Високорухливі ін’єкційні розчини на модифікованому в’яжучому для захисту транспортних споруд від водопритоку

Введення 10% полісульфідного каучуку як найбільш ефективного модифікатора дозволяє знизити КЛТР наповненої полімерної матриці на 24...27% при введенні цементу і на 31...34% при введенні до складу композиції цементного пилу, що наближає значення КЛТР алкілрезорцинової композиції до аналогічних значень бетону відновлюваної споруди.

Експериментально встановлено, що застосування крупного кварцового піску знижує КЛТР полімерного розчину на основі алкілрезорцину до (17,6...15,3)?10-6 0С-1 при 30% вмісті портландцементного пилу і введенні 10% полісульфідного каучуку. При вивченні структури полімерного розчину на крупному кварцовому піску встановлено, що зерна піску оточені шаром полімеру, видимі пустоти і пори відсутні. При введенні до складу полімерного розчину дрібного і середнього піску КЛТР трохи вище - (19...22)?10-6 0С-1 при вмісті піску 30% від маси полімерної складової, що зв'язано зі збільшенням питомої поверхні піску.

Незважаючи на те, що полімерні розчини товщиною 1...3 см можуть витримувати значний тиск води, їх не можна назвати непроникними. На відміну від цементних розчинів, призначених для ін'єктування, перенос речовини в полімерних розчинах має дифузійну природу, тобто полімерні розчини мають здатність поглинати і фільтрувати різні рідини за відносно тривалий час. Встановлено, що міцність при стиску розчину на основі алкілрезорцина у вологих умовах при використанні цементу в якості наповнювача збільшується на 4...6% у порівнянні з міцністю зразків нормального тверднення, а при введенні цементного пилу в якості наповнювача - на 3...4%. Приріст міцності викликаний присутністю хімічно активного у вологих умовах наповнювача, оскільки міцність зразків розчину на основі алкілрезорцина без наповнювача знижується при твердненні у вологих умовах на 8...9% у порівнянні з міцністю зразків розчину, що тверділи в нормальних умовах, причому ця тенденція зберігається для розчину як на крупному піску, так і на дрібному.

Встановлено, що при оптимальному наповненні розчину водопоглинання зразків на дрібному піску знаходиться в межах 4,4...4,6%, а на крупному знижується до 3,3...3,7%. Зразки, що тверділи у вологому середовищі, мають показник водонасичення на 11...17% менше, ніж зразки, що тверділи в нормальних умовах. Слід також зазначити зниження водонасичення модифікованого полімерного розчину в порівнянні з розчином без модифікатора в середньому на 9...13% у залежності від виду наповнювача і крупності піску.

Розроблений розчин характеризується високою водоутримуючою здатністю. Оскільки до складу розчину входить цементний пил, то при взаємодії його з кристалогідратами поверхневого шару бетону утворюється щільна структура. Цей факт також сприяє підвищенню водонепроникності ремонтного шару. Властивість гігроскопічності високодисперсного наповнювача сприяє підтримці вологого режиму в контактному шарі. З цієї ж причини при проведенні ремонтних робіт з використанням розчинів на основі алкілрезорцина не потрібен ретельний догляд за відновлюваним масивом.

При визначенні технології захисту конструкцій транспортних і гідротехнічних споруд від водопритоку важливе значення має забезпечення високого ступеня адгезії ремонтних розчинів до бетону відновлюваного елемента. При цьому вимоги, що висуваються до полімерних адгезивів, залежать від ряду факторів, до яких відносяться: міцність і конструктивні особливості споруди, тип конструкції, схема навантажень, характер і вид пошкоджень, умови подальшої експлуатації споруди. Міцність зчеплення ремонтних розчинів з бетоном споруди в основному визначається трьома факторами: якісним складом наповненої полімерної матриці полімерного розчину; станом відновлюваної бетонної поверхні і характером руйнувань; фізико-хімічною активністю старого бетону.

