Интенсивные темпы строительства, ремонта и реконструкции зданий и сооружений различного назначения выдвигают на первый план проблему обеспечения долговечности бетонных и железобетонных конструкций как вновь строящихся, так и реконструируемых зданий.

Несоблюдение требований по обеспечению долговечности при проектировании, строительстве, эксплуатации конструкций, воздействии агрессивных факторов внешней среды (агрессивных газов атмосферы воздуха, грунтовых вод, отрицательных климатических температур и т.п.), зачастую в сочетании с низким качеством производства строительных работ приводит к преждевременному разрушению и выходу из строя строительных конструкций задолго до исчерпания надлежащего срока их службы.

По данным натурных обследований, анализа проектных материалов и экспертной оценки специалистов установлено, что агрессивному воздействию подвергаются в различных отраслях народного хозяйства от 15 до 75% строительных конструкций зданий и сооружений, около 10% конструкций ежегодно выходят из строя из-за коррозионных повреждений.

Агрессивным воздействиям (включая грунтовые и атмосферные) подвергаются конструкции не только зданий и сооружений промышленных и сельскохозяйственных предприятий, энергетики и транспорта, но и конструкции жилых и гражданских зданий.

В последние десятилетие на строительном рынке наблюдается расширение номенклатуры защитных материалов зарубежных производителей. Но, к сожалению, они не всегда учитывают отечественные климатические условия, агрессивность газовоздушных сред, к тому, же достаточно дороги. В связи с этим, по распоряжению Правительства г.Москвы была поставлена задача по разработке отечественных строительных материалов.

В большинстве средне- и сильноагрессивных сред наиболее оправданными являются вторичные методы защиты бетона - это поверхностная защита материалами, позволяющими сохранить эксплуатационные свойства бетонных и железобетонных конструкций на расчетный срок службы зданий и сооружений. При условии правильного выбора средств и методов защиты применительно к тем или иным условиям эксплуатации долговечность конструкций может быть обеспечена, а межремонтные сроки увеличены в 2-3 раза.

Анализ экспериментальных материалов и практического опыта по вторичной защите, накопленного в течение последних лет, показал, что наиболее экономичными, перспективными, обеспеченными научно-технической документацией (НТД) и широко применяемыми на практике для защиты железобетонных строительных конструкций являются системы антикоррозионных полимерных покрытий - лакокрасочных тонкослойных, лакокрасочных толстослойных (мастичных) и пропиточных композиций.

В зависимости от вида конструкций и конкретных условий их эксплуатации, полимерные материалы и системы антикоррозионной защиты на их основе должны обладать определенным комплексом заданных свойств, нормируемых НТД.

Опыт НИИЖБ по практическому применению антикоррозионной защиты бетона и анализ данных по исследованию основных свойств систем покрытий позволили в качестве критерия оценки выбрать и включить в нормативно-техническую документацию такие важные показатели ряда эксплуатационных свойств покрытий на бетоне, как адгезия, трещиностойкость, водонепроницаемость, водопоглощение, морозостойкость и истираемость [1]. Основной эффект действия защитного покрытия определяют при его оптимальной толщине, как правило, путем сопоставления показателей качества бетонов с защитным покрытием и контрольного состава (без защиты).

Вышеуказанные методы оценки защитных свойств антикоррозионных покрытий по бетону включены в национальный стандарт ГОСТ Р 52804-2007 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний», разработчиком, которого является НИИЖБ.

В рамках программы по применению импортозамещающих отечественных строительных материалов, ООО «Омега Плюс», совместно с НИИЖБ, освоено производство отечественных полимерных композиций широкого спектра действия КОНСОЛИД и ВУК для антикоррозионных покрытий бетонных и железобетонных конструкций. Работы выполнены по заказу Московского комитета по науке и технике [2].

Композиции изготавливаются из недефицитного отечественного сырья. Покрытие на основе этих материалов после полимеризации не выделяет токсичных компонентов ни в воздушную, ни в конденсированную (вода, водные растворы) среды.

Композиция КОНСОЛИД является двухкомпонентной и состоит из основы, представляющей собой раствор олигоэфиров и модификатора - смеси полиизоцианатов с антипиренами. Композиция относится к классу материалов проникающего и гидроизолирующего действия и может быть использована для проведения работ по упрочнению, обеспыливанию, восстановлению, ремонту, гидроизоляции и защите от атмосферных и техногенных воздействий различных строительных бетонных и железобетонных конструкций.

В зависимости от назначения и условий применения, полимерную композицию КОНСОЛИД выпускают двух марок:

• КОНСОЛИД-1 - для упрочнения, обеспыливания, пропитывающей гидроизоляции, гидрофобизации и антикоррозионной защиты поверхностей бетонных и железобетонных конструкций;
• КОНСОЛИД-2 - для восстановления и ремонта различных сооружений и конструкций.

Для защиты железобетонных конструкций, допускающих в процессе эксплуатации образование и раскрытие трещин на поверхности бетона с шириной раскрытия более 1,0 мм, следует выделить класс трещиностойких покрытий, к числу которых относятся системы покрытий на основе полиуретановой композиции ВУК. Этот класс полиуретановых материалов, благодаря технологическим и конструкционным свойствам обладает регулируемой высокой деформативностью и трещиностойкостью, высоким сопротивлением к истиранию и адгезией к бетону.

Композиция ВУК является составом холодного отверждения и состоит из основы (полиуретановой смолы) и отвердителя. Для повышения вязкости композиции и придания покрытию декоративных свойств при необходимости добавляют наполнители и пигменты.

