Пособие к МГСН 2.09-03: Защита от коррозии бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений

Терминология Пособие к МГСН 2.09-03: Защита от коррозии бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений:

3. Анализ грунтовых вод, на содержание Cl, SO^2-₄, агрессивной углекислоты и рН (Приложение 1 к ГОСТ 9015-74*) на строительной площадке производят с помощью компактной переносной лаборатории - Аguamerck (Германия).

Определения термина из разных документов: Анализ грунтовых вод,

1. Влажность и температуры воздуха, влажности бетона оцениваются приборами типа HYDROMETTE UNI 2 фирмы GANN.

В комплекте с UNI 2 используются различные электроды и пробники:

- МВ 35 - для измерения поверхностной влажности бетона, в том числе и перед нанесением покрытий с диапазоном от 2 до 8 %;

- В50 - для измерения глубинной влажности бетона (до 120 мм) и влажности под покрытием;

- IR 40 - для измерения температуры поверхности от -20 до +199 °С, с разрешающей способностью - 0,1 °С;

- RF-N28 - для измерения относительной влажности и температуры воздуха с диапазонами от 7 ÷98 % и -10 ÷ +80 °С.

Для измерения влажности строительных материалов (песок, бетон, кирпич и др.) используются приборы - измеритель влажности материалов ВИМС-1, измеритель влажности стройматериалов ВЛАГОМЕР-МГ4, выпускаемые СКБ СТРОЙПРИБОР по разработке НПП «Карат».

Определения термина из разных документов: Влажность и температуры воздуха, влажности бетона

7. Водопоглощения бетона по массе в % производится в соответствии с ГОСТ 12730-78 и ГОСТ 12730.3-78 при допущении отклонений от требований ГОСТ 12730-78 в части наименьшего объема образцов, с погрешностью до 0,1 %. Качественный бетон не должен иметь водопоглощение более 5,7 %.

Определения термина из разных документов: Водопоглощения бетона

8. Глубина карбонизации бетона определяется колориметрическим методом: сколы на конструкции или выбуренные из тела бетона керны раскалываются и свежеобразованная поверхность скола бетона смачивается 0,1 %-ным спиртовым раствором фенолфталеина. При увлажнении бетона с рН ³ 8,3 раствором фенолфталеина на нем появляется малиновое окрашивание, при рН < 8,2 бетон сохраняет свой первоначальный цвет и это указывает, что он подвергся карбонизации и не предохраняет арматуру от коррозии.

Определения термина из разных документов: Глубина карбонизации бетона

4. Защитный слой бетона в местах с обнаженной арматурой измеряется с помощью стандартного измерительного оборудования.

Определение величины защитного слоя бетона, без вскрытия арматуры следует выполнять электромагнитным методом в соответствии с ГОСТ 22904-78 при помощи прибора типа PROFOMETER-4 фирмы РROCEQ) (Швейцария), обладающего разрешающей способностью по глубине - 300 мм. Этот прибор одновременно позволяет определить диаметр арматуры в конструкции.

Используются также отечественные приборы - измеритель защитного слоя ПОИСК-2.3/2.4 (рабочий диапазон защитного слоя - до 130 мм) и измеритель параметров армирования ИПА-МГ4, выпускаемые СКБ СТРОЙПРИБОР по разработке НЛП «Карат».

Определения термина из разных документов: Защитный слой бетона

8.4. Инструментальными определениями на месте, выполняемыми главным образом неразрушающими методами контроля, оценивается:

- наличие агрессивных компонентов в воздушной среде сооружения (например, в тоннелях и переходах, в застойных местах межбалочных пространствах широких путепроводов) и в атмосфере наружного воздуха;

- изменение геометрических очертаний конструкций, прогибы элементов;

- ширина раскрытия трещин, их направленность и протяженность, сплошность тела бетона;

- толщина защитного слоя бетона;

- толщина преобразованного слоя и щелочность бетона;

- прочность, водонепроницаемость, воздухонепроницаемость и влажность бетона;

- количество поступающей воды и паров сквозь тело бетона;

- электросопротивление бетона и электродный потенциал арматуры в бетоне;

- глубина и характер коррозионных поражений арматуры;

- качество заполнения инъецируемым раствором каналов с напрягаемой арматурой;

- усилие натяжения напрягаемой арматуры.

Определения термина из разных документов: Инструментальными

12. Когезионная прочность поверхностных слоев бетона или прочность бетона на растяжение, а также адгезиялюбого вида покрытий и ремонтных составовк бетону определяется с помощью прибора DINA.