При розгляді ролі адгезії полімерних ін'єкційних розчинів до бетонної поверхні, яка ремонтується, необхідно враховувати, що найбільше значення при підсиленні має не електрична, а молекулярна складова адгезії. Деформація ін'єкційних розчинів, звичайно, відбувається в умовах, далеких від умов руйнування. Отже, підсилення істотно залежить від умов контакту полімерного розчину і поверхні нанесення, а також змочування бетонної поверхні, що визначається конформацією полімерного ланцюга. Якщо на бетонну поверхню наноситься шар полімерного розчину, то змочування поверхні і її геометрія визначають умови росту полімерного ланцюга на поверхні в процесі отвердження, а від них залежать експлуатаційні властивості відновленої споруди. Чим більше гнучкість полімерного ланцюга, тим вище ступінь зчеплення полімера з поверхнею нанесення, тобто кількість контактів більше і відповідно нерівноважність системи менше.

Для експериментальної оцінки стійкості адгезійних сполучень полімерного розчину на основі алкілрезорцину з бетонною поверхнею циклічним змінам температури виготовлені зразки бетону. Зразки були розділені на дві частини: зразки однієї частини попарно склеювалися полімерним розчином без попередньої обробки поверхонь, поверхні зразків другої частини шліфувалися. Після витримки в лабораторних умовах 3 і 28 діб частина зразків випробувалася на відрив. Інші зразки піддавалися циклічним коливанням температури від +200С до -200С впродовж 30, 50 і 100 циклів і потім випробовувалися на відрив. Результати досліджень наведені в табл. 1.

Досліди проводилися на складах полімерного ін'єкційного розчину, наведених у табл. 2.

У розчини вводились: отверджувач - 37...40% водний розчин формальдегіду - формалін; каталізатор - кальцинована сода 1,5...2% від маси алкілрезорцинового компонента; модифікатор - полісульфідний каучук.

Таблиця 1 Міцність зчеплення ін'єкційного розчину на основі алкілрезорцину з поверхнею бетону

Таблиця 2 Склади полімерного ін'єкційного розчину

У п'ятому розділі представлено результати досліджень експлуатаційних властивостей і технологія полімерного розчину для ремонту транспортних споруд.

Встановлено, що умови тверднення зразків розчину практично не чинять негативного впливу на корозійну стійкість, що підтверджує раніше отримані результати про стабільність фізико-механічних властивостей полімерного розчину, який твердів у нормальних умовах і у вологому середовищі. На відміну від цього, вид наповнювача впливає на корозійну стійкість розчину на основі алкілрезорцина, підвищуючи її при введенні цементного пилу. Незважаючи на те, що висота висолів на зразках з цементом і цементним пилом має приблизно однаковий рівень (різниця складає 2-3 см), характер утворення цих висолів різний.

Руйнування зразків розчину на основі алкілрезорцину різного складу протягом усього часу досліджень носило лише характер лущення, відрізняючись товщиною відшарувань. Це свідчить про те, що рух розчину сульфату натрію в розчині відбувається в основному по поверхні зразка. У зразках розчину на дрібному піску агресивний розчин проникає дещо більшу глибину (до 15 см), що викликає його відшарування.

Таким чином, застосування крупного піску і цементного пилу в якості наповнювача при приготуванні полімерного розчину на основі алкілрезорцину дозволяє підвищити сульфатостійкість відновлюваної споруди.

Умови тверднення зразків і крупність піску впливають на зміну морозостійкості полімерного розчину в межах 3...4%. Підвищення морозостійкості розчину на крупному піску обумовлюється додатковим повітрязалученням у межах 1,5%, а також поліпшенням структурних характеристик розчину при введенні в якості наповнювача цементного пилу. Розроблені ін'єкційні розчини на основі алкілрезорцину здатні забезпечити морозостійкість відновлюваним транспортним спорудам F 150…200.

