Публикация в журнале МОСТОВЫЕ СООРУЖЕНИЯ  XX I  В Е К  — 1 ( 5 7 ) 2 0 2 3

Гидроизоляционное покрытие (далее — покрытие) является неотъемлемой частью пролетных строений мостовых сооружений, которое призвано защитить от влаги конструкционные материалы, обеспечить долговечность и безопас­ность сооружения. До недавнего времени контроль качества покрытия на мостах сводился к осмотру его поверхности без дорожного покрытия и обследованию наружной части пролетных строений с целью обнаружения следов протека­ния воды: высолов бетона или потеков ржавчины.

В 2021 году впервые в истории транспортной отрасли принят ГОСТ Р 59181 «Дороги автомобильные общего пользова­ния. Мостовые сооружения. Методы неразрушающего контроля сплошности диэлектрических гидроизоляционных по­крытий на пролетных строениях». Проведение неразрушающего контроля в соответствии с требованиями национального стандарта позволяет обнаруживать дефекты в любых диэлектрических покрытиях, обеспечить достоверную оценку каче­ства гидроизоляционных работ, проверять качество отремонтированных участков покрытия до устройства последующего слоя дорожной одежды.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СТАНДАРТА

Стандарт распространяется на диэлектрические ги­дроизоляционные покрытия из мастичных, рулонных и полимерных материалов и устанавливает методы не­разрушающего контроля их сплошности после устрой­ства на плитах проезжей части мостов, выполненных из стали или железобетона. В разработке ГОСТ Р 59181- 2021 активное участие принимали генеральный дирек­тор ООО «К-СИСТЕМС ГРУПП» Александр Дубровский и научный сотрудник Уральского федерального универ­ситета к. х. н. Иван Сипатов.

Окончательная редакция национального стандарта, подготовленная совместно с экспертным сообществом — теоретиками и практиками мостостроения, учиты­вает возможности электрических методов для поиска дефектов в диэлектрических покрытиях или защитно- сцепляющих слоях и специфику выполнения работ на мостовых сооружениях. Эффектом от внедрения нового национального стандарта должно стать увеличение меж­ремонтных сроков мостов за счет обнаружения 100% дефектов покрытия и их устранения до устройства вы­шележащего слоя дорожной одежды. Следствием при­менения данного национального стандарта также будет повышение эффективности затрат на строительство, ремонт, капитальный ремонт и реконструкцию мостовых сооружений, а также улучшение качества жизни всех со­отечественников и гостей РФ.

ВИЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ НЕДОСТАТОЧНО

Гидроизоляционные покрытия защищают конструктив­ные элементы мостов, а также зданий жилого и произ­водственного назначения. Сплошность (герметичность) таких покрытий — ключевой параметр, характеризующий их качество. Наиболее часто дефекты покрытий на мостах располагаются вблизи конструктивно сложных участков (воронки водоотводных трубок, сопряжения с цоколями дорожных ограждений и т.п.). Кроме того, риск возник­новения дефектов в покрытии многократно возрастает при допуске техники и рабочих для проведения смежных работ, кроме устройства последующего слоя дорожной одежды. Все это обуславливает острую необходимость в проведении инструментального контроля не только сразу после устройства покрытия, для подтверждения его каче­ства, но и непосредственно перед началом устройства по­следующего слоя дорожной одежды.

При этом в принятых ранее нормативных документах [1-3] контроль качества гидроизоляционных покрытий на плитах проезжей части мостов ограничен лишь визу­альным контролем, а приемку гидроизоляционных работ осуществляют по актам освидетельствования скрытых работ. К сожалению, в действующих общестроительных нормативных документах Минстроя России [4-5] также отсутствуют требования по инструментальному контро­лю качества выполненных гидроизоляционных работ. Учитывая прямую корреляцию качества покрытия и долговечности дорожной одежды, а также наличие не­разрушающих методов контроля и их подтвержденную эффективность, визуального контроля недостаточно, чтобы гарантировать сплошность покрытий.

Известные методы поиска дефектов (гидроиспытания, инфракрасная термография и электровекторное карти­рование) требуют более или менее существенного ув­лажнения поверхности покрытий, подлежащей контро­лю. Однако они неприменимы на мостах по следующим причинам:

  • требуется большой объем воды из-за уклона;
  • точность определения местоположения дефекта низ­кая, т.к. точки проникновения воды и ее проявления обычно не совпадают;
  • требуется сушка покрытия для выполнения последую­щих ремонтно-строительных работ;
  • на участках с дефектами возможно проникновение воды к плитам проезжей части.

Вода и водные растворы пагубно влияют на конструк­ции из бетона и стальные конструкционные элементы мостов. Особенно негативное воздействие происходит при переходе температуры через нулевую отметку, т.к. объем воды при замерзании изменяется на 9-10%.

