Повышение качества бетонных работ при ремонте гидротехнических сооружений - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукЦелью исследований являлось теоретическое обоснование и выработка практических рекомендаций, обеспечивающих эффективный безвлажностный уход за бетоном при ремонтно-восстановительных работах на гидротехнических сооружениях мелиоративных систем. В процессе исследований требовалось решить следующие основные задачи: - проанализировать современное состояние гидротехнических сооружений на мелиоративных системах; обобщить прогрессивные технологии и применяемые материалы при производстве работ по уходу за гидротехническим бетоном и разработать способы ухода за бетоном с учетом специфических особенностей производства ремонтно - восстановительных работ при устранении дефектов бетонных и железобетонных конструктивных элементов гидротехнических сооружений на мелиоративных системах; Предметы исследований - состояние гидротехнических сооружений на мелиоративных системах и способы ухода за бетоном с использованием полиэтиленовой пленки при ремонтах гидротехнических сооружений, повышающие качество производства ремонтно-восстановительных работ. Соискатель принимал участие в разработке «Рекомендаций по уходу за бетоном с использованием полиэтиленовой пленки при ремонтах локальных повреждений гидротехнических сооружений» [25].Во введении дана краткая характеристика состояния проблемы, обоснована актуальность исследований по повышению качества бетонных работ при ремонте и восстановлении гидротехнических сооружений на мелиоративных системах путем проведения качественного ухода за бетоном. Разработаны и применяются технологии ремонта повреждений бетонных и железобетонных элементов с использованием бетона, раствора или вяжущих на основе портландцемента и соответствующие способы ухода за бетоном. Так как повреждения бетонных или железобетонных конструктивных элементов гидротехнических сооружений выявлены на различно ориентированных в пространстве поверхностях (горизонтальной, наклонной, вертикальной и т.д.) и носят, как правило, локальный характер, то использование традиционных методов ухода (влажных и безвлажностных) за бетоном практически не возможно, затруднено или экономически не целесообразно. Не прижимание полиэтиленовой пленки (краев или всей ее поверхности), а приклеивание к прилегающей поверхности гидротехнического бетона практически полностью устраняет недостатки вышеуказанной технологии ухода за бетоном, обеспечивая плотное прилегание пленки к поверхности. Целью ухода за бетоном способом «приклеивание полиэтиленовой пленки всей поверхностью» является обеспечение вторичного безвлажностного ухода за бетоном, за поверхностью которого уже производился первичный уход, кроме случаев покрытия полимерными пленкообразующими веществами.

Основное содержание работы

Решение поставленных задач, в процессе достижения цели работы, позволило сформулировать следующие научные выводы.

1. Анализ данных обследования современного состояния гидротехнических сооружений на мелиоративных системах свидетельствует о том, что количество сооружений, нуждающихся в проведении ремонтно-восстановительных работ, достигло значительного уровня - до 38% от всех существующих сооружений. Установлено, что бетонные и связанные с ними работы составляют значительную часть (до 50% и более) стоимости от общей стоимости ремонта или восстановления гидротехнического сооружения. Производство ремонтно-восстановительных работ будет иметь свою специфику - удаленность рассредоточенного по большой территории небольшого объема бетонных работ с использованием гидротехнического бетона. Выявлен общий существенный недостаток применяемых в настоящее время технологий производства бетонных работ при ремонте или восстановлении гидротехнических сооружений - не обеспечение в силу различного рода причин требуемого уровня ухода за уложенным бетоном. Это существенно ухудшает качество бетонных работ и, как следствие, уменьшает период нормального функционирования гидротехнических сооружений [7, 9, 12, 23, 24].

