ДЕРЖАВНА СЛУЖБА АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ УКРАЇНИ „УКРАВТОДОР” Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П.Шульгіна ДерждорНДІ РЕКОМЕНДОВАНО Науково-технічною радою Державної служби автомобільних доріг України Укравтодор) Протокол від ”___” ______ 2007 р № _______ РЕКОМЕНДОВАНО Науково-технічною радою ДерждорНДІ Протокол від ”___” ______ 2007 р № _______ РЕКОМЕНДАЦІЇ
із застосування обмазувального складу для захисту та консервування арматури, що оголилась, при ремонті автодорожніх штучних споруд Р В.3.2-218-03450778-702:2007 ПОГОДЖЕНО РОЗРОБЛЕНО Начальник управління науковоДиректор ДерждорНДІ технічної політики Укравтодору ____________ П.М Коваль _______________ С. І. Андрєєв ”___” __________ 2007 р. ”___” __________ 2007 р. Зав. відділу штучних споруд ПОГОДЖЕНО ___________ Р.І. Полюга Начальник департаменту ”___” __________ 2007 р. автомобільних доріг Укравтодору Зав. лабораторії ремонту дорожніх конструкцій _______________ О.В. Сухоносов ___________ Д.Ю.Колесник ”___” __________ 2007 р. ”___” __________ 2007 р. ПОГОДЖЕНО Начальник відділу стандартизації і метрології УДВТП Начальник відділу стандартизації, сертифікації та якості ДерждорНДІ «Укрдортехнологія» ___________ Н.І. Ростовська _________________О.В. Мозговий ”___” __________ 2007 р. „____”___________2007 р. КИЇВ 2007 ВСТУП Рекомендації із застосування обмазувального складу при ремонті залізобетонних конструкцій (далі - Рекомендації) розроблені за результатами наукових досліджень, проведених Державним дорожнім науково-дослідним інститутом ім. М.П. Шульгіна, на підставі Тематичного плану науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт Державної служби автомобільних доріг України (Укравтодор) на 2007 рік. Впровадження цих Рекомендацій та розроблених складів передбачено у дорожню галузь для підвищення довговічності залізобетонних конструкцій на шляхах сполучення.
1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ 1.1 Ці Рекомендації поширюються на застосування обмазувальних складів для поверхневого захисту металоарматури, що оголилися в процесі експлуатації залізобетонних споруд. 1.2 Обмазувальні склади (далі - склади) призначені для захисту арматури від корозійного впливу компонентів навколишнього середовища. Склади можуть бути застосовані як адгезійний прошарок з метою покращення зчеплення старого та нового бетону у процесі ремонту залізобетонних конструкцій. 1.3 Захист арматури будівельних конструкцій і споруд зазначеними складами забезпечує: - корозійну стійкість арматури до впливу компонентів навколишнього середовища; - створення щільного захисного шару навколо арматури, що знижує дифузію іонів хлору та кислих газів; - формування тонких поверхневих плівок на поверхні арматури, що пасивує її до корозії; - граничний вміст агресивних іонів, що необхідні для початку корозії, збільшується в 5…6 разів. 1.4 Ці Рекомендації призначені для інженерів проектних організацій, експлуатаційних дорожніх служб, що виконують проектні роботи та організацію по виконанню ремонтних робіт на залізобетонних спорудах. 2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ У цих Рекомендаціях є посилання на такі нормативні документи: ДСТУ 3962-2002 (ГОСТ Взуття спеціальне з верхом із шкіри для захисту від нафти, 12.4.137-2001) нафтопродуктів, кислот, лугів, нетоксичного та вибухонебезпечного пилу. Технічні умови ДСТУ Б В.2.3-46 ДСТУ Б В.2.7-29-95
Будівельні матеріали. Дрібні заповнювачі природні, із відходів промисловості, штучні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій та робіт. Класифікація
ДСТУ Б В.2.7-32-95
Будівельні матеріали. пісок щільний природний для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт. Технічні умови
ДСТУ Б В.2.7-46-96
