Шпаргалка - Реконструкция зданий и сооружений

Подождите немного. Документ загружается.

Для городов, находящихся в специфических географических или климатических условиях, а также

для старинных городов классификация улично-до-рожной сети может быть дополнена или

изменена.В крупных и крупнейших городах особо важную роль играют магистральные дороги и

улицы непрерывного движения. Организация скоростного движения по таким улицам и дорогам

позволяет сократить время на повседневные трудовые и культурно-бытовые передвижения

населения.

Расчеты показывают, что чем крупнее город, тем более высокие скорости транспорта должны

быть обеспечены. В городах до 500 тыс. жителей это 25— 30 км/ч, в городах до 1 млн. человек —

50—60 км/ч. Таких скоростей сообщения автомобильный транспорт в состоянии достигнуть лишь

на скоростных дорогах.

Рельсовый транспорт прокладывают в открытых выемках, на эстакадах, либо в тоннелях, что

позволяет достичь высоких скоростей сообщения. Эстакады выполняют с ограниченным числом

съездов через (1000—2000 м). Тоннели применяют для пропуска транспорта по территориям с

ценной исторической застройкой.

Тоннели большой протяженности используют преимущественно для рельсового

электрифицированного транспорта. В случае пропуска автотранспорта предусматривают

принудительную вентиляцию, а в условиях плотной застройки — систему очистки воздуха. На

эстакадах устраивают противошумные стенки.

Эстакады и тоннели развивают третье измерение улиц, многократно увеличивая пропускную

способность и скорость движения транспортных средств.

В структуре транспортно-дорожной сети важное значение приобретают обходные трассы. Выше

были рассмотрены вопросы сокращения транзитного движения через центральную часть города.

При реконструкции транспортно-дорожной сети не менее важно предусмотреть пропуск

транзитного движения в обход города. При этом, чем крупнее город, тем меньше должен быть

объем транзитного движения. По функциональному назначению сооружения и устройства

внешнего транспорта разделяют на следующие:

• связанные с обслуживанием города (вокзалы, пассажирские и грузовые станции, порты, причалы

и др.);

• частично связанные с обслуживанием города (технические пассажирские станции, тупиковые

сортировочные станции, ремонтные базы железнодорожного и водного транспорта и др.);

• не связанные с обслуживанием города (сортировочные станции транспортных узлов,

железнодорожные и автодорожные обходы, водные каналы для отвлечения транзитного движения

и др.).

Эффективным приемом при реконструкции является создание объединенных устройств разных

видов транспорта (железнодорожных и автомобильных вокзалов, грузовых дворов

железнодорожного, автомобильного и водного транспорта и т. д.).

Поскольку доля транзитного движения для крупнейших городов невелика, то на автомобильные

кольцевые дороги у границ города целесообразно выносить оптовую торговлю, в первую очередь

крупногабаритными товарами (автомобилями, строительными материалами и т. п.). При

обеспечении пассажирским транспортом возможна организация продажи сельскохозяйственной

продукции на ярмарках непосредственно с автомобилей. еконструкция улично-дорожной сети

связана с необходимостью оценки множества факторов.

Важнейшими из них являются:

• значение реконструируемой улицы в улично-дорожной сети города и ее

роль в организации движения;

• существующая и перспективная интенсивность движения, состав транспортных потоков;

• характер прилегающей застройки;

• наличие и расположение в плане наземных, и главное, подземных инженерных коммуникаций

жизнеобеспечения города;

• размещение существующих транспортных сооружений (путепроводов, тоннелей, развязок в

разных уровнях) и пешеходных (подземных и надземных переходов);

• расположение окружающей застройки, мешающей расширению улиц или размещению развязок.

Реконструктивные мероприятия на улично-дорожной сети, как правило, сводятся к трем

принципиальным ситуациям, характеризующим транспортную нагрузку на территорию.

К первой относят невысокие нагрузки, требующие локальных улучшений транспортно-

эксплуатационных характеристик существующих улиц. Тогда выполняют несложные мероприятия

дорожно-строительного характера. Устраивают карманы для остановок общественного

транспорта. Уширяют проезжую часть улицы перед перекрестком, устраивают дополнительные

правоповорот-ные съезды. Строят сооружения, переводящие транспорт и пешеходов на разный

уровень. Изменяют схему организации движения на части реконструируемой зоны.

