Повышение долговечности конструкций покрытий зданий пищевой промышленности
В 1964—196» гг были проведены обследования зданий предприятии пищевой промышленности с влажным и мокрым режимом эксплуатации. Результаты обследования показали, что в конструкциях покрытий имеется ряд недостатков, которые снижают их долговечность.
В типовых железобетонных конструкциях указанных зданий основным недостатком является наличие нижней ребристой поверхности покрытия, сравнительно большая его конструктивная высота и толщина плит с недостаточным защитным слоем. При сетке колонн 6X12 к конструктивная высота вскрытия составляет 1.7 м.
Применяемые для покрытий типовые платы типа ПКЖ. ПНС и лр имеют толщину полки 30 мм и величину защитного стой бетона Ю ми (а фактически 6—7мм). Для их из отопления применяется бетон с крупностью зерен заполнителя до 5—6«.и, что приводит к повышенному расходу воды в бетоне при сю за творении, а следовательно, к снижению в значительной степени свойств в том числе водонепронициаемости. морозостойкости, химической стойкости [I, 2].
Производственные процессы иа пищевых предприятии очень разнообразны и характеризуются наличием различны температурно-влажностных условий и помещениях, р ног общей кровлей (рис. I)
И воздухе некоторых помещении имеются агрессивные: повышенное содержание углекислоты, дымовые газы (цехи обработк i субпродуктов, обжарки, варки и копчения колбасных изделий и т. п.). В соответствии с СН 262—67 указанные газы по виду м концентрациям относятся к газам группы А.
В некоторых цехах (например, в шкуро-копсервировочном) возможно наличие паров хлора, количество которых очень мало и не превышает санитарной нормы, что соответствует газам группы Б. В связи с этим по степени агрессивного воздействия на железобетонные конструкции среда помещений пищевых предприятий может быть как агререссивной, так и слабо- и среднеагрессивной.
В помещениях с ребристым потолком относительная влажность воздуха в зоне между ребрами в отдельных местах существенно выше, чем в нижележащем пространстве. Это объясняется затруднительным воздухообменом и образованием застойных зон. В таких местах относительная влажность воздуха доходила до 98%, в то время как под ребрами в том же помещении она не превышала В помещениях с положительными температурами наблюдается образование плесени на потолке. Это не только создает антисанитарные условия производства, но и способствует разрушению бетона и коррозии арматуры. В этой группе помещений интенсивная коррозия наблюдается в цехах с переменном влажностью воздуха при 41 до 100% В помещениях с нулевыми и отрицательными температурами наблюдается образование наледей и снеговой шубы. Образование наледей в зияний период можно также наблюдать и помещениях с мокрым режимом с нулевыми и положительными температурами (рис. 2) Главная причина коррозии — несоответствие принятых материалов и характера самой конструкции условиям эксплуатации. Большое значение имеют форма поверхности, меры против чрезмерного увлажнения самой конструкции и утеплителя, а также морозостойкость несущих конструкций покрытия. Таким образом, в условиях пищевых предприятий форма поверхности потолка при применении типовых конструкций часто способствует образованию застойных зон с повышенной ¦влажностью воздуха, развитию плесени, что вызывает ускоренную коррозию арматуры н преждевременное разрушение конструкций покрытия. Последнее усугубляется благодаря недопустимо малой толщине защитного слоя бетона [I] Совмещенные конструкции покрытия таких зданий обычно выполняются с пароизоляционным слоем из обмазочных рулонных материалов на битумной основе, расположенным внутри конструкции покрытия, над железобетонной плитой. Пароизолиционный слой не препятствует чрезмерному упражнению железобетонной плиты, недолговечен, ремонт и восстановление его практически невозможны. Для утеплителя таких кровель особенно характерно большое начальное влагосодержание, iiotomv что конструкции та кого типа трудно уберечь от атмосферных осадков в процессе строительства [4]. Наличие пароизоляционного слоя тормозит последующее высыхание утеплителя, а наличие трещин и разрывов в пароизоляционном слое, особенно и местах шпон между плитами, не препятствует в достаточной мере дальнейшему влагонакоплению конструкции в помещениях с влажным п мокрым режимом. По действующим