Бетон құрылымды ғимараттар: Су өткізбейтін шешімдер

Неге бетон құрылымды ғимараттар біріктірілген су өткізбейтін жобалауды талап етеді?

Қабықша парадоксы: Жоғары беріктікті бетон әдетте су өткізбейді

Құрылымдық тұрғыдан берік болғанымен, болат суға ұшыраған кезде нағыз әлсіздігі бар — әсіресе қосылыстар, жиектер және бекіткіштердің өтетін орындары сияқты қиындық туғызатын аймақтарда. Көбінесе коррозия ылғалға ұшырау нәтижесінде пайда болады, осы ылғал әсері болатты уақыт өте келе бұзып, ұзақ мерзімді тұрақтылығын төмендетеді. Монолитті материалдарда мұндай проблемалар болмайды, ал болаттан жасалған ғимараттар түйіндемелердің мыңдаған жеке байланыстарының қаншалықты сенімді екендігіне толығымен тәуелді. Бұл проблема термиялық кеңеюмен де күшейеді. Тәулік ішінде температураның өзгеруінен герметиктерге кернеу түседі, бұл компоненттер арасында тез тозуға және микроскопиялық саңылаулардың пайда болуына әкеледі. Осы негізгі мәселеге байланысты су өткізбейтіндікті кейіннен қосу мүмкін емес. Сондықтан оны ғимараттың құрылысын бастамас бұрын бастапқы дизайн процесінің бір бөлігі ретінде, жеке шешімдерді емес, біртұтас жүйелік шешім ретінде қарастыру қажет.

Қабаттасқан қорғаныс принципі: Ауа, бу, су және жылу кедергілерінің ықпалдастырылуы

Шынайы қорғаныс қабығының төзімділігі тек төрт өзара байланысты кедергілерді мақсатты түрде интеграциялау мен реттеу арқылы ғана пайда болады:

• Ауа кедергілері , олар конвективті ылғал тасымалын және бақыланбайтын ауа сорылуын тоқтатады
• Бу тежегіштер , қабырға немесе шатыр құрылымдары ішіндегі конденсация қаупін басқару үшін құрылған
• Су қорғау пленкасы , көлемді сұйық сумен өтуден қорғау үшін құрылған
• Жылу оқшаулау , нүктенің шығу орнын бақылау және конденсация қаупін азайту үшін маңызды

Қабаттардың бір-бірінен жеке немесе тіпті бір-біріне қарсы жұмыс істеуі кезінде проблемалар туындайды. Дұрыс герметикатталмаған ауа кедергілерінде не болатынын қарастырыңыз. Ішкі жағынан келетін ылғал бу бақылау құрылғыларынан сыртқа шығып, қабырғалардың тереңдігінде қауіпті түрде жиналуы мүмкін. Кімнің болса да назарына түскенге дейін ауыр зиян әлдеқашан пайда болған болады. Құрылыс саласы бұл жағдайды жақсы біледі. Зерттеулер көрсеткендей, дұрыс интеграцияланған жүйелері бар ғимараттарда қабықшаларына байланысты проблемалар кездеспейді, ал кездейсоқ, «жамылғы» әдістермен салынған ғимараттарда олардың саны шамамен 60 пайызға көп болады. Бұл компоненттердің бірлесіп жұмыс істеуі тек идеалды ғана емес, сонымен қатар ұзақ мерзімді жұмыс істеу үшін тәжірибелік түрде міндетті.

Болат құрылымды ғимараттар үшін көшет және қабырға герметикаттауының ең жақсы тәжірибелері

Гибридті герметикаттау жүйелері: жетілдірілген герметиктерді механикалық бекітумен қосу

Балқытылған болат конструкциялардың тұрақтылығы гибридтік герметикалау жүйелеріне негізделеді — термиялық қозғалысқа, желдің көтеруші әсеріне және циклдық жүктемеге шыдау үшін химиялық адгезия (мысалы, силиконды немесе полиуретанды герметиктар) мен механикалық анкерлеуді стратегиялық түрде үйлестіру. 2023 жылғы Өнеркәсіптік Орнату Есебі . Негізгі іс-әрекеттерге мыналар жатады:

• Болат негізіне арналған коррозияға төзімді бұрандалы бекітпелерді (мысалы, штайнс етік болат немесе керамикалық қаптамалы көміртекті болат) белгілеу
• Бекітпе басының астында үздіксіз, біркелкі герметик таспа қолдану алдын ала өрнектеу
• Сызықтық тығыздағыштың бүтіндігін сақтау үшін тұрақты моментті (15–20 ft-lbs) қолдану — артық бұрандалау герметиктарды 40% төмендетеді, ал жеткіліксіз бұрандалау сыртқы заттардың енуіне әкеледі

Күрделі қолданыстар үшін қаттылықтан кейін ұзару қабілеті ◊300% құрайтын эластомерлік герметиктар қазір стандарт болып табылады; олар үздіксіздіктің жоғалуынсыз конструкциялық ығысуға икемділік көрсетеді.

