Олег Олегович Кузьминов, PhD студент,
Университет Минью, кампус Азурем, 4800-058, Гимарайнш.
Oleg O. Kuzminov, PhD student,
University of Minho, Azurém Campus, 4800-058, Guimarães.
Николай Иванович Ватин, директор НТЦ, передовая инженерная школа «Цифровой инжиниринг»,
ул. Политехническая, д. 29Б, г. Санкт-Петербург, 195251.
Nikolay I. Vatin, Director of the Scientific and Technical Center, Advanced Engineering School “Digital Engineering”,
Polytechnicheskaya str., 29B, St. Petersburg, 195251.
Введение. Разработка цементных композитов, способных к самозалечиванию трещин, представляет собой перспективное направление повышения долговечности железобетонных конструкций и снижения затрат на их ремонт. Ускоренное восстановление водонепроницаемости после образования дефектов в бетоне актуально для гидротехнических и инфраструктурных объектов.
Цель. Оценка способности цементных материалов с гидроизоляционной добавкой к самовосстановлению, а также разработка и апробирование эффективной методики мониторинга проницаемости воды через искусственные дефекты контролируемого размера в бетоне.
Материалы и методы. Эксперименты проведены в лабораторных и полевых условиях в Португалии и России. Оценка проницаемости осуществлялась как экспресс-методами (визуально, по появлению пузырьков), так и с использованием специализированного оборудования (ВВ-2, установка по EN 12390-8, УВФ-6). В работе сравнивались составы с наличием и без гидроизоляционной добавки, при величине дефектов в бетоне шириной 0,3–0,5 мм. Результаты. Разработанная методика обеспечивает высокую точность оценки самозалечивания. Установлено, что добавка ускоряет восстановление водонепроницаемости; особенно выраженный эффект достигается для трещин 0,3 и 0,4 мм и при кислотной обработке поверхности. В полевых условиях наблюдается существенное снижение длины фильтрующих трещин и образование кристаллических отложений, подтверждающих химическое самовосстановление.
Выводы. Метод практичен для оценки самозалечивания цементных материалов. Гидроизоляционная добавка способствует полному восстановлению водонепроницаемости даже при наличии дефектов до 0,5 мм, сохраняя при этом паропроницаемость конструкции. Полученные результаты могут быть использованы для стандартизации оценки и повышения ремонтопригодности железобетонных сооружений.
Introduction. The development of self-healing cementitious composites for cracks represents a promising approach to increasing the durability of reinforced concrete structures and reducing repair costs. Accelerated restoration of water resistance after defects in concrete is important for hydraulic engineering and infrastructure projects.
Aim. The aim of the study was to evaluate the self-healing ability of cementitious materials with a waterproofing additive and to develop and test an effective method for permeability monitoring through artificial defects of controlled size.
Materials and methods. Experiments were conducted in laboratory and field conditions in Portugal and Russia. Permeability was assessed using both rapid methods (visually, by the appearance of bubbles) and specialized equipment (BB-2, installation according to EN 123908, UVF-6). The study compared compositions with and without a waterproofing additive, monitoring defects of 0.3–0.5 mm in width.
Results. The developed method ensures highly accurate self-healing assessment. It has been established that the additive accelerates the restoration of water resistance; the effect is particularly pronounced for cracks of 0.3 and 0.4 mm and with acid treatment of the surface. Under field conditions, a significant reduction in the length of filter cracks and the formation of crystalline deposits confirming chemical self-healing are observed.
Conclusions. The method is practical for assessing the self-healing properties of cementitious materials. The waterproofing additive facilitates complete restoration of water resistance even with defects up to 0.5 mm, while maintaining the vapor permeability of the structure. The obtained results can be used to standardize the assessment and improve the maintainability of reinforced concrete structures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.