Основные функциональные требования к покрытиям следующие:

  • водо- и воздухонепроницаемость при любых условиях;
  • совместимость с асфальтобетонной смесью и хорошая адгезия между конструкцией мостового сооружения и асфальтобетонной смесью;
  • механическое сопротивление действию нагрузки и те­плового расширения;
  • сопротивляемость действию противогололедных реа­гентов;
  • устойчивость к воздействию высоких температур в процессе укладки горячей асфальтобетонной смеси.

В современных условиях для контроля сплошности по­крытий применяют электроискровой и электролитический методы. ГОСТ Р 59181 устанавливает правила проведения контроля сплошности покрытий данными методами на пролетных строениях мостов. Оба метода позволяют об­наруживать точное местоположение дефекта в покрытии.

При этом для осуществления контроля сплошности по­крытий на мостах электроискровой метод более эффек­тивен, чем электролитический, по следующим причинам:

  • охватывает больший диапазон толщин покрытий — от 0,2 до 8,0 мм;
  • более высокая скорость проведения контроля;
  • отсутствие необходимости использовать электролит;
  • возможность проведения контроля покрытия под лю­бым углом.

ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО МЕТОДА

Эффективность применения электроискрового метода для обнаружения дефектов в покрытиях проверяли в ходе натурных испытаний в аттестованной лаборатории ООО «МИП «НИЦ Мостов и Сооружений» при непосред­ственном участии научных сотрудников МАДИ и произво­дителей гидроизоляционных материалов. Работы прово­дили на железобетонных и стальных объемных моделях плит проезжей части мостов с покрытиями из мастичных, рулонных и полимерных материалов. Для реализации электроискрового метода контроля использовали де­фектоскоп «Изотест 2.0». Испытания подтвердили отсут­ствие разрушающего действия электроискрового метода на покрытия даже при высоковольтном воздействии при сверхнормативной выдержке электрода на одном участ­ке поверхности: в течение 30 с под напряжением до 30 и 40 кВ на стальных и железобетонных образцах соответ­ственно. При этом нормативная скорость перемещения электрода входе контроля — 0,2-0,3 м/с. Дополнитель­но проводили оценку влияния электроискрового метода на адгезию покрытий к объемным образцам плит про­езжей части из стали и железобетона. Все проходившие испытания покрытия показали: до и после высоковольт­ного воздействия уровень адгезии лучше, чем предписы­вают нормативные требования. Таким образом, на­турные испытания в аттестованной лаборатории ООО «МИП «НИЦ Мостов и Сооружений» подтвер­дили эффективность электроискрового метода для обнаружения дефектов (проколов, порезов) в покрытиях разных типов, с использованием электроискрового дефектоскопа «Изотест 2.0» производства ООО «К-СИСТЕМС ГРУПП».

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Рис.4

Рис.5

Рис.6

Испытания по обнаружению дефектов в битумных ру­лонных и полимерных покрытиях, устроенных на плитах проезжей части вновь возводимых и реконструируемых мостов, подтвердили результаты натурных испытаний, касающиеся эффективности электроискрового метода. При обследовании покрытий на мостах были выявлены группы видимых и плохо различимых при визуальном контроле дефектов (рис. 1, 2). К первой группе относят­ся повреждения острыми предметами (рис. 3) и тяжелой техникой, ко второй — непроверенные стыки рулонной гидроизоляции (рис. 4) и перегретые участки (рис. 5), дефекты вблизи водоотводных трубок, а также участки вблизи сопряжения с опорами ограждений (рис. б). Ис­пытания также подтвердили, что для электроискрового метода мелкозернистая посыпка на поверхности покры­тия не мешает проведению контроля.

ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ НА МОСТАХ

Результаты испытаний электроискрового метода для контроля сплошности покрытий на мостовых со­оружениях позволили внести новые требования в национальный стандарт. Во избежание повреждения качественного покрытия в ГОСТ Р 59181 добавлено требование о необходимости исключить перемеще­ние по поверхности покрытия техники, инструмента и оборудования, кроме случаев устранения выявленных дефектов в покрытии (без риска его повреждения), а также исключить производство иных работ, кроме устройства дорожной одежды.

Таким образом, для проведения контроля покрытия целесообразно соблюдать следующие правила:

  • проводить контроль после устройства покрытия;
  • для выявления неочевидных или трудноразличимых дефектов покрытия необходимо в первую очередь обследовать проблемные участки — места вблизи деформационных швов, воронок водоотводных тру­бок, нахлестов слоев гидроизоляции, сопряжения с цоколями дорожных ограждений, у стыков с бортовым камнем и сменных укладок и другие конструктивно сложные участки;
  • проводить контроль после проведения смежных ра­бот (установка опор освещения, ограждений и т.п.) или допуска техники на незащищенную поверхность покрытия и/или непосредственно перед укладкой следующего за покрытием слоя дорожной одежды (позволит разграничить ответственность между под­рядными организациями);
  • контроль сплошности покрытия следует проводить в объеме, соответствующем требованиям заказчика: полностью или на основе многоступенчатых выбороч­ных методов контроля по ГОСТ Р ИСО 2859-1.