Будівельні матеріали. Цементи загально - будівельного призначення. Технічні умови
ДСТУ Б В.2.7-48-96 (ГОСТ 10060.01-95)
Будівельні матеріали. Бетони. Базовий метод визначення морозостійкості
ДСТУ Б В.2.7-65-97
Будівельні матеріали. Добавки для бетонів і будівельних розчинів. Класифікація
ДСТУ Б В.2.7-126:2006 Будівельні матеріали. Суміші будівельні сухі модифіковані. Загальні технічні умови ГОСТ 12.4.010-75
ССТБ. Средства индивидуальной защиты. Рукавицы специальные. Технические условия (ССБП. Засоби індивідуального захисту. Рукавички спеціальні. Технічні умови)
ГОСТ 12.4.013-85
ССТБ. Очки защитные. Общие технические условия (ССБП. Окуляри захисні. Загальні технічні вимоги)
ГОСТ 12.4.029-76
Фартуки специальные. Технические условия (Фартухи спеціальні. Технічні умови)
ГОСТ 12.4.111-82
ССТБ. Костюмы мужские для защиты от нефти и нефтепродуктов. Технические условия (ССБП. Костюми чоловічі для захисту від нафти та нафтопродуктів. Технічні умови)
ГОСТ 17.2.3.01-86
Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов (Охорона природи. Атмосфера. Правила контролю якості повітря населених пунктів)
ГОСТ 17.2.3.02-78
Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями (Охорона природи. Атмосфера. Правила встановлення допустимих викидів шкідливих речовин промисловими підприємствами)
ГОСТ 310.3-76 (СТ СЭВ 3920-82)
Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема (Цементи. Методи визначення нормальної густини, строків тужавіння та рівномірності зміни об’єму)
ГОСТ 310.6-85
Цементы. Метод определения водоотделения (Цементи. Методи визначення водовідділення)
ГОСТ 5802-86
Растворы строительные. Методы испытаний (Розчини будівельні. Методи випробування)
ГОСТ 17537-72
Материалы лакокрасочные. Методы определения массовой доли летучих, нелетучих, твердых и пленкообразующих веществ (Матеріали лакофарбові. Методи визначення масової частки летких, нелетких, твердих та плівкоутворюючих речовин)
ГОСТ 23732-79
Вода для бетонов и растворов. Технические условия
СНиП 3.04.03-85
Защита строительных конструкций, сооружений от коррозии (Захист будівельних конструкцій, споруд від корозії)
ДСП 201-97
Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених місць (від забруднення хімічними та біологічними речовинами)
ДСанПіН 2.2.7.029-99
Державні санітарні правила і норми. Гігієнічні вимоги щодо поводження з промисловими відходами та визначення їх класу небезпеки для здоров’я населення
НПАОП 63.21-1.01
Правила охорони праці при будівництві, ремонті та утримані автомобільних доріг і на інших об’єктах дорожнього господарства
СП 1042-73
Санитарные правила организации технологических процессов и гигиенические требования к производственному оборудованию (Санітарні правила організації технологічних процесів та гігієнічні вимоги до виробничого обладнання)
НАПБ А.01.001-2004
Правила пожежної безпеки в Україні
ТУ У 13667483.007-97
Паста захисна “Біорукавички”. Технічні умови
ТУ У 24.1-00018112 -264264-2006
Композиція полімерно-мінеральна „Сілол-Тротуар”. Технічні умови
ТУ У 24.131911658.007:2005
Композиціі адгезійні водо-дисперсні „Сілол-Латекс”. Технічні умови. Дослідна партія
3 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ 3.1 Приготування складів необхідно здійснювати згідно з ДСТУ-П Б.В.2.7-126 та ДСТУ Б.В.2.7-65. 3.2 Для приготування складів застосовують наступні вихідні матеріали: − пісок природний, щільний з середньою густиною більше 2,0 г/см3; група піску за зерновим складом: середній або крупний згідно з ДСТУ Б В.2.7-29; ДСТУ Б В.2.7-32; - портландцемент марки ПЦ 1-500-Н згідно з ДСТУ Б В.2.7-46; - вода технічна для бетонів згідно з ГОСТ 23732; - модифікуюча добавка «Сілол-атекс» згідно з ТУ У 24.1-31911658-009; - добавки органічних та неорганічних солей інгібіторів корозії металу: моноетаноламін, уротропін, бура, нітрит натрію. 3.3 Застосування складів необхідно здійснювати згідно з СНиП 3.04.03-85. 3.4 Рецептури складів, що рекомендуються, для виконання ремонту наведені у Таблиці 1. Таблиця 1 Рецептури складів Обмазувальний склад для захисту арматури складова
