Властивості і технологія полімерних карбамідних розчинів для ремонту транспортних споруд в зоні змінного рівня води - Автореферат

Найбільш часто для відновлення поверхні бетону в зоні змінного рівня води застосовується метод торкретування. При цьому матеріал у зоні змінного рівня води повинний мати високі показники по міцності, стиранню, водонепроникності, морозостійкості, біостійкості, корозійній стійкості та забезпечувати високе зчеплення з поверхнею старого бетону. Однак, ці дослідження не висвітлюють питання ремонту і відновлення гідротехнічних споруд у зоні змінного рівня води, а також міцностні й адгезійні властивості полімерних композицій при спільній їх роботі зі старим бетоном у відновлених гідротехнічних спорудах. Доведено економічну ефективність застосування карбамідних полімеррозчинів на основі смоли КФ-МТ-15 для відновлення і захисту бетону транспортних споруд в зоні змінного рівня води. Попередні експерименти показали, що найбільш ефективним для вирішення проблеми є використання в практиці ремонтно-відбудовних робіт полімеррозчинів на основі карбамідних смол, тому що вони є малотоксичними, дешевими і полімеррозчини на їх основі мають необхідні фізико-механічні властивості для експлуатації в зоні змінного рівня води.Показано, що на першому етапі при температурі не нижче 18 0С виконується інтенсивне перемішування смоли з наповнювачем, з метою забезпечення покриття смолою його часток. Після цього додається затверджувач, суміш перемішується 1…2 хвилини, потім додається заповнювач (пісок) і перемішується до однорідної маси. Перед кожною технологічною перервою в готуванні полімеррозчину рекомендується робити промивання бетономішалки водою з додаванням піску. Розроблено основні положення технології проведення ремонтно-відбудовних робіт методом торкретування в зоні змінного рівня води карбамідними полімеррозчинами на основі смоли КФ-МТ-15. Важливо, щоб усі роботи з торкретування поверхні бетону в зоні змінного рівня води проводилися в період низького рівня води, якщо нема можливості виконати водозниження на ділянці ремонту.В результаті проведеного аналізу процесів порушення цілісності бетону, а також розкриття закономірностей структуроутворення карбамідних полімеррозчинів було встановлене наступне. Ушкодження конструкцій транспортних споруд повязано з порушенням цільності бетону, вони є найбільш розповсюдженими і, одночасно, найбільш небезпечними дефектами, які важко ремонтувати. Встановлено, що для проведення ремонтних робіт необхідно застосовувати полімеррозчинні суміші з рухливістю еквівалентною 200…250 мм розпливу суміші на стандартному струшуючому столі і термінами початку полімеризації більш 25 хв., а характеристики міцності полімеррозчинного каменю на основі карбамідної смоли КФ-МТ-15 залежать від виду і змісту затверджувача, кількості смоли і наповнювача (ПГВФ), кількості води в одиниці обєму розчину й умов його експлуатації. В результаті досліджень впливу складу карбамідного полімеррозчину на експлуатаційні властивості ремонтного шару в зоні змінного рівня води встановлено, що розроблені полімеррозчини відрізняються низьким водопоглиненням 0,9…1,5%, високою водонепроникністю 1,8…2,2 МПА і є стійкими до стирання матеріалами.

Зміст рецептурних компонентів полімер розчинної суміші, кг/м3

У дисертаційній роботі викладені результати науково обґрунтованих досліджень, спрямованих на вирішення актуальної проблеми відновлення цілісності бетонів транспортних споруд при ремонтно-відбудовних роботах в зоні змінного рівня води.

1. В результаті проведеного аналізу процесів порушення цілісності бетону, а також розкриття закономірностей структуроутворення карбамідних полімеррозчинів було встановлене наступне. Ушкодження конструкцій транспортних споруд повязано з порушенням цільності бетону, вони є найбільш розповсюдженими і, одночасно, найбільш небезпечними дефектами, які важко ремонтувати. Перспективним для усунення руйнувань є використання в практиці ремонтно-відбудовчих робіт полімеррозчинів на основі карбамідних смол. З позицій сучасної теорії структуроутворення полімерних композицій визначені основні напрямки оптимізації карбамідних полімеррозчинів за рухливістю, термінами полімеризації, міцністю, морозостійкістю, деформативністю, хімічною стійкістю та ін.

