содержание      ..      1       2         ..

РУКОВОДСТВО ПО РЕМОНТУ И ЗАЩИТЕ КОНСТРУКЦИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ МАТЕРИАЛАМИ MAPEI (2017 год) - часть 1

КОНСТРУКЦИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ МАТЕРИАЛАМИ MAPEI

Приложение

НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ РУКОВОДЯЩИХДОКУМЕНТОВ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОТРАСЛИ

Перечень основных руководящих документов электроэнергетической отрасли

по эксплуатации гидротехнических сооружений и механического оборудования

Правила производства бетонных работ при возведении

ВСН 31-83 (Минэнерго СССР)

гидротехнических сооружений.

ГОСТ 7473-2010

Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10060-2012

Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 18105-2010

Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.

Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие

ГОСТ 24211-2008

технические условия.

ГОСТ 26633-2012

Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

Надежность строительных конструкций и оснований. Ос-

ГОСТ 27751-2014

новные положения.

Добавки для бетонов и строительных растворов. Опреде-

ГОСТ 30459-2008

ление и оценка эффективности.

Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных

ГОСТ 32016-2012

конструкций. Общие требования.

Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных

ГОСТ 32017-2012

конструкций. Требования к системам защиты бетона при

ремонте.

Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных

ГОСТ Р 33762-2016

конструкций. Требования к инъекционно-уплотняющим

составам и уплотнениям трещин, полостей и расщелин

Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных

конструкций. Требования к ремонтным смесям и адгези-

ГОСТ Р 56378-2015

онным соединениям контактной зоны при восстановлении

конструкций.

СНиП 3.07.01-85

Гидротехнические сооружения речные.

Гидротехнические морские и речные транспортные соо-

СНиП 3.07.02-87

ружения.

СП 23.13330.2011 (Актуализированная

Основания гидротехнических сооружений.

редакция СНиП 2.02.02 - 85*)

СП 28.13330.2012 (Актуализированная

Защита строительных конструкций от коррозии.

редакция СНиП 2.03.11-85)

СП 38.13330.2012 (Актуализированная

Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения

редакция СНиП 2.06.04-82*)

(волновые, ледовые и от судов)

СП 39.13330.2012 (Актуализированная

Плотины из грунтовых материалов.

редакция СНиП 2.06.05-84*)

СП 41.13330.2012 (Актуализированная

Бетонные и железобетонные конструкции гидротехниче-

редакция СНиП 2.06.08-87)

ских сооружений.

7

СП 45.13330.2012 (Актуализированная

Земляные сооружения, основания и фундаменты.

редакция СНиП 3.02.01-87)

СП 58.13330.2012 (Актуализированная

Гидротехнические сооружения. Основные положения.

редакция СНиП 33-01-2003)

СП 63.13330.2012 (Актуализированная

Бетонные и железобетонные конструкции. Основные по-

редакция СНиП 52-01-2003)

ложения.

СП 79.13330.2012 (Актуализированная

Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний.

редакция СНиП 3.06.07-86)

СП 102.13330.2012 (Актуализирован-

Туннели гидротехнические.

ная редакция СНиП 2.06.09-84)

СП 131.13330.2012 (Актуализированная

Строительная климатология.

редакция СНиП 23-01-99)

Гидротехнические сооружения ГЭС и ГАЭС. Условия соз-

СТО 17330282.27.140.002-2008

дания. Нормы и требования

Гидроэлектростанции. Контроль качества производства

СТО ПАО РусГидро 01.02.132-2015

работ в процессе строительства. Нормы и требования

Здания и сооружения объектов энергетики. Методика

СТО 70238424.27.010.011-2008

оценки технического состояния.

Гидроэлектростанции. Организация системы надзора за

СТО ПАО РусГидро 05.02.061-2011

безопасностью гидротехнических сооружений в гидроге-

(70238424.27.140.040-2010)

нерирующих компаниях. Нормы и требования.

Гидроэлектростанции. Ремонт и техническое обслужива-

ние оборудования, зданий и сооружений. Организация

СТО ПАО РусГидро 02.01.62-2012

производственных процессов. Нормы и требования (с

(70238424.27.140.031 -2010)

изменениями, утв. Приказом ПАО «РусГидро» 31.07.2013

№694).

Гидроэлектростанции. Пропуск льда через гидротехни-

СТО ПАО РусГидро 02.01.100-2014

ческие сооружения. Рекомендации для проектирования,

строительства и эксплуатации.

Безопасность гидротехнических сооружений. Основные

СО 34.21.307-2005

понятия. Термины и определения

Правила безопасности при обслуживании гидротехниче-

СО 153-34.03.205-2001 (РД 153-34.0-

ских сооружений и гидромеханического оборудования

03.205-2001)

энергоснабжающих организаций.