Во второй ситуации требуется перевод улицы в более высокую категорию. Тогда проводят

перечисленные выше мероприятия по всей дороге или на значительном по протяженности

участке.

Третья ситуация характерна наиболее напряженным движением транспорта и здесь полумерами

ограничиться нельзя. В этом случае прибегают к строительству новой улицы или дороги.

Возможные методы реконструкции с расширением проезжей части улиц показаны на рис. 5.5.

Наиболее просты методы расширения за счет зеленых насаждений (рис. 5.5, д, б). Однако их

уничтожение нежелательно, если учесть тяжелую экологическую обстановку в больших городах.

Передвижка зданий или их снос возможен на ограниченных участках трассы, но только в том

случае, когда это мероприятие дает ощутимый эффект в увеличении пропускной способности

улицы, как это сделано в одном из городов Германии, где кирха передвинута, различные

малоценные строения снесены (рис. 5.5, г, д).

При расширении улицы за счет тротуаров часто прибегают к открытию для пешеходного

движения первых этажей зданий (рис. 5.5, в). Здесь использован прием устройства входов в

габарите зданий во внеуличный переход. Подобные решения могут быть организованы и для

входов в подземные стоянки для автомашин.

В условиях реконструкции уличной сети в сложившихся районах с исторически ценной

застройкой бывает невозможно расширить габариты, ограниченные красными линиями, увеличить

проезжую часть за счет тротуаров или зеленых насаждений. В этих случаях прибегают к

организации на улице одностороннего движения. Этот прием эффективен при прямоугольной

планировочной схеме улично-дорожной сети, когда по параллельной соседней улице организуется

движение во встречном направлении. Одностороннее движение увеличивает пропускную

способность улицы в полтора раза. Повышается и безопасность движения на перегонах и особенно

на перекрестках, так как при пересечении улицы с двусторонним движением и разрешенными

правыми и левыми поворотами число конфликтных точек на перекрестке сокращается с 12 до 4.

Рис. 5.5. Методы расширения проезжей части улиц за счет:

а— зеленых насаждений; б—бульвара; в — устройства тротуаров под зданием, использования

первого этажа; г — полного сноса мешающей застройки; д — то же, частичного; е — передвижки

здания; ж — устройства эстакад и транспортных тоннелей; /—существующее положение; //—

реконструкция

Наиболее радикальным, хотя и дорогостоящим, является строительство эстакад и тоннелей.

Длинные сооружения подобного рода строят вдоль улицы, обеспечивая в одном уровне местное

движение, а во втором — скоростное. Иногда используют и третий уровень для организации

транзитного проезда (рис. 5.5, ж).

Тоннели и эстакады большой протяженности развивают третье измерение улиц, увеличивают

пропускную способность, решают задачи пропуска автотранспортных потоков без нарушений

дневной поверхности. Однако прокладка таких тоннелей часто сопряжена с большим количеством

перекладок инженерных коммуникаций, необходимостью устройства сложной системы

вентиляции и удаления отработанных газов автомобилей. При значительном заглублении

тоннелей осложняется устройство въездов и выездов. Эстакада, как средство увеличения

пропускной способности улиц, также имеет ряд недостатков, важнейшими из которых являются:

нарушение архитектурно-эстетического восприятия, создание дискомфортных условий для

населения на дневной поверхности, увеличения вредного воздействия транспорта из-за шумового

и инфразвукового воздействия.

Вопрос 21

Плоские эксплуатируемые крыши приобретают все большую популярность во всем мире.

Особенно актуальным является использование свободных площадей крыш в условиях крупных

городов, где стоимость квадратного метра земли чрезвычайно высока. Эксплуатируемые крыши,

как правило, применяются для организации пешеходных зон, летних кафе, садов и т.д. При этом,

создание садов на крышах - террасах, из-за существующего дефицита озелененной поверхности

земли, становится важным композиционно-пространственным элементом не только объемно-

планировочной, но и градостроительной структуры.