При визначенні міцності при стиску ін'єктованих зразків бетону встановлено, що вихідна міцність зразків в основному відновлюється, а в деяких випадках і збільшується (табл. 3).

Розроблено різні способи нанесення ремонтного полімерного складу на основі алкілрезорцину на бетонну поверхню споруди, що забезпечують високий ступінь зчеплення з бетоном конструкції й застосовуються в залежності від ступеня руйнування конструкцій.

Розроблена технологія дозволяє використовувати високий тиск для ін'єктування, а, отже, збільшити відстань транспортування суміші й інтенсивність подачі розчину, скоротити кількість ін'єкційних пристосувань і забезпечити краще проникання розчину в бетонний елемент споруди.

Таблиця 3 Визначення міцності при стиску бетонних зразків після ін'єктування

Висновки

У дисертації приведено теоретичне узагальнення і рішення практичної задачі, що є в розробці спеціальних розчинів підвищеної стійкості на модифікованій полімерній речовині для захисту транспортних споруд від водопритоку. Основні наукові і практичні результати, отримані в дисертаційній роботі, полягають у наступному:

1. Визначено вплив компонентів полімерного розчину на величину коефіцієнта лінійного температурного розширення. Введення в якості модифікатора 10% полісульфідного каучука як найбільш ефективного дозволяє знизити КЛТР наповненої полімерної матриці на 24...27% при введенні цементу і на 31...34% при введенні до складу композиції цементного пилу, що наближає значення КЛТР алкілрезорцинової композиції до аналогічних значень бетону відновлюваної споруди.

2. На підставі якісного аналізу реакцій полімерної матриці розчину на зовнішні навантаження встановлено, що її міцність визначається міцністю зв'язків у кристалічних ґратках і щільністю їхнього упакування в займаному об'ємі, пружністю і міцністю контактів між структурними складовими, кількістю і перетином пор (дефектів), а також відновлюваною силою, що виникає під дією зовнішнього навантаження внаслідок релаксаційних коливань і зрушень мікро- і макроструктурних елементів. У результаті цього підвищується однорідність і міцність ін'єкційного розчину.

3. Результати досліджень підтвердили доцільність введення до складу полімерного розчину в якості наповнювача цементного пилу, оскільки умови тверднення практично не чинять негативного впливу на формування міцної структури наповненої полімерної матриці ремонтних розчинів. Це визначає можливість використання розчинів на основі алкілрезорцину для ремонтно-відбудовних робіт на спорудах незалежно від ступеня їх обводненості.

4. При дослідженні адгезійної міцності полімерного розчину на основі алкілрезорцину встановлено, що руйнування зразків відбувається по бетону або носить змішаний характер. Руйнування зразків, викликаного відшаруванням полімерного розчину від бетону в зоні їхнього контакту, не відзначалося. адгезійна міцність контактного шару на обробленій поверхні бетонних зразків на 7...12% вище міцності адгезії полімерного розчину з природною бетонною поверхнею. При дослідах руйнування зразків відбувалося не по замоноліченій тріщині, а по новій поверхні в бетоні.

5. При введенні до складу полімерного розчину 15% цементу в якості наповнювача найбільша адгезійна міцність характерна для розчину на змішаному піску середньої крупності, причому зниження міцності при зсуві протягом 100 циклів зміни температури склало всього 4,2%, тоді як зниження адгезії розчину на дрібному піску при 100 циклічних змінах температури склало 23,9%. При введенні до складу розчину цементного пилу в якості наповнювача адгезійна міцність підвищується (зниження міцності при зсуві при 150 циклах склало 8,6%). Отриманий ефект обумовлюється особливостями структури контактного шару полімерного розчину з цементним пилом на піску середньої крупності.