Методика проведения испытаний включает следующие операции:

- монтаж круглого штампа Ø 50 мм на обследуемом участке конструкции (высота штампа из стали - 20 мм, из алюминия - 30 мм) клеевым составом на основе эпоксидных смол (адгезия клеевого состава к бетону не ниже 3,0 H/мм²);

- бурение кольцевого пропила вокруг штампа алмазной коронкой, глубина бурения принимается на 10 - 20 мм больше, чем толщина контролируемого слоя;

- установка прибора, захват головки штампа и нагружение образца до отрыва.

В зависимости от возможной прочности поверхностных слоев можно применять приборы с различной величиной разрывного усилия: от 5 до 50 кН. Одним из важных условий выполнения испытаний является соблюдение перпендикулярности прилагаемой нагрузки к плоскости штампа.

Достаточным считается выполнение пяти испытаний, если погрешность результатов менее 10 %, а для покрытий - если результаты превышают значение 1,7 Н/мм. При меньших значениях адгезии покрытий количество испытаний должно быть удвоено. Кроме того, при проведении испытаний следует учитывать расположение поверхности конструкции с нанесенным покрытием - горизонтальное, вертикальное, потолочное, введением соответствующих поправочных коэффициентов: 1; 0,75; 0,5.

13. Остаточная морозостойкостьбетона оценивается по выбуренным из конструкций кернам по методам ГОСТ 10060.

Определения термина из разных документов: Когезионная прочность

9. Коррозионное состояние арматуры в бетоне при отсутствии визуальных проявлений производится методом измерения потенциала стали в бетоне при помощи приборов типа CANIN и RESI фирмы РROCEQ.

Критерием служит величина электродного потенциала стали в бетоне по отношению к насыщенному медно-сульфатному электроду. Общие принципы оценки коррозии арматурной стали в бетоне указывают, что показания электродного потенциала Cu/CuSO₄ могут рассматриваться следующим образом:

- Показания потенциал < -0,200 В - существует 90 % вероятности отсутствия коррозии.

- Показания потенциал от -0,200 В до -0,350 В - возрастающая вероятность коррозии.

- Показание потенциал более отрицательное, чем -0,350 В - существует 90 % вероятность коррозии металла.

Интерпретация данных о значениях электродного потенциала в конструкциях при появлении затруднений в случаях различной структуры, засоленности, влажности и температуры бетона должна корректироваться другими методами. При оценке результатов измерений электродного потенциала необходимо дополнительно оценивать состояние арматуры проверять их значение с помощью других неразрушающих методов, например, электромагнитных, а также с помощью контрольного вскрытия арматурного каркаса.

В местах вскрытия арматуры определяется толщина защитного слоя бетона, глубина карбонизации, наличие ионов Cl^-. В этих же местах производится отбор проб бетона для лабораторного определения влажности, водопоглощения и т.д.

Состояние напрягаемой арматуры (проволоки или прядей) оценивается по образцам, взятым из исследуемого арматурного элемента по методам ГОСТ 10884 или ЕN 10138.

Определения термина из разных документов: Коррозионное состояние арматуры

8.5. Лабораторные исследования выполняются на отобранных пробах и заключаются в следующем:

- при отсутствии первоначальных сведений уточняется состав бетона (вид цемента и заполнителей, их ориентировочное соотношение в объеме, количество пор, водонепроницаемость бетона по показателю водопоглощения по массе по кускам бетона взятого из конструкций или по выбуренным кернам);

- прочность и морозостойкость бетона по выбуренным кернам;

- физико-механические свойства поврежденных арматурных элементов, отобранных из конструкций (сопротивление разрыву, относительное удлинение при растяжении, сопротивление при изгибе);

- наличие и концентрация хлоридов, сульфатов и других активных к бетону и стали агрессивных компонентов (в бетоне, в пограничном слое между бетоном и арматурой, в составе ржавчины);

- щелочность бетона (значение рН);

- химический анализ фильтрующих грунтовых вод;

- химические анализы продуктов новообразований;

- наличие и вид грибковых и бактериальных поражений.

8.6. Диагностическое обследование, как правило, включает два этапа: предварительное обследование и детальное обследование. Выполнение только визуального обследования обычно дает заниженные результаты по объемам ремонтных работ. В этой связи при невозможности выполнения детального обследования сооружения, для корректировки объемов ремонтных работ в расчетах рекомендуется вводить повышающий коэффициент, равный: для конструкций простого профиля - 2,0 и для конструкций сложного профиля - 2,2.

На основании анализа результатов комплексного обследования, включающего в себя материалы коррозионных обследований, производится оценка (в том числе и расчетная) состояния отдельных конструкций и здания в целом, прогноз долговечности без учета и с учетом ремонтных работ, составляется проект ремонтно-восстановительных работ (а в случае необходимости проект усиления) или реконструкции сооружения.