Жіктерге, бекітпелерге және жиектеу детальдарына арналған ASTM E2141 және SMACNA-ға сай протоколдар

ASTM және SMACNA стандарттарына сәйкестік қаптаманың көптеген уақытынан бұрын шығуын—әсіресе жоғары қауп-қатерлі қосылыстарда—болдырмауға мүмкіндік береді. Бұл протоколдар дизайн, техникалық сипаттама және салада орындалу бойынша біркелкілікті қамтамасыз етеді:

• Тігіс өңдеу : Тігістердің минималды 2,5 см-лік беттесуі; тігістер арасындағы қашықтық 30 см-ден аспауы керек
• Бекіткіштерді орналастыру : Қырлы бетке орнатылатын винттар неопрен сақиналарымен жабдықталуы керек; жазық панельге орнатылатын бекіткіштер EPDM сақиналарын талап етеді
• Периметр қорғауы : Қырларда, шатырдың етегінде және қабырғаларда лок-стріп сыртқы профилдері бутылдық лентамен үздіксіз герметизацияланады

SMACNA-ның 2024 жылғы нұсқаулықтары сонымен қатар барлық өткізгіштерде екіншілік жабындарды және кеңею жіктерінде ең аз 2 дюймдық герметиктелген саңылауларды қажет етеді. Соңғы растау үшін тұрғының рұқсатын алу алдында ASTM D5957 стандарты бойынша жер бетіндегі су сынағын жүргізу қажет.

Болат құрылымдық жабындар үшін жоғары өнімді суға төзімді мембраналар мен қаптауларды таңдау

Жабынның суға төзімділігінің бұзылуы — болат құрылымды ғимараттарда жабыннан су ағуының негізгі себебі

Барлық болат ғимараттардағы көпшілік шатырлардың бұзылуының жартысынан астамы нақты түрде адгезия (тұрақтылық) мәселелеріне байланысты, бұл туралы Құрылыс қорғаныс кеңесі 2023 жылы ескерткен болатын. Шатыр қабаттары осы болат қабаттарынан кетіп қалған кезде не болады? Су капиллярлық әсер арқылы кішкентай саңылаулар арқылы ішке тартылады, бұл коррозия процесстерін дұрыс бекітілген жүйелерге қарағанда шамамен үш есе жылдамдатуы мүмкін. Бұл құбылыс бірнеше себептерге байланысты болады. Біріншіден, егер беттер дұрыс дайындалмаған болса — мысалы, қалдық өндіріс қабығы немесе қосымша қорғасын қалдықтары әлі де бар болса, бұл қателік болып табылады. Екіншіден, температураның өзгеруі кезінде қаптау қабаттары болат негізімен салыстырғанда әртүрлі жылдамдықпен кеңейеді. Сонымен қатар, кейде материалдар бір-бірімен үйлесімсіз болады, әсіресе отқа төзімді заттар белгілі бір изоляциялық өнімдермен араласқан кезде. Сондықтан көптеген мамандар кеңістіктің үлкен аумағына қаптау қабатын қолданудың алдында ASTM D4541 стандарты бойынша кішкентай бөліктерде тарту сынағын жүргізуін ұсынады. Бұл қосымша қадам сияқты көрінуі мүмкін, бірақ осы мәселелерді ерте анықтау кейінірек көп ақша мен уайымды құтқаруға көмектеседі.

Эластомерлік рефлекторлық қабықтар мен сұйық қолданылатын битумдық мембраналар: тұрақтылық, рефлекторлық қасиеттер және үйлесімділік арасындағы компромисс

Өндірістік қорғау үшін орташа, жұмыс істеу және негізгі қабатқа тән факторларды қатаң бағалау қажет:

Эластомерлік қабырға қаптамалары — акрилдік, кремний органикалық немесе екеуінің қоспасы болса да — температураның өзгеруіне байланысты көп қозғалыс болатын жерлерде өте жақсы жұмыс істейді. Олар ұлғаю мен сығылу құбылыстарын реттеуге көмектеседі, сонымен қатар қалалық аймақтарда байқалатын қиындық туғызатын «жылу аралы» әсерін азайтады. Дегенмен, бұл қаптамалардың әсіресе интенсивті адам ағымы бар аймақтарға орнатылған кезде редовы түрде бақылануы қажет. Басқа жағынан, битумдық мембраналар уақыт өтуімен аз қозғалысқа ұшырайтын төбелер үшін өте жақсы су өткізбейтін қабырға қаптамасын қамтамасыз етеді. Кемшілігі неде? Бұл материалдар орнату шарттары мен нақты климаттық талаптары бойынша өзіндік қиындықтарға ие. Кез келген белгілі бір қаптама жүйесін таңдағанға дейін, осы нақты орналасқан жерге арналған ASTM C836 сәйкестік сынақтарын жүргізу мен толық климаттық бағалау жасау міндетті түрде қажет. Осы қадамдарды өткізбеу кейінірек әртүрлі проблемаларға әкелуі мүмкін.