В коттеджном и усадебном строительстве в настоящее время также привлекает большое внимание

концепция создания эксплуатируемых кровель. Она является идеальным местом для отдыха, т.к.

именно на ней возможно размещение декоративного ландшафтного озеленения, помимо этого

площдь такой кровли может быть использована для обустройства веранд, оранжерей и т.п.

Типы эксплуатируемых крыш.

По функциональному назначению можно выделить несколько типов эксплуатируемых крыш:

покрытия с ограниченной возможностью для ходьбы (гравийная засыпка), пешеходное покрытие,

<зеленая кровля> или кровля-сад. Особо хотим обратить Ваше внимание на, так называемые,

<зеленые кровли>.

По внешнему виду и назначению <зеленые кровли> можно разделить на несколько типов:с

интенсивным озеленением (напоминают садово-парковые зоны),

с <легким> озеленением (исключаются деревья и высокие кустарники),

с травяным растительным покровом, при этом требуется минимальный почвенный слой и

разрешается хождение только по специальным дорожкам,

с размещением растений в специальных емкостях с почвенным субстратом.

Устройство эксплуатируемой кровли - сложная инженерная задача, требующая при своем

решении неукоснительного соблюдения целого ряда требований, предъявляемых к современным

высокотехнологичным кровельным покрытиям, а также соблюдение норм по гидро - паро и -

теплоизоляции. В данный момент на рынке строительных услуг существуют несколько

организаций, занимающихся проектированием и обустройством кровель данного вида, но, к

сожалению, профессионализм многих из них оставляет желать лучшего. Поэтому, если Вы

решили создать у себя кровлю такого типа, то лучше все-таки обратиться к настоящим

специалистам.

Особенности теплоизоляции

Для эксплуатируемых кровель, как и для кровель вообще, теплоизоляционный слой должен

обеспечивать соответствие требованиям, предъявляемым к ограждающим конструкциям СНиП II-

3-79 (Строительная теплотехника), но в то же время к теплоизоляционным материалам,

применяемым для эксплуатируемых кровель, предъявляются наиболее повышенные требования.

Рассмотрим те требования, которые предъявляются к современным теплоизоляционным

материалам , применяемым в конструкции <инверсионных> кровель:высокая теплоизоляционная

устойчивость (низкая теплопроводность),

минимальное водопоглощение,

пониженная горючесть,

высокая прочность на сжатие,

неизменность геометрических размеров,

простота работы с материалом.

Необходимость использования материалов с повышенной влагостойкостью и низким

водопоглощением вызвана, в первую очередь, тем, что проникновение в структуру утеплителя

паров воды, многократные циклы <замораживание-размораживание> в конечном итоге приводят к

потере теплоизоляционных свойств и возможному разрушению материала. Последующий за этим

ремонт кровли повлечет за собой очень ощутимые финансовые потери и массу неудобств.

Поэтому для устройства эксплуатируемой кровли необходимы такие технические решения и

материалы, которые гарантируют максимально возможный безремонтный срок эксплуатации

кровли (20-25 лет - далеко не предел).

Выше перечисленным требованиям полностью удовлетворяют экструдированные

пенополистеролы отечественного и иноземного производства, такие как Styrodur BASF (Германия)

и отечественный аналог - Пеноплекс (ОАО <Киришиоргсинтез>). Использование этих материалов

обеспечивает:снижение расхода энергии и затрат на отопление,

повышение комфортности проживания,

уменьшение неблагоприятного воздействия на окружающую среду,

защиту строительных конструкций от разрушений, вызванных перепадами температур.

При устройстве <зеленых кровель> необходимо создание систем полива и систем удаления

избыточной влаги (дренажных систем). Наличие этих двух систем одновременно вызвано

необходимостью постоянно, в независимости от внешних климатических (погодных) условий,

поддерживать постоянный уровень влажности грунта. Оптимальный уровень влажности грунта,

наличие в нем минеральных веществ и его сбалансированность являются основой для

нормального произрастания <зеленого ковра> на поверхности эксплуатируемой кровли.