6. Мікроскопічними дослідженнями наповненого алкілрезорцинового розчину встановлено формування однорідної фібрилярної структури з високим ступенем щільності незалежно від умов отвердження, що сприяє підвищенню міцнісних властивостей матеріалу. У процесі отвердження полімерного розчину йдуть процеси зменшення розмірів крупнокристалічних новоутворень і розгортання глобул з переводом їх у лінійну будову.

7. Несуча здатність відновлених зразків незначно залежить від вихідної міцності бетону, тобто зразки з низькою (20 МПа) і високою (30 МПа) вихідною міцністю при повторному випробовуванні витримали практично однаковий рівень руйнівного навантаження. Це пояснюється тим, що при повторному випробовуванні в роботу залучається вже не весь бетон, а лише приповерхневі шари берегів тріщин. З цієї причини загальна несуча здатність зразка більше визначається адгезійною міцністю полімерного розчину, ніж когезійною міцністю бетону.

8. Розроблена технологія ґрунтується на застосуванні полімерних композицій, особливістю яких є хімічна взаємодія з бетоном відновлюваного елемента споруди з формуванням у місцях контакту структурних зв'язків, що забезпечує відновлення експлуатаційних характеристик споруди і захист від впливу вологого середовища.

9. Економічна ефективність розроблених полімерних розчинів для захисту спеціальних споруд від водопритоку склала 11903грн., при загальній площині відновлених залізобенних резервуарів 560 м2, у порівнянні з відомими матеріалами без урахування підвищення експлуатаційних характеристик ремонтного шару.

Основні положення дисертаційної роботи викладені у наступних публікаціях

1. Мамонова Т.В., Руденко Н.Н. Влияние гипса на структурообразование активированных цементных систем//Будівництво: Зб. наук. праць ДІІТу. - Дніпропетровськ. - 1999. - Вип. 8. - С. 209-214 (Досліджено структуру цементних систем з різним вмістом гіпсу, визначено оптимальну кількість гіпсу).

2. Пшинько А.Н., Мамонова Т.В. Технологические свойства бетонов и растворов для подводного бетонирования//Будівництво: Зб. наук. праць ДІІТу. - Дніпропетровськ. - 2002. - Вип. 9.-С.86-89 (Досліджено реологічні характеристики розчинів та бетонів для підводних робіт).

3. Мамонова Т.В., Тютькин А.Л. Анализ опытных данных расхода компаундов при инъектировании//Будівництво: Зб. наук. праць ДІІТу. - Дніпропетровськ. - 2002. - Вип. 10. - С. 60-62 (Розраховані оптимальні склади компаундів).

4. Мамонова Т.В. Особенности ремонта обводненных транспортных сооружений//Будівництво: Зб. наук. праць ДІІТу. - Дніпропетровськ. - 2002. - Вип. 11. - С. 15-18 (Автором доведено доцільність застосування полімерних матеріалів лужного отвердження для улаштування протифільтраційних екранів з метою підвищення міцності зчеплення ін'єкційних розчинів з бетоном споруд).

5. Мамонова Т.В. Модифицированные полимерные растворы для восстановления поврежденных транспортных сооружений//Строительство: Сб. научн. тр. Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры. - Днепропетровск. - 2003. - Вып. 22. - Ч. 2. - С. 181-185 (Доведена ефективність модифікованих полімерних розчинів).

6. Мамонова Т.В. Исследование процессов структурообразования наполненных растворов на основе алкилрезорцинов//Будівництво: Зб. наук. праць ДІІТу. -Дніпропетровськ. - 2003. - Вип. 12. - С.130-134 (Автором наведено результати експериментально-теоретичних досліджень особливостей структуроутворення наповнених композицій на основі алкілрезорцинів).

7. Мамонова Т.В., Заяц Ю.Л. Роль сополимеров в модифицированных смолах для инъектирования в бетоны: Зб. наук. праць НДІБК. - Київ. - 2002.-Вип.56-С.317-321 (Визначено умови сополімеризації розчину).