Планы контроля, устанавливающие объемы выборки на ступенях контроля, критерии приемки и контроль­ный уровень качества должны быть указаны заказ­чиком, согласованы остальными заинтересованными сторонами и указаны в технологическом регламенте, разработанном применительно к каждому мостовому сооружению. Это согласуется с требованиями, изло­женными в [3]. Решение о качестве покрытия и по­следующих мероприятиях по его контролю следует принимать с учетом соответствия зафиксированного качества установленному в технологическом регла­менте контрольному уровню.

СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ГИДРОИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ

Электрические методы активно используют во всем мире для контроля сплошности (герметичности) по­крытий на металлических (токопроводящих) и бетон­ных (условно токопроводящих) основаниях с целью обнаружения в них дефектов, приводящих к проникно­вению воды и как следствие — к коррозии или эрозии конструктивных элементов сооружений. Использование электрических методов регламентировано, в частности, для контроля качества защитных покрытий на железно­дорожных мостах в соответствии с распоряжением ОАО «РЖД» [6].

Суть электрических методов — электролитического и электроискрового — состоит в том, что гидроизоляцион­ные материалы, используемые при устройстве дорожной одежды мостов, являются диэлектриками, а плиты про­езжей части, выполненные из стали или железобето­на, — токопроводящими основаниями. Таким образом, дефектоскоп (прибор для измерения сплошности по­крытия) фиксирует электрический пробой в том месте, где имеется дефект диэлектрического покрытия, напря­жением, приложенным между токопроводящим основа­нием и расположенным на покрытии электродом. При этом электролитический метод применим для контроля качества покрытия только на стальных плитах проезжей части, а область применения электроискрового метода шире, как можно видеть в табл. 1.

Табл. 1. Характеристики электрических методов контроля

Параметр Электролитический метод Электроискровой метод

Материал плиты проезжей части

сталь

сталь или железобетон

Толщина покрытия, мм

ДО 1

от 0,2 до 8,0

Положение покрытия

с уклоном, достаточным для притока электролита в зону контакта электрод-покрытие

с любым уклоном

Нормальная скорость обследования, м2/ч

до 600 при ширине электрода 1 м

до 1000-1200 при ширине электрода 1 м

 

ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП «ИЗОТЕСТ 2.0» — ГАРАНТИЯ ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ

Электроискровые дефектоскопы «Изотест 2.0» про­изводит ООО «К-СИСТЕМС ГРУПП» — отечественный разработчик систем предупреждения протечек «Изо­тест», резидент Сколково.

Электроискровой метод контроля позволяет с высо­кой точностью обнаружить местоположение каждого дефекта независимо от природы и времени его воз­никновения до момента устройства вышележащего слоя дорожного покрытия или иного слоя материа­ла (грунта, настила). Электроискровой дефектоскоп «Изотест 2.0» является точным и надежным инстру­ментом для специалистов неразрушающего контроля, который позволяет обеспечивать 100-процентную гарантию качества сдаваемых гидроизоляционных ра бот. На сегодня с помощью электроискрового дефекто­скопа «Изотест 2.0» проверено более б 000 000 м2 гидроизоляционных покрытий.

Применение электроискрового дефектоскопа «Изо­тест 2.0» позволяет работать со всеми типами совре­менных покрытий, не имеющих в своем составе токо­проводящих пигментов и наполнителей, производить работы по абсолютно сухому покрытию (то есть еще до возникновения протечки). Электроискровой дефекто­скоп «Изотест 2.0» позволяет обнаруживать дефекты на ранней стадии их возникновения с размером от уко­ла канцелярской булавкой и больше, при этом точность определения участка с дефектом составляет до + 0,1 мм.

Электроискровой дефектоскоп «Изотест 2.0» при­меняют при приемочном, периодическом (сезонном) и внеплановом контроле сплошности (герметичности) покрытий. Своевременное проведение инструменталь­ного контроля позволяет устанавливать ответственных за некачественное выполнение гидроизоляционных работ или нарушение сплошности ранее проверенных

ЛИТЕРАТУРА:

  1. ГОСТ 32731-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению строительного контроля. М.: Стандартинформ, 2014.
  2. СП 79.13330.2012 Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний. Актуализированная редакция СНиП 3.06.07-86 (с Изменениями №№1, 2, 3,4) М.: Минрегион России, 2012.
  3. СТО Н0СТР0Й 2.29.113-2013 Мостовые сооружения. Устройство покрытий на мостах и искусственных сооружениях. М.: Н0СТР0Й, 2013.
  4. СП 17.13330.2017 Кровли. Актуализированная редакция СНиП П-26-76 (с Изменениями №№1, 2,3). М.: Стандартинформ, 2017.
  5. СП 48.13330.2019 Организация строительства (с Изменением №1). М.: Стандартинформ, 2020.
  6. Распоряжение ОАО «РЖД» от 29.04.2019 г. № 797/р.

Ознакомиться с версткой статьи