Система водоотвода должна обеспечивать формирование, сбор и отведение потоков, вызванных

дождевыми осадками, таянием снега, а также воды используемой для полива растений.

Необходимо при этом учитывать следующие факторы:площадь эксплуатируемой поверхности,

существующие уклоны поверхности,

наличие растительности,

тип растительного грунта (почвы) и мн.др.

На существующем рынке автоматических систем полива лидирующие позиции (соотношение

цена-качество) на данный момент занимают: AL - KO Kober (Германия) и Gardena (Германия).

Какому из этих производителей доверить обеспечение полива зеленых насаждений на

эксплуатируемой кровле - вопрос симпатий наших уважаемых клиентов.

В связи с постоянным присутствием влаги очень важен выбор типа гидроизоляции и технология

его монтажа на существующей кровле, в данном случае мы рекомендуем руководствоваться

соображениями наибольшей надежности и долговременности использования (срок

<жизнедеятельности>) выбранного материала.

В качестве основной гидроизоляции <зеленой кровли> специалисты ООО <Петро-Домус>

рекомендуют применять гидроизоляционную геомембрану Black line TFS (Дания) , выполненную

из полиэтилена высокого давления низкой плотности (LDPE). Сварка геомембраны производится

с помощью специального, профессионального оборудования методом <горячего клина>. С

помощью данного метода образуется двойной шов, который гарантирует высокую прочность на

разрыв, а также дает возможность проконтролировать качество сварного шва. Использование

этого качественно отличающегося от устаревших битумно-полимерных рулонных наплавляемых

материалов обусловлено следующим - долговечность службы ( свыше 50 лет) и возможностью

обеспечения идеальной гидроизоляции (100% проверка качества сварки геомембраны).

Технология проведения сварных работ позволяет изготавливать гидроизоляционные поверхности

любой формы и степени сложности, практически неограниченных размеров.

Конструктивные особенности эксплуатируемой кровли

В зависимости от расположения теплоизоляционного слоя (выше или ниже гидроизоляционного

слоя ) различают два варианта исполнения конструкции : традиционный и инверсионный.

Рассмотрим далее вариант с расположением слоя гидроизоляции ниже гидроизоляционного слоя.

Инверионная конструкция эксплуатируемых кровель подразумевает размещение утеплителя над

слоем гидроизоляции. Наиболее слабым местом традиционного кровельного покрытия является

верхний гидроизоляционный слой, подверженный воздействию неблагоприятных факторов, таких

как, УФ - излучение, перепады температур и т.д.

Принцип, выполняемый в инверсионной кровле, заключается в защите гидроизоляционного слоя

от неблагоприятных тепловых и механических воздействий лежащим над гидроизоляцией слоем

утеплителя. При использовании такого конструкционного решения кровли гидроизоляционный

слой круглый год находится практически при постоянной температуре , близкой к температуре

внутри здания . Характерно, что при этом фактически предотвращается возникновение

конденсата, что позволяет отказаться от проведения работ по пароизоляции кровли.

Типовая конструкция инверсионной кровли: гидроизоляционный слой расположенный на

основании, выполненном с заданным уклоном, теплоизоляционные плиты, геотекстильное

покрытие (для защиты от осыпания, проникновения мелких частиц, просыпки в стыки между

плитами, для механической стабилизации слоя теплоизоляционных плит путем распределения

нагрузки присыпного (нагружающего)) слоя, дренирующий слой, защитный верхний слой.

Принципиальная схема

бетонное основание;

выравнивающая цементная стяжка;

праймер;

почвенный слой;

зеленые насаждения.

В качестве верхнего слоя для защиты кровли от ветрового воздействия, на теплоизоляцию, как

правило, насыпается пригружающий слой гравия или гальки. К тому же, это в значительной мере

снижает нежелательное воздействие озона и УФ - излучения, а в ряде случаев является

необходимым условием для выполнения требований противопожарной безопасности.

