 мм. При цьому кристали стають складовою частиною бетонно! структури[4].
Пори в цементному камеш, заповненi нерозчинними кристалами, не пропускають воду, оскiльки в дда приходять сили поверхневого натягу рщин. Мережа кристалiв, що заповнили капшяри, перешкоджають фшьтрацп води навiть при наявносп високого гiдростатичного тиску. При цьому бетон збертае паропроникнiсть.
Особливо штенсивно завойовуеться ринок Укра!ни гiдроiзоляцiйними матерiалами системи Пенетрон, яка поеднуе в собi кiлька рiзновидi1в матерiалу, кожен з яких спрямований на виршення конкретних технологiчних завдань: Пенетрон - захист вщ вологи та гiдроiзоляцiя бетону; Пенекрит - для затирания швiв Пенеплаг - зупинки течи води шд тиском; Пенетрон-Адмiкс - добавка в розчин або бетон; Пенебар Ретд SW45 - пдронабухаючш шнур та шш^5].
Витрата матерiалу Пенетрон в перерахунку на суху сумш при нанесены у два шари, складае вщ 0,8 кг/м2 до 1,1 кг/м2.
Як альтернатива активним хiмiчним компонентам для просочування бетону використовуються: вщходи виробництв х1мп та нафтохiмil, а саме мазут марки 100, що вщповщае ГОСТ 10585-78. Вибiр цього матерiалу оснований на його доступности низькiй вартостi, технологiчнiстю роботи.
Аналiз накопичених даних показуе, що швидюсть просочення бетону органiчними матерiалами визначаеться в першу чергу в'язюстю просочувального складу, щшьнютю i вологiстю бетону.
Результати дослщження кiнетики просочення бетону рiзноl щiльностi, що отриманi рашше[6], дозволили рекомендувати наступнi режими просочування (табл. 1).
Таблиця 1. Режим просочення бетотв рiзних марок по водонепроникност
Просочувальний склад Робоча в'язюсть, с Час просочення при водонепроникносп бетону Глибина просочення, мм
4 6 8
Розчин мазуту в керосин! (1:2) 40-50 12 18 24 8-10
Мета та задачi дослщження. Експериментальними випробуваннями дослiдити встановлення закономiрностей перебiгу корозiйних процесiв, визначення ефективносп прийнятих методiв захисту конструкцiй та оцшювання властивостей бетону, що зазнав впливу агресивного середовища.
Результати експериментальних дослщжень. Дослщження корозн бетону виконувалось на бетонних зразках, при виготовленнi яких використовувався портландцемент М500,щебшь фракцп 5-20 мм, рiчковий пiсок Мкр = 2,2, вода, добавка SikaMixPlus (0,1% вщ маси цементу). Склад бетону наведений у таблиц 2.
Таблиця 2. Склад бетону
Склад Витрати, кг/м15
Щебшь фракцп 5-20 мм 1100
Пюок Мф = 2,2 600
Цемент М500 350
Вода 147
SikaMixPlus 0,35
Бетонна сумш ущшьнювалась на лабораторий вiброплощадцi iз ампттудою коливань 0,4 мм, час ущшьнення 2 хв.
Тепловологiсна обробка бетону проводилась в лабораторий пропарочнiй камерi при режим! 3+6+3 години при температ^ 80°С iз попередньою витримкою зразюв протягом 12 год.
Визначення фiзико-механiчних характеристик бетону проводилось на зразках 15x15x15 см.
Марка по водонепроникносп визначасться гiдно ДСТУ Б В.2.7-170:2008. Мiцнiсть бетону на стиск визначасться зпдно ДСТУ Б В.2.7-223:2009.
Дослiдження проводились поетапно:
1. Визначення гранулометричного складу бетону, враховуючи стабшзуючу добавку SikaMixPlus.
2. Виготовлення зразюв-кубиюв, розмiром 15x15x15 см.