В зависимости от степени наполнения и природы наполнителей, составов отвердителей, эти материалы имеют определенное назначение и могут применяться как для защиты бетонных, так и металлических конструкций.

Для определения свойств защитных покрытий на основе полимерных композиций были проведены испытания двух систем вторичной защиты КОНСОЛИД и КОНСОЛИД+ВУК по основным показателям качества на бетоне. В качестве критериев оценки вторичной защиты выбраны следующие характеристики систем покрытий на бетоне: адгезия покрытия к бетону, водопоглощение и водонепроницаемость бетона с покрытием, морозостойкость, трещиностойкость и истираемость покрытия на бетоне [2].

Результаты испытаний систем вторичной защиты КОНСОЛИД и КОНСОЛИД+ ВУК на бетоне по сравнению с незащищенным бетоном приведены в таблице.

Применение защитных покрытий на основе полимерных композиций КОНСОЛИД и КОНСОЛИД+ВУК на бетоне позволяет [3]:

• обеспечить 100% защиту бетона от проникновения влаги;
• повысить морозостойкость бетона с полимерным покрытием в 3 раза по сравнению с незащищенным бетоном;
• повысить величину водонепроницаемости бетона на 6-7ступеней (с W 4 до W16-18);
• обеспечить высокую адгезионную прочность сцепления покрытия с бетоном (не менее 3,5 МПа);
• покрытие ВУК является трещиностойким и может применяться для защиты железобетонных конструкций, допускающих образование трещин в процессе эксплуатации шириной до 2,0 мм.

Прогнозируемая долговечность защитных покрытий на бетоне - более 10 лет.

Вышеперечисленные материалы и системы покрытий на их основе имеют технические условия, гигиенические сертификаты и сертификаты соответствия на покрытия защитные для бетона, выданные в ОС ФГУП «НИЦ «Строительство», награждены дипломом на специализированной выставке «Отечественные строительные материалы-2007».

В настоящее время композиционные материалы КОНСОЛИД и ВУК серийно выпускаются на предприятии ООО «ОМЕГА ПЛЮС» и включены в Реестр новой техники, применяемой при строительстве (реконструкции) объектов городского хозяйства г. Москвы. Разработана научно-техническая документация по их применению в строительстве.

В зависимости от области применения, покрытия включены в различные нормативные документы: Московские городские строительные нормы (МГСН 2.08-01 «Защита от коррозии бетонных и железобетонных конструкций жилых и общественных зданий» и МГСН 2.09-03 «Защита от коррозии бетонных и железобетонных конструкций транспортных сооружений»), а также пособие к МГСН 2.09-03, разработанные по заказу Москомархитектуры Правительства Москвы.

На протяжении ряда лет в Москве и других регионах антикоррозионные защитные покрытия на основе полимерных композиций КОНСОЛИД и ВУК успешно применяются специалистами Группы компаний «ИРТЕХ» совместно с НИИЖБ для повышения долговечности железобетонных строительных конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, для транспортного, промышленного и гражданского строительства (например, мостовые конструкции, многоэтажные гаражи, метрополитен, подземные переходы, коллекторы, фундаменты, дорожные строительные конструкции и др.).

В качестве примеров успешного применения защитных покрытий на основе полимерных композиций КОНСОЛИД и ВУК на объектах Группы компаний «ИРТЕХ» в 2002-2007 гг. можно привести:

• ремонт и восстановление железобетонных колонн, ригелей и перекрытий 7-готаксомоторного парка (г. Москва), на площади 500 м²;
• ремонт и гидроизоляция пролетных конструкций Астаховского моста через р. Яузу на площади 6500 м2;
• ремонт и восстановление несущей способности колонн, балок, ригелей, плит перекрытий на площади 6000 м² здания Зрелищного центра «Форум-холл», г. Москва;
• защита железобетонных конструкций, гидроизоляция фундамента и стен паркинга здания Фонда федерального имущества России на площади 10000 м².

Таким образом, антикоррозионные защитные покрытия на основе полимерных композиций КОНСОЛИД и ВУК имеют широкий спектр действия, позволяют обеспечить дифференцированную защиту бетонных и железобетонных строительных конструкций, как при новом строительстве, так и при реконструкции зданий и сооружений и с успехом используются рядом строительных организаций.

Библиографический список:

1. Степанова В.Ф., Соколова С.Е., Полушкин А.Л. Выбор критериев оценки и основных показателей качества антикоррозионных покрытий на бетоне. - Строительные материалы, № 1,2000.
2. Степанова В.Ф., Соколова СЕ. Дифференцированные способы антикоррозионной защиты строительных конструкций на основе полимерных материалов. - Правительство Москвы, Департамент градостроительной политики, развития и реконструкции города, ЗАО НПВФ «Стройтехинновация» // Техническая информация «Новые материалы, конструкции, оборудование и технологии в строительном комплексе Москвы» - вып. 4, 2004, Москва.
3. Степанова В.Ф., Соколова С.Е., Полушкин А.Л. Новые эффективные материалы для вторичной защиты железобетонных конструкций. - М.: «Коррозия: материалы, защита». № 6, 2006.

В.Ф. Степанова, С.Е. Соколова, ФГУП «НИЦ «Строительство» - филиал НИИЖБ, г. Москва; 
Б.И. Шаповал - группа компаний «ИРТЕХ», г. Москва