8. Технология бетонов с высокими эксплуатационными свойствами при ремонте и восстановлении зданий и сооружений/Пшинько О.М., Пунагин В.Н., Руденко Н.Н., Мамонова Т.В., Урих Е.И.: Сб. науч. трудов “Строительство и техногенная безопасность”. - Симферополь: КАПКС. - 2002. - Вып. 6. - С. 224-227 (Визначені оптимальні технологічні властивості розчинів для транспортування трубопроводом).

9. Мамонова Т.В. Деформативные свойства инъекционных растворов // Сб. научных. тр.: Строительство, Материаловедение, Машиностроение: Вып.№ 25. - Днепропетровск: ПГАСА, 2003. - С.200-204 (Автором наведено результати експериментально-теоретичних досліджень деформативних властивостей ін'єкційних розчинів на основі алкілрезорцина).

10. Пат.56656 Україна, UA С04В41/45 “Спосіб просочування зразка пористого будівельного матеріалу” Пат.56656 Україна, UA С04В41/45 заявл.09.08.2002р, опубл.15.05.2003р. Бюл.№5.

11. Пат.54747 Україна, UA Е02 D 3/12 ”Спосіб відновлення заобробного грунту тампонажем” Пат.54747 Україна, UA Е02 D 3/12 заявл.19.03.2002р, опубл.17.03.2003р. Бюл.№3.

Анотація

Ульченко Т.В. Високорухливі ін'єкційні розчини на модифікованому в'яжучому для захисту транспортних споруд від водопритоку. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.05 - будівельні матеріали та вироби. - Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, м. Дніпропетровськ, 2006.

У дисертації приведено теоретичне узагальнення і рішення практичної задачі, що є в розробці спеціальних розчинів підвищеної стійкості на модифікованій полімерній речовині для захисту транспортних споруд від водопритоку.

Визначено вплив компонентів полімерного розчину на величину коефіцієнта лінійного температурного розширення. Введення в якості модифікатора 10% полісульфідного каучука як найбільш ефективного дозволяє знизити КЛТР наповненої полімерної матриці на 24...27% при введенні цементу і на 31...34% при введенні до складу композиції цементного пилу, що наближає значення КЛТР алкілрезорцинової композиції до аналогічних значень бетону відновлюваної споруди.

Результати досліджень підтвердили доцільність введення до складу полімерного розчину в якості наповнювача цементного пилу, оскільки умови тверднення практично не чинять негативного впливу на формування міцної структури наповненої полімерної матриці ремонтних розчинів. Це визначає можливість використання розчинів на основі алкілрезорцину для ремонтно-відбудовних робіт на спорудах незалежно від ступеня їх обводненості.

При дослідженні адгезійної міцності полімерного розчину на основі алкілрезорцину встановлено, що руйнування зразків відбувається по бетону або носить змішаний характер. Руйнування зразків, викликаного відшаруванням полімерного розчину від бетону в зоні їхнього контакту, не відзначалося. адгезійна міцність контактного шару на обробленій поверхні бетонних зразків на 7...12% вище міцності адгезії полімерного розчину з природною бетонною поверхнею. При дослідах руйнування зразків відбувалося не по замоноліченій тріщині, а по новій поверхні в бетоні.

Мікроскопічними дослідженнями наповненого алкілрезорцинового розчину встановлено формування однорідної фібрилярної структури з високим ступенем щільності незалежно від умов отвердження, що сприяє підвищенню міцнісних властивостей матеріалу. У процесі отвердження полімерного розчину йдуть процеси зменшення розмірів крупнокристалічних новоутворень і розгортання глобул з переводом їх у лінійну будову.

Розроблена технологія ґрунтується на застосуванні полімерних композицій, особливістю яких є хімічна взаємодія з бетоном відновлюваного елемента споруди з формуванням у місцях контакту структурних зв'язків, що забезпечує відновлення експлуатаційних характеристик споруди і захист від впливу вологого середовища.