Склад адгезійного прошарку
масова частка
складова
масова частка
Цементно-мінеральна
1
Цементно-мінеральна
1
Полімерна
0,6
Полімерна
1
Вода
1
-
-
4 ХАРАКТЕРИСТИКИ, ВЛАСТИВОСТІ ТА ГАЛУЗЬ ЗАСТОСУВАННЯ СКЛАДІВ 4.1 Склади являють собою композиційні цементно-піщані суміші з добавками органічних та неорганічних солей інгібіторів корозії металу, що модифіковані полімерними латексами. Після нанесення на поверхню підготовленої арматури відбувається тужавіння складу з утворенням щільного захисного шару, що забезпечує високу корозійну стійкість металу. 4.2 Характеристики складів включають властивості розчинової суміші та властивості розчину згідно з ДСТУ-П Б.В.2.7-126. Основні фізико-механічні характеристики розчинової суміші складів наведені у таблиці 2. Таблиця 2 Найменування показника
Значення показника
Методи випробувань
Рухомість, см, не менше
12
Згідно з ГОСТ 310.3
Густина, г/см3, не більше
1500
Згідно з ГОСТ 5802
Водовіділення, % за масою, не більше
1
Згідно з ГОСТ 310.6
Строки тужавіння
20
Згідно з ГОСТ 310.3
- початок, хв - кінець, год
5
Строк придатності розчинної суміші (зберігання рухомості), хв
15
Вміст полімеру із розрахунку на суху речовину, % за масою
17,5
Згідно з ГОСТ 5802 Згідно з ГОСТ 17537
Характеристики розчину у віці 28 діб повинні відповідати вимогам, що наведені у таблиці 3. Таблиця 3 Найменування показника
Значення показника
Методи випробувань
Міцність на стиск, МПа, не менше
15
Згідно з ГОСТ 310.3
Міцність на згин при розтягу, МПа, не менше
2,5
Згідно з ГОСТ 310.3
Адгезійна міцність до основи, МПа, не менше
2,0
Згідно з ГОСТ 310.3
Морозостійкість, циклів, не менше
150
Згідно з ДСТУ Б В.2.7-48
Водопоглинання, %, не більше
2,0
Згідно з ГОСТ 5802
5 ТЕХНОЛОГІЯ ТА ОРГАНІЗАЦІЯ РОБІТ 5.1 Підготовка поверхні будівельних конструкцій. 5.1.1 Поверхня арматурних стрижнів, що підлягає захисту, повинна бути сухою, чистою, без слідів корозії. 5.1.2 У разі потреби, виконуються наступні операції: - відколюють захисний шар бетону біля арматури на 2 см у всіх напрямках. Якщо на щойно відкритій ділянці арматури спостерігається корозійне розшарування металу, продовжують відколювання захисного шару бетону до ділянок де корозія відсутня або носить поверхневий (пітинговий) характер; - відкриту подібним чином арматуру необхідно відчистити до характерного металевого блиску; - бетонну поверхню вздовж відколу відчищають від слабозв’язаних часток, бруду, висолів, старих ремонтних сумішей, тощо до чистого бетону з проектними показниками міцності; - вимірюють втрату робочого перерізу арматури та у разі необхідності виконують заходи з підсилення елементу конструкції; - на ділянках конструкцій або їх елементах, що піддавалися періодичному зволоженню при затіканні або набризку води з проїзної частини, визначають кількість хлорид іонів у бетоні приарматурної зони. Якщо вміст агресивних іонів становить 0,15 % для попередньо напруженого та 0,35 % для звичайного бетону від маси цементу у бетоні, виконують зняття захисного шару до ділянок, де це значення є меншим. 5.1.3 При великих обсягах роботи очищення поверхонь рекомендується виконувати за допомогою піскоструменевих апаратів або іншими аналогічними засобами. 5.2 Методи та послідовність виконання робіт 5.2.1 Склад для захисту арматури поставляється у двох упаковках. Перша упаковка - це цементно-мінеральна суміш із добавками солей інгібіторів корозії металу. Друга упаковка полімерна водна дисперсія. Для приготування складів цементно-мінеральну складову затворяють полімерною дисперсію.
