Материалы концерна BASF SE для подливки под опорные части мостов, установки барьерного ограждения и шумозащитных экранов

В настоящее время на рынке представлено большое количество материалов, предназначенных для ремонта бетонных и железобетонных конструкций.  Эти материалы, которые производятся как в нашей стране, так и за рубежом, имеют разный уровень качества и различные области применения. При этом нормативная база в данной области ограничивается разработкой методических рекомендаций, руководств по применению и прочих подобных документов, не имеющих общенационального значения. Приводимые в них требования к материалам зачастую противоречат друг другу и, таким образом, создают дополнительные трудности для специалистов проектных и подрядных организаций. Но даже эти нормативные документы, имеющие в основном узковедомственный характер, не принимают во внимание такую группу материалов, как материалы для подливки. Широко применяемые для высокоточной цементации оборудования на предприятиях различных отраслей промышленности и энергетики, эти материалы еще не слишком хорошо знакомы российским дорожникам. Вместе с тем использование обычных бетонных смесей (или их отсутствие) для подливки под опорные части мостов и установки барьерных ограждений и шумозащитных экранов приводит к значительным просадкам балок пролетных строений и быстрому расшатыванию анкерных креплений.

Попробуем проанализировать, какие требования предъявляются к подливочным составам и почему им не соответствуют обычные бетонные смеси.

Отсутствие усадки. Использование обычных бетонных смесей, обладающих усадкой, не позволяет обеспечить совместную работу всей конструкции и, как следствие, препятствует равномерному распределению нагрузки от пролетного строения при многократном динамическом воздействии. Зазоры и неровности, образующиеся при усадке бетонной смеси, способствуют попаданию воды, замораживание и оттаивание которой в зимний период приводит к накоплению напряжений и трещинообразованию.

Высокая текучесть (удобоукладываемость). Обычные бетонные смеси не в состоянии целиком заполнить заливаемое пространство, особенно при наличии небольшого зазора заливки. Им требуется дополнительное виброуплотнение, которое просто невозможно при зазоре в 20 мм. Использование навесных поверхностных вибраторов способствует повышенному водоотделению и, как следствие, расслоению бетонной смеси.

Высокая динамика набора прочности. Применение обычных бетонных смесей, имеющих довольно продолжительные сроки твердения и набора прочности, значительно увеличивает время производства строительных и ремонтных работ и, таким образом, существенно повышает общие затраты.

Высокие физико-механические характеристики. Для обеспечения совместной работы подливочные составы должны обладать высокой адгезией. В обычные бетонные смеси для повышения адгезии вводится добавка поливинилацетата (ПВА), однако ее применение приводит к значительному снижению величины модуля упругости и появлению ползучести.

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что специальные составы для подливки под опорные части мостов и установки барьерных ограждений и шумозащитных экранов должны отвечать следующим требованиям:

• отсутствие усадки,

• удобоукладываемость – не менее 200 мм,

• прочность на сжатие через 24 часа – не менее 25 МПа,

• модуль упругости - не менее 20 000 МПа,

• показатель адгезии – не менее 1,5 МПа,

• морозостойкость – не менее 300.

В номенклатуре материалов Master Builders Solutions, имеются подливочные составы. Эти материалы представляют собой безусадочные быстротвердеющие бетонные смеси наливного типа с высоким модулем упругости (например, у MasterFlow 928 (EMACO S55) модуль упругости составляет 30 000 МПа).

Наиболее распространённые материалы для подливки под оборудование и высокоточной цементации Master Builders Solutions

Применение перечисленных подливочных составов позволяет значительно сократить сроки строительства и ремонта за счет того, что суточная прочность материала уже позволяет полностью передавать нагрузку от пролетного строения. В крайних случаях, когда возможно производство работ только в «окна», без закрытия движения по ремонтируемому мосту, рекомендуется применение сверхбыстротвердеющего состава MasterEmaco T 1200 PG (EMACO FAST FLUID). Данный состав может заливаться на толщину от 10 до 100 мм, время жизни раствора составляет 15-25 минут в зависимости от температуры окружающей среды. Температура применения MasterEmaco T 1200 PG (EMACO FAST FLUID) находится в пределах от - 10°С до +30°С, что позволяет использовать его  при  аварийных  ремонтах  в  осенне-зимний период.

Что касается установки анкерных креплений, то еще несколько лет назад был проведен эксперимент по сопоставлению результатов закрепления анкеров на высококачественный эпоксидные двухкомпонентные составы других производителей и состав MasterFlow 928 (EMACO S55). В ходе подготовки к испытаниям в бетон стенда было закреплено 24 анкера из арматуры Ø18 периодического профиля класса AIII нa глубину 150 мм (по 12 на каждый из применяемых составов).

Разрушение при выдергивании анкеров, независимо от использованного для их заделки состава, произошло по одинаковой схеме. Прочность анкеров, закрепленных в бетоне стенда составом на цементной основе, оказалась несколько выше, чем закрепленных с помощью эпоксидного состава. При этом стоимость составов на эпоксидной основе в несколько раз выше, чем материалов, изготовленных на основе цемента.

В заключение хотелось бы еще раз заметить, что невозможно качественно построить или отремонтировать любой объект, любую конструкцию или ее разрушенную часть одним и тем же материалом (в частности, обычным бетонным раствором). Именно поэтому крупные компании, располагающие хорошей научно- исследовательской   и   лабораторной   базой, давно   пошли   по   пути   создания специальных материалов, предназначенных для применения в конкретных условиях для строительства или ремонта определенных видов конструкций. Использование этих материалов позволяет значительно повысить качество строительных и ремонтных работ и тем самым в несколько раз увеличить срок службы железобетонных конструкций.