Ключові слова: алкілрезорцин, полімерний модифікатор, наповнювач, ін'єктування, захист від водопритоку.

Аннотация

Ульченко Т.В. Высокоподвижные инъекционные растворы на модифицированном вяжущем для защиты транспортных сооружений от водопритока. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.05 - строительные материалы и изделия. - Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, г. Днепропетровск, 2006.

В диссертации приведено теоретическое обобщение и решение практической задачи, состоящей в разработке специальных растворов повышенной стойкости на модифицированном полимерном связующем для защиты транспортных сооружений от водопритока.

Определено влияние компонентов полимерного раствора на величину коэффициента линейного температурного расширения. Введение в качестве модификатора 10% полисульфидного каучука, как наиболее эффективного, позволяет снизить КЛТР наполненной полимерной матрицы на 24…27% при введении цемента и на 31…34% при введении в состав композиции цементной пыли, что приближает значения КЛТР алкилрезорциновой композиции к аналогичным значениям бетона восстанавливаемого сооружения.

На основании качественного анализа реакций полимерной матрицы раствора на внешние нагрузки установлено, что ее прочность предопределяется прочностью связей в кристаллических решетках и плотностью их упаковки в занимаемом объеме, упругостью и прочностью контактов между структурными составляющими, количеством и сечением пор (дефектов), а также восстанавливающей силой, возникающей под действием внешней нагрузки вследствие релаксационных колебаний и сдвигов микро- и макроструктурных элементов. В результате этого повышается однородность и прочность инъекционного раствора.

Результаты исследований подтвердили целесообразность введения в состав полимерного раствора в качестве наполнителя цементной пыли, поскольку условия твердения практически не оказывают отрицательного влияния на формирование прочной структуры наполненной полимерной матрицы ремонтных растворов. Это определяет возможность использования растворов на основе алкилрезорцина для ремонтно-восстановительных работ на сооружениях независимо от степени их обводненности.

При исследовании адгезионной прочности полимерного раствора на основе алкилрезорцина установлено, что разрушение образцов происходит по бетону или носит смешанный характер. Разрушения образцов, вызванного отслоением полимерного раствора от бетона в зоне их контакта, не отмечалось. адгезионная прочность контактного слоя на обработанной поверхности бетонных образцов на 7…12% выше прочности адгезии полимерного раствора с естественной бетонной поверхностью. При испытаниях разрушение образцов происходило не по омоноличенной трещине, а по новой поверхности в бетоне.

При введении в состав полимерного раствора 15% цемента в качестве наполнителя наибольшая адгезионная прочность характерна раствору на смешанном песке средней крупности, причем снижение прочности при сдвиге в течение 100 циклов изменения температуры составило всего 4,2%, тогда как снижение адгезии раствора на мелком песке при 100 циклических изменениях температуры составило 23,9%. При введении в состав раствора цементной пыли в качестве наполнителя адгезионная прочность повышается (снижение прочности при сдвиге при 150 циклах составило 8,6%). Полученный эффект объясняется особенностями структуры контактного слоя полимерного раствора с цементной пылью на песке средней крупности.

Микроскопическими исследованиями наполненного алкилрезорцинового раствора установлено формирование однородной фибриллярной структуры с высокой степенью плотности независимо от условий отверждения, что способствует повышению прочностных свойств материала. В процессе отверждения полимерного раствора идут процессы уменьшения размеров крупнокристаллических образований и разворачивания глобул с переводом их в линейное строение.

Несущая способность восстановленных образцов незначительно зависит от исходной прочности бетона, т.е. образцы с низкой (20 МПа) и высокой (30 МПа) исходной прочностью при повторном испытании выдержали практически одинаковый уровень разрушающей нагрузки. Это объясняется тем, что при повторном испытании в работу включается уже не весь бетон, а лишь приповерхностные слои берегов трещин. По этой причине общая несущая способность образца больше определяется адгезионной прочностью полимерного раствора, чем когезионной прочностью бетона.