Смеси сухие с компенсированной усадкой Mapegrout,

ТУ 5745-001-70452241-2007

Mapefill. Технические условия

Сухие строительные смеси для гидроизоляции. Техниче-

ТУ 5745-005-70452241-2007

ские условия

Смеси сухие с компенсированной усадкой «АРБ». Техни-

ТУ 5745-010-70452241-2007

ческие условия

Сухие строительные смеси для ремонтных работ

ТУ 5745-011-70452241-2008

Mapegrout MF, Mapegrout SF, Mape- grout 40, Mapegrout Hl

Flow 10, Mapefill10. Технические условия

Сухая строительная смесь MAPEGROUT 430 Технические

ТУ 5745-015-70452241-2012

условия

Сухая строительная смесь STABILCEM. Технические усло-

ТУ 5745-016-70452241-2012

вия

8

КОНСТРУКЦИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ МАТЕРИАЛАМИ MAPEI

Сухая строительная смесь Mapegrout SV-R Fiber. Техниче-

ТУ 5745-017-70452241-2013

ские условия

Сухие строительные смеси быстросхватывающиеся для

ТУ 5745-018-70452241-2014

ремонтных работ. Технические условия

Сухие строительные штукатурные смеси. Технические ус-

ТУ 5745-022-70452241-2015

ловия

Сухие строительные смеси для инъекционных работ. Тех-

ТУ 5745-024-70452241-2015

нические условия

Покрытие защитно-декоративное на основе водно-дис-

ТУ 5772-019-70452241-2014

персионной краски Colorite Beton для бетона. Техниче-

ские условия

Покрытие защитно-декоративное на основе водно-дис-

ТУ 5772-020-70452241-2015

персионной краски Elastocolor Paint для бетона. Техниче-

ские условия

Смеси сухие ремонтные Мапеграут, Мапефилл, АРБ 10.

СТО 70452241-001-2009

Стандарт организации

Руководство, Гидропроект, ВНИИГ

По проектированию бетонных и железобетонных кон-

им. Б.Е. Веденеева, Гипроречтранс, 1983

струкций гидротехнических сооружений.

Общие правила промышленной безопасности для орга-

низаций, осуществляющих деятельность в области про-

ПБ 03-517-02

мышленной безопасности опасных производственных

объектов.

Общие требования к обоснованию безопасности опас-

Приказ Ростехнадзора

ного производственного объекта (Федеральные нормы и

от 15.07.2013 г. N 306.

правила в области промышленной безопасности).

Защита от коррозии механического оборудования и

РД ГМ-01-02

специальных стальных конструкций гидротехнических со-

оружений

Инструкция о порядке ведения мониторинга безопасно-

РД 03-259-98

сти гидротехнических сооружений предприятий, органи-

заций, подконтрольных органам Госгортехнадзора России.

РД 03-606-03

Инструкция по визуальному и измерительному контролю.

Указания по ремонту гидротехнических сооружений на

РД 31.35.13-90

морском транспорте.

Рекомендации о содержании и порядке составления годо-

Госгортехнадзор России, 02.06.1998

вого отчета о состоянии гидротехнического сооружения.

АС1515.2К.-13

Руководство по выбору защитных покрытий для бетона.

АС1546.2К.-10

Guide to underwater repair of concrete.

АС1546.3К.-14

Руководство по выбору материалов для ремонта.

EN 206-1:2000

Бетон. Требования показатели, изготовление.

Products and systems for the repair and protec- tion of

EN 1504

concrete structures.

Corrosion protection of steel structures by pro- tective paint

EN ISO 12944

system.

Selecting and specifying concrete surface preparation for

ICRI Technical Guideline 8 03732

sealers, coatings and polymers overlays.

9

ВВЕДЕНИЕ

Основной задачей гидроэнергетики в настоящее время является удлине-

ние срока безотказной работы гидротехнических сооружений, построенных

50÷100 лет назад.

Гидротехнические сооружения вообще, а сооружения гидроэлектрических

станций особенно, работают в особо тяжелых условиях. Они возводятся в

наиболее деформированных зонах земной поверхности (русло реки), подвер-

жены воздействию высоких напоров воды, размывающему действию потоков

воды, сбрасываемых через сооружения с

большой высоты во время паводков, воздействию льда и волн, выщелачиваю-

щему действию надземного и подземного фильтрационных потоков и т.д. На-

конец, гидротехнические сооружения и их основания, в значительной своей

части, малодоступны для наблюдений, так как находятся под водой (рис 1.1).

Эти обстоятельства вызывают необходимость тщательного и постоянного мо-

ниторинга гидротехнических сооружений, своевременного и качественного

проведения ремонтных работ.

