Вопрос 27

В связи с изменением качественных показателей строительных материалов при длительных перерывах в работах при строительстве и реконструкции зданий эксплуатационные качества конструкций ухудшаются порою очень значительно. Происходит снижение несущей способности конструкций, уменьшается их долговечность. При чем это касается не только тех конструкций, которые были возведены до перерыва в работе, но и тех, которые были построены после возобновления строительных работ. В этом случае необходимо предусмотреть мероприятия не только по исправлению дефектов конструкций, построенных до перерыва, но и по предупреждению дефектов, могущих возникнуть после возобновления строительства.

Как уже отмечалось ранее, деформации надземной части зданий, вызванные неравномерной осадкой фундаментов, могут привести к образованию раскрытых иногда на несколько сантиметров трещин в стенах, трещин в конструкциях перекрытий и в сопряжении последних с колоннами, трещин в перемычках, а также нарушить горизонтальность перекрытий.

Под воздействием атмосферных вод и отрицательной температуры может существенно снизится прочность каменной кладки на больших участках стен.

При наличии кислых газов в атмосфере и пористом бетоне может произойти разрушение защитного слоя бетона, коррозия арматуры, закладных деталей и элементов связи. Что приведет к более или менее значительному снижению прочности и долговечности железобетонных конструкций.

Стальные открытые конструкции в результате коррозии в агрессивной среде кислых газов могут существенно потерять свою начальную прочность. Если коррозийный износ превысит 25%, то произойдет снижение сопротивляемости конструкции хрупкому разрушению при пониженных температурах.

Открытые стальные конструкции при наличии огрунтовки, содержащей сурик, в неагрессивной среде длительное время могут не коррозировать.

Открытые деревянные конструкции могут подвергнуться гниению вплоть до полного вывода из строя. Под воздействием периодического увлажнения и нагревания солнечными лучами они могут коробиться и растрескиваться. Защита от коррозии строительных конструкций - основа обеспечения долговечности зданий и сооружений

Обеспечение долговечности строительных конструкций домов и сооружений - одна из главных задач сохранения основных фондов страны. Обеспечение долговечности бетонных и железобетонных конструкций - процесс комплексный и не простой. Решение этой сложной задачи должно начинаться с момента проектирования, но нельзя сказать, что должно заканчиваться сдачей в эксплуатацию здания и сооружения. Длительная надежная эксплуатация зданий в течение расчётного срока службы должна грамотно обеспечиваться службой эксплуатации зданий.

Во всем мире вопросам долговечности уделяют первостепенное внимание. И это не случайно, т.к. по статистическим оценкам, от 15 до 75% конструкций зданий и сооружений различного назначения подвергаются воздействию агрессивных сред. Кроме того, по различным экспертным оценкам, от 5 до 10% строительных конструкций ежегодно выходят из строя. Учитывая старение основных фондов страны, этот процесс будет прогрессировать.

Останавливаясь на современном строительстве, необходимо отметить, что дефектов и преждевременных отказов в работе конструкций значительно больше, чем в зданиях и сооружениях, построенных 20 и более лет назад. На наш взгляд, это связано с разрушением системы внедрения новых нетрадиционных строительных материалов, конструктивных решений, выбранных средств защиты. Ранее существовала система типового и экспериментального проектирования и любые новые разработки должны были пройти научную и проектную экспертизу, затем опытно-экспериментальное проектирование и строительство. При получении положительных результатов предложенные решения закладывались в типовое проектирование. Можно сказать, что ничего не бывает вечным. Появилась новая система и надо её принимать. Может быть и так, но хороша пословица: "Самое лучшее новое - это хорошо забытое старое". Это к тому, что, оставляя всё положительное, что было в старой системе, необходимо развивать то новое, что позволит улучшить качество строительства, повысить надёжность, комфортность, а главное - обеспечить безопасность для проживания и нахождения там людей.

Введение новой системы технического регулирования, с одной стороны, полезно (ликвидирует монополизм в разработке нормативной документации, снимает государственное регулирование вопросов нормотворчества), а с другой, - требует продуманного и тщательного подхода к осуществлению контроля качества строительства и экспертизы принимаемых решений как при строительстве жилых, административных, так и общественных зданий и сооружений. Такую экспертизу должны выполнять специалисты высокого уровня, имеющие научный, проектный, производственный опыт и знания. В качестве примера можно привести такие общественные организации, как Российское научно-техническое общество строителей (РНТО), Российская инженерная академия (РИА), Ассоциация железобетон и др., в работе которых участвуют ведущие специалисты крупных научных, проектных и высших учебных заведений страны.

В проектировании зданий и сооружений всё должно быть учтено, начиная с момента определения вида, условий и срока эксплуатации здания, выбора материалов и заканчивая контролем качества строительства. Ориентировочная схема проектирования зданий и сооружений с учётом обеспечения долговечности приведена на рис. 1.

