Метод оценки способности цементных композитов к самозалечиванию путем оценки изменения проницаемости

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.

1. Ferrara L., Krelani V., Carsana M. A “fracture testing” based approach to assess crack healing of concrete with and without crystalline admixtures. Construction and Building Materials, 2014, vol. 68, pp. 535–551. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.07.008.

2. Jacobsen S., Gran H.C., Sellevold E.J., Bakke J.A. High strength concrete-freeze thaw testing and cracking. Cement and Concrete Research, 1995, vol. 25, pp. 1775–1780. https://doi.org/10.1016/0008-8846(95)00173-5.

3. Jacobsen S., Marchand J., Boisvert L. Effect of cracking and healing on chloride transport in OPC concrete. Cement and Concrete Research, 1996, vol. 26, pp. 869–881. https://doi.org/10.1016/0008-8846(96)00072-5.

4. ГОСТ 12730.5-2018. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости. Москва: Стандартинформ, 2019.

5. EN 12390-8:2019. Testing hardened concrete – Part 8: Depth of penetration of water under pressure. 2019.