Рисунок 1.1 - Саяно-Шушенская гравитационно-арочная плотина высотой 234 м:

а - поперечный разрез; б - план; 1 - эксплуатационные водосбросные отверстия; 2 - стро-

ительные (временные) водосбросные отверстия; 3 - водобойный колодец; 4 - шов-надрез

(в русловой части); 5 -здание ГЭС; 6 - устой перемычки; 7 - водосброс.

12

Проведенные обследования гидротехнических сооружений показывают, что

ремонту, как правило, подлежат следующие конструкции ГТС и их элементы:

Таблица 1.1

№ п/п

Сооружения

Конструкции

Напорная грань плотин

Напорные стенки машзалов и водозаборных помещений

Сооружения, обра-

1

зующие напорный

Разделительные и сопрягающие стенки

фронт ГЭС-ГАЭС

Бычковые конструкции

Водосливы и пазовые конструкции

Наклонные грани водосливных плотин

Бычковые конструкции силовых зданий и водосбросных устройств

Сооружения ниж-

Водосливные и водопроводящие сооружения в сопряжениях с

2

него бьефа

нижним бьефом

Сопрягающие подпорные и разделительные стенки

Элементы водобоя и гасящие устройства

Бетонные крепления откосов

Подпорные стенки

3

Водохранилища

Пирсы, волноломы, струеобразующие стенки и другие инженерные

бетонные сооружения, обеспечивающие эксплуатацию водохранилищ

Камеры шлюзов;

Водосбросы

Водопроводящие

4

и транспортные

Судоподъемники

сооружения

Каналы

Порталы, деривационные лотки и быстротоки

Высокомодульные

Мосты и эстакады сборные и монолитные

бетонные инженер-

5

Рыбопропускные сооружения

ные сооружения

на ГЭС

Водосбросные лотки и быстротоки

Инфраструктурные и

Водоотводные и защитные сооружения

6

вспомогательные бе-

тонные сооружения

Берегоукрепление

В настоящем Руководстве учтены нормативные материалы, регламентирую-

щие строительное производство, использован опыт производства ремонтных

работ на гидротехнических сооружениях, а также материалы эксперименталь-

ных исследований и производственных наблюдений, выполненных на гидросо-

оружениях с применением предлагаемых технологий.

Руководство предусматривает применение материалов и технических реше-

ний, наиболее эффективно зарекомендовавших себя при ликвидации дефек-

тов конструкции гидротехнических сооружений.

13

Руководство разработано в полном соответствии с действующими строитель-

ными нормами и правилами и регламентирует применение в строительстве и

ремонте гидротехнических сооружений зарекомендовавших себя материалов

ЗАО «МАПЕИ» (Приложение 2, 3).

Указанные материалы производятся ЗАО «МАПЕИ» на трех заводах, располо-

женных в Ступино (Московской обл.), Арамиль (Свердловской обл.), Кикерино

(Ленинградской обл.).

Контактные данные:

Коммерческий

115114 г. Москва, Дербеневская наб., д. 7, корп. 4

Департамент:

Телефон +7 (495) 258-5520. www.mapei.ru

Завод г. Ступино

г. Ступино, ул. Академика Белова, вл. 5

(Московская обл.)

Телефон +7 (495) 725-6015. Факс +7 (495) 725-6014

Завод г. Арамиль

г. Арамиль, ул. Шпагатная, д. 1Б

(Свердловская обл.)

Телефон +7 (343) 344-0327. www.mapei-ural.ru

Завод Кикерино

Ленинградская обл., пос. Кикерино, ул. Известковая, д. 5

(Ленинградская обл.)

Телефон +7 (813) 732-2875

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Гидротехническое сооружение - сооружение, подвергающееся воздействию

водной среды, предназначенное для использования и охраны водных ресурсов,

предотвращения вредного воздействия вод, в том числе загрязненных жидкими

отходами.

Здание ГЭС - сооружение наземное, подземное (в подземной выработке), полу-

подземное (выполненное частично в подземной выработке) или в теле бетонной

плотины, в котором устанавливается основное энергетическое оборудование

(турбины, генераторы, иногда трансформаторы, маслонапорные установки и т.

п.), затворы и вспомогательное оборудование для производства электроэнергии

в результате преобразования потенциальной энергии водотока в электрическую.

Гидроаккумулирующая станция (ГАЭС) - комплекс сооружений и оборудова-

ния, как ГЭС, но с функцией аккумулирования воды в верховом бассейне за счет

прокачки ее из нижнего бассейна и возможности преобразования потенциаль-

ной энергии этой воды в электрическую при возникающей необходимости.