К преимуществам инверсионной кровли можно отнести: защиту гидроизоляционного слоя от

перепадов температур и от механических повреждений, возможность быстрого монтажа данного

вида кровель фактически при любой погоде, отсутствие необходимости монтажа

пароизоляционного слоя. Рассмотрим преимущества инверсионной кровли по сравнению с

традиционной конструкцией кровли:В конструкции инверсионной кровли гидроизоляционная

мембрана защищена от температурных воздействий (перепады температуры, циклы

<замораживание> - <отмораживание>), от разрушающего воздействия ультрафиолетового

облучения и механических повреждений,

Будучи защищенной слоем теплоизоляционного материала (экструдированный пенополистерол)

гидроизоляционная мембрана менее экспуатационнозатратна,

Плиты экструдированного пенополистерола не фиксируются жестко на геомембране (свободная

укладка), тем самым не создавая разрушающих напряжений в области фиксации, приводящих к

возможным повреждениям мембраны,

Гидроизоляция, находясь под слоем теплоизоляционного материала (Styrodur или Пеноплекс),

фактически выполняет роль пароизоляции, снижает риск внутренней конденсации влаги и

уменьшает сметную стоимость конструкции,

Слой теплоизоляции, а также защитный пригрузочный слой гравия, надежно защищают

гидроизоляционную мембрану от любых механических воздействий при проведении

строительных работ и последующей эксплуатации,

Геомембрана фиксирована на поверхности кровельного перекрытия, что также снижает

вероятность механических повреждений гидроизоляции,

При демонтаже кровельного перекрытия (например, реконструкция зданий и т.д.) плиты

теплоизоляционного материала могут быть использованы повторно,

При обнаружении возможных протечек (вызванных некачественным монтажом кровли псевдо-

специалистами) места нарушения гидроизоляции легко находятся и ремонтируются ,т.к.

гравийный слой , раздельно-фильтрующий слой геотекстиля и пенополистерола легко

демонтируются и после устранения течи монтируются обратно,

Многочисленные исследования, проведенные независимыми экспертами и проверяющими

службами, показали высокую функциональную надежность и долговечность конструкции

инверсионной эксплуатируемой кровли.

ипы эксплуатируемых крыш.

По функциональному назначению можно выделить несколько типов эксплуатируемых крыш:

покрытия с ограниченной возможностью для ходьбы (гравийная засыпка), пешеходное покрытие,

"зеленая кровля" или кровля-сад. Особо хотим обратить Ваше внимание на, так называемые,

"зеленые кровли".

По внешнему виду и назначению "зеленые кровли" можно разделить на несколько типов:

с интенсивным озеленением (напоминают садово-парковые зоны),

с "легким" озеленением (исключаются деревья и высокие кустарники),

с травяным растительным покровом, при этом требуется минимальный почвенный слой и

разрешается хождение только по специальным дорожкам,

с размещением растений в специальных емкостях с почвенным субстратом.

Устройство эксплуатируемой кровли - сложная инженерная задача, требующая при своем

решении неукоснительного соблюдения целого ряда требований, предъявляемых к современным

высокотехнологичным кровельным покрытиям, а также соблюдение норм по гидро-, паро- и

теплоизоляции. В данный момент на рынке строительных услуг существуют несколько

организаций, занимающихся проектированием и обустройством кровель данного вида, но, к

сожалению, профессионализм многих из них оставляет желать лучшего. Поэтому, если Вы

решили создать у себя кровлю такого типа, то лучше все-таки обратиться к настоящим

специалистамроблемы организации зеленых кровель

При устройстве зеленой кровли придется столкнуться с целым рядом проблем, основной из

которых является высокий уровень влажности. Поэтому зеленые кровли должны обладать

повышенной влагостойкостью и максимально низким влагопоглощением. Несущие конструкции

эксплуатируемой крыши, устроенной под зеленую кровлю, должны выдерживать вес почвенного

слоя и вес растений и другие эксплуатационные нагрузки. Следующей не менее значимой

проблемой стало то, что кроме обычных для любого гидроизоляционного материала

разрушающих факторов на зеленую кровлю воздействуют - микроорганизмы и корневые системы

растений. Обыкновенная битумная мембрана способна противостоять корням растений не более

шести недель, таким образом, для производства зеленой кровли необходимо повысить

устойчивость гидроизоляции, для этого были разработаны специальные антикорневые добавки,

которые делают мембрану непроницаемой для корней растений и препятствуют ее разрушению.