5.2.2 Для приготування складу в суху ємність наливають полімерну дисперсію та, постійно перемішуючи, додають цементну-мінеральну складову. З метою зменшення втягування повітря необхідно застосовувати низькооборотні електрозмішувачі з частотою обертів до 500 об./хв. Після змішування суміші необхідно 2 - 3 хв. витримати у ємкості. для зниження кількості залученого повітря. Наявність солей інгібіторів прискорюють початкові строки тужавіння, тому для збільшення життєздатності розчинної суміші складу його необхідно перемішувати кожних 15 хв. 5.2.3 Склад наносять шаром не менше ніж 1 мм за один раз на очищену суху поверхню арматури за допомогою пензля. Роботи виконуються при температурі не нижче ніж плюс 5 оС та відносній вологості (85±5) %. Відновлення проектного перерізу елементу у місці оголення арматури рекомендується проводити через 1 добу після нанесення захисного складу. Відновлення захисного шару бетону виконують ручним методом. 5.2.4 Для забезпечення якісного зчеплення нового бетону та існуючого захисного шару необхідно застосовувати адгезійні суміші. Склади для захисту арматури, що оголилася, можуть бути застосовані, як засіб підвищення зчеплення бетонів, що призначені для ремонту, з основою. Для цього готують розчинну адгезійну суміш з наступним співвідношенням складових ( у масових частках) - цементно-мінеральна складова : полімерна складова : вода 1 : 1 : 1. Перед нанесенням склад ретельно перемішують. 5.2.5 З метою створення адгезійного шару виконують наступні роботи. Після тужавіння складу для захисту арматури впродовж 1 доби, місце відколу сильно зволожують водою до утворення матової поверхні. Приготовану адгезійну суміш ретельно втирають в поверхню пензлем або щіткою у кількості 0,1 кг/м2, що відповідає шару товщиною 1 мм/м2. Після нанесення адгезійного шару відразу наносять ремонтний розчин. 5.2.6 НЕ РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ застосовувати механічні методи відновлення захисного шару у місці оголення арматури при застосуванні полімер-цементних складів. Якщо передбачені значні обсяги ремонтних робіт із застосуванням вологого або сухого торкретування, для антикорозійного захисту арматури використовують епоксидно-поліуретанові склади згідно з ТУ У 24.1-00018112-264264-2006. 5.2.7 Інструменти, які використовуються при виконанні робіт, необхідно одразу ж після закінчення роботи промити водою, затужавілий розчин відчищають механічним методом. 5.2.8 Застереження: при застосуванні цементних складів для захисту арматури, незалежно від вмісту домішок, на відремонтованій ділянці металу водневий показник вище, ніж в існуючому захисному шарі ( див. рис.1.). Останнє є причиною деполяризації сталі - на відремонтованій ділянці формується катод, на іншій частині стрижня анод. Тобто несення цементних розчинів при захисті арматури ініціює процес корозії сталі в існуючому захисному шарі. Це явище не залежить від складу ремонтних сумішей.