2. Предложен комплекс мероприятий по уходу за бетоном с использованием полиэтиленовой пленки при ремонтах локальных повреждений гидротехнических сооружений, обеспечивающих требуемый влажностный режим на поверхности твердеющего бетона, отличающихся тем, что к прилегающей вокруг локального поврежденного участка поверхности, а в определенных условиях ко всей поверхности гидротехнического бетона с помощью полимерной композиции на основе латекса синтетического марки и натрий карбометилцеллюлозы технической (торговая марка «Клей универсальный «Бустилат-М»») приклеивается полиэтиленовая пленка, что обеспечивает оптимальный безвлажностный режим твердения и, соответственно, достижение заложенных при приготовлении бетонной смеси физико-механических показателей бетона, что в совокупности позволяет решить важную прикладную задачу повышения качества производства ремонтно-восстановительных работ гидротехнических сооружений и долговечности отремонтированных сооружений. Так, как полимерная композиция относится к малоопасным веществам, то уход за бетоном по обоснованным способам обладает крайне незначительной экологической опасностью и не требует использования специальных индивидуальных средств защиты, кроме общепринятых при производстве бетонных работ [2-6, 8, 10, 13-15, 18, 20-22].

3. Установлены закономерности влияния полимерной композиции и ее водных растворов на гидротехнический бетон, позволяющие оптимизировать комплекс мероприятий по уходу за бетоном с использованием полиэтиленовой пленки. Установлено, что если гидротехнический бетон к моменту взаимодействия с полимерной композицией или ее водными растворами достиг относительной критической прочности, то прочность бетона увеличивается за счет образования на поверхности полимерной пленки, в поверхностном слое - бетонополимера, которые влаго- и паропроницаемы. Относительная критическая прочность бетона зависит от состава бетонной смеси, массовой доли связующих и модифицирующих добавок водного раствора полимерной композиции, условий твердения [1, 2, 5, 6, 11, 17, 20, 21].

4. Определен рациональный комплекс мероприятий по приклеиванию полиэтиленовой пленки к поверхности бетона при уходе за ним, обеспечивающий наиболее высокие значения силы адгезии и сцепления пленки с поверхностью бетона. Наиболее рационально нанесение водного раствора полимерной композиции с массовой долей связующих и модифицирующих добавок 37,4…24,9% на поверхность пленки в один слой [5, 6, 16, 19, 21].

5. Разработаны технологические карты на работы по первичному и вторичному уходу за бетоном путем укрытия и приклеивания краев полиэтиленовой пленки к прилегающей поверхности и на работы по вторичному уходу за бетоном путем укрытия и приклеивания полиэтиленовой пленки всей поверхностью, что оптимизирует комплекс мероприятий по уходу за бетоном, а экономическая эффективность составляет не менее 650 руб./м2 (в базовых ценах января 2006 года) [25].

Рекомендации по практическому использованию результатов

Работы по уходу за бетоном при ремонте локальных повреждений гидротехнических сооружений рекомендуется выполнять в соответствии с разработанными технологическими картами.

Для снижения стоимости ухода за бетоном необходимо рационально подбирать способ ухода за ним, стремиться к использованию минимально допустимой ширины нахлеста и как можно большего количества повторных использований полиэтиленовой пленки [25].

Список публикаций соискателя по теме диссертации

1 Основин, В.Н. Методы безвлажностного ухода за гидротехническим бетоном / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Вес. Брестского полит. ун-та. - 2001, №2. - С. 84-86.

2 Основин, В.Н. Безвлажностный уход за гидротехническим бетоном по методам, объединенным общим принципом «приклеивание полиэтиленовой пленки» / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Вес. Белорус. гос. сельскохоз. акад. - 2003. - №2. - С. 47-48.

3 Основин, В.Н. Технология ремонта локальных повреждений гидротехнических сооружений на мелиоративных системах с использованием пленочных покрытий / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Вес. Белорус. гос. сельскохоз. акад. - 2005. - №2. - С. 76-78.

4 Дубяго, Д.С. Технология ухода за бетоном при ремонте локальных повреждений с использованием пленочных покрытий / Д.С. Дубяго // Вес. Полоцкого гос. ун-та. Серия В. Прикладные науки. - 2006. - №9. - С. 63-65.

5 Дубяго, Д.С. Влияние использованного полимерного раствора на основе полимерной композиции «Клей универсальный «Бустилат-М»» при приклеивании пленки к поверхности бетона на его свойства / Д.С. Дубяго // Вес. Белорусско-Рос. ун-та. - 2007. - №4. - С. 142 - 151.

6 Дубяго, Д.С. Уход за бетоном с использованием пленки при ремонте и восстановлении бетонных и железобетонных конструктивных элементов / Д.С. Дубяго // Вес. Полоцкого гос. ун-та. Серия В. Прикладные науки. - 2007. - №6. - С. 82-91.