Помимэтого существует еще способ защиты гидроизоляционного материала, при котором на

гидроизоляционную мембрану наносят медную фольгу. Третья проблема зеленой кровли – это

сложность ее ремонта. Поэтому проводить проверку кровли и ее тщательный ремонт необходимо

до устройства зеленых насаждении. Одним из самых уязвимых мест зеленых кровель считается

примыкание к вертикальным поверхностям – поэтому для контроля протечек в этих местах край

гидроизоляционного материала необходимо поднимать вдоль вертикальной поверхности и

тщательно закреплять.

Очевидно, что решение этих проблем – профессиональная работа со строгим соблюдением

проектных требований. Ведь если требования нарушить, то это неизбежно приведет к протечке,

разрушению конструкции кровли, а так же к загниванию грунта и растений или высыханию (или

вымерзанию) растительного слоя.

Интнсивные и экстенсивные зеленые кровли

Современные зеленые кровли делятся на два основных типа, определяемых способом озеленения

и видом эксплуатации. Так выделяют - интенсивные зеленые кровли - представляют собэто сад в

полном смысле этого слова. Озеленение кровель этого типа включает небольшие растения и

кустарники, возможны и деревья. При интенсивном озеленении конструкция здания должна

выдерживать от 150 до 750 кг на кв. м. На такие кровли можно сажать деревья высотой до 4 м -

хвойные, лиственные. При этом важно помнить, что крупным растениям требуется значительный

плодородный слой земли - более 1 м.

При экстенсивном озеленении применяют только травяной покров или растения размещают в

емкостях с почвенным субстратом. Доступ людей на такую крышу не предполагается, а

передвижение возможно только по специальным дорожкам. Особого ухода такое озеленение не

требует. Растения используются почвопокровные, которые хорошо переносят разницу температур

и недостаток влаги: седумы, камнеломки, некоторые луковичные или просто газонные травы.

Почвенный слой с растительностью - применяют только растения с горизонтальной корневой

системой. Растения должны быть адаптированы к климатическим условиям, устойчиво к более

сильным морозам, хорошо переносить колебания влажности и довольствоваться бедными

почвами.

Современные системы озеленения кровель отличает малый вес готовой конструкции - не более 60

кг на 1 м² во влагонасыщенном состоянии. Причем зеленые кровли обладают характеристиками,

которые во многом превосходят обычные кровли. Так, экономия на отоплении зимой и на

кондиционировании летом – вполне окупает дорогостоящее устройство зеленой кровли. Высокие

характеристики по гидроизоляции и теплоизоляции делают устройство зеленых кровель

идеальным способом возведения экологичной, долговечной и очень надежной кровли. 4.1.

Конструктивные

соображения

Тротуарные плиты кладутся на слой

щебня (4/8 мм, толщина 3–5 см)

уложенного сверху теплоизоляции

STYROFOAM ™ 300 А.

Находящийся между щебнем и теп-

лоизоляционными плитами диффу-

зионный, не подверженный гниению

материал (например, Roofmate™ R),

осуществляет функцию разделитель-

ного и защитного слоя.

Для того чтобы плиты STYROFOAM 300 А

лежали ровно, все неровности под гид-

роизоляционной мембраной должны

быть устранены.

Альтернативным решением является

укладка тротуарных плит на специ-

альные опоры, установленные на теп-

лоизоляционный слой. Если верхний

слой покрытия террасы представляет

собой облицовочную плитку, то она

должна укладываться на стяжку тол-

щиной не менее 6 см, уложенную на

слое щебня размером 4/8 мм и мини-

мальной высотой 3 см, а между ними

должен укладываться диффузионный

разделительный слой из геотекстиль-

ного материала

➀ Железобетонная плита

➁ Гидроизоляция

➂ STYROFOAM 300 A

➃ Геотекстиль (Roofmate R)

➄ Гравий

➅ Тротуарная плитка

➆ Монолитный бетонный пол

➇ Керамическая плитка

➈ Установочные фиксаторы

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.

Вопрос 34

Коррозия бетона и железобетона

Коррозия бетона и железобетона — разрушение бетона и ж.бет. в результате воздействия внешн.

