ВТОРИЧНАЯ ЗАЩИТА БЕТОНА
 

Ежегодный ущерб от коррозии бетона только в России превышает 25 млрд. руб. В развитых странах он достигает 4% от валового национального дохода. Поэтому вопросам обеспечения долговечности строительных конструкций во всем мире уделяют первостепенное значение. Причем, все большая роль отводится в этом вторичным методам защиты, так как более, чем для 70% конструкций, подвергаются воздействию средне- и сильноагрессивных сред, а методы первичной защиты не обеспечивают возможности нормальной эксплуатации конструкций и сооружений. Таким образом, разработка эффективных материалов и технологий для вторичной защиты бетона и железобетона от коррозии - несомненно, одна из наиболее актуальных и важных задач в современном строительстве.

На соискание Премии Правительства России 2003 года в области науки и техники выдвинута работа "Эффективные материалы и технологии для защиты бетона и железобетона от коррозии". Представляемая работа является результатом комплекса научно-исследовательских, опытно-конструкторских, технологических и проектных разработок в области создания эффективных материалов и технологий для защиты бетона и железобетона от коррозии. Это прорыв в области создания методов защиты от коррозии и на теоретическом уровне и на уровне практического применения в промышленности.

Авторами впервые установлены зависимости между физико-химической природой цементных вяжущих и процессами деформаций как при твердении, так и коррозионном воздействии агрессивных сред. Применение фундаментальных законов теории массопереноса, кинетики химических реакций позволило авторам не только сформулировать новые закономерности процессов коррозии, но и повысить точность прогнозирования долговечности на 50-70%. В этой связи несомненно, что применение математического аппарата, разработанного с участием Гусева Б.В., Бабушкина В И., Файвусовича А.С. и др. (т.е. оперирование количественными зависимостями) при проектировании вторичной защиты бетона и железобетона, позволяет значительно снизить затраты на проведение защиты. А все это, в конечном итоге, ведет как к снижению затрат на строительство и ремонтные работы, так и к увеличению безопасности и сокращению аварий промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Разработка комплексных систем материалов и создание различных вариантов буферного слоя между покрытием и бетонной поверхностью, а также результаты научных исследований способов пропитки бетона латексными композициями и разработка принципиально новой технологии пропитки с применением переменного тока безопасного напряжения легли в основу созданных авторами новых материалов и технологий по антикоррозионной защите бетона и железобетона от коррозии. При этом достигнут высочайший уровень адгезии покрытия с бетонным основанием за счет создания буферных слоев или пропитки поверхности бетона полимерными композициями на глубину превышающую традиционную в 3 раза, а также уплотнения поверхностного слоя бетона при проникновении в него частиц водной дисперсии сополимера под воздействием переменного тока промышленной частоты. Применение новых материалов и технологий обеспечивает однородность прочностных характеристик бетона по сечению на сжатие, увеличивает морозостойкость бетона (от 150 до 300 и более циклов) и водонепроницаемость (от W-4 до W-18 и более), снижает водопоглощение с 4,5 до 0,15%, значительно повышает его коррозийную стойкость в условиях капиллярного подсоса даже в 20 %-ом растворе сульфата натрия.

В этой работе развиты все существующие к настоящему времени способы вторичной защиты бетонных и железобетонных конструкций и изделий от коррозии:
  • нанесение лакокрасочных материалов - создание слоистых систем с поверхностным полимерным покрытием на основе метилметакрилата, эпоксикаучуковых-кремнийорганических композиций (технологии и материалы разработанные с участием Гусева Б.В., Степановой В.Ф., Чернякова А.М и других авторов);
  • пропитка изделий водными дисперсиями сополимеров винилового ряда (технология, разработанная с участием Михальчука П.А., Кондрашова Г.М. и других авторов)
  • пропитка кальматирующими составами Виатрон и Вистон (технология, разработанная с участием Бабушкина В.И. и других авторов)
  • создание абсолютно непроницаемых барьеров - сталежелезобетонная изоляция фундаментов оснований (технология, разработанная с участием Гуровой Г.Г. и других авторов).

    При этом новые материалы в 3-4 раза ниже по стоимости по сравнению с импортными аналогами, что, в целом, обусловливает их высокую технико-экономическую эффективность при применении.

    Авторами также учтена возможность выполнения антикоррозионной защиты как в заводских условиях, так и непосредственно на строительной площадке, а также как новых, так и эксплуатируемых конструкций и сооружений любой сложности и конфигурации.

    При широком внедрении разработанных авторами технологий и материалов организовано промышленное производство различных видов изделий и конструкций с антикоррозионной защитой на десятках предприятий России и Украины. Среди них такие крупнейшие объекты как сооружения Тенгизского нефтегазового месторождения, конструкции московской кольцевой дороги и третьего транспортного кольца, дымовые трубы, объекты гражданского и животноводческого комплекса и т.д. По оценке концерна "Росюгстрой", спецпредприятия "Гормост", Дирекции по реконструкции МКАД и строительству 3-го транспортного кольца и Лефортовских тоннелей, институтов "Теплопроект", "Проектхимзащита" объем выполненных работ по защите конструкций от коррозии за 1985-2002 гг. составил более 5,5 млн. м3.

    Применение нового поколения разработанных авторами и освоенных производством материалов и технологий вторичной защиты бетона и железобетона позволяет: увеличить межремонтный период конструкций и сооружений с 6-8 лет до 15-25 лет, а во многих случаях исключить капитальный ремонт на весь расчетный срок эксплуатации зданий и сооружений от 50 до 100 лет; снизить эксплуатационные расходы в 4-5 раз; заменить импортные материалы на отечественные; обеспечить взрыво-, пожаробезопасность, экологическую и гигиеническую чистоту производства новых материалов, технологий их применения, а также зданий и сооружений.

    Материалы научных исследований и опытно-конструкторских разработок по данной проблеме докладывались на многих международных и российских научно-технических конференциях. По результатам работ авторами издано 8 книг, опубликовано 105 статей и получено 28 авторских свидетельств и патентов. С участием авторов разработано 16 нормативно-технических документов.

    Стандартизированные методы испытаний антикоррозионных систем покрытий на бетоне охвачены государственной стандартизацией в недостаточном масштабе, что зачастую приводит к несовпадению показателей оценки качества покрытий в различных НТД. Это потребовало разработки новых нетрадиционных подходов к оценке качества выполненной антикоррозионной защиты и создания новых установок с этой целью. Так, например, авторами получены свидетельства и патенты на способ определения рН бетонных строительных материалов, устройство для определения величины сцепления слоев в слоистых изделиях, способ ультразвукового контроля стыковых сварных соединений. Авторскими свидетельствами и патентами защищены также и методы определения пористости бетона, установка и методика исследований бетонов на газопроницаемость, способ измерения влажности бетона, методы электрохимических исследований коррозии арматуры в бетоне, методы контроля глубины пропитанного слоя бетона.

    Представляется, что это, развиваемое группой российских и украинских организаций, направление работ весьма перспективно. Транспортное строительство, освоение новых месторождение нефти и газа, увеличение объемов использования подземных пространств и строительство подземных "мини-городов", архитектурный железобетон - вот далеко не полный, но весьма наглядный перечень рациональных областей применения новых видов защитных материалов и технологий. В дополнение к достигнутым результатам он свидетельствует о том, что данная работа заслуживает высокой награды Правительства России.

    Награждение этой работы Премией Правительства позволит широко использовать уникальные разработки ученых в области строительства.

    МИСИ им В. В. Куйбышева
    д. т. н., профессор Воронин В. В.


  • Назад