3.1.2. В бетонных гидротехнических сооружениях должна про­изводиться проверка прочности бетона

3.1.2. В бетонных гидротехнических сооружениях должна про­изводиться проверка прочности бетона на участках, подверженных воздействию динамических нагрузок, фильтрующейся воды, минеральных масел, регулярно­му промораживанию и расположенных в зонах пере­менного уровня.

При снижении прочности конструкций сооружений по сравнению с установленной проектом они должны быть усилены.

Помимо перечисленных в пункте 3.1.1 основных требований бетонные гидротехнические сооружения должны удовлетворять ряду специфических требований, определяемых особенностями бетона как строительного материала и условиями работы бетонных сооружений главным образом под воздействием скоростного потока воды.
Предохранение сооружений от повреждений обеспечивается правильным выбором конструкций и состава бетона, технологией производства работ по его укладке, а также выполнением мероприятий по «лечению» и защите бетона в период эксплуатации.
Наиболее опасны для бетонных гидротехнических сооружений изменения, происходящие вследствие коррозии бетона. Коррозия в бетоне происходит в результате массообменных процессов под действием вод с малой жесткостью либо содержащих агрессивные вещества. При этом составные части цементного камня либо просто растворяются и выносятся, либо химические вещества, содержащиеся в фильтрующейся через бетон воде, вступают в обменные реакции с цементным камнем и продукты таких реакций растворяются и выносятся водой или выделяются на месте в виде аморфной массы, не обладающей вяжущими свойствами, а в некоторых случаях в виде кристаллообразований, вызывающих местные перенапряжения.
Обычно оба вида коррозии наблюдаются одновременно. Возникновение и характер протекания процессов коррозии бетона в гидротехнических сооружениях зависят от химического состава и температуры воды, а также от состава и плотности бетона и скоростей фильтрации в нем воды. Все эти условия могут изменяться во времени, поэтому и процесс коррозии не является постоянным. При появлении признаков коррозии необходимо организовать соответствующий контроль, а при развитии процесса принять меры к предохранению бетона путем уплотнения его инъекцией специально подбираемых растворов и обработки бетонных поверхностей с целью гидроизоляции и уплотнения. Выбор необходимых мероприятий производится с привлечением специализированных организаций.
Кавитационное воздействие потока на поверхности бетонных гидротехнических сооружений начинает проявляться при скоростях потока, как правило, свыше 15 м/с. При длительном воздействии кавитирующего потока в материале возникают усталостные напряжения, поверхность начинает разрушаться — появляется кавитационная эрозия.
Для предотвращения кавитационной эрозии поверхности бетонных гидротехнических сооружений при проектировании назначаются повышенные требования к материалу облицовок водосливов, водосбросов и водоводов, гасителей, пазовых конструкций и др.; при производстве работ обеспечиваются повышенная гладкость и обтекаемость поверхностей без выпусков и выступов. При возникновении кавитационной эрозии в процессе эксплуатации сооружения ремонт повреждений весьма трудоемок, а эффективность его обеспечить весьма сложно, особенно при больших площадях и глубинах повреждений. В качестве защитных и восстановительных мер рекомендуются торкретирование специально подбираемыми составами и покрытие кавитационно-стойкими материалами (полимерные покрытия). Покрытие кавитационно-стойкими материалами целесообразно применять в сочетании с другими мероприятиями, например аэрацией пристенного слоя, применением безэрозионных конструкций, подводом воды в области вакуума и т.д.
На эксплуатируемых гидротехнических сооружениях должны приниматься меры к восстановлению монолитности бетона. Оно осуществляется, как правило, путем инъектирования тела сооружения различными составами, подбираемыми в зависимости от происхождения и состояния трещин, наличия в них фильтрующей воды и других факторов. Для прекращения фильтрации возможна также заделка трещин с поверхности.
Слабым местом напорных гидротехнических сооружений являются строительные швы; причина этого — слабое сцепление бетона между блоками бетонирования и неблагоприятные условия для проработки бетона вблизи опалубки. Обычно цементация строительных швов осуществляется в ходе строительства, однако и в дальнейшем необходим контроль за их состоянием и своевременное омоноличивание.
На гидротехнических сооружениях, как правило, устанавливается оборудование и аппараты, использующие смазочные и электроизоляционные минеральные масла. Утечка масел и пропитка ими бетона приводят к нарушению сплошности бетона, что равносильно потере его несущей способности. Поэтому попадание масла на несущие железобетонные конструкции недопустимо. В случае попадания масла на массивные гидротехнические сооружения должны быть приняты меры к его немедленному удалению. Места пропитки маслом должны быть поставлены под наблюдение. Бетон, пропитанный маслом и потерявший прочность, должен быть удален и заменен новым.
При наличии фильтрации через бетон, появлении следов коррозии бетона необходимо организовать экспериментальную проверку прочности бетона в сооружении.
Исследование прочности бетона непосредственно в теле Действующего сооружения в натурных условиях достаточно трудоемко и к тому же требует определенных навыков, знания приемов измерений и анализа получаемых результатов измерений.
Наиболее часто применяются механические методы Испытания бетона (шариковый молоток И.А. Физделя, диск Губбера, прибор Душечкина и др.).
Получили развитие и неразрушающие методы испытания бетона:
—    акустические — для определения модуля упругости, прочности на сжатие, размера трещин, дефектных зон, сцепления бетона с арматурой;
—    тепловые — для выявления отслоения облицовок, параметров заоблицовочных пустот, выходов фильтрационных пятен;
—    магнитометрические — для установления параметров закладных частей, толщины защитного слоя бетона, расположения арматуры в бетоне;
—    радиометрические — для установления степени уплотнения бетона, его влажности и выявления зазоров и расслоений в стыках;
—    вибрационные — для определения динамических характеристик, модуля упругости бетона.
Перечисленные неразрушающие методы испытания бетона позволяют получать данные о фактическом состоянии и структурных изменениях бетона сооружений, характеристиках отдельных элементов, требуют, как правило, применения специальных измерительных комплексов, методов математической статистики, хорошо дополняют данные об испытаниях выбуренных кернов, химического анализа, относительно недорогие и малотрудоемкие. Неразрушающие методы испытания массивного бетона не нашли еще широкого применения, методика их проведения нуждается в совершенствовании так же, как и аппаратурная часть измерительных комплексов. Испытания проводятся специализированными организациями. Желательно привлекать для испытаний организации, имеющие опыт их проведения и соответствующую репутацию.
Наибольшее распространение до сих пор имеет метод, основанный на определении прочности путем испытаний выбуренных из сооружения кернов. Испытания бетона на плотность и водонепроницаемость проводятся путем нагнетания воды в скважины и определения водопоглощения.
Усиление бетонных конструкций гидротехнических сооружений осуществляется по специальным проектам.