Г. В. ТОПИЛЬСКИЙ, В. И. МЕЛИХОВ, кандидаты техн. наук (ВНИИжелезобетон); В. П. КОРЕЦКИЙ, канд. техн. наук (УкрНИИГиМ), Влияние кольматирующих ВПС на качество защитного покрытия труб
Долговечность и коррозионная стойкость железобетонных напорных труб, изготовленных по трехступенчатой технологии, зависит в основном от качества наружного бетонного покрытия, формуемого на сердечнике трубы способом механического набрызга бетонной смеси. Водопоглощение набрызг-бетона 6... 13 % недостаточно для коррозионной стойкости труб при эксплуатации даже в слабоминерализоваиных грунтах.
Основной причиной снижения качества наружного покрытия труб является обезвоживание набрызг- бетона при теплообработке, в том числе и при Пропаривании, усугубляющееся из-за незначительной толщины (25...30 мм) и низкого (Б) Топильский Г. В., Мелихов В. И., Корецкий В. П., 1992
Разработанные ранее ВНИИжелезобстоном латексные составы при нанесении на свежеотформо- ванный наружный слой труб хотя и улучшают физико-механические свойства набрызг-бетона благодаря подавлению влагоиспарения, но не способны из-за структурных особенностей латексных глобул заметно кольматировать и снижать водопоглощение бетона ft [21. Это подтверждается опытно- промышленными испытаниями латексных составов при изготовлении наружного бетонного покрытия железобетонных труб со стальным сердечником (РТНС) на Гниванском заводе спецжелезобетона (табл. 1).
С учетом этого во ВНИИжелезобетоке разработаны кольматирующие вододисперсные пленкообразующие составы ВПС и совместно с У кр НИИГиМом и Н.П.ТО Белстройнаука изучено их влияние на качество набрызг-бетона. Коль- матирующие ВПС представляют собой жидкие вододисперсные составы, содержащие низкоплавкие (л=36...44 °С) мягкие парафины (ВДМП) или нетролатум (ВДПл), эмульгаторы и функциональные присадки (латексы, ингибиторы коррозии, гидрофобизаторы и т. д.). Они нетоксичны и экологически безвредны.
Обработку набрызг-бетона с применением кольматирующих ВПС осуществляли распылением ВПС на поверхность свежеотформован- ного наружного покрытия труб с последующим их ускоренным твердением при энергоэкономичных способах теплообработки (воздушно-сухом прогреве, гелиопрогреве и т. д.) вместо пропаривания или пропиткой ВПС затвердевшего набрызг-бетонного покрытия труб при атмосферном давлении в течение 1.5...2 ч при температуре состава 45...60 °С.
Обработка свежеотформованно- го наружного покрытия труб коль- матируюшими ВПС позволяет обеспечить комплексное воздействие ВПС на бетон, включая защиту его от обезвоживания при воздушно-сухой теплообработке и дополнительную кольматацию поверхностных пор.
ВПС, нанесенные на поверхность свежеотформованного бетона с помощью краскораспылителя, через 2...3 ч образуют влагозащитное покрытие, низкоплавкие компоненты которого (мягкие парафины и т. д.) при ТВО расплавляются и пропитывают набрызг-бетон на глубину 10... 18 мм. Водостойкость продуктов кольмата- пнн бетона обеспечивается применением ВПС нормируемого состава и концентрации (С45 %), содержащего не более 5 мае. % легко редиспергируемых в воде компонентов (минерального масла и др.К
Результаты испытаний пленко-образуюших составов — кольматирующих ВПС (ВДМП и ВДПл), бутадиенстирольного латекса (СКС-65ГП), ацетонформальдегидной смолы (АЦФ-ЗМ) и водной дисперсии слоп-воска (ВДСВ) и содержащей 20 % минерального масла, при воздушно-сухом прогреве фрагментов наружного покрытия труб приведены в табл. 2. Фрагменты нз набрызг-бетона изготовляли на опытной установке В Vi ИИ ж ел ез обет он а и прогревали в циркуляционной сушильной камере по режиму 2-f-2-f-2-f- +3 ч при температуре 60...65 °С, относительной влажности воздуха Ф=8...12 % и скорости его движения VB=5...7 м/с; расход пленкообразующих составов — 0,35... 0,4 кг/м2.
Водопоглощение набрызг-бетона, защищенного кольматирующнми ВПС (ВДМП. ВДПл) после воздушно-сухого прогрева, составляет 1,5...2,4 %, а при длительном хранении в воде не превышает 5 %. Такие бетоны относят к категории особоплотных (Ws/5 %).
Кольматирующая способность ВПС при различных условиях твердения вибрированного (с при- грузом) бетона исследована в УкрНИИГиМе. Образцы изготовляли из бетонной смеси, применяемой для формования наружного покрытия центробежно-прокатных труб на Добропольском заводе ЖБНТ. Образцы пропаривали при 60° по режиму, принятому на заводе или подвергали воздушносухому прогреву (БП) при 60 °С с изотермическим выдерживанием 3 ч. Часть образцов твердела в цехе без прогрева (В) при температуре 10...23 °С и ф=54...78 %. Через 28 сут образцы помещали в воду, где они находились в течение 105 сут. Результаты испытаний приведены в табл. 3.
Водопоглощение бетона, защищенного водной дисперсией мягких парафинов, независимо от условий твердения, снижается в 2...4 раза по сравнению с водо- поглощением незащищенного бетона (см. табл. 3). Причем бетон, твердевший без ухода в неблагоприятных условиях, не восстанавливает своих прочностных и структурных свойств даже при длительном хранения г. воде.
Результаты использовали при разработке справочного пособия к СНиПу31. ВНИИжелезобетон на договорных началах оказывает научно-техническую помощь при внедрении разработанной технологии с обеспечением заказчика кольматирующими ВПС.
Диффузионную проницаемость пропитанных образцов по хлоридиону определяли в НПТО Белстройнаука. Результаты испытаний приведены в табл. 4.
Таким образом, импрегнирование набрызг-бетона кольматирую- щими ВПС при достаточно низких температурах (45...60 °С) позволяет снизить водопоглошенне и диффузионную проницаемость наружного покрытия труб в 3... 5 раз, т. е. уменьшить до уровня, что и при высокотемпературной пропитке бетона модифицированным петролатумо.м. Однако прочность бетона после импрегнироваиия указанными составами, в том числе и петролатумом, практически не возрастает. Поэтому целесообразно кольматирующие ВПС применять для обработки свежеотформованного.
Бетон и железобетон, 1992