Гидроэлектростанция малая (малая ГЭС) - ГЭС с установленной мощностью

от 100 до 25000 кВт.

Агрегатная секция - часть здания ГЭС, ГАЭС, отделенная межсекционными швами,

в которой располагается один или несколько агрегатов со всем оборудованием.

Напор - давление воды, выраженное высотой водяного столба в метрах над

рассматриваемым уровнем.

14

• трубопроводы;

• напорные бассейны и уравнительные резервуары;

• здания гидравлических и гидроаккумулирующих электростанций, насосных

станций;

• отстойники;

• судоходные сооружения (шлюзы, судоподъемники и судоходные плотины);

• рыбопропускные сооружения, входящие в состав напорного фронта;

• гидротехнические сооружения портов (причалы, набережные, пирсы), су-

достроительных и судоремонтных предприятий, паромных переправ, кроме

отнесенных к второстепенным;

• гидротехнические сооружения тепловых и атомных электростанций;

• гидротехнические сооружения, входящие в состав комплексов инженерной

защиты населенных пунктов и предприятий;

• гидротехнические сооружения инженерной защиты сельхозугодий, терри-

торий санитарно-защитного назначения, коммунально-складских предпри-

ятий, памятников культуры и природы;

• гидротехнические сооружения морских нефтегазопромыслов;

• гидротехнические сооружения средств навигационного оборудования;

• сооружения (дамбы), ограждающие золошлакоотвалы и хранилища жидких

отходов промышленных и сельскохозяйственных организаций.

Рисунок 1.2 - Чиркейская плотина высотой 236 м:

1 - фундаментный массив (пробка); 2 - здание ГЭС; 3 - цементная завеса

17

Рисунок 1.3 - Здание ГЭС с машинным залом внутри водослива (проект)

18

Рисунок 1.4 - Здание Верхне-Свирской ГЭС обычного типа,

расположенное на глинистых грунтах:

1

- глубинный дренаж; 2 - дренажная галерея; 3 - потерна для расположения системы

откачки воды из отсасывающих труб и спиральных камер; 4 - быстропадающий затвор;

5 - решетка; 6 - ремонтный затвор.

К второстепенным гидротехническим сооружениям относятся:

• ледозащитные сооружения;

• разделительные стенки;

• отдельно стоящие служебно-вспомогательные причалы;

• устои и подпорные стены, не входящие в состав напорного фронта;

• берегоукрепительные сооружения портов;

• рыбозащитные сооружения и др.

19

Рисунок 1.5 - Нагрузки и воздействия на водоподпорное сооружение

W₁, W₂ - горизонтальные составляющие силы гидростатического давления. W₃, W₄ - вер-

тикальные составляющие силы гидростатического давления (пригрузка водой). Н - напор.

Н₁ - глубина погружения расчетного сечения под уровень воды. Y - глубина погружения

точки подошвы сооружения относительно уровня воды в нижнем бьефе.

Рисунок 1.6 - Распределение гидродинамического давления по поверхности водос-

ливной плотины

Н₁ - глубина погружения расчетного сечения под уровень воды. h_k - кинетическое давление.

22

Рисунок 1.7 - Кавитационная эрозия:

а) отрыв потока за уступом; б) изменение давление в зоне отрыва; в) изменение скорости

потока; г) кавитационная эрозия на водосливной плотине: 1 - зона отрыва потока (факел

кавитации); 2 - очаг кавитационной эрозии; 3 - водосливная грань; 4 - гаситель энергии.

Рисунок 1.8 - Схема фильтрации воды:

а) напорная фильтрация под бетонной плотиной (вид А-А); 1 - понур; 2 - плотина; 3 - флют-

бет плотины; 4 - водобойная плита; 5 - дренаж; 6 - водоупор; 7 - шпунт; 8 - пьезометры;

б) фильтрация в обход сооружения (берегового устоя) - показаны характерные точки устоя;

в) безнапорная в земляной плотине (Б-Б); 1 - кривая депрессии; 2 - пьезометры; 3 - ка-

пиллярный подъем; 4 - дренажная призма; 5 - дно реки (проницаемая часть подземного

контура); 6 - водоупор.

23

ТРЕБОВАНИЯ К ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМУ БЕТОНУ.

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА БЕТОНА.

Распределение бетона в теле плотины.

Строительные материалы для бетонных и железобетонных плотин и их элемен-

тов должны удовлетворять требованиям строительных норм проектирования

бетонных и железобетонных конструкций СП 41.13330, национальных стандар-

тов на строительные материалы и требованиям настоящего раздела.