8.7. Выбор мер защиты от коррозии бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений при ремонтно-восстановительных работах или при реконструкции производится в зависимости от степени и характера коррозионных повреждений, установленных по результатам обследования и диагностики их состояния.

При эксплуатации сооружения повреждения возникают, как правило, вследствие нескольких причин, поэтому проектное решение по созданию системы антикоррозионной защиты сооружения осуществляется путем комплексного подхода, основанного на системе методов защиты, адаптированных применительно к конкретным элементам сооружения и условиям их эксплуатации.

8.8. Наиболее характерные коррозионные повреждения элементов конструкций транспортных сооружений приведены в Таблице 8.1.

Определения термина из разных документов: Лабораторные исследования

10. Наличие в бетоне ионов Cl^- при проведении обследования на строительной площадке определяется на поперечном изломе бетона в местах вскрытия арматуры с помощью 1 % раствора нитрата серебра (АgNO₃). При наличии в бетоне хлоридов более 0,5 % от веса цемента бетон конструкции среднего качества становится потенциально опасным, возникает опасность коррозии для арматурного каркаса. В предварительно напряженных конструкциях допустимое величина содержание хлоридов составляет ≈ 0,1 %.

Определения термина из разных документов: Наличие в бетоне ионов Cl^-

2. Наличия агрессивных веществ в газовой фазе определятся с помощью газоанализатора и комплекта соответствующих индикаторов. Оценку агрессивности среды следует выполнять согласно title="Защита строительных конструкций от коррозии".

Определения термина из разных документов: Наличия агрессивных веществ в газовой фазе

6. Проницаемость бетона в натурных условиях оценивается с помощью приборов типа TORRENT фирмы РROCEQ (Швейцария) или российского прибора АГАМА-2Р.

Определения термина из разных документов: Проницаемость бетона

11. Прочность на сжатие определяется различными методами.

К методам неразрушающего контроля относятся:

- Механические методы (пластической деформации - молотки Кашкарова, Физделя; склерометрическим методом - в соответствии с ГОСТ 22690-88 с использованием молотков Шмидта, производимых фирмой РROCEQ или ОМШ-1, работа которых основана на принципе упругого отскока; скалыванием ребра конструкции и отрывом со скалыванием приборами ГПНС-4, ГПНВ-5 по ГОСТ 22690-88, приборами - измеритель прочности ИПС-МГ4, ИПС-МГ4+ фирмы СКБ Стройприбор, ОНИКС-2.4 НПП Карат.

Склерометрические и ультразвуковые измерения позволяют определить поверхностную твердость бетона и получить данные по прочности бетона по корреляционным зависимостям «прочность бетона - скорость ультразвуковой волны - величина упругого отскока».

- Ультразвуковые методы, реализуемые с помощью серийных приборов типа УКБ, УК-14П, УК-10ПМС и ТIСО фирмы РROCEQ (Швейцария).

Массовые измерения скорости продольных волн следует проводить с использованием малогабаритных переносных приборов УК-14П и ТIСО с цифровым видом индикации. Ультразвуковые измерения позволяют: выполнить измерение прочностных и упругих характеристик бетона, оценку однородности бетона, выявить степень и глубину ослабления его поверхностных слоев.

Ультразвуковые измерения необходимо проводить совместно со склерометрическими испытаниями по сплошной сетке с шагом, соответствующим детальности контроля (обычно по сетке 0,5 - 2 м).

Исследования бетона по выбуренным из конструкций кернам осуществляются на стационарных гидравлических прессах.

Выбуривание производится при помощи установок алмазного кернового бурения, например, типа DD-100 или DD-250 фирмы HILTI. Прессовые испытания образцов бетона проводятся на гидравлических прессах по ГОСТ 28570-90 с учетом ГОСТ 18105-86. По результатам прямых испытаний бетона устанавливается его фактическая прочность и определяется средний поправочный коэффициент для построения тарировочных зависимостей.

Определения термина из разных документов: Прочность на сжатие

5. Трещины в конструкциях фиксируются по ширине раскрытия, глубине, протяженности и направленности.

Для определения размеров трещин могут применяться различные механические и оптические приспособления, трещиномеры, реперы, маяки, увеличительные стекла и т.д.:

- прибор универсальный ультразвуковой ПУЛЬСАР-1,0, диапазон измерения времени 10 - 2000 мкс (НПП «Карат»);

- увеличительные стекла типа F+С с разрешающей способностью от 0,05 до 15 мм и точностью измерения - 0,05 мм;

- измеритель ширины раскрытия трещин W9193 с разрешающей способностью от 0,05 до 5 мм и точностью измерения 0,05 мм;

- деформометр R3413 для определения величины линейных деформаций и усадок, с точностью измерения 0,001 мм и измерительной базой от 200 до 1400 мм.

Определения термина из разных документов: Трещины в конструкциях