Балалық кезеңіндегі азық-түлік беру құралдарын таңдау

Су сорғыларының жиі кездесетін орындарын анықтау мен алдын алу — болашақта болат құрылымдардың ұзақ мерзімді пайдаланылуын қамтамасыз ету үшін маңызды. Көбінесе су сорғылары болжанатын орындарда басталады. Мысалы, ашық терезелер, желдеткіштер және трубалар сияқты элементтердің шатыр арқылы өтетін жерлерін қарастырыңыз. Сонымен қатар, бекіткіш тесіктері, панельдердің қосылу жерлеріндегі жиектер мен су қабылдағыштардың шатыр шетімен қосылатын жерлерін бақылаңыз. Бұл аймақтар суға тұрақсыз болады, себебі капиллярлық әсер, күшті желмен ұшырылатын жаңбыр немесе температураның айырмашылығы нәтижесінде конденсация пайда болады. Ақауларды ерте анықтау үшін регулярлық көрінетін тексерулер ең тиімді әдіс болып табылады. Беттер бойынша коррозия белгілерін, күтпеген жерлерде су жиналуын немесе күшті жаңбырдан кейін қабырғалар ішінде пайда болған дақтарды іздеңіз. Тағы бір тиімді құрал — инфрақызыл түсіру, ол көзге көрінбейтін изоляция қабаттарының ішінде немесе қабырға қуыстарының артында жасырынған ылғалды анықтауға көмектеседі.

Алдын алу үшін интеграцияланған, практикада дәлелденген стратегияларға негізделеді:

1. Мақсатты герметиктің жаңартылуы : Эластомерлік герметиктерді бекіткіштердің басына және жиектердің өтпелі бөліктеріне қолданыңыз; материалдың созылуының төмендеуіне байланысты әрбір 3–5 жылда қайта қолданыңыз.
2. Жылулық тұрақты қабырға-желдеткіштер : Салқын көпірлерін жою үшін және оған байланысты конденсацияны болдырмау үшін шатырдан қабырғаға өтулерге орнатыңыз.
3. Инженерлік су ағызу жүйесі : Ойыстардың ең аз көлбеулігі 1:500 қатынасында болуы керек, сонымен қатар ластануға қарсы қорғағыштарды қамтиды; су ағызылуы құрылыс негізінен кемінде ◊1,5 метр қашықтықта болуы керек.

Құрылыс объектілерін басқару зерттеулері кварталдық тексеру протоколдарын осы кедергілердің күшейтілуімен үйлестіру арқылы су ағып кетуге байланысты жөндеу шығындарын 63%-ға азайтатынын растайды.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Неге болат конструкциялы ғимараттарда суға қарсы қорғау маңызды?

Суға қарсы қорғау болат конструкциялар үшін өте маңызды, өйткені ылғалдың әсері коррозияға әкеледі, бұл уақыт өте келе конструкциялық беріктіктің төмендеуіне себеп болады. Ұзақ мерзімді жұмыс істеу мен сенімділікті қамтамасыз ету үшін суға қарсы қорғауды дизайнға интеграциялау қажет.

Темірбетон құрылымдарында тиімді су өткізбейтіндікті қамтамасыз ету үшін негізгі кедергілер қандай?

Тиімді су өткізбейтіндік ауа кедергілерін, булдың тежегіштерін, су өткізбейтін мембраналарды және жылу оқшаулауын интеграциялауды қамтиды. Бұл кедергілер ылғалдың енуін болдырмау және конденсация қаупін реттеу үшін бірлесіп жұмыс істейді.

Темірбетон құрылымдарындағы үйлердің шатырынан су ағуының себептері қандай?

Темірбетон құрылымдарындағы үйлердің шатырынан су ағуы жиі қаптама мембраналарының темірбетондық декелерден босауы – яғни адгезиялық сәтсіздіктен туындайды. Бұл бетті дұрыс дайындауға назар аудармау, үйлесімсіз материалдар немесе температураның әсерінен пайда болатын кеңею мен сығылу салдарынан болуы мүмкін.

Эластомерлік герметиктерді қанша жиі қайта қолдану керек?

Эластомерлік герметиктердің тиімділігін сақтау үшін оларды 3–5 жылда бір рет қайта қолдану керек, өйткені олардың материалдарының созылу қасиеттері уақыт өте келе нашарлайды.