Торкретирование: послойное нанесение бетона под давлением аппаратным методом. Нанесение цемента под давлением


Способ создания цементно-песчаного покрытия на внутренней поверхности водопровода

 

Сущность изобретения: приготавливают цементную пасту, содержащую цемент, воду, песок и связующее вещество. Наносят пасту на защищаемую поверхность. Сушат воздухом нанесенное покрытие и заполняют водопровод водой. Для приготовления пасты используют цемент крупного помола или цементный клинкер с величиной зерен от 50 до 500 мкм в количестве 25 - 75% в пересчете на общее содержание цемента. Нанесение цементной пасты на защищаемую поверхность осуществляют под давлением, равным или превышающим 0,15 МПа.

Изобретение относится к эксплуатации водопроводов и может быть использовано при нанесении покрытий на их внутреннюю поверхность.

Известен способ облицовки трубопроводов путем нанесения на их внутреннюю поверхность смеси, состоящей преимущественно из цемента, песка и воды. После нанесения раствора его подвергают жидкостной обработке, например увлажнению или выдержке во влажном режиме, а затем пароводяной обработке [1].

Известен способ нанесения антикоррозионных покрытий на поверхности водопроводов, включающий нанесение на них цементной пасты, состоящей преимущественно из цемента, воды, мелкого песка и органического связующего. Паста наносится путем распыления, центрифугирования и т.п. После нанесения покрытия процесс гидратации цемента прерывают путем сушки воздухом и продолжают его только после заполнения трубопровода водой [2].

Недостатком данного способа является низкая коррозионная стойкость получаемого покрытия, а также малая длина покрываемого за один цикл работы участка.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных свойств нанесенного покрытия при одновременном увеличении длины покрываемого за один цикл участка трубопровода.

Это достигается тем, что в способе создания цементно-песчаного покрытия на внутренней поверхности водопровода, заключающемся в приготовлении цементной пасты, содержащей цемент, воду, песок и связующее вещество, нанесении ее на защищаемую поверхность, воздушной сушке нанесенного покрытия и заполнении водопровода водой, согласно изобретению для приготовления цементной пасты используют цемент крупного помола или цементный клинкер с величиной зерен от 50 до 500 мкм в количестве 25-75% в пересчете на общее содержание цемента, а нанесение цементной пасты на защищаемую поверхность осуществляют под давлением, равным или превышающим 0,15 МПа.

П р и м е р. К 8 мас.ч. 50%-ной дисперсии акриловой смолы добавляют 1 мас. ч. кизельгура, 0,1 мас.ч. средства для уменьшения пенообразования и 25,9 мас.ч. воды и перемешивают. В эту смесь добавляют 26 мас.ч. шлакопортландцемента и 20 мас.ч. муки из цементного клинкера, зернистость которой составляет от 0,1 до 0,5 мм, а также 20 мас.ч. мелкого песка с зернистостью от 0,1 до 0,3 мм, и эту смесь тщательно перемешивают до тех пор, пока образуется гладкая однородная масса.

Гидратация в зернах цемента происходит независимо от величины зерна цемента и его химического состава. Следовательно, крупные зерна цемента требуют немного больше времени для полной гидратации, чем мелкие зерна, и поэтому они отщепляют гидроокись кальция более длительное время по желанию. Ограничение размеров крупной фракции цемента значениями не менее 50 мкм и не более 500 мкм обосновано тем, что зерна размером менее 50 мкм не дают заметного увеличения времени гидратации, а зерна размером более 500 мкм не обеспечивают качества покрытия, так как начинают за счет своего веса выпадать из смеси. Количество крупных зерен от 25 до 75% обосновано тем, что стандартные виды цемента содержат до 20% фракции свыше 50 мкм, что недостаточно для достижения цели, а количество крупной фракции свыше 75% в пересчете на общее содержание цемента не обеспечивает требуемого сцепления частиц в смеси для получения качественного покрытия.

После приготовления цементной пасты в трубопровод 300 300 мм устанавливали два тора длиной по 800 мм, выполненные из полиуретановой пленки. Полости торов заполнены смесью из 100 ч. воды и 0,1 ч. воздуха. Давление в торах 0,15 МПа. Цементную пасту в количестве 20 м3 закачали в трубопровод между двумя торами. Давлением сжатого воздуха, равным 1,2 МПа, торы переместили по трубопроводу.