7 Основин, В.Н. О необходимости своевременного ремонта и восстановления гидротехнических сооружений на мелиоративных системах / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Проблемы мелиорации и водного хозяйства на современном этапе: Междунар. науч.-практ. конф., посвященная 80-летию высшего мелиоративного образования в Республике Беларусь, Горки, 4-5 июня 1999 г.: в 2 ч. / Белорус. сельскохоз. акад.; реценз.: В.И. Кумачев [и др.]. - Горки, 1999. - Ч. 1. - С. 137-141.

8 Основин, В.Н. Экологические аспекты применения защитных малотоксичных пленкообразующих композиций / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Эколого-экономические принципы эффективного использования мелиорированных земель: материалы Междунар. науч. конф. по проблемам повышения эффективности использования мелиорированных земель и их экологической устойчивости, Минск, 18-19 окт. 2000 г. / Академия аграрных наук Республики Беларусь. Белорусский НИИ мелиорации и луговодства; редкол.: А.П. Лихацевича [и др.]. - Минск, 2000. - С. 110-112.

9 Дубяго, Д.С. Основные дефекты конструктивных элементов гидротехнических сооружений на мелиоративных системах / Д.С. Дубяго // Проблемы мелиорации, водохозяйственного строительства и обустройства сельских территорий на современном этапе: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 160-летию образования БГСХА, Горки, 2-3 июня 2000 г. / Белорус. гос. сельскохоз. акад.; реценз.: В.И. Кумачев [и др.]. - Горки, 2001. - С. 199-202.

10 Основин, В.Н. Резервы экономии цемента мелиоративными и водохозяйственными организациями / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Проблемы мелиорации, водохозяйственного строительства и обустройства сельских территорий на современном этапе: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 160-летию образования БГСХА, Горки, 2-3 июня 2000 г. / Белорус. гос. сельскохоз. акад.; реценз.: В.И. Кумачев [и др.]. - Горки, 2001. - С. 272-275.

11 Основин, В.Н. Использование полимерной композиции на основе «Бустилат-М» для ухода за гидротехническим бетоном / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Проблемы мелиорации, водохозяйственного строительства и обустройства сельских территорий на современном этапе: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 160-летию образования БГСХА, Горки, 2-3 июня 2000 г. / Белорус. гос. сельскохоз. акад.; реценз.: В.И. Кумачев [и др.]. - Горки, 2001. - С. 203-207.

12 Основин, В.Н. Характеристика и современное состояние мелиоративных систем и гидротехнических сооружений на них / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Проблемы мелиорации, водохозяйственного строительств и обустройства сельских территорий на современном этапе: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 160-летию образования БГСХА, Горки, 2-3 июня 2000 г. / Белорус. гос. сельскохоз. акад.; реценз.: В.И. Кумачев [и др.]. - Горки, 2001. - С. 114-118.

13 Дубяго, Д.С. Уход за гидротехническим бетоном методами, объединенными общим принципом «приклеивание полиэтиленовой пленки…» / Д.С. Дубяго // Проблемы технологии производства строительных материалов, строительства зданий и сооружений, подготовки инженерных кадров для строительной отрасли: 8-й Междунар. науч.-практ. семинар: сб. док. науч. конф., Минск, 15-16 ноября 2001 г. / Белорус. гос. политехн. акад. Строительный факультет БГПА. Респ. образ. центр БГПА; редкол.: И.Н. Ахвердов [и др.]. - Минск, 2001. - С. 75-79.

14 Дубяго, Д.С. Уход за гидротехническим бетоном по методам «приклеивание полиэтиленовой пленки…» / Д.С. Дубяго // Потенциал науки - развитию промышленности, экономики, культуры, личности: материалы 55-й научно-технической конференции профессоров, преподавателей, научных работников и аспирантов БГПА, Минск, 5-8 фев., 2002 г.: в 2 томах / Белорус. гос. политех. акад.; реценз. В.Л. Соломахо. - Минск, 2002. - Т-2. - С. 40-45.

