Долговечность бетона

Долговечность бетона характеризуется как свойство элемента или системы длительно сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при определенных условиях эксплуатации. Данное свойство определяется двумя условиями: физическим или моральным износом. Физический износ наступает в том случае, когда дальнейший ремонт и эксплуатация элемента или системы становятся уже невыгодными, так как затраты превышают доход в эксплуатации; моральный износ означает несоответствие параметров элемента или системы современным условиям их эксплуатации. В целом в строительстве долговечность является основным показателем, характеризующим его качество. Благодаря высокому качеству выполненных работ, до наших дней сохранились шедевры строительного искусства древности – дворцы, Колизеи, культовые объекты. Некоторые примененные в них полы из натурального камня, мозаики, плитки являются образцами долговечных конструкций.

Для оценки потребительской ценности бетонных полов наряду с прочностными показателями большое значение имеет и их долговечность, хотя параметрически ее охарактеризовать сложно. Даже при известных условиях эксплуатации и свойствах бетонного пола долговечность не является абсолютной величиной, остающейся неизменной со временем. Структура и свойства конструкции пола подвержены постоянным изменениям. При этом через применение специальных мер можно значительно уменьшить скорость таких изменений.

При оценке долговечности бетона в конструкции полов принято устанавливать соответствие между параметрами воздействий и качеством. Для решения этой задачи обычно исходят из нескольких практически допустимых (в пределах требуемой точности) упрощений: определенность внешних и внутренних воздействий, линейность математического описания реакций системы на воздействия и аддитивность реакций, адекватность реакций системы на воздействия, монотонность убывания во времени функций, описывающих надежность системы.

Исходя из условий работы полов промышленных и гражданских зданий, к ним предъявляются требования, которые представляется целесообразным объединить в следующие группы:

  1. общетехнические требования – конструкции полов должны обладать соответствующей прочностью и износостойкостью, чтобы оказывать сопротивление усилиям растяжения, сжатия и изгиба, ударам и истиранию;
  2. технологические требования – полы должны противостоять физическим и химическим воздействиям (воды, высоких температур, масел, кислот и т. п.), быть гладкими, но не скользкими и обеспечивать возможность безопасного и удобного передвижения людей и транспортных средств, оказывая наименьшее сопротивление движению;
  3. санитарно-гигиенические требования – конструкции полов не должны в процессе эксплуатации оказывать вредного влияния на здоровье работающих, т. е. не выделять пыли, газов, запахов, а в ряде случаев обеспечивать и комфортные теплотехнические условия;
  4. эксплуатационные требования – полы должны допускать возможность быстрого и удобного ремонта и поддаваться легкой и быстрой очистке; эксплуатационным воздействиям непосредственно подвергается верхний элемент пола (покрытие), который определяет наименование пола в целом.

В отличие от полов гражданских зданий промышленные полы затруднительно классифицировать по назначению, так как для одной отрасли промышленности в различных цехах используются до нескольких десятков типов полов. Так, например, если ранее в металлургии металл получали только плавкой и к полам предъявлялись преимущественно требования жаростойкости и прочности, то в связи с развитием технологий к таким полам стали уже предъявлять и требования химической стойкости.

Можно утверждать, что долговечность бетонного пола – это свойство сохранять эксплуатационную пригодность в течение определенного, обычно нормируемого периода, фактически до наступления предельного технического износа, при котором затрудняется или полностью исключается его проектная эксплуатация. Указанный нормируемый период предусматривает, в том числе, обязательное проведение мероприятий по поддержанию требуемых технических характеристик эксплуатируемых полов (плановые обследования состояния и систематический уход), а также выполнение необходимых плановых, непредвиденных и капитальных ремонтов. Другими словами, долговечность пола – это определенный различными нормативами и техническими условиями срок его службы, или время нормальной эксплуатации, в течение которого обеспечивается реализация запланированных технологических процессов конкретного строительного объекта.

В настоящее время затраты на устройство полов составляют 8-15% от общего объема строительно-монтажных работ. Удельный вес трудозатрат составляет 10-25% от общей трудоемкости возведения здания.

Многоплановая проблема долговечности бетонных полов решается через совокупность взаимосвязанных показателей технологичности, надежности, экономичности. Существенным и актуальным является разработка практических методов повышения долговечности таких конструкций.

