Аэродромные покрытия. Решения для ремонта
Аэродромное покрытие – это специальная конструкция, которая воспринимает воздействия и нагрузки от воздушных судов, эксплуатационных факторов и природных воздействий. Выделяют два основных вида аэродромных покрытий: жесткие (покрытия из упругих материалов, которые распределяют нагрузки от воздушного судна на большую площадь из-за высокой прочности на изгиб) и нежесткие (конструкции, имеющие малую прочность на изгиб, но большую прочность на сжатие, передающие нагрузки от воздушного судна на относительно небольшую площадь грунтового основания.
Проблемы с аэродромными покрытиями:
Шелушение поверхности из-за циклов замораживания/оттаивания и механических нагрузок;
Выбоины и раковины из-за динамических нагрузок;
Трещины (сквозные) из-за воздействия сульфатов;
Трещины (сквозные) из-за щелочно-силикатной реакции;
Эрозия поверхности в жарких климатах в условиях песков;
Отслоение верхнего слоя покрытия и усадочные трещины (микротрещины) из-за бетонирования при высоких температурах и неправильного ухода. Такие трещины имеют свойства постепенно увеличиваться в глубину и длину и часто разветвляются в разных направлениях;
Отслоение верхнего слоя покрытия из-за воздействия на него размораживающих составов и солей;
Сколы кромок плит и разрушение швов из-за циклов замораживания/оттаивания и механических нагрузок;
Отслоение верхнего слоя покрытия из-за воздействия на него топливных или масляных химикатов;
Разрушение плит в результате силовых нагрузок;
Уступы в швах и трещинах из-за поднятий плит;
Просадки и проломы плит из-за потери несущей способности основания или грунта;
Разрушения заполнителя швов из-за низкой температурной устойчивости заполнителя;
Оголение арматуры из-за разрушения защитного слоя бетона.
Техническое решение при слабом шелушении поверхности и защита от топливных химикатов и солей
Для решения данных проблем и предотвращения их дальнейшего развития используются проникающие пропитки для аэродромных покрытий. Пропитка для аэродромного покрытия может быть нанесена в сжатые сроки (покрытие можно эксплуатировать немедленно после нанесения) и этот вариант является очень экономичным. Для предотвращения проникновения размораживающих составов, солей, масел и топливных химикатов в бетонную плиту также следует использовать пропитки. Наилучшие и наиболее экономичные результаты достигаются при использовании системы из одного или двух слоев проникающей пропитки с последующим нанесением одного или двух слоев пленкообразующей пропитки для аэродромного покрытия. Эти два типа пропиток создают синергический эффект, в котором проникающая пропитка гидроизолирует и защищает бетон «в толще плиты», а пленкообразующая пропитка защищает поверхностный слой от проникновения в него различных химикатов и агрессивных веществ.
Gem-Gard SX (Джем-Гард СИкс) – это проникающая пропитка на основе силоксанов, предназначенная как для предотвращения разрушения бетона из-за циклов замораживания/оттаивания, так и для предотвращения проникновения в бетон солевых составов и других агрессивных веществ. Средний срок эксплуатации такого покрытия составляет 5 лет, после чего нанесение пропитки на аэродромное покрытие необходимо повторить. Gem-Gard SX (Джем-Гард СИкс) используется уже более 15 лет Транспортными Департаментами разных стран, включая Транспортный Департамент штата Нью-Йорк и Транспортный Департамент штата Альберта (Канада). Также данная пропитка для бетона отлично себя зарекомендовала в защите бетонных полов паркингов от хлоридов и проникновения воды в толщу бетонных полов. Gem-Gard SX (Джем-Гард СИкс) был испытан Департаментом Авиации Польши и был утвержден для применения на аэродромных покрытиях гражданских аэропортов Польши. Так в 1997 году в Польше Gem-Gard SX (Джем-Гард СИкс) был нанесен на 120000 м2 аэродромных покрытий, а в 1998 году покрытая площадь составила 300000 м2.