15 Основин, В.Н. О критерии окончания вторичного ухода за гидротехническим бетоном / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Экологические проблемы мелиорации: Междунар. науч.-практ. конф. (Костяковские чтения), М., 27-28 марта 2002 г. / Рос. акад. сельскохоз. наук. Отделение мелиорации, водного и лесного хозяйства. Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова; под ред. А.Ф. Маслова [и др.]. - М., 2002. - С. 374-376.

16 Дубяго, Д.С. Адгезия и сцепление полиэтиленовой пленки при уходе за гидротехническим бетоном по методам, объединенным общим принципом «приклеивание полиэтиленовой пленки» / Д.С. Дубяго // Социально-экономические и экологические проблемы мелиорации и водного хозяйства: материалы Междунар. науч. - прак. конф., посвященной 150-летию закладки первого гончарного дренажа на территории России, выполненного под руководством профессора Горы-Горецкого земледельческого института А.Н. Козловского, Горки, 29-31 мая 2003 г./ Белорус. гос. сельскохоз. акад.; реценз.: А.П. Лихацевич [и др.]. - Горки, 2004. С. 117-119.

17 Дубяго, Д.С. Образование бетонополимера в поверхностном слое бетона / Д.С. Дубяго // Социально - экономические и экологические проблемы мелиорации и водного хозяйства: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 150-летию закладки первого гончарного дренажа на территории России, выполненного под руководством профессора Горы-Горецкого земледельческого института А.Н. Козловского, Горки, 29-31 мая 2003 г. / Белорус. гос. сельскохоз. акад.; реценз.: А.П. Лихацевич [и др.]. - Горки, 2004. - С. 212-215.

18 Основин, В.Н. Уход за бетоном методом приклеивания полиэтиленовой пленки / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Проблемы строительного и дорожного комплексов: материалы II-й Междунар. науч.-техн. конф., Брянск, 11-13 ноября, 2003 г. / Брянская гос. инженер.-технол. акад. (БГИТА); под ред.: В.И. Микрина [и др.]. - Брянск, 2004. - С. 93-94.

19 Дубяго, Д.С. Адгезия и сцепление полиэтиленовой пленки с гидротехническим бетоном при использовании дисперсий клея «Бустилат-М / Д.С. Дубяго // Мелиорация сельскохозяйственных земель в 21 веке: проблемы и перспективы: доклады Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 20-22 марта 2007 г. / Нац. акад. наук Беларуси. Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь. РУП «Науч.-практ. центр НАН Беларуси по земледелию», РУП «Институт мелиорации». - Минск, 2007. - С. 143-144.

20 Дубяго, Д.С. Влияние на бетон полимерной дисперсии на основе «клея «Бустилат-М»» для приклеивания пленки / Д.С. Дубяго // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: материалы Междунар. науч.-прак. конф., Могилев, 19-20 апр. 2007 г. / ГУ ВПО «Белорусско-Рос. ун-т»; редкол.: И.С. Сазонов [и др.]. - Могилев, 2007. - С. 88-89.

21 Дубяго, Д.С. Уход за бетоном с использованием пленки при ремонте и восстановлении бетонных и железобетонных конструктивных элементов гидротехнических сооружений / Д.С. Дубяго, В.Н. Основин // Вес. Белорус. гос. сельскохоз. акад. - 2007. - №3. - С. 95-100.

22 Основин, В.Н. Уход за бетоном при ремонте локальных повреждений с использованием пленочных покрытий / В.Н. Основин, Д.С. Дубяго // Материалы науч.-метод. конф., посвященной 45-летию Белорусско-Российского университета, Могилев, 16 ноября 2006 г. / ГУ ВПО «Белорусско-Рос. ун-т; редкол.: И.С. Сазонов [и др.]. - Могилев, 2007. - С. 60-62.

23 Дубяго, Д.С. Виды работ по ремонту гидротехнических сооружений и их доли от общей стоимости производства работ / Д.С. Дубяго // Мелиорация и водное хозяйство ХХІ века. Наука и образование: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 90-летию мелиоративно-строительного факультета, Горки, 4-6 июня 2009 г. / УО «Белорус. гос. сельскохоз. акад.»; реценз.: А.П. Лихацевич [и др.]. - Горки, 2009. - С. 375-379.

Размещено на .ru