Разработанная технология основывается на применении полимерных композиций, особенностью которых является химическое взаимодействие с бетоном восстанавливаемого элемента сооружения с формированием в местах контакта структурных связей, что обеспечивает восстановление эксплуатационных характеристик сооружения и защиту от воздействия влажной среды.

Ключевые слова: алкилрезорцин, полимерный модификатор, наполнитель, инъектирование, защита от водопритока.

Abstract

Ulchenko T.V. The high mobility injection solutions on modified binding for protection of transport constructions from water production. - Typescript.

The dissertation for competition of a degree of candidate of technical sciences. Speciality 05.23.05 - building materials and products. - Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture, Dnepropetrovsk, 2006.

Theoretical generalization and solving the practical problem, consisting in developing special solutions of enhanced stability on modified polymeric binding agents for protection of transport constructions from water production is brought in the dissertation.

The influence of components of polymeric mortars on the value of the coefficient of linear expansion (CLE) is determined. Adding 10% polysulfide rubber as the most effective modifier allows reducing the CLE of pervaded polymeric matrix on 24-27% when entering cement and on 31-34% when entering cement dust in the composition approaching the CLE of alkylresorcinol composition to the similar values of the CLE of concrete of the restored construction.

On the basis of qualitative analysis of response of polymeric matrix solution to outside forces it is determined that the strength of the matrix depends on the strength of the links in crystal lattice, its packing density, elasticity and strength of contacts among structural components, quantity and shapes of pours, as well as restoring forces occurring under outside load as a result of relaxation fluctuations and micro- and macro element shears. This results in increasing homogeneity and strength of injection solution.

The investigation results confirm advisability of entering cement dust as filler into polymeric solution because the hardening conditions don't have negative influence on forming strong structure of complete polymeric matrix of repairing mortars. This finds possibility of using the solutions on alkyl resorcinol basis for repairing structures independently of water production rate.

During investigation of adhesion strength of polymeric solution on the basis of alkylresorcinol it is found that destruction of samples take places in concrete or has mixed type. The destructions of the samples caused by delamination of polymeric solution from concrete in contact zone are not registered. The adhesion strength of the contact layer on the treated surface of the concrete samples is 7…12% higher than the adhesion strength of polymeric solution with natural concrete surface. During tests the destruction of the samples was on new concrete surface and not along the repaired crack.

When entering 15% of cement as filler in polymeric composition the highest adhesive strength has mortars with mixed medium size sand, the reduction of shearing strength after 100 cycles of temperature change was only 4,2% whereas the reduction of adhesion strength of mortar with fine sand after 100 cycles of temperature change was 23,9%. After entering cement dust as filler into the mortar the adhesive strength raised (the reduction of shearing strength after 150 cycles was 8,6%). The given effect can be explained by special structure of contact layer of polymeric solution with cement dust and medium size sand.

Microscopical investigations of filled alkylresorcinol solution showed forming uniform fibrillar structure of high density regardless of hardening conditions which promote increasing material strength features. During hardening polymeric solution the processes of decreasing sizes of macrocrystalline formations and turning the globules and moving them to linear structure are developed.

The bearing capacity of repaired samples slightly depends on starting strength of concrete, that is samples with low (20MPa) and high (30 MPa) starting strength after repairing showed practically the same level of breaking load. This can be explained by the fact that during the second test not all the concrete is involved in work but only the surface layers of crack sides. That is why the total bearing capacity more depends on adhesion strength of polymeric solution than cohesive strength of concrete.

The developed technology is based on using polymeric compositions which peculiar properties are chemical reactions with concrete of restored element and forming the structural links in contact zones that provide recovery of operational functionality of construction and protection from wet environment influence.

Keywords: alkylresorcinol, polymeric modifier, filler, injection, water production protection.

Размещено на Allbest.ru