Введение к работе
-,,^ .
J-^-дЦАктуальность темы. Опыт эксплуатации железобетонных зданий и сооружений свидетельствует о недостаточной долговечности многих конструкций вследствие преждевременного образования и развития дефектов. Эти дефекты появляются не только во время эксплуатации, но и часто и в доэксплуатационный период. Причины возникновения ^эксплуатационных дефектов, в частности трещин, самыз разнообразные: неудачное проектирование изделия, несовершенство технологии его изготовления и извлечения из форм, сработанность форм, несоблюдение технологии производства, "грубое обращение" с изделием при его извлечении, перевозке, внутризаводском складировании и т.п.
Ремонт железобетонных конструкций в процессе эксплуатации зданий и сооружений связан со многими трудностями и дорогостоящ.
Многие заводы железобетонных изделий терпят существенные убытки вследствие образования и развития доэксплуатационных третин ь части готовой продукции. Поэтому целесообразна в сложившихся условиях организация на завода?: ЖБИ небольших участков по восстановлению эксплуатационных свойств бракованных изделий.
Современные разработки технологии заделки трешин в изгибаемых, сжатых и внецентренно сжатых элементах с применением полимерных композиций позволяют эффективно восстанавливать конструкции, предотвращая в них дальнейшее развитие трешин и разрушений. В результате восстанавливаются сплошность конструкции, происходит местное упрочнение зоны разрушения.
При эксплуатации аэродромов возникают и развиваются многочисленные дефекты в их покрытиях. Традиционные методы ремонта поверхностных дефектов с помощью материалов па цементных вяжущих требует значительного времени и не всегда эффективны. Перспективным является применение полимерных материалов. Применение эпоксидных смол позволяет ремонтировать элементы железобетонных конструкций в меньшие сроки и с лучшим качеством, чем с помощью цементных растворов. Однако, и эта технология имеет свои недостатки: требуется штрзбление изделия, разделка трещин, нагнетание раствора под высоким давлением. К тому же,
- 2 -эпоксидный клей не способен проникать d тонкие трещины и обеспечивать тем самым сплошность конструкции. Свободна от этих недостатков используемая нами технология применения низковязких полимеррастворов на основе метилметакрчлата.
В данной работе ' предполагается проанализировать причины возникновения трешин в железобетонных конструкциях на разных стациях от их изготовления до складирования, систематизироиать трещины в зависимости от их распределения, отработать технологию "залечивания" ниэковязким попимерраствором на основе ме-тилметакрнлата (ИМА). пр верить эффективность этой технологии путем проведения экспериментального исследования, а таме исследовать возможности применения наших способов для устранения дефектов. типичных для строительных, промышленных, гражданских, дорожных, мостовых, аэродромных конструкций (трешиьо-образование бетонного или железобетонного покрытий, шелушения, образование каверні, г^звить эти способы, внедрить их на опытных участках, продолжить исследования свойств полимербетонов и отремонтированных образцов.
Способ "залечивания" трешин и дефектов объединяет в себе технологию полимербетонов и бетонополимеров: с одной стороны заполняются образовавшиеся трещины, с другой - пропитываются объемы бетона, прилегающие к трещине. с третьей - образуются зоны чистого попимербетона.
Цель работы - разработать методику восстановления изгибаемых железобетонных элементов с различными вариантами разрушений низковязкими полимеррастворами на основе ММА, исследовать их поведение при кратковременном статическом нагружении, разработать методы оценки несущей способности и способы их расчета.
Научная новизна состоит в создании способа восстановления железобетонных изгибаемых элементов, в экспериментальном исследовании железобетонных балок, восстановленных с помощью полимеррастворов и полимербетонов на основе ММА, в создании расчетного аппарата для определения прочности и трешиностой-кости восстановленных элементоа.
На защиту выносятся:
- результаты исследований изгибаемых элементов с трещинами е сжатой зоне, "залеченными" попимерраствором на основа ММА;
результаты исследований изгибаемых элементов с различной степенью разрушения сжатой зоны. восстановленных полимер -раствором на основе ММЛ;
результаты испитаьиД на морозостойкость образцов с различными вариантами разрушений после их восстановления низковязкими композициями;
результаты натурных испытании плит перекрытий и автопорожной балки:
результаты испытании напевности герметизации сквозной трешины ь полке автодорогной Сапки;
способы восстановления трещин в сжатой зоне балок;
методика создания герметизирующего экрана при восстановлении изгибаемых элементов после иг. статического испытания или нагружения по различной степени разрушения;
способы расчета прочности нормальных сечений восстановленных нормально- и переармированных балок с учетом реальных прочностных и пеформативных характеристик материалов.
Г)Р' тическая ценность работы состоит в том, что результаты работы позволяют рекомендовать восстановление с помощью композиция на основе ММА железобетонных балок и плит, и их целесообразно внедрить в нормативные, рекомендательные, и инструктивные документы.
Реализация результатов работы. Результаты работы использованы при восстановлении железобетонных конструкций на: Кунцевском заводе ККЖБГ II 9. Бескудниковском заводе №fK, Ростокинском заводе ЖБК. при строительстве Каръчнсг.зтс моста, при строительстве ломов серии П-44/17в в микрорайоне Буговс, пр.. ремонте аэролрсмного железобетонного покрытия рулежной доролгки в аэропорту Домодедово.
Апробация работы и публикации. Основные поли/кения и результаты диссертационной работы опубликованы а 8 печатных работах, положены и обсуждены на 43, 45 и 46 научно-методической и научно-исследовательской конференциях НАДИ; Всесоюзных конференций "Качество железобетона и его метрологическое обеспечение" (Вильнюс, 1987 г.); Московской городской научно-практической конференции "Технический прогресс и ускорение строительства", 1987 г.); Всесоюзной конференции "Прогнозирование прочности и деформативности бетона методами механики разрушения" (Севастополь, 1988 г.); Всесоюзной конференции "Примеке-
- 4 -ниє П-бетоноа ь машиностроении и строительстве" (Ві.льиюс. 1989 г.); Всесоюзной конференции "Экспериментальные исследования инженерных сооружений* (Суки, 1991 г.).
Ооі-ем оаСоты: работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов. списка питсратуры, включавшего 149 наименовании, в том числе 26 иностранных источников. диссертация содержит 205 страниц, в том числе 23 таблицы, 75 рисунков.
Исследования проведены на кафедре аэропортов и конструкций Московского автопс-бипьно-доражного института под руководством профессора. доктора технических наук Попова Г.И. и при науной консульгаиии кандидата наук, ведущего научного сотрудника НИИЖБ Госстроя СССР Максимова Ю.В., которым автор выражает сьою приз атепьность и благодарность.