В плотинах и их элементах в зависимости от условий работы бетона в отдель-

ных частях плотины в эксплуатационный период надлежит различать четыре

зоны, которые приведены на рисунке 1.9:

I

- наружные части плотин и их элементов, находящиеся под атмосферным

воздействием и не омываемые водой бьефов;

II

- наружные части плотин в пределах колебания уровней воды в верхнем и

нижнем бьефах (УВБ и УНБ), а также части и элементы плотин, периодически

подвергающиеся действию потока воды: водосбросы, водоспуски, водовыпу-

ски, водобойные устройства и др.;

III - наружные, а также примыкающие к основанию части плотин, расположен-

ные ниже минимальных эксплуатационных уровней воды (УМО) верхнего и

нижнего бьефов;

IV - внутренняя часть плотин, ограниченная зонами I - III.

а)

б)

Рисунок 1.9 - Распределение бетона в теле плотины по зонам

а) - глухая плотина; б) - водосливная плотина; I-IV- зоны плотины.

24

Требования к бетону необходимо устанавливать дифференцированно, в со-

ответствии с фактическими условиями работы бетона различных зон в пери-

од строительства и эксплуатации и климатическими особенностями района

(таб. 1.2). При этом следует учитывать различие в уровне требований к бетону

наружных и внутренних зон по высоте плотин.

Толщину наружных зон плотин следует принимать с учетом вида плотин, на-

пряженного состояния, размеров конструктивных частей и элементов плотин,

величины действующего напора, но не менее 1,0 м.

Таблица 1.2 - Требования, предъявляемые к бетону различных зон плотины

Зоны плотин

Параметр

бетонных

железобетонных

Прочность на сжатие

I, II, Iia, III, IV

I, II, Iiа, III, IV

Водонепроницаемость

II, IIa, III

II, IIa, III

Морозостойкость

I, II, IIa

I, II, IIa

Стойкость против агрессивного воз-

II, IIa, III

II, IIa, III

действия воды

Сопротивляемость истиранию пото-

ком воды при наличии взвешенных и

влекомых наносов, а также стойкость

II

II

против кавитации при скорости воды

по поверхности бетона 15 м/с и более

Тепловыделение при твердении

Предъявляется при соот-

I, II, IIa, III, IV

бетона

ветствующем обосновании

Примечание: Для плотин IV класса требование к бетону по тепловыделению допускается

не предъявлять.

Бетон в гидротехнических сооружениях подвергается различным физико-хи-

мическим и механическим воздействиям воды речной или морской, поэтому он

должен обладать особыми свойствами, обеспечивающими прочность и долго-

вечность сооружений. Такой бетон называют гидротехническим.

Гидротехнический бетон должен обладать следующими качествами: достаточ-

ной прочностью; водонепроницаемостью; морозостойкостью (сопротивляе-

мостью разрушительному действию попеременного замерзания и оттаивания

воды в его порах); химической сопротивляемостью коррозии грунтовых и по-

верхностных вод; сопротивлением истиранию влекомыми наносами и кавита-

ционному воздействию скоростного потока воды; пониженной экзотермией

(сопротивляемостью образованию трещин). Особыми условиями является

требование технологии: удобоукладвыаемость при производстве работ, обе-

спечивающей монолитность бетонной кладки.

Существующими нормами (СП41.13330.2012) предусматриваются следующие

классы бетона по прочности на сжатие: В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30;

В35; В40 и на растяжение Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2,0; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2.

25

Повышение водостойкости или коррозионной стойкости бетона достигается

увеличением его плотности и водонепроницаемости и соответствующим под-

бором минералогического состава цемента.

Сопротивление бетона истиранию и кавитации. Истирание бетона может

иметь место при воздействии водного потока, движущегося с большими ско-

ростями и несущего твердые частицы - наносы, особенно песчаные, граве-

листые и галечные. Известны случаи местного истирания бетона на глубину

более 1 м за один только речной паводок; особенно неблагоприятны зоны, где

поток совершает водоворотные движения.

Кавитация - вид разрушения бетона в зонах высоких вакуумов и значительных

скоростей течения воды, когда поверхность бетона подвергается «бомбарди-

ровке» - многократным ударам кавитационных пузырьков, создающие значи-

тельные давления (см. рис. 1.7).

Бетон, стойкий против истирания и кавитации, должен обладать большой проч-

ностью (классы В30-В40); бетонная смесь должна приготовляться из прочного

заполнителя (крупностью не более 30-40 мм), и при В/Ц отношении не более 0,4.

Исследования последнего времени показывают целесообразность примене-

ния для лучшего сопротивления кавитации бетонов, в состав которых включа-

ют полимерные материалы.