среды или хим. и физ.-хим. взаимодействия компонентов бетона. В процессе коррозии могут

повреждаться как бетон, так и стальная арматура и металлич. закладные детали. К.б.ж. развивается

с разл. скоростью в зависимости от характера агрессивной среды, ее агрегатного состояния

(твердая, жидкая или газообразная), хим. состава, концентрации агрессивных в-в, влажности,

темп-ры, скорости подвода к поверхности агрессивных в-в и удаления продуктов коррозии, от

особенностей бетона (его веществ, состава, проницаемости) и стали, от особенностей ж.-бет.

конструкции (формы, толщины, величины защитного слоя, наличия допускаемых расчетом

трещин, вида армирования, напряж. состояния), от характера физ. воздействий на бетон и ж.бет.

(нагрев и замораживание, механич. нагрузки и пр.).

Согласно классификации, предлож. проф. В.М.Москвиным, коррозия бетона по осн. признакам

делится на три вида.

Коррозия I вида характеризуется растворением и вымыванием водой компонентов цементного

камня, в первую очередь гидроксида кальция. Процесс развивается при действии воды с малой

временной жесткостью, особенно при фильтрации воды сквозь бетон. Вынос 20% гидроксида

кальция сопровождается полным разрушением бетона. Значит, повреждения по механизму

коррозии этого вида наблюдаются в гидротехнич. сооружениях при больших градиентах напора,

если бетон не имеет необходимой высокой водонепроницаемости. При омывании бетона водой без

фильтрации скорость коррозии невелика. Присутствие в воде солей, непосредственно не

реагирующих с цементным камнем, может увеличивать растворимость гидроксида кальция и

ускорять коррозию бетона. Введение пуццолановых добавок, химически связывающих гидро-ксид

кальция и понижающих проницаемость бетона, повышает его стойкость к коррозии I вида.

Коррозия II вида развивается при действии вод, содержащих хим. в-ва, вступающие в обменные

реакции с соединениями цементного камня. При этом образуются хорошо растворимые в-ва,

выносимые из бетона водой, и/или нерастворимые в-ва, не обладающие вяжущими еввами;

проницаемость бетона повышается, а пористость снижается. Коррозия этого вида развивается в к-

тах, р-рах магнезиальных солей и др. Напр., при действии соляной к-ты образуются хорошо

растворимый хлористый кальций и не обладающие прочностью продукты, содержащие

кремнезем, гидроксид алюминия, соединения железа. При действии магнезиальных солей

разлагаются гидросиликаты и гидроалюминаты кальция и образуется рыхлая масса гидроксида

магния, соответствующих кальциевых солей и др. соединений.

При невысокой концентрации агрессивной среды защита достигается применением

водонепроницаемого бетона, при высокой концентрации — защитой поверхности

лакокрасочными, пленочными и др. покрытиями.

Коррозия III вида отличается тем, что в порах и капиллярах бетона образуются и кристаллизуются

с большим увеличением объема новые соединения. Кристаллизация их вызывает развитие

высоких внутр. напряжений, растрескивание и разрушение бетона. Напр., коррозия в сульфатных

средах сопровождается разложением силикатов и алюминатов кальция и образованием гипса и

гидро-сульфоалюминатов. К коррозии III вида можно отнести также кристаллизацию в порах хим.

в-в при капиллярном всасывании р-ров солей и испарении.

Прочность бетона понижается также при действии ПАВ, растит., животных и минер, масел, ряда

органич. в-в (сахара, фенолы, органич. к-ты, нефтепродукты, растворители и др.). Понижение

прочности происходит вследствие процессов сорбции и/или хим. взаимодействия.

Биологическая К.б.ж. вызвана, как правило, взаимодействием цементного камня с кислыми

продуктами метаболизма (углекислота, серная, азотная к-ты) живых организмов

(сульфатредуцирую-щие, тионовые, нитрифицирующие бактерии, низшие грибы и др.).

Внутренняя коррозия бетона происходит при взаимодействии компонентов бетона, напр. щелочей

цемента и реакци-онноспособного кремнезема заполнителей в виде опала, халцедона, вулканич.