нормативным документам морозостойкость железобетонных конструкций покрытий не нормируется. Испытаний бетона на морозостойкость, как правило, для таких конструкций не производится. Образование наледей и снеговой шубы па поверхности по толка в помещениях с мокрым режимом работы в зимний период объясняется чрезмерным переувлажнением материала конструкции покрытия и резким снижением величины его сопротивления теплопередаче. Хотя по действующим нормативным документам для большинства производственных помещений предприятий пищевой промышленности не допускается выпадение конденсата на внутренней поверхности покрытия, выполненные автором теоретические исследования показывают, что в помещениях с положительными температурами и мокрым режимом зачастую появления конденсата невозможно избежать Например, при температуре воздуха и = 18°С и относительной влажности его fn =94% абсолютное содержание влаги в воздухе 14,53 мм рт ст. и температура точки росы При этом согласно СНнП II А.7-02 для таких помещении при отсутствии конденсата на потолке Поэтому считаем возможным для таких помещении сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций мокры mil определять по указанной формуле СПиП, по принимая, В таких помещениях должны быть обязательно приняты меры от проникновения влаги, конденсирующейся на потолке. в конструкцию покрытия. Целесообразно в аналогичных условиях устройство воздушной рубашки с продувкой и ней подсушенною воздуха из помещения. В помещениях с мокрым режимом целесообразно применять специальные добавки в бетон для его гидрофобами, улучшения структуры и повышения морозостойкости Для защиты конструкций покрытии от чрезмерного увлажнении в Следует учитывать, однако, что к помещениям пищевых предприятии предъявляются повышенные санитарные требования. Защитные материалы наряду с удовлетворением требованиям прочности, долговечности и эстетичности не должны содержать вредных веществ, неблагоприятно влияющих на качество, вкхсовые свойства или запах пищевых продуктов. выпускаемых или хранящихся на данном предприятии. В помещениях с отрицательными температурами внутренняя поверхность покрытия должна быть паропроннцаемон. Здесь наряду с указанными выше добавками в бетон следует применять поверхности потолка путем двухкратной обмазки составами с применением соединений. Как показали опыты, проведенные НИИСФ при участии автора в 1968 г., такие гидрофобные обмазки. Совмещенная конструкция покрытия с паро-влагоизоляционным слоем может быть эффективной в помещениях с мокрым режимом с положительными температурами только при соблюдении следующих условий. Утеплитель укладывается в покрытие воздушно-сухим, т. е. при влажности, не выше указанной в табл. 14 СНиП II-A.7-G2. Вес места обрамления отверстии и надстроек на кровле должны быть устроены надежно и выполнены очень тщательно. исключить возможность попадания влаги в утеплитель. Паро-влагоизоляционный слой выполняется из эффективного долговечного материала и располагается на нижней поверхности покрытия (с внутренней стороны помещения). Такой слой выполняет одновременно роль защитного антикоррозионного и отделочного слоя, доступен осмотру и ремонту. В указанных условиях наиболее целесообразна плоская конструкция покрытия с гладкой поверхностью потолка, которая имеет минимальную поверхность (и 1,64 раза меньше ¦площади поверхности с применением указанных выше типовых конструкции), наиболее удобна для производства работ по отделке, позволяет применение воздушного обогрева (или воздушного охлаждения). Это не только создаст лучшие условия в помещении, но в значительной мере способствует улучшению воздухообмена под потолком. Кроме того, эффективны конструкции покрытия с продухами. Вентиляционные устройства обеспечивают сравнительно быстрое высушивание материалов покрытия. При эксплуатации вентилируемых покрытий влажность материалов непрерывно снижается и уже через дна года во многих случаях не превышает нормативную (3—4%) -[4, 9]. В 1963 г. при участим были разработаны плоские ксрамзитожслеаобстонпыс конструкции покрытия для промышленного здания с сеткой колонн 6X12м Верхний слон керамзитобетона является н несущим н теплоизоляционным. В I955 г. для экспериментального строительства комплекса предприятий в Геленджике Ц1 И-ШПромзлапип совместно с НИИЖВ при участим автора были разработаны чертежи