Коррозия цементобетона нашла лазейку в нормативах
Конференция
В России 45% аэродромов страны имеют цементобетонное покрытие взлетно–посадочных полос. Основное преимущество этого материала – прочность и долговечность. Однако даже он подвержен различным дефектам при длительной эксплуатации и в сложных климатических условиях.
Чтобы исключить риски, требуются новые методы испытаний аэродромных покрытий, нормирование технологий, останавливающих развитие щелоче–силикатной реакции (ЩСР).
Проблемам борьбы с такими дефектами была посвящена научно–техническая конференция «РУЦЕМ». В рамках данного мероприятия эксперты отмечали, что одной из причин снижения долговечности цементобетонных аэродромных покрытий является щелочная коррозия. Фактически это разрушение покрытия из–за ряда физико–химических процессов, возникающих в результате взаимодействия материала с внешней средой. Признаки такой коррозии – сетка мелких трещин на поверхности плит вдоль швов, D–образные трещины в углах плит, выделение продукта щелоче–силикатной реакции на поверхности плит, появление внутренней пустотности, слоистости, выпуклый изгиб плит покрытия и др.
Особенность ЩСР в цементобетонных аэродромных покрытиях заключается в том, что она протекает незаметно и быстро: для аэродрома площадью свыше 1 млн кв. м в результате коррозии за 8 лет могут прийти в негодность плиты площадью более 100 тыс. кв. м. Трудность в том, что доказать негативное воздействие коррозии бывает проблематично, а при обнаружении ряда дефектов сделать уверенный вывод о наличии ЩСР невозможно. Выявить ее можно только путем лабораторных исследований на микроуровне. Скорость протекания реакции при щелоче–силикатной коррозии цементобетонных аэродромных покрытий может быть стремительной или, наоборот, с момента сдачи объекта в эксплуатацию до появления первых дефектов, по которым можно судить о наличии ЩСР, может пройти не один год.
При этом методических рекомендаций, как обнаружить ЩСР при обследованиях и что делать дальше, в действующих нормативах не существует, рассказал начальник управления стандартизации и перспективных технологий ФАУ «РОСДОРНИИ» Владимир Попов. Он подчеркнул, что для обеспечения долговечности цементобетонных покрытий важной задачей, стоящей перед учеными в области химии бетонов, является развитие нормативной базы в области строительства цементобетонных покрытий, их ремонта и содержания с целью разработки методов испытаний, гарантирующих исключение опасности коррозионного разрушения аэродромных покрытий, а также разработка и нормирование технологий, останавливающих развитие ЩСР.
Одной из причин, влекущих возникновение щелочной коррозии, эксперты отрасли называют недостаточное предложение на рынке качественных заполнителей для бетона. Согласно ГОСТам содержание активного реакционноспособного кремнезема при производстве бетона не должно превышать 50 миллимоль на литр. На деле оно зачастую не соответствует требованиям. К тому же методы определения этого показателя не всегда надежны. Ученые считают, что минимизировать риск возникновения щелочной коррозии можно благодаря выбору заполнителя с низким содержанием реакционноспособного кремнезема, использованию портландцемента с низким содержанием свободных щелочей, дополнительному введению активных минеральных добавок или использованию на стадии производства бетона ингибиторов (соли лития).
В целом меры предотвращения и устранения ЩСР практикам известны: это нарезка сомкнувшихся деформационных швов, недопускание сколов, трещин и коробления покрытия, кольматация и гидрофобизация сетки трещин, ремонт сколов и в целом восстановление работоспособности покрытий, замена разрушенных плит, контроль работы водосточно–дренажной системы. Для жестких покрытий в рамках устранения основных дефектов используются быстро-
твердеющие, герметизирующие, гидрофобизирующие материалы. Сейчас на российском рынке представлен исчерпывающий спектр материалов и технологий. В частности, активно применяются 22 различных типа быстро-
твердеющих, 24 типа герметизирующих, 8 гидрофобизирующих материалов и 9 различных защитно–восстанавливающих составов. Эти материалы позволяют как строить современные аэропортовые комплексы, так и сохранять действующие аэродромные покрытия.
Другой распространенный дефект – отраженные трещины при усилении цементобетонных покрытий. Такие трещины образуются из–за деформаций бетона под воздействием температурных колебаний, поясняют в АО «ПИиНИИ ВТ «Ленаэропроект». К традиционным методам борьбы с этим дефектом относят использование более прочных асфальтобетонов (таких как ЩМА) и геосинтетических материалов, а также устройство дополнительных деформационных швов. Специалисты предлагают такие варианты решения этой проблемы, как расшивка швов и трещин, устройство дополнительной податливой прослойки между цементобетоном и асфальтобетоном (по сути, это слой щебня, пропитанный битумом). Исследования института показали, что эти меры позволят практически полностью снизить напряжения и исключить образование отраженных трещин. В целом применение этих методов позволяет повысить долговечность и надежность аэродромных покрытий.
Обсуждаемая тема актуальна в свете направлений работы транспортного комплекса, обозначенных в Транспортной стратегии России до 2030 года. Это, помимо всего, внедрение долговечных материалов и технологий, проведение мониторинга результатов применения новых технологий и материалов, регулярное обновление действующей нормативной базы. Также документ предусматривает продолжение модернизации аэродромной инфраструктуры в целях повышения связанности территории и обеспечения транспортной доступности удаленных и труднодоступных районов.
Людмила ИЗЪЮРОВА, обозреватель «ТР»