2. Досліджено реологічні властивості полімеррозчинів на основі карбамідної смоли КФ-МТ-15 та властивості міцності полімерного каменю. Встановлено, що для проведення ремонтних робіт необхідно застосовувати полімеррозчинні суміші з рухливістю еквівалентною 200…250 мм розпливу суміші на стандартному струшуючому столі і термінами початку полімеризації більш 25 хв., а характеристики міцності полімеррозчинного каменю на основі карбамідної смоли КФ-МТ-15 залежать від виду і змісту затверджувача, кількості смоли і наповнювача (ПГВФ), кількості води в одиниці обєму розчину й умов його експлуатації. На підставі проведеного аналізу результатів експериментів обрані оптимальні склади за реологічними і міцностним показниками полімеррозчинів.

4. В результаті досліджень впливу складу карбамідного полімеррозчину на експлуатаційні властивості ремонтного шару в зоні змінного рівня води встановлено, що розроблені полімеррозчини відрізняються низьким водопоглиненням 0,9…1,5%, високою водонепроникністю 1,8…2,2 МПА і є стійкими до стирання матеріалами. Також встановлено, що введення мікронаповнювача і дрібнозернистого заповнювача дозволяє знизити значення усадки і коефіцієнта термічного розширення карбамідних полімеррозчинів до рівня значень бетону, який ремонтується.

5. Визначено адгезійні властивості карбамідних полімеррозчинів до поверхні бетону при різних умовах експлуатації. Показано, що їх адгезійна міцність в 2…2,5 рази вище, ніж у цементних розчинів.

6. У результаті досліджень хімічної і біологічної стійкості карбамідних полімеррозчинів встановлено, що розроблені розчини на основі смоли КФ-МТ-15 можна кваліфікувати як матеріал, що відрізняється хімічною стійкістю до слабких (до 10%) розчинів лугів і кислот (Кст=0,77…0,8), біологічною стійкістю, що є прийнятним для використання його в якості захисного шару транспортних споруд в зоні змінного рівня води.

7. Розроблено основні положення технології проведення ремонтно-відбудовних робіт способом торкретування в зоні змінного рівня води.

1. Заяць Ю.Л., Макаров Б.С., Сущенко В.В., Краснюк А.В. Використання полімерних матеріалів для ремонту бетону в зоні змінного рівня води // Автомобильные дороги и дорожное строительство. - Киев: УГУ. - 2000. - № 59, - С. 59-61. (Автором розроблені склади полімерних розчинів для ремонту бетону в зоні змінного рівня води та брав участь розробці технології ремонтних робот).

2. Краснюк А.В. Основы технологии торкретирования карбамидоформальдегидными растворами и исследование их свойств // Строительство, материаловедение, машиностроение. - Днепропетровск: ПГАСИА. - 2001. -Вып. 15. - С.51-61.

3. Краснюк А.В. Разработка полимерных составов на основе различных марок карбамидных смол для закрепления трещиноватых бетонных массивов // Строительство.- Днепропетровск: ДИИТ.-2000. - Вып.8.-С.223-228.

4. Краснюк А.В. Инъекционный способ ремонта надводной части опор мостов // Строительство.- Днепропетровск: ДИИТ.-1999.- Вып.7.-С.115-119.

5. Пат. 34074 А, МПК 6 С 04 В 26/00. Полімерцементна суміш / О. М. Пшінько, В. М. Пунагін, Н. М. Руденко, А.В. Краснюк, О. В. Громова (Україна). - № 99052957; Заявл. 28.05.99; Опубл. 15.02.2001; Бюл.№1. - 4 с.. (Автором проводилися дослідження властивостей полімерцементних сумішей).

6. Пат. 34364 А України, МПК 6 С 04В 14/04. Комплексна домішка / О.М. Пшінько, В.І. Чернік, Н. М. Руденко, І.І. Колесниченко, А. В. Краснюк, О. В. Громова (Україна). - №99063684; Заявлено 30.06.99; Опубл. 15.02.2001; Бюл.№1. - 3 с.. (Автор приймав участь в дослідженнях властивостей комплексної домішки).

7. Пат. 34366 А України, МПК 6 С 04 В 40/00. Спосіб активації цементної вяжучої системи / О. М. Пшінько, А. М. Таран, В.М. Пунагін, Н. М. Руденко, А. В. Краснюк, О. В. Громова (Україна). - №99063686; Заявлено 30.06.99; Опубл. 15.02.2001; Бюл.№1. - 3 с. (Автор виконував літературний аналіз існуючих способів).

8. Пшинько А.Н., Пунагин В.Н., Краснюк А.В. Особенности назначения и оптимизации составов бетона для подводных ремонтных работ // Строительство.- Днепропетровск: ДИИТ.-2000. - Вып.6.-С.19-27. (Автор виконував роботи по оптимізації складів бетону).