плоских керамзитобетонных конструкций покрытии. Такие конструкции изготовляются при непрерывном последовательно (более прочного) и верхнего слоев. Плиты бетонируются на и уплотняются с помощью , поверхность их получается гладкой, не требующей дополнительной отделки. Конструкции образуют гладкий в имеют небольшую высоту — 0,3 м. Они выполняются с повышенным защитным слоем 20—25 мм в плитах. Для соединения сборных элементов покрытия между собой предложена специальная конструкция стыка, при которой нес металлические закладные детали после их сварки между собой заполняются бетоном во время стыков, и омоноличенная конструкция не имеет открытых закладных деталей. Здания с плоскими керам.штожелезобетоннымн конструк днями перекрытий имеют ряд эксплуатационных и архитектурно-строительных преимуществ. В связи с уменьшением поверхности потолка ( = в I.G4 раза), увеличением защитного слоя бетона до 20—25 мм в от сутстшнем открытых стальных закладных деталей увеличивается долговечность конструкций покрытия. Благодаря снижению конструктивной высоты покрытия уменьшаются высота здания и его объем, сокращается площадь стен и перегородок. Гладкая поверхность потолка (без выступающих ребер) улучшает санитарные качества здания, так как исключаются застой воздуха и образование плесени (особенно при воздушном отоплении). Упрощаются устройство и монтаж инженерных сетей и технологических проводок. Увеличивается индустриальность строительства, так как на большей части площади покрытия дают работы, связанные с устройством теплоизоляции. Кроме того, такие конструкции позволяют унифицировать размеры перегородок по высоте и создают условия для индустриализации работ по их устройству. Улучшается качество конструкций, так как отпадает необходимость ручной заделки мест примыкания перегородок к покрытию. Техно-экопомические сопоставления, выполненные ЦИИИПромздаиий, показали, что трудоемкость возведения здания с предлагаемыми конструкциями снижается в среднем на 17.2—20,5%, а приведенные затраты по зданию уменьшаются на 8,8—43,4% (на 1 м2 площади пола). Следует отметить, что для помещений разморежнмных предлагаемые плоские конструкции имеют преимущество перед типовыми и по удобству расположения теплоизоляционного слоя. Этот слой может быть расположен по верху конструкции, а также подклеен к нижней поверхности потолка. Последнее особенно целесообразно при использовании высокоэффективной теплоизоляции типа ПСБ-С и бывает необходимым для исключения «мостиков холода», которые неизбежны в зданиях с разнорежимными помещениями (рис. 3). Испытания подтвердили достаточную прочность конструкции и надежность опорных узлов н стыковых соединений. В настоящее время ведется строительство экспериментального птицекомбината с применение,м описанных керамзитожелезобетонных конструкций. Выводы Пищевые предприятия характеризуются большим разнообразием производственных процессов н наличием различных режимов н помещениях при количестве и воздухе агрессивных но от ношению к железобетону агентом В условиях этих предприятий наиболее целесообразно использование плоских конструкции покрытия с гладким потолком (без ребер) взамен типовых конструкции перекрытий для одноэтажных здании (типа плит III 1C) с нижней ребристой поверхностью и защитным слоем до 1 см. В помещениях с положительными температурами и относительной влажностью воздуха до 90% при возможности образования конденсата (но без образования капели) необходимо на нижней поверхности плоских плит устраивать. В таких условиях целесообразно применять для покрытий бетоны с кремнийорганическими добавками. В аналогичных помещениях относительной влажностью воздуха 90% н более (для выдержки сыра, сырохранилища и т. н.) целесообразно устраивать воздушную рубашку с продувкой подсушенного воздуха нз помещения. Применяемые бетоны для конструкций покрытий в помещениях с мокрым режимом и положительными и отрицательными температурами должны обеспечивать требуемую морозостойкость. В помещениях с отрицательными температурами внутренняя поверхность покрытия должна быть паропроницаемой В этих условиях целесообразно применение п качестве добавок соединений тина ГКЖ-9-1. а также гидрофобизация поверхности потолка. Для всех районов строительства при относительной влажности воздуха помещений 73% и более рекомендуется устройство вентилируемых покрытий.