Таблица 1.3 - Критерии кавитационной стойкости

Скорость потока воды,

Максимально допустимые

V м/с, не более

величины выступов и уступов, мм

20

5,0

30

3,0

40

1,5

50

1,0

Примечание: неровности должны контролироваться шаблоном для плоских поверхностей

и лекалами для криволинейных поверхностей при длине шаблона и лекала порядка 1,5 м

Трещинообразование в бетоне. Основная причина образования трещин в бе-

тонных конструкциях - неравномерное изменение температуры в них, возни-

кающее в раннем возрасте или в процессе твердения вследствие экзотермии

цемента, а в дальнейшем - колебания температуры внешней среды. Образу-

ющийся при этом неравномерный температурный режим бетона и ограниче-

ния в развитии свободных деформаций конструкции вызывают возникновение

температурных напряжений, которые могут привести к образованию трещин в

бетоне. Трещины могут возникнуть и от других причин (перегрузки, неравно-

мерные осадки и пр.), не связанных с технологией укладки бетона.

Для уменьшения температурных напряжений и опасности появления в бето-

не трещин вследствие экзотермии цемента применяют меры, направленные на

уменьшение «разогрева» конструкции - использование низкотермичных це-

ментов, уменьшение расхода цемента на 1 м³ за счет использования специаль-

ных добавок в бетон при строительстве и др.

27

ДЕФЕКТЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ

2

СООРУЖЕНИЙ И ТРЕБОВАНИЯ

К ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА

В таблице 2.1 приведены основные, наиболее распространенные дефекты ги-

дротехнических сооружений и требования к физико-механическим свойствам

ремонтного материала и технологии производства работ.

Таблица 2.1 - Дефекты гидротехнических сооружений и способы ремонта

Наименование ги-

Способ выполнения

Требования

№

Характер

дротехнического

ремонтно-восстанови-

к качеству

п/п

дефекта

сооружения

тельных работ

ремонтной смеси

1

2

3

4

5

Расчистка зоны разру-

Разрушение

шения бетона; удаление

Плиты крепления

поверхности

следов коррозии арма-

верхового откоса

бетонной плиты с

туры; бетонирование

грунтовых плотин

обнажением арма-

дефектных участков

Высокие гидроизо-

1

железобетонными

туры, разрушение

ремонтным составом;

ляционные свойства,

плитами из моно-

защитного слоя;

восстановление герме-

самоуплотнение

литного и сборного

разуплотнение

тизации и гидроизоля-

железобетона

температурно-оса-

ции швов по контуру

дочных швов

плит специальным

ремонтным составом

Малое простран-

Бетонирование узкого

Турбинные камеры

ство между мате-

пространства между

гидроагрегатов с

риковым бетоном

материковым бетоном

Применение литого

за- меной стальной

и стальной обли-

2

и стальной облицовкой

самоуплотняющегося

об- лицовки при

цовкой турбинной

турбинной камеры с по-

безусадочного бетона

ремонте гидроа-

камеры; высокий

дачей бетонной смеси

грегатов

процент армиро-

бетононасосом

вания

Повышенная кавита-

Разрушение по-

ционная стойкость

Водобойные ко-

верхности бетона

Расчистка и заделка

бетона; высокие адге-

лодцы водосбро-

с обнажением

дефектных участков

зионные свойства для

сов, водобойные

арматуры в зоне

и каверн бетоном

обеспечения контакта

стенки, консольные

высоких скоростей

повышенной стойкости

с материковым бе-

3

участки быстро-

потока. Локаль-

к процессам кавитации,

тоном; отсутствие на

токов, гасители

ные разрушения

абразивному действию

поверхности бетона

энергии водобой-

поверхности

наносов в водном

выступов, шерохова-

ных плит

бетона вследствие

потоке;

тостей, провоцирую-

кавитации

щих возникновение

очагов кавитации

28

1

2

3

4

5

Трещины с раскры-

Высокие адгезион-

тием, превышающим

ные и герметизиру-

допустимую величину.

ющие свойства инъ-

Потерны

Глубокая расчистка

Наличие фильтраци-

ектируемого состава,

различного

трещин с зачисткой арма-

онного потока через

возможность выпол-

назначения в

туры от следов коррозии.