Ниже приведены фотографии, где показан ремонт покрытий на аэродромах Щецин и Демблин в Польше:
Gem-Seal MB (Джем-Сил МБ) – это акриловая пленкообразующая пропитка для аэродромных покрытий, которая защищает бетон от проникновения в него солевых составов, используемых для оттаивания покрытий. После нанесения Gem-Seal MB (Джем-Сил МБ) поверхность не становится скользкой. Основная сфера применения данной пропитки – это защита бетонных поверхностей от топлива, масел, солевых составов и различных агрессивных химикатов. Также пропитка Gem-Seal MB (Джем-Сил МБ) используется при строительстве и ремонте мостов отдельно, либо в комбинации с пропиткой Gem-Gard (Джем-Гард).
Наиболее эффективным методом защиты аэродромного покрытия от химической атаки является нанесение одного слоя Gem-Gard SX (Джем-Гард СИкс) с последующим нанесением второго слоя Gem-Seal MB (Джем-Сил МБ). Данная система имеет период эксплуатации в высоконагруженных местах около 5-6 лет, в менее нагруженных – около 10 лет, после чего рекомендуется повторить нанесение системы.
Техническое решение при среднем разрушении аэродромного покрытия глубиной 6-20 мм
При эксплуатации аэродромного покрытия на его поверхности образуются микротрещины, которые со временем увеличиваются в размерах и приводят разрушению поверхности покрытия. Толщина разрушенного слоя может составлять от нескольких миллиметров до 10 миллиметров и более. Большие частицы песка или небольшие частицы щебня, освобождающиеся при таких разрушениях, представляют серьезную опасность для двигателей самолетов. Для ремонта поврежденных участков с глубиной 6-20 мм рекомендуется использование тонкослойных покрытий, как наиболее экономичный и быстрый метод ремонта аэродромного покрытия. Gem-Crete HDO (Джем-Крит ХДО) – тонкослойное аэродромное покрытие с высокой прочностью, высокой стойкостью к истиранию, армированной фиброй. Gem-Crete HDO (Джем-Крит ХДО) – это 10-20 мм слой, одновременно являющийся гидроизоляционным слоем, который предотвращает проникновение различных химикатов в толщу бетонной плиты и почву.
Ниже показано аэродромное покрытие аэропорта Лабрадор в Канаде, выполненное материалом Gem-Crete HDO (Джем-Крит ХДО):
Материал отлично знаком консалтинговым компаниям США и Канады и успешно внедряется ими для укладки высоконагруженных полов. Тонкослойное упрочненное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) был одобрен многими департаментами транспорта провинций и штатов в Канаде и США в качестве тонкого от 10 до 20 мм покрытия. Показательным является отчет министерства транспорта штата Арканзас о тестовом применении Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) и результате инспекции после 11 лет эксплуатации. В 1987 году материалом Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) было выполнено мостовое полотно общей площадью 900 м2. Толщина слоя Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) составляла 12 мм. В 1998 году была проведена инспекция данного моста. Следует учитывать, что согласно статистических данных ежегодно мост пропускал 18000 автомобилей, из которых 43% составляли грузовики. Состояние покрытия было признано вполне хорошим, без сильных повреждений за исключением нескольких небольших отслоений. Компания «Джимайт» в будущем рекомендовала увеличить толщину слоя Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) до 18-20 мм для настолько высоконагруженных покрытий.
В 1990 году тонкослойное упрочненное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) было протестировано инженерными войсками США. Инженерные войска США провели всестороннюю оценку 22 материалов для ремонта бетонных поверхностей: “Технический отчет REMR-СS-25 лаборатории инженерных материалов, Военный департамент Теннесси, база для изучения водных путей, инженерные войска, январь 1990”. Были отобраны 22 материала (на цементной и эпоксидной основе) от лучших производителей Канады и США, были проведены множество различных тестов, например измерены прочности на сжатие, на изгиб, адгезия, устойчивость к перепадам температур, ударная стойкость и т.п. По результатам исследования тонкослойное упрочненное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) был признан наилучшим материалом по физико-механическим характеристикам при самой низкой цене из всех 22 конкуретов.
