Реставрация кирпичных стен с применением полимеров

Карманова И. Реставрация кирпичных стен с применением полимеров // Будмайстер. 2002. №7. C.17

Эффективные способы усиления каменных конструкций

В Харьковском государственном техническом университете строительства и архитектуры разработан и внедрен способ локального усиления каменных конструкций предварительно напряженной проволокой внутри кладки с предшествующими инвестированием и зачеканкой трещин полимерными композициями.

Технология проведения работ следующая. Трещины в кладке расчищаются, обеспыливаются, после чего в них инъектируется полимерная композиция, а трещины значительной ширины раскрытия - зачеканиваются полимерным раствором. Для инвестирования может быть использован инвестор со сменной емкостью для полимерного состава, разработанный в ХГТСА. В качестве емкости используются одноразовые бутыли из полистирола, полихлорвинила и др. После этого в поврежденном трещиной кирпиче или вертикальном шве осуществляется локальное внутреннее обжатие.

В случае прохождения вертикальной трещины по растворному шву, на участке из двух смежных кирпичей (по обе стороны трещины) расчищаются два горизонтальных и два вертикальных растворных шва на глубину 50 мм. Затем они обматываются 5-6 витками вязальной проволоки, после чего между витками проволоки и кирпичами вбиваются клинья из обрезков стальной арматуры диаметром 6-8 мм. Благодаря этой операции, создается локальное предварительное обжатие. После выполнения операций инъектирования и обжатия трещина и разделанные швы зачеканиваются на небольшую глубину раствором, вид которого выбирается с учетом требований его цветовой и фактурной идентичности с восстанавливаемой кладкой. Для лучшего сцепления этого раствора с полимером данная операция выполняется в период желатинизации последнего. Локальное обжатие выполняется через каждые 2-3 ряда кладки вдоль трещины.

Для дополнительного усиления кладки после инвестирования и зачеканки к наружной стороне кирпичей, через которые прошла трещина, послойно приформовывается 2-3 полосы стеклоткани, пропитанной полимерной композицией. Стеклоткань не должна выходить за наружную поверхность кирпича. После затвердения поверхность стеклопластика может быть окрашена перхлорвиниловой краской под цвет кирпича. Стеклопластик играет роль армирования, воспринимающего растягивающие усилия. Стекложгут может применяться и вместо стального армирования. Во избежание возникновения растяжения стальную арматуру и стеклопластик по глубине следует располагать в ядре сечения усиливаемого камня.

Наилучшей по адгезии и технологичности основой полимерной композиции для инвектирования, а также получения стеклопластика и полимерраствора, могут быть эпоксидные смолы ЭД-20 и ЭД-22. Для увеличения прочности и приближения характеристик температурного расширения кладки и полимерраствора в последний вводится наполнитель -цемент с песком и (или) обрезки стекловолокна.

Приведенная технология успешно применяется в Харькове при реставрации (реконструкции) и усилении кирпичных стен зданий и сооружений.

Эффективная система пропиток кирпичных стен и цементных полов
В лаборатории технологии НИИСК в течение пяти последних лет введутся работы по применению различных полимерных дисперсий для придания новых свойств поверхности различных строительных материалов. Для работы использовались различные полимерные дисперсии (только водорастворимые), производимые фирмами ?Wacker?, ?Clariant?, ?Rhodia? и др.: моно- и сополимеры стирола, акрила, бутадиена, винилацетата, винилхлорида, виниллаурита и этилена. Размер частиц этих дисперсий колеблется в пределах от 0,02 до 0,3 мкм.

Путем сочетания различных полимеров разработаны и внедрены различные системы для обработки поверхностей стройматериалов.

Разработаны системы пропитки наружных стен из силикатного и керамического кирпича, предотвращающие появление высолов, повышающие прочность, морозостойкость и долговечность кирпича и улучшающие эстетические качества кирпичной кладки. Кроме того, разработана методика ликвидации уже имеющихся высолов.

Аналогичные системы разработаны для обработки облицовок из искусственного и натурального (гранит, песчаник, сланец и др.) камня.

Полимерные композиции также используются для обработки цементных полов и автостоянок. В этом случае ликвидируется пыле-образование, существенно уменьшается истираемость и водопоглощение полов. Полимерные композиции используются как бесцветные, так и пигментированные.

Разработки НИИСК были использованы на обвестах ДСК-1, при реконструкции здания для посольства Ватикана, при строительстве автостоянки концерна ?Энран? и др. обвестах. Опыт эксплуатации в течении 3-4 лет подтвердил высокое качество полимерных пропиток.

Восстановление деформированных каменных стен с применением полимерных материалов
Специалистами Запорожского отделения НИИСК было выполнено усиление стен здания заводоуправления ОАО ?Днепроспецсталь?, которое эксплуатировалось более 65 лет в условиях неблагоприятных для его конструкций. Стены здания были выполнены из разнородных материалов: силикатный и керамический кирпич (80%), отдельные участки стен из шлакоблоков или ракушечника (15%). В отдельных узких простенках первого этажа были вставки из железобетонных элементов (5%).

Применение разнородных элементов вызвано восстановлением здания после войны. Здание имело следующие дефекты: трещины деформационного происхождения шириной 1,5-12 мм; местные разрушения кирпичной кладки на глубину до 100 мм и снижение прочности вследствие увлажнения и агрессивного воздействия среды; разрушение защитного слоя железобетонных элементов с коррозией арматуры до 20%.

По сочетанию перечисленных дефектов техническое состояние несущих стен являлось непригодным для нормальной эксплуатации.

По предложению 30 НИИСК участки стен с ослабленными сечениями и сниженной прочностью кладки были обработаны составами для восстановления прочности - полимерными связующими ?Консолид? производства 000 ?Композит?, которые накладывались в 3 слоя:

первый слой - ?Консолид-1? (расход 0,6 кг/м2);

второй слой - ?Консолид-1? (расход 0,4 кг/м2);

третий слой - ?Консолид-2? (расход 0,4 кг/м2).

Трещины в кладке шириной 1,5 мм и более были инъекцированы полимерцементным раствором. По всей поверхности стены выполнено торкретирование, после которого нанесена высококачественная штукатурка.

Общая площадь поверхности стен, на которой выполнялись восстановительные работы, составила 1,5 тыс. кв.м.

Работы с пропиточными составами выполнялись специализированной организацией ТПК ?ПЛАСТ?, остальные работы - ООО ПП ?Энергия? (г. Запорожье).

Полимерные связующие ?Консолид? - это современный пропитывающий состав, который придает пористым поверхностям, таким, как кирпич, бетон и др. герметичность, прочность, обеспыливает их, делает устойчивыми при эксплуатации в кислотах, щелочах, солях. Прочность обработанных ?Консолидом? материалов возрастает в 2-3 раза. Связующее может служить основой для других последующих покрытий. Пропитка ?Консолид? наносится любым способом при температуре от -10 до +40о С и является химически стойким соединением. На указанную пропитку разработаны технические условия ТУУ30553286.001-2000.