4

трещины в условиях

нение инъекции при

бетонных гра-

Инъектирование трещин

напорной фильтра-

условии обводнен-

витационных

специальными герметизи-

ции, наличие процес-

ности трещины и

плотинах

рующими составами

са выщелачивания

частичного наличия в

бетона. Коррозия

отдельных зонах на-

арматуры

порной фильтрации

Расчистка мест разруше-

Штрабной бе-

Частичное разруше-

ния штрабного бетона

тон закладных

Применение бетона

ния штрабного бетона

и бетонирование их

элементов ме-

высоких марок по

в зоне переменного

ремонтным составом; гер-

5

таллоконструк-

прочности, морозо-

уровня, отслоение

метизация зон отслоения

ций затворов

стойкости, водоне-

бетона от металло-

бетона от металлокон-

гидросоору-

проницаемости

конструкции

струкций специальными

жений

составами

Противофиль-

Частичное разруше-

трационные

Повышенная проч-

ние материала герме-

Необходима полная заме-

уплотнения

ность материалов,

тизации затворов по

на материала уплотнения

6

металличе-

используемых для

их контуру, возникно-

и гидроизоляции метал-

ских затворов

уплотнения затворов

вение зон повышен-

лического затвора

различного

гидросооружений

ной фильтрации

назначения

Обнаружение участков

Локальное нарушение

повышенной фильтрации,

водонепроницае-

связанной с нарушением

мости, приводящее

Противофиль-

водонепроницаемости в

Тонкодисперсность

к зонам повышен-

трационные

противофильтрационном

специального

ной фильтрации,

элементы грун-

элементе плотины. Подача

состава; сохранение

повышению кривой

товых плотин:

специального раствора

свойств в услови-

депрессии и сниже-

7

ядро, экран, ди-

в вышеуказанные зоны

ях водной среды;

нию коэффициента

афрагма, шпунт

с целью образования

высокие кольмата-

запасов устойчивости

в основании

процесса кольматации

ционные свойства;

плотины до крити-

грунтовой

участков повышенной

химическая и меха-

ческого значения;

плотины

фильтрации и восстанов-

ническая прочность

развитие процесса ме-

ления водонепроницаемо-

ханической суффозии

сти противофильтрацион-

в теле плотины

ного элемента плотины

Локальные разруше-

Бетонные

ния бетонной поверх-

поверхности

ности на отдельных

секций водос-

Высокая прочность,

участках при возник-

Расчистка участков

ливных бетон-

устойчивость к воз-

новении кавитаци-

поврежденной бетонной

но-гравитаци-

действию кавитации;

8

онных явлений из-за

поверхности и заделка их

онных плотин

низкая степень

наличия неровностей,

специальным составом

и водосбросов;

шероховатости бе-

выступов, связанных

бетонной смеси

шахтные и

тонной поверхности

с производством ра-

туннельные

бот, которые являются

водовыпуски

очагами кавитации.

29

При подготовке к ремонту относительно больших площадей несущих кон-

струкций недостаточна разделка до визуально «здорового» бетона. Необходи-

мо оценить прочность доступными методами для сравнения ее с проектными

физико-механическими характеристиками.

Ремонтные зоны (в том числе швы, трещины) подготавливаются в соответ-

ствии с Техническими условиями конкретных материалов ЗАО «МАПЕИ» (см.

Приложение 1).

5.2. ЗАЩИТА АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ: MAPEFER 1K

При ремонте армированных конструкций необходима предварительная обра-

ботка арматуры антикоррозионным покрытием Mapefer 1K.

Характерными объектами гидротехнических сооружений является зона перемен-

ного уровня с разрушениями из-за попеременного замораживания и оттаивания

и разрушения подводного бетона из-за коррозии арматуры (см. таблицу 5.1).

Таблица 5.1 - Защита арматуры

№

Область применения

Назначение

Характеристика смеси

Наименование

п/п

в ГС

Антикоррозионная

Однокомпонентный

Переменный уровень,

защита арматурных

антикоррозионный

8

разрушения из-за

Mapefer 1K

стержней, увеличение

цементный раствор с

коррозии арматуры

адгезии для ремонта

ингибиторами коррозии

Mapefer 1K - однокомпонентный состав для защиты стальных арматурных стерж-

ней от коррозии и предотвращения образованию на них ржавчины (на основе

порошковых полимеров, цементного вяжущего и ингибиторов коррозии).

Mapefer 1K удовлетворяет требования ГОСТ Р 52804-2007.

Состав Mapefer 1K характеризуется следующими основными показателями:

Адгезия к бетону, через 28 сут., МПа

>2,5

Адгезия к стали, очищенной при помощи

>2,5

пескоструйной обработки, через 28 сут., МПа

Повышение прочности на выдергивание стержней

>90

периодического профиля, d=6 мм, %

Жизнеспособность растворной смеси, мин.

~60

Соотношение компонентов:

100 частей Mapefer 1K с 20-22 частями воды (1,0-1,1 л воды на мешок 5 кг).

Mapefer 1К наносится на тщательно очищенные от ржавчины арматурные

стержни, для приведения к рН>12, минимальному уровню для гарантии пасси-

вации арматурных стержней. Раствор создает защитный гидроизоляционный

барьер и предохраняет от воздействия агрессивных сред.

