БОРДОвый цвет белорусской недвижимости

В последнее время проблемы строительства и эксплуатации мостовых сооружений приобретают все большую актуальность. Это связано с тем, что транспортный поток на дорогах Беларуси значительно увеличился. Следовательно, увеличилась и нагрузка на мостовые сооружения в республике. Кроме того, значительную роль при эксплуатации конструкций из бетона играют и природные факторы. Поэтому вопрос долговечности мостов имеет несколько обобщенных составляющих, включающих моральный, механический и физико-химический износ.



Понятно, что, имея целый ряд проблем в области строительства и эксплуатации мостов, необходимо их вовремя решать на достаточно высоком квалификационном уровне, привлекая на помощь специалистов различных научно-исследовательских институтов.

Специалисты Белорусского дорожного научно-исследовательского института занимаются исследованием проблем мостовых сооружений начиная с 1962 года, когда в составе БелдорНИИ было выделено специфическое структурное подразделение - отдел мостов. Изначально кадровый состав отдела формировался из квалифицированных инженеров-мостовиков - выпускников ЛИИЖТ, МИИТ, САДИ, БПИ. К основным направлениям деятельности отдела мостов относятся: обследование и испытание мостов, методы определения грузоподъемности, разработка новых конструкций сборных железобетонных пролетных строений с эксперементальным обоснованием предлагаемых решений, реконструкция мостов и разработка нормативных документов в области строительства, ремонта и содержания мостов.

На сегодняшний день моральное старение сооружений наступает гораздо раньше их физического износа. Особенно хорошо это заметно на примере мостостроения в Республике Беларусь. Возьмем за точку отсчета период восстановления народного хозяйства в послевоенный период. Во время Великой Отечественной войны на территории Беларуси было разрушено 73% мостов. Первостепенной задачей для дорожников республики стало восстановление движения на республиканских дорогах и эта задача была выполнена. Но из-за нехватки средств на месте многих разрушенных капитальных мостов были построены деревянные, которые отслужили свой срок службы уже через 10 лет. К 1951 году на дорогах эксплуатировалось 171 км мостов (только 3,5 км из этого количества мостов были капитальными).

Начиная с 50-х годов, дорожники приступили к строительству капитальных мостовых сооружений. За неполные пятьдесят лет транспортные нагрузки на мостовые конструкции были увеличены в 3,2 раза, а габариты на 180%. Вместе с тем с увеличением нагрузок по всем сооружениям зафиксирован факт их преждевременного разрушения. Естественно, возник вопрос: строить ли сооружения, расчитанные на какой-то определенный период эксплуатации, или же необходимо создавать их "навырост".

В качестве наглядного примера давайте рассмотрим реконструкцию Минской кольцевой автодороги. Ее реконструкция началась примерно 20 лет назад. Последнее сооружение на МКАД было построено 10 лет назад. Итак, 20 лет назад режима двухполосного движения (4 полосы в обоих направлениях) было более чем достаточно. И все же сегодня реконструкция МКАД продолжается и достаточным количеством полос для нее должно быть уже по 3-4 полосы в каждом из направлений. Но если за счет разделительной полосы, за счет обочины и ограждения можно расширить полотно дороги, то за счет чего можно расширить проезжее полотно на мостах? Если бы инженеры и строители заранее предусмотрели здесь пусть небольшую, но перспективу и сделали пошире фундамент, на который можно было бы впоследствии "опереться" (в самом полном смысле этого слова), то, естественно, сегодня бы вопрос о том, как втиснуться в существующие габариты мостов и пропустить по ним три-четыре полосы движения, просто не возник. Поэтому, закрывая тему морального старения конструкций, при проектировании мостов, особенно это касается перегруженных тран-спортными потоками республиканских направлений, необходимо заранее предусматривать возможность увеличения их габаритов. Таким образом, если общество собирается эксплуатировать мосты 40-50 лет, то, вероятно стоит учитывать и физическое старение мостовых сооружений.

В последнее время внедрение новых технологий в мостостроение помогло разрешить существенные проблемы в области деформационных швов и опорных частей мостовых сооружений. В 1983 году в БелдорНИИ разработан и внедрен метод усиления железобетонных диафрагменных пролетных строений автодорожных мостов. Суть метода заключается в том, что монтажная железобетонная плита включается в совместную работу с балками существующего пролетного строения и новыми приставными бездиафрагменными, что позволяет обеспечить требуемую современную грузоподъемность А11 при НК-80 и стабильность расчетной схемы пролетного строения. Кроме того, одновременно несколько пролетов возможно превратить в температурную плеть путем омоноличивания надопорных узлов без устройства при этом деформационных швов. Метод позволяет продлить срок службы эксплуатации диафрагменных пролетных строений до 40 лет.

