РЕМОНТ И УСИЛЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Инженерно-производственный центр «ИнтерАква» является неоспоримым лидером в разработке эффективных методов ремонта и усиления строительных конструкций с использованием внешнего армирования композитными материалами, имеет огромный практический опыт в решении вопросов гидроизоляции и защиты конструкций с применением современных материалов собственного и импортного производства.

За истёкшие 20 лет производственной деятельности компания выполнила работы более чем на 5000 объектах в Москве, Московской области и ряде регионов России. К наиболее значимым работам можно отнести ремонт и реконструкцию причалов Новороссийского морского торгового порта, гидроизоляцию подземной части Храма Христа Спасителя, ряда сооружений Московского Кремля, Гостиного Двора, комплекса фонтанов мемориала «Поклонная гора», подземной части зданий Счётной палаты и Мосгордумы, ремонт донных водоводов Вилюйской ГЭС, гидроизоляцию и ремонт береговых насосных станций в городах Пермь, Сургут, Сыктывкар, усиление конструкций более чем на 300 объектах.

СИСТЕМА РЕМОНТА И УСИЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ КОМПОЗИЦИОННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

Система направлена на решение практических задач по восстановлению или увеличению несущей способности, жёсткости, трещиностойкости строительных конструкций зданий и сооружений. В её основу положен опыт проектирования и выполнения работ ИПЦ «ИнтерАква» на протяжении более 10-ти лет, результаты собственных исследований и проведённых совместно с НИИЖБ, результаты многочисленных зарубежных экспериментальных исследований, рекомендации производителей композиционных материалов для усиления строительных конструкций, а также анализ данных практического применения композиционных материалов для усиления строительных конструкций в России и за рубежом.

В систему конструкционного ремонта входят следующие операции и использование специальных материалов.

1. Удаление повреждённого бетона (до здорового).

2. Предотвращение коррозии арматуры:

2.1. Удаление пластовой коррозии с обнажённой стержневой арматуры и закладных деталей механическим способом (без пескоструйной обработки).

2.2. Обработка открытой поверхности арматуры и закладных деталей грунтом-преобразователем ржавчины NR.

2.3. Нанесение на поверхность бетона мигрирующего ингибитора коррозии MCI-2020М, проникающего внутрь бетона и блокирующего анодную и катодную составляющие коррозии стали внутри бетона. После нанесения на поверхность конструкции, MCI-2020М проникает в её глубь и образует защитную плёнку на арматуре. То есть снимается проблема непосредственного нанесения антикора на металл. При этом долговечность железобетонных конструкций, обработанных MCI-2020М, повышается на 15 лет и более.

2.4. При многорядном армировании конструкции установка в просверленные отверстия картриджей с мигрирующим ингибитором коррозии MCI-2010, 2011.

3. Восстановление повреждённого бетона полимерцементными составами с быстрым набором прочности (типа «Полифаст», «АкриликПатч», HD-25) или торкретбетоном с добавкой акрилового латекса и полипропиленовой фибры.

4. Инъектирование трещин в конструкции (при их наличии).

Трещины с раскрытием более 0,3 мм инъектируются низковязкими эпоксидными (типа HYDROPOX INJEKT 840) или полиуретановыми (HydroBloc Integral 575) составами, трещины с меньшим раскрытием могут быть затерты полимерце-ментным раствором. Инъектирование трещин выполняется с помощью специального насоса и пакеров (инъекторов). Пакеры устанавливаются в шахматном порядке в пробуренные под углом к поверхности бетона конструкции с обеих сторон трещины скважины. Для избегания вытекания инъектируемого материала из устьев трещин, они расшиваются штробой, которая зачеканивается жёсткой ремонтной смесью (HD-25). При инъектировании возможно применение накладных (контактных) пакеров.

5. Усиление (восстановление) несущей способности конструкций, в том числе методом внешнего армирования материалами на основе углеродных волокон.

Метод заключается в устройстве однонаправленных высокопрочных углепластиковых накладок на растянутой поверхности бетона конструкции. Накладки выполняются путём наклейки углеродных лент эпоксидным компаундом на предварительно подготовленную поверхность

На растянутых элементах конструкции углепластиковые накладки устраиваются в продольном направлении элемента. После полимеризации накладки работают совместно с бетоном, воспринимая продольные растягивающие усилия в конструкции.

На изгибаемых элементах наклейка лент ведётся в зависимости от схемы работы конструкции. Как правило, по нижней поверхности элемента – в пролётной части и по верхней – в приопорных.

Для повышения несущей способности по поперечной силе в приопорных зонах устраиваются хомуты из углепластика.

На сжатых элементах конструкции (колонны) углепластиковые накладки устраиваются в поперечном направлении элемента – выполняются замкнутые бандажи. После полимеризации бандажи работают совместно с бетоном, воспринимая растягивающие усилия от поперечных деформаций в элементе. При этом условная прочность бетона конструкции на сжатие в условии стеснённых деформаций повышается. Также повышается устойчивость элемента.

Через сутки после наклейки лент, они покрываются защитным слоем полимерцементного состава.

Система ремонта и усиления композиционными материалами применима для различных типов элементов конструкций: плит и балок перекрытий различного сечения, центрально и внецентренно сжатых колонн. Система эффективна для применения в жилых, административных, промышленных зданиях. При усилении композиционными материалами не повышается собственный вес конструкций, не сокращается жизненное пространство помещений, применяемые материалы устойчивы к воздействию агрессивных сред.