34

Таблица 6.1 - Ремонт поверхностей гидросооружений

№

Характеристика

Назначение

Область применения в ГС

Наименование

п/п

смеси

• Восстановление защитного

• Все виды дефектов зданий

слоя, ремонт поверхностей

и сооружений ГЭС

(F₂300, W16 атм)

• Бычки верхнего и нижнего

• Локальный ремонт: местные

бьефов, камеры шлюзов,

Пластичная, тиксо-

дефекты, отколы (до 5÷20 мм,

водоводы, туннельные

Mapegrout 430

1

тропная с полимер-

Rсж =30 МПа)

облицовки

ной фиброй

• Конструкционный ремонт

• Зона переменного уровня,

Mapegrout

больших площадей с отслое-

надводные и подводные зоны,

Thixotropic

нием бетона в зонах коррозии

массивные стены подпорных

арматуры (до 10÷30 мм)

сооружений

Водоводы, стены и камеры

Ремонт конструкций методом

Mapegrout

шлюзов, опоры, бычки,

Однокомпонентная

торкретирования (максималь-

Easy Flow GF

облицовки маш.залов и др.

безусадочная тиксо-

2

ная толщина слоя 50 мм;

(возможно

морские причалы и конструк-

тропная с неоргани-

Rсж через 1 сут. = 20 МПа,

с добавкой

ции в зонах сульфатных вод

ческой фиброй 12 мм

через 28 сут. > 60 МПа)

Mapecure SRA)

и грунтов

Ремонт защитного слоя гори-

зонтальных, наклонных

Ж/б крепление каналов,

и вертикальных поверхностей

Среднепрочная безу-

откосов дамб, стен шлюзов,

без опалубки

садочная быстротвер-

3

дефектов в зоне коррозии ар-

Mapegrout T40

(шпателем или набрызгом)

деющая тиксотропная

матуры и др. (для сооружений

толщиной от 10 до 30 мм;

с полимерной фиброй

III-IV класса)

Rсж через 1 сут. = 8 МПа,

через 28 сут. = 40 МПа

Ремонт методом заливки за

Безусадочная смесь

опалубку толщиной от 40 до

Ограждающие конструкции в

наливного типа с

100 мм в т.ч. напорным мето-

верхнем и нижнем бьефах; в

полимерной фиброй

Mapegrout

4

дом Rсж через 1 сут. = 28 МПа,

зонах переменного горизонта;

с максимальной круп-

Hi- Flow 10

через 28 сут. = 60 МПа;

напорные трубопроводы и

ностью заполнителя

Rизг через 28 сут. = 8 МПа;

туннели

10 мм

F2300; W16

То же с максимальной

То же толщиной заливки

Mapegrout

5

То же с узкой зоной дефекта

крупностью заполни-

от 10 до 40 мм

Hi- Flow

теля 3 мм

Высокоподвижный

Замена агрегатов, монтаж

Ремонт бетонных конструкций

быстросхватываю-

пазовых элементов, затворов,

при толщине слоя до 50 мм,

щийся и быстротвер-

Mapegrout

6

фундаментов ГА при рекон-

быстрый ремонт при низких

деющий цементный

SV-R Fiber

струкции поверхности плотин

температурах (до -5°С)

раствор с компенси-

верхнего и нижнего бьефов

рованной усадкой

Безусадочная быстро-

твердеющая смесь с

Ремонт покрытий горизон-

Плиты покрытий откосов

полимерной фиброй

тальных и с уклоном, с тре-

каналов, плотин в верхнем

с максимальной

бованием высокой прочности

и нижнем бьефе, опоры

7

крупностью запол-

АРБ-10

и повышенной износостой-

мостов, днища транспортных

нителя 10 мм. Перед

кости, водонепроницаемости

туннелей и водосбросов,

нанесением требует

W16 и морозостойкости F2300

заполнение жестких швов

подготовки поверхно-

сти согласно ТУ

36

1

бетон сооружения

10 бетоновод

2

поверхность каверны

11

праймер

3

слабый трещиноватый бетон

12

защитный слой

4

понтон

13

зона разрушения бетона

5

арматура

14 зона крепления опалубки

6

кессон

15

отверстия для подачи ремонтной смеси

7

опалубка

16 отверстия для выхода воздуха

8

дополнительная арматура

17

опалубка

9

бункер для ремонтной смеси

Рисунок 6.1 - Схема производства работ при морозном разрушении бетона:

I - производство работ с понтона; II - из кессона; III - установка дополнительной арма-

туры, нанесение праймера, установка опалубки; IV - бетонирование; V - распалубка,

нанесение защитного слоя.

37

содержание      ..      1       2         ..

///////////////////////////////////////