стекол, кремней и др. слабо закристаллизованных форм кремнезема. Возможны взаимодействие

щелочей с доломитом, перекристаллизация сульфоалюминатов, разл. процессы в заполнителе в

присутствии вредных примесей с увеличением объема твердых и гелеобразных фаз.

Корозия ж.бет. может развиваться при действии блуждающих токов утечки, при этом растворение

стали происходит в анодных зонах при стекании тока с арматуры. Бетон на контакте со стальной

арматурой может повреждаться в анодной и катодной зонах вследствие выделения газов

(кислорода, водорода), а также вследствие переноса ионов ОН", СГ, Са +, Na+, K+ и Др.

Коррозия стальной арматуры вызывается проникающими в бетон или имеющимися в его составе

агрессивными к стали в-вами, в первую очередь хлоридами, а также в-вами, понижающими

щелочность жидкой фазы — разл. к-тами, солями, газами. Понижение рН жидкой фазы бетона до

11,8 и ниже сопровождается утратой пассивирующего действия по отношению к стальной

арматуре и развитием коррозии стали.

Коррозия бетона и железобетона в газовой среде зависит от состава и концентрации газов,

влажности, темп-ры, особенностей бетона и ж.бет. — проницаемости, вида вяжущего, толщины

защитного слоя, вида армирования и пр. Механизм коррозии бетона в газовых средах зависит от

св-в солей, образующихся при действии газа на цементный камень: растворимости,

гигроскопичности, изменения объема твердых фаз при образовании солей, агрессивности солей к

стали. По этим признакам агрессивные газы подразделяются на три группы. Газы 1-й группы

образуют с гидроксидом кальция малорастворимые соли с малым изменением объема твердых фаз

(углекислый газ, фтористый водород и др.). Эти газы мало изменяют прочность бетона, но

нейтрализуют его щелочную среду и вызывают коррозию стальной арматуры. Газы 2-й группы

образуют в процессе коррозии бетона слаборастворимые соли со значит, увеличением объема

твердых фаз (серный и сернистый ангидрид, сероводород и др.); при повыш. влажности среды эти

газы сильно разрушают бетон. Газы 3-й группы образуют гигроскопичные, хорошо растворимые

соли, мало влияющие на пассивирующее действие бетона до его нейтрализации (оксиды азота)

или сильно агрессивные к стальной арматуре (хлор, хлористый водород и др.). Газы этой группы

сильно разрушают бетон, особенно в присутствии влаги, а газосодержащие среды, агрессивные к

стали, провоцируют также коррозию арматуры. Защита от К.б.ж. в среде агрессивных газов

достигается применением бетонов малой проницаемости, добавок-ингибиторов коррозии стали,

ограничением ширины раскрытия трещин, повышением толщины защитного слоя. При высокой

агрессивности среды применяют защитные покрытия.

Совместное действие агрессивной среды и растягивающих, а также сжимающих напряжений

высокого уровня ускоряет К.б.ж. Коррозия ускоряется при перио-дич. увлажнении и высушивании

бетона, при действии повыш. темп-р, замораживании и оттаивании. Быстрое разрушение бетона и

ж.бет. происходит при замораживании в р-рах солей. Стойкость бетона в этих условиях

повышается, если в бет. смесь введены пластифицирующие, воз-духововлекающие,

газообразующие и гид-рофобизирующие добавки, замедляющие проникание в бетон воды и

создающие условно замкнутые, не заполняющиеся водой мелкие поры, являющиеся резервными

при замерзании воды и ее расширении.

В природных условиях распространены случаи К.б.ж. от выщелачивающего действия воды,

сульфатная коррозия (особенно при капиллярном всасывании и испарении р-ров сульфатов), от

действия углекислой и сероводородных вод, кислых болотных вод, хлоридная коррозия стальной

арматуры в бетоне, разрушение от действия морской и минерализов. воды и отрицат. темп-р.

На территории пром. предприятий наблюдаются все виды К.б.ж. Распространено повреждение

ж.бет. от действия хлористых солей, проливов к-т, щелочей, солей. В транспортных сооружениях