Но все же на сегодняшний день самым слабым местом, как ни странно, стал бетон. Дело в том, что в климатических условиях Беларуси существует сочетание целого ряда крайне неблагоприятных факторов. Степень их воздействия на сооружения усугубляется многократным попеременным замораживанием-оттаиванием бетона в зимний период (при этом следует учесть и различную глубину охлаждения элементов самой конструкции). Выделение накопленных в зимний период в порах конструкции солей продолжается и в летний сезон, тогда же в период дождей происходит многократное попеременное смачивание и высыхание конструкции. Естественно, все эти природные процессы оказывают существенное влияние на состав цемента, а выделяемый автотранспортом углекислый газ вызывает кислотную коррозию бетона. Совокупность физико-химических воздействий на бетон приводит к его быстрому разрушению. Чтобы замедлить процесс разрушения цементобетона, необходимо придать ему следующие свойства: непроницаемость для агрессивных реагентов, повышенную прочность и твердость поверхности, повышенную трещиностойкость, а также обеспечить достаточную морозоустойчивость и устойчивость к различного рода деформациям. Все эти свойства можно получить за счет использования чистоклинкерных цементов и формирования максимально плотной структуры цементного камня, с минимальным объемом проницаемых для жидкости пор и образованием капиллярно-прерывающих пузырьков в самом материале.

С целью удлинения срока эксплуатации бетона и формирования непроницаемой для жидкости структуры цементного камня, обязательным является использование при технологии изготовления цементных смесей специальных добавок - суперпластификаторов, которые являются своеобразными воздухововлекающими, замедляющими процесс схватывания цемента. Кроме того, укладка бетона должна осуществляться с использованием высокочастотной вибрации.

Важнейшим элементом технологии изготовления высокопрочного бетона является применение микрокремнеземистых наполнителей. Микрокремнезем активно используется при получении высокопрочного бетона и достаточно давно применяется в строительстве во всех странах мира. Первыми начали активно применять в качестве составляющей бетона микрокремнезем при возведении небоскребов американцы. В данном случае ядро здания, в котором прокладывались все коммуникационные сооружения, выполнялось из монолитного бетона.

Завершающий этап обслуживания мостовых конструкций - это защитные мероприятия, направленные на гидроизоляцию открытых поверхностей бетона, подвергающихся вредному воздействию среды. Всевозможные пропитки, обмазки, оклейки и так далее. И последнее, огромное значение имеет фактор режима твердения бетона: температура в теле бетона не должна превышать 40°С, а влажность должна быть не менее 90. Так получают высококачественный бетон. Казалось бы все просто. Но€ на протяжении всего 1999 года сотрудники БелдорНИИ проводили скрупулезные лабораторные испытания образцов бетонов с повышенной способностью к взаимодействию. Новая технология изготовления бетонов с использованием микрокремнезема позволила получить следующие показатели бетонной смеси: водонепроницаемость (W) стабильно держится на уровне 20-22, по интерполяции эти же показатели для отдельных опытных образцов достигали 58, показатель прочности равнялся 60-80 МПа/м 2, по морозостойкости опытные образцы показали результат в 300-800 единиц.

Вместе с тем ученые столкнулись с проблемой невозможности получения стабильных показателей, разброс по показателям различных лабораторных образцов был просто катастрофическим. Например, показатель абсолютной прочности мог находиться в пределах от 20 до 800 МПа/м 2. И все же, несмотря на то, что опытным путем получены такие неравномерные результаты, вывод напрашивается только один: имея хороший щебень, хороший песок, чистую воду, качественные добавки, разнообразные марки цемента и качественный микрокремнезем, отобранный из разных партий, совершенно точно можно получить бетон с различными свойствами, которые, впрочем, зависят от составляющих. Именно их качество, в конечном счете влияет на качество конечной продукции. Большое влияние на качество бетона оказывают и условия хранения и транспортировки.

А теперь перейдем непосредственно к строительству мостовых конструкций. При приготовлении бетонов в самих бетонных узлах дополнительно появляется множество факторов, которые оказывают непосредственное влияние на прочность и состояние бетонных сооружений. К таким факторам относятся: неточность дозировки составляющих бетонной смеси, загрязненность и запыленность местности, длительность времени транспортировки бетона от места приготовления к месту строительства (если в состав бетона не входят специальные добавки, которые замедляют время его схватывания, то качество бетона во время транспортировки значительно ухудшается, что приводит к нарушению режима твердения). Поэтому необходимо обеспечить контроль на всех технологических этапах приготовления, транспортировки, укладки и отвердения бетона.

Бетонов без добавок быть не должно. Вот те проблемы, из-за которых мы имеем проблемы с качеством стройматериала. Для получения бетонов с повышенными характеристиками однозначно необходимо применять микрокремнеземы. В Беларуси микрокремнезем (конечно, не в чистом виде) имеется в достаточном количестве. После проведенных исследований специалисты решили, что в Беларуси в качестве кремнезема вполне приемлемо использовать шлакосодержащие отходы цветной металлургии, в которых содержится кремнезем. Его нужно лишь переработать и обогатить различными добавками. Белорусский кремнезем - это отобранные пылеватые отходы керамзита.

Марина СОЛДАТЕНКО,фото Сергея ШАРУБЫ