1 - існуючий захисний шар, 2 - ремонтний склад, 3 - арматура Рисунок 1 - Деполяризація арматурної сталі при застосуванні ремонтних складів 5.2.9 З метою запобігання корозії арматури після захисту її на оголених ділянках ремонтні роботи необхідно виконувати в три етапи. На першому етапі виконують ремонт захисного шару аналогічно з підготовкою поверхні для фарбування залізобетонних конструкцій лакофарбовими матеріалами згідно з СНиП 3.04.03. Підготовлену таким чином поверхню просочують мігруючими інгібіторами. На другому етапі відновлюються проектні перерізи елементів та захист оголеної арматури згідно переліку робіт та матеріалів, що описані в даному розділі. Останнім етапом робіт є покриття поверхні бетону захисно-декоративними сумішами, що підвищують його хімічну стійкість. 6 КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ РОБІТ 6.1 При відсутності паспорта чи після закінчення гарантійного терміну придатності складу, що складає шість місяців з дати виготовлення, необхідно провести лабораторні дослідження та встановити, чи відповідають отримані показники вимогам відповідних нормативних документів. 6.2 Захисні склади за своїми фізико-механічними властивостями повинні відповідати ДСТУП Б В.2.7-126. 6.3 Перед початком виконання ремонтних орбіт із захисту арматури, яка оголилася, в обов’язковому порядку контролюють показники якість матеріалів, що постачаються на об’єкт (вхідний контроль), та якість поверхні основи перед початком робіт. Стан поверхні контролюють візуально, у тому числі: - наявність продуктів корозії на поверхні арматурних стрижнів; - відсутність тріщин та інших руйнувань матеріалу основи; - відсутність масляних плям; - наявність старих ремонтних сумішей або покриттів. 6.4 При підготовці складів до нанесення контролюють правильність приготування суміші: - точність та послідовність дозування складових; - час перемішування складових суміші; - життєздатність робочого складу. 6.5 При нанесенні захисних складів на підготовлену поверхню контролюють: - рівномірність нанесення захисного складу на поверхню арматурного стрижня; - час тужавіння обмазувального складу. 6.6 Виконання ремонтних робіт з відновлення проектних перерізів елементів залізобетонних конструкцій виконують через 1…3 доби після насення захисного складу на арматуру. 6.7 Відновлений захисний шар бетону в зоні відколу повинен бути суцільним, без раковин, каверн тощо. 7 ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ТА ОХОРОНА ПРАЦІ 7.1 При виконанні робіт із захисту арматури необхідно дотримуватись вимог правил безпеки згідно з НПАОП 63.21-1.01. 7.2 Під час виготовлення та застосування складів належить використовувати засоби індивідуального захисту: костюми згідно з ГОСТ 12.4.111; взуття згідно з ДСТУ 3962; рукавиці згідно з ГОСТ 12.4.010; окуляри захисні згідно з ГОСТ 12.4.013; фартухи спеціальні згідно з ГОСТ 12.4.029 захисні засоби для захисту відкритих ділянок шкіри - пасту «Біорукавички» згідно з ТУ У 13667483.007. 7.3 До робіт, пов’язаних із застосуванням складів, допускаються особи не молодші 18 років, що пройшли: попередній медичний огляд відповідно до вимог Міністерства охорони здоров’я
України; професійну підготовку; вступний інструктаж з охорони праці, виробничої санітарії, пожежної та електробезпеки. 7.4 Медичні огляди осіб необхідно проводити в порядку встановленому Міністерством охорони здоров’я України (Наказ №45 від 31.03.94). 7.5 У разі зміни технології виробництва, заміні матеріалів, устаткування, зміни умов праці, а також у випадку порушення вимог безпеки, усі працюючі повинні проходити позаплановий інструктаж із записом у журналі реєстрації перевірки знань працівників з безпечного ведення робіт. 7.6 При попаданні на відкриту шкіру склад видаляють промиванням теплою водою з милом. У випадку попадання складу на підлогу або ґрунт їх засипають піском, збирають совком і утилізують як малонебезпечний продукт згідно з ДСанПіН 2.2.7.029. 7.7 Склади обмазувальні для захисту арматури, термін зберігання яких скінчився, необхідно перевірити на відповідність їх якості вимогам чинних нормативних документів, і у випадку невідповідності, повернути в технологічний цикл підприємства - виробника для переробки. 7.8 Викиди в атмосферу шкідливих речовин при застосуванні складів не повинні перевищувати норм, установлених ГОСТ 17.2.3.02 і ДСП 201. 7.9 Контроль за вмістом шкідливих речовин в атмосфері здійснюється згідно з ГОСТ 17.2.3.01. 7.10 Технологічні стічні води і тверді відходи у виробничому процесі відсутні.