Нанесение покрытия заявляемого состава эластичными торами, формирующими слой под воздействием давления не менее 0,15 МПа и перемещаемыми по трубопроводу высушивающим воздухом, обеспечивает необходимое и достаточное усилие для равномерного и эффективного отжатия воды из покрытия по всему периметру трубопровода. Заполнение торов смесью воды и газа в соотношении 100: 0,1 под давлением 0,15 МПа обеспечивает плавность хода торов, необходимую для исключения нарушений верхнего слоя формирующего покрытия.

Другие соотношения воды и газа непригодны из экономических соображений, так как качество покрытия не улучшается, а материальные затраты возрастают.

После нанесения покрытия по трубопроводу дополнительно в течение 1,5 ч прокачивали воздух с температурой 25оС. После сушки покрытия трубопровод заполнили водой и пустили в эксплуатацию. На стенке трубопровода было образовано плотное гладкое покрытие толщиной 0,8 мм на длине 2,4 км.

Использование изобретения позволяет увеличить коррозионную стойкость покрытия и значительно увеличить длину участка трубопровода, покрываемого за один цикл работы. Благодаря ускорению процесса, можно избежать прокладки временного трубопровода на время ремонта, связанного с нанесением покрытия. Кроме того, получаемое покрытие не засоряет воду частицами цемента и песка, как это бывает в существующих покрытиях и является большой помехой.

СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНОГО ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ВОДОПРОВОДА, заключающийся в приготовлении цементной пасты, содержащей цемент, воду, песок и связующее вещество, нанесение ее на защищаемую поверхность, воздушной сушке нанесенного покрытия и заполнении водопровода водой, отличающийся тем, что для приготовления цементной пасты используют цемент крупного помола или цементный клинкер с величиной зерен от 50 до 500 мк в количестве 25 - 75% в пересчете на общее содержание цемента, а нанесение цементной пасты на защищаемую поверхность осуществляют под давлением, равным или превышающим 0,15 МПа.

www.findpatent.ru

послойное нанесение бетона под давлением аппаратным методом

Укрепляем, изолируем

Возведение современных мостов и тоннелей, всевозможных хранилищ и других объектов сельскохозяйственного назначения, где традиционно проводятся работы с бетоном, практически никогда не обходится без применения технологии торкретирования. В результате применения этого метода получается поверхность, обладающая высокой механической прочностью и повышенной плотностью, устойчивая к воздействию влаги и отрицательных температур. При реализации метода торкретирования сцепление рабочей смеси с основанием весьма велико: полученная таким способом конструкция практически монолитна.

Термин «торкретирование» имеет происхождение от латинских слов tor — «штукатурка» и cret — «уплотненный»

При торкретировании цементно-песчаный раствор под давлением воздуха наносится на поверхность. В одних случаях на арматуру с односторонней опалубкой в несколько слоев наносится рабочая смесь — таким образом, получается монолитное сооружение. В других — торкретирование осуществляется в один слой для укрепления или изоляции поверхности; делается это главным образом при ремонте и работах по защите конструкций.

Сухое и мокрое торкретирование

Говоря о торкретировании как строительной технологии, нужно отметить, что оно бывает сухим и мокрым. В процессе сухого торкретирования рабочая смесь в сухом виде подается к соплу рабочей станции, где перемешивается с поступающей сюда же через отдельный шланг водой. После чего образовавшаяся смесь из сопла под большим давлением подается на рабочую поверхность — скорость ее при этом достигает 170 метров в секунду. Толщина одного слоя колеблется в пределах от одного до трех сантиметров и более. Сравнительно с другими бетонными работами сухое торкретирование — непростой процесс, требующий от персонала определенной подготовки: соотношение сухой смеси и воды оценивается и регулируется мастером непосредственно в процессе нанесения торкрет-покрытия.

Второй метод — мокрое торкретирование, которое часто также называют пневмобетонированием. При этом способе подающаяся к соплу рабочая смесь уже готова