С начала своей работы на строительном рынке России ИПЦ «ИнтерАква» успешно внедрил выработанную им систему конструкционного ремонта более чем на 300 объектах.

В качестве примера остановимся более подробно на одном из объектов, выполненных в последнее время.

Объект: Стадион ФК «Локомотив», г. Москва, ВАО.

С начала 2000-х годов ИПЦ «ИнтерАква» тесно сотрудничает со службой эксплуатации стадиона. За время сотрудничества были выполнены несколько очередей текущего ремонта конструкций стадиона.

В 2009г. были выполнены работы по ремонту опорных консолей покрытия стадиона.

Консоли расположены на главных пилонах центральной арены на отметке +28,720 (примерно 2/3 высоты пилонов), в плане – имеют форму многоугольника и сориентированы в направлении от центра стадиона.

Вылет консолей составляет примерно 1,5м. Консоли служат для передачи нагрузки от ферм покрытия на пилоны. Фермы покрытия опираются на консоли через закладные детали, выполненные в виде стальных пластин толщиной 36мм. Форма пластин в плане подобна форме консолей (с коэффициентом подобия <1). Верхние поверхности пластин совпадают с верхними поверхностями консолей. Со стороны пилонов пластины приварены к вертикальным металлическим закладным деталям конструкции. Под действием нагрузки от фермы покрытия опорные пластины консолей получили деформации. В продольном направлении центральная часть закладных выгнута вверх, в поперечном – закладная приняла U-образный вид. Защитный слой бетона с внешней стороны боковых граней закладных деталей на большинстве консолей отколот. Наряду с этим на боковых гранях консолей имелись вертикальные – раскрытием до 0,4 мм различной протяжённости, участки непровибрированного бетона. На закладных деталях присутствовали следы коррозии металла.

Для восстановления работоспособности конструкции и увеличения её долговечности был выполнен комплекс мероприятий по устранению имеющихся дефектов.

Непрочные участки бетона были удалены. Затем геометрия консолей была восстановлена с использованием высокопрочного ремонтного состава с быстрым набором прочности «Полифаст». Для повышения адгезии ремонтного материала к «старому» бетону конструкции её поверхность была огрунтована раствором латексной эмульсии «Примал». В связи с наличием сезонных температурных деформаций металлических закладных деталей (опорных пластин) и возможностью повторного откола вокруг них защитного слоя бетона было принято решение восстанавливать участки бетона только до уровня нижней поверхности пластин.

Для защиты верхней и боковых граней металлической закладной от коррозии они были обработаны грунтом-преобразователем ржавчины NR-1.

Для предотвращения коррозии нижней поверхности металлических опорных пластин полости под ними были заинъектированы полиуретановой смолой HydroBloc Integral 575. Integral 575 набухает и отверждается при взаимодействии с водой (не образуя при этом пену), имеет высокую проникающую способность.

Для защиты арматуры внутри конструкции, поверхность её бетона была обработана мигрирующим ингибитором коррозии MCI-2020М.

Существующие трещины раскрытием более 0,3мм были заинъектированы низковяз-ким эпоксидным составом HydroPoxInject 840 с использованием металлических пакеров ОРК13/70М6PM.

Для повышения трещино-стойкости по граням железобетонных консолей были созданы высокопрочные углепластиковые накладки. Накладки выполнены на основе однонаправленной углеродной ленты JSUD-200 и двухкомпонентного эпоксидного адгезива АЭ-1. Ленты наклеены с шагом по периметру консолей, и после полимеризации играют роль высокопрочного бандажа.

В 2007-2008гг выполнялся ремонт и повышение трещино-стойкости главных пилонов стадиона.

Поскольку ремонтные работы выполнялись на высоте до 30м, а на стадионе регулярно проводились массовые мероприятия (игры, концерты), возникала необходимость частого монтажа-демонтажа средств подмащивания. Поэтому было принято решение выполнять работы методом промышленного альпинизма. Метод позволяет обеспечить свободное перемещение ко всем участкам конструкции работников, выполняющих ремонт, и инженеров, осуществляющих технический надзор и сопровождение. При этом используемая верхолазная оснастка при первой необходимости легко и быстро убирается со стройплощадки.

В результате выполнения комплекса ремонтных работ на стадионе была восстановлена несущая способность опорных консолей покрытия, решена проблема трещиностойкости конструкции, значительно увеличена её долговечность. При этом все работы выполнены без внесения изменений в режим проведения культурно-массовых мероприятий на стадионе.

Успешное выполнение инженерных задач по реконструкции на множестве объектов в течении более чем 15-ти лет позволяет сделать вывод о высокой эффективности выработанной ИПЦ «ИнтерАква» системе конструкционного ремонта. При этом применяемые нами технологии – как проектирования, так и выполнения работ – постоянно совершенствуются, дополняется номенклатура применяемых материалов. Мы изучаем опыт зарубежных коллег, ведём собственные разработки и внедряем их на производстве.

Специалисты ИПЦ «ИнтерАква» всегда рады новым интересным инженерным задачам, взаимовыгодному сотрудничеству!

Н.Н.Губин,

к.т.н.,главный инженер,

А.И.Сердюк,

начальник проектного бюро

Ф.Т. Жиганшин,

ведущий инженер

технического отдела

ООО «Инженерно-

производственный центр

«ИнтерАква»

115520, г. Москва,