Выбор материалов и мер защиты должен быть привязан к классу сооружения, к категории зданий. К сожалению, нормативной документацией эти категории на сегодня чётко не определены. В ряде публикаций встречаются предложения по разделению зданий на классы по их значимости, однако классы не привязаны к проектируемому сроку службы зданий, что порой затрудняет выбор мер защиты бетонных и железобетонных конструкций.

Как видно из приведенной схемы проектирования по долговечности, виду разрушающего фактора, выбору материалов и средств защиты уделяется основное внимание.

Разрушение железобетонных конструкций является, как правило, следствием коррозионных повреждений бетона или арматуры.

Начатые В.М. Москвиным в 30 годы XX столетия работы связаны с исследованием и созданием бетонов, стойких в экстремальных условиях. Им создана наука о коррозии бетона и "школа коррозионистов", продолжающая и развивающая начатые им работы.

В соответствии с опытом, накопленным в результате многолетних исследований, защита от коррозии железобетонных конструкций разделена на первичную и вторичную. К методам первичной защиты относятся все те мероприятия, которые выполняются на стадии изготовления бетона:

-назначение требований по плотности и проницаемости;

-выбор цемента, заполнителей;

-применение минеральных и химических добавок;

-выбор арматуры и назначение толщины защитного слоя бетона для арматуры и т.п.

Однако, этот способ защиты оправдан в основном для конструкций, предназначенных для работы в слабоагрессивных и некоторых среднеагрессивных средах, что составляет около 30% от общего объёма конструкций, работающих в агрессивных средах.

В большинстве средне- и сильноагрессивных сред наиболее экономически оправданными являются вторичные методы защиты - это поверхностная защита бетонных и железобетонных конструкций материалами, позволяющими сохранить эксплуатационные свойства бетонных и железобетонных конструкций на расчётный срок службы зданий и сооружений.

Такой подход, безусловно, заслуживает самого серьезного внимания. При условии правильного выбора средств и методов защиты применительно к тем или иным условиям эксплуатации долговечность конструкций может быть обеспечена, а межремонтные сроки увеличены в 2-3 раза.

За последние 15-20 лет появилось большое количество новых отечественных и зарубежных материалов, которые не отражены в основной нормативной документации по защите строительных конструкции от коррозии СНиП 2.03.11-85. В первом приближении новые системы защитных покрытий можно разделить на 4 группы:

1.пленочные - традиционные лакокрасочные материалы;

2.пропиточные полимерные системы;

3.полимерные эластичные покрытия;

4.интегральные капиллярные системы на минеральной основе.

Пленочные лакокрасочные покрытия можно отнести к традиционным методам защиты. Они достаточно освещены в СНиП 2.03.11-85 "Защита строительных конструкций от коррозии" и другой нормативной документации. Определено их назначение, сформулированы требования по основным физико-техническим свойствам. Наносятся лакокрасочные покрытия на специально подготовленную сухую поверхность, толщина и количество слоев покрытия выбирается исходя из условий эксплуатации и свойств покрытия. Срок службы таких покрытий не превышает 6 лет.

Одним из перспективных методов повышения долговечности железобетонных конструкций, работающих в агрессивных средах, является применение пропиточной полимерной изоляции с последующей полимеризацией ее в порах бетона. Сущность метода заключается в заполнении пор бетона материалом, который резко снижает проницаемость бетона, придает ему гидрофобные свойства. Защита изделий и конструкций, надземных и подземных, может осуществляться как в заводских, так и в построечных условиях.

Такой метод защиты особенно эффективен для вторичной защиты конструкций, подвергающихся механическим нагрузкам, когда возможно повреждение защитного слоя. Наносится покрытие на поверхность бетона в состоянии естественной влажности. При использовании пропитки, как самостоятельного метода защиты глубина пропитки варьируется от 5-20 мм в зависимости от агрессивности среды, ответственности защищаемой конструкции. Как правило, в сильноагрессивных средах (при наличии большого количества хлор, сульфат ионов и т.п.) поверх пропиточного слоя наносятся полимерные эластичные покрытия, совмещаемые с данным пропиточным подслоем. Полимерные эластичные покрытия применяются и как самостоятельная защита. Срок службы таких покрытий в газовоздушной среде 15-20 лет.

Лаборатория коррозии и долговечности бетонных и железобетонных конструкций НИИЖБ ведёт работу с рядом организаций по изучению защитных свойств таких систем.

Выполнена комплексная работа по заказу правительства г. Москвы по изучению свойств покрытий, изготовленных на основе полизоционатов и полиуретанов (торговые марки "Консолид", "Вук" и др.). Создана опытно-промышленная линия по их производству. Такие покрытия начинают применяться для защиты конструкций метрополитена, гаражей, автостоянок, градирен и т.п. Материалы внесены в Московский городской строительный каталог.