3. Пришвидшення набору мiцностi зразкiв (тепловологiсна обробка).
4. Просочення зразкiв матерiалом Пенетрон та мазутом М100.
5. Перебування зразюв в агресивному середовищi протягом 1 мю. (сульфатна корозiя).
6. Визначення фiзико-механiчних характеристик зразкiв (мщшсть на стиск,
водонепроникнiсть).
_Таблиця 3. Результати фiзико-механiчних характеристик експериментальних зразюв
№ Склад РОЗЧИНУ ЗРАЗКА - Обмазка-кубика Пенетрон мазут Мщнють Водонепроникнють, W
Серп КУБИКА на стиск,
Цемент,г Пюок,г Ш,ебшь,г Вода,г SikaMixPlus кгс/см2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 350 600 1100 147 0,7 - - 305 10
2 350 600 1100 147 0,7 - - 296 8
З 350 600 1100 147 0,7 - - 298 8
4 350 600 1100 147 0,7 - - 302 10
5 350 600 1100 147 0,7 + - 287 12
6 350 600 1100 147 0 7 + - 281 12
7 350 600 1100 147 0,7 + - 312 14
8 350 600 1100 147 0,7 + - 294 12
9 350 600 1100 147 0,7 - + 209 12
10 350 600 1100 147 0,7 - + 201 12
11 350 600 1100 147 0,7 - + 216 14
12 350 600 1100 147 0,7 - + 212 12
Кубики 'iitii'iaiiiii
Мщшсть на стиск (кгс/см)
Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной
Основной Основной Основной Основной
ВодонепроникнiстьW
Рис.1. В1дношення водонепроникност1 до мщност! бетону (кубики звичайт)
Кубики, що просочеш Пенетроном Мщшсть на стиск (кгс/см)
Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной
Основной Основной Основной Основной
Водонепроникнкть W
Рис.2. В1дношення водонепроникност1 до мщност! бетону (кубики, що просоченш Пенетроном)
Кубики, що просочеш мазутом Мщшсть на стиск (кгс/см)
Основной Основной Основной Основной Основной Основной Основной
Основной Основной Основной Основной
Водонепроникнкть W
Рис.3. В1дношення водонепроникност1 до мщност! бетону (кубики, що просоченш мазутом)
Висновки. При аналiзi дослщжень був введений коефщент Ксер, який визначае вщношення мщносп зразюв до ix водонепроникносп, тому з рис. 1-3 визначили, що для кубиюв, що просочеш мазутом Кзсер=0,057, для кубиюв, що просочеш матерiалом Пенетрон К2сер=0,041, для кубиюв звичайних К1сер=0,048.
Отже, проанатзувавши результати дослiдiв; можна зробити висновок, що найбшьш ефективним захистом бетону вщ агресивного середовища е матерiал Пенетрон.
Л1ТЕРАТУРА
1. Шевяков В.П. Проектирование защиты строительных конструкций химических предприятий от корррзии М. :Стройиздат. -1984.-168с.
2. Москвин В.М., Иванов Ф.М., Алексеев С.И., Гузеев Е.А. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты. - М.:-1980.-535с.
3. Москвин В.М. Коррозия бетона. - М.:-1952,-341с.
4. Дедков В.И. Повышение долговечности забивных железобетонных свай в агрессивных грунтовых средах. //Диссертация к.т.н.-УНГТУ.-Уфа.:-2005.-197 с.
5. Сердюк В.Р. Сучасн тдходи до шдвищення водозахисних властивостей цементних бетошв /' В.Р дюк, А.В. Христич И Зб1рник «Буд1вельт матер1али, вироби та сан1тарна техтка». - 2012 - №45 - с. 118-124
6. Дедков В.И. Антикоррозионная защита свайных фундаментов методом пропитки. //Тезисы докладов Республиканской научно- практической конференции «Оптимизация технологии производства бетонов вышенной прочности и долговечности» - Уфа.: -1983. -С.71-72.