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) обладает следующими особенностями:
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) защищает от воды;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) останавливает хлориды;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) имеет высокую устойчивость к истиранию;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) обладает превосходной устойчивостью к перепадам температуры;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) соединяет трещины основания;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) имеет высокую прочность;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) обладает легким весом;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) демонстрирует превосходную адгезию с влажным и сухим бетоном;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) является воздухопроницаемым;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) не является горючим;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) не токсичное;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) экономичное;
Аэродромное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) легкое в нанесении.
Отличительной особенностью тонкослойного упрочненного покрытия Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) является его фасовка в виде концентрата, т.е. цемент и песок необходимо добавлять в смесь непосредственно на объекте, что существенно удешевляет логистические затраты по доставке материала на объект. Тонкослойное упрочненное покрытие Джем-Крит ХДО (Gem-Crete HDO) успешно используется уже более 25 лет, о чем свидетельствуют объекты с 20-ти летней историей.
Техническое решение при сильном разрушении аэродромного покрытия глубиной более 25 мм
В таких случаях рекомендуется выполнить бетонирование поверхности толщиной 75-100 мм. Также рекомендуются к использованию специальные грунтовки, улучшающие адгезию ремонтного слоя к основному бетону, и специальные добавки в бетон на основе микрокремнезема и фибры для получения высокотехнологичного ремонтного бетона.
Adi-Con CSF(R) (Ади-Кон ЦСФ(Р) – это добавка в бетон на основе микрокремнезема, увеличивающая прочность бетона на сжатие и стойкость к истирающим нагрузкам, и уникально снижающая проницаемость бетона. Бетон, модифицированный добавкой Adi-Con CSF(R) (Ади-Кон ЦСФ(Р), может использоваться как для бетонирования ремонтных участков, так и для изготовления целых бетонных плит аэродромных покрытий. Бетон, модифицированный микрокремнеземной добавкой Adi-ConCSF(R) (Ади-Кон ЦСФ(Р), обладает прочностью, которую трудно достичь в стандартном бетоне. Стандартную прочность на сжатие 35 МПа можно легко увеличить до 70 МPа, добавив микрокремнеземную добавку Adi-ConCSF(R) (Ади-Кон ЦСФ(Р). Устойчивость к химическому воздействию бетона, обогащенного микрокремнеземом, намного выше, чем у традиционного бетона.
Микрокремнеземная добавка в бетон с полимерными волокнами Adi-ConCSF(R) (Ади-Кон ЦСФ(Р) обеспечивает следующие преимущества:
Высокая прочность на сжатие;
Увеличение прочности на растяжение и на изгиб;
Высокая устойчивость к истиранию и ударопрочность;
Высокая устойчивость к химическому воздействию;
Уменьшение коррозии арматуры;
Уменьшение сегрегации бетона;
Повышение устойчивости к перепадам температуры.
Техническое решение при сколах кромок швов аэродромных покрытий
Попеременные циклы замораживания/оттаивания в сочетании с высокими механическими нагрузками являются наиболее частыми причинами повреждения кромок швов аэродромных покрытий. Для ремонта таких повреждений рекомендуется использовать высокотехнологичные цементы, армированные фиброй с добавлением полимеров. Данные материалы характеризуются высокой скоростью набора прочности, обеспечивая короткое время ремонта и очень низкую усадку, высокую адгезию и отличные характеристики на истираемость.
Fibre-Patch ES (Файбр-Патч ЕС) – это быстросхватывающийся цементный состав, армированный фиброй, предназначенный для ремонта кромок швов. Fibre-Patch ES (Файбр-Патч ЕС) обеспечивает отличную ударную стойкость и хорошую адгезию к основанию. После ремонта шва рекомендуется шов вновь заполнить эластичным заполнителем.