Одним из показателей, тесно связанным с эксплуатационной долговечностью бетонных полов, является их трещиностойкость. Трещины в бетоне конструкций образуются уже в процессе формирования структуры в результате развития физико-химических процессов, происходящих при его твердении. Это так называемые микротрещины, возникающие в результате усадочных и температурных явлений, сопровождающих реакции гидратации портландцементного вяжущего. Такие трещины располагаются хаотично как внутри структуры бетона, так и на поверхности конструкции пола. Микротрещины, являющиеся результатом усадки бетона и температурных эффектов, при твердении оказывают отрицательное влияние на эксплуатационные свойства бетонного пола, приводят к снижению его долговечности. Вместе с тем, такие трещины практически не поддаются расчету, а ограничиваются исключительно технологическими мероприятиями на стадии проектирования составов бетонной смеси, выбора рациональных методов ее укладки в конструкцию пола, устройства защитных мероприятий и подбора гидроизоляционных материалов.

В результате воздействий колес подъемно-транспортного оборудования (для объектов складского и промышленного назначения), статических, динамических и вибрационных нагрузок от технологического оборудования, а также температурных воздействий и различных гидрогеологических факторов, происходит постепенное снижение несущей способности и эксплуатационной пригодности бетонных полов, связанное с внутренними необратимыми изменениями в отдельных конструктивных элементах и грунтовых слоях. Природные факторы (перепады температур в неотапливаемых помещениях, колебания уровня грунтовых вод в деформируемой толще и др.) также оказывают влияние на работу конструкций полов в целом и на состояние поверхности в частности.

Действующие нормативы предусматривают определенные требования к проектированию, устройству и приемке работ для различных типов конструкций полов. Однако, вопросы текущего содержания, диагностики технического состояния, длительности межремонтных (непредвиденных и плановых) периодов и нормативные сроки службы полов до их капитального ремонта не нормированы.

В связи со строительством современных производственно-складских, торговых, развлекательных и выставочных комплексов стало уделяться пристальное внимание вопросам качества и долговечности бетонных полов, при этом в число определяющих вошли, в том числе, и такие качественные их характеристики, как повышенная ровность, износостойкость, трещиностойкость и конструкционная прочность. Например, показатели ровности поверхности пола часто должны удовлетворять требованиям, предъявляемым поставщиками импортного подъемно-транспортного оборудования, обеспечивающего необходимые темпы проведенияразличных производственных операций. Кроме того, характеристики проектируемых и устраиваемых полов должны соответствовать требованиям зарубежных нормативов, технических условий и ограничениям для определенного вида технологического оборудования, используемого для нужд конкретного производства.

Следует отметить, что прочность и несущая способность конструкций бетонных полов могут быть достаточными, однако наличие на поверхности большого количества дефектов и повреждений может привести к их неудовлетворительному состоянию. Возникает невозможность дальнейшей безопасной проектной эксплуатации в результате недопустимой ширины раскрытия швов, разрушения кромок швов, возникновения трещин, вертикальных деформаций плит, снижающих ровность и плоскостность поверхности, при этом происходит небезопасное попадание продуктов разрушения бетона в движущиеся части подъемно-транспортного оборудования.

Эксплуатационные воздействия являются одной из основных причин снижения долговечности бетонных полов. В процессе эксплуатации их конструктивные слои подвергаются различным нагрузкам и воздействиям, основными из которых являются:

  1. усилия, вызывающие вертикальные и горизонтальные напряжения, приводящие к появлению упругих и пластических деформаций;
  2. местные силовые и ударные воздействия, образующие сколы и выбоины;
  3. вибрационные нагрузки, вызывающие развитие сетки поверхностных, а иногда и сквозных трещин;
  4. кратковременные и длительные охлаждения и нагревы поверхности, возникающие преимущественно вблизи наружных въездных ворот и у доклевелеров (перегрузочный мост, специальная уравнительная платформа, которая играет роль моста между полом кузова транспортного средства и уровнем грузовой платформы);
  5. абразивные воздействия от движения транспортных средств; разрушения происходят особенно интенсивно в случае загрязненной и запыленной поверхности, использования подъемно-транспортного оборудования с деформированными или изношенными колесами, а также при отсутствии упрочняющих защитных покрытий пола или применении материалов низкого качества.

Одним из наиболее надежных способов продления срока эксплуатации промышленных и декоративных полов является покрытие эпоксидными и полиуретановыми покрытиями. Мы пользуемся в этой работе материалами Топ Пласт и Нике Рав.

Например, эпоксидная пропитка для бетона ННК-8001 позволяет исключит появление трещин в бетоне, полиуретановый лак ННК-3301 обладает износостойкостью на порядки превышающей прочный бетон, лицевой слой ННК-2107 может применяться в химических лабораториях, он не боится кислот и щелочей.

При этом любую полимерную композицию можно модифицировать, учитывая техническую задачу, подгоняя свойства под требуемые.

Звоните нашим практикующим специалистам или напрямую к нам, мы восстанавливаем проблемный бетон и многократно продляем и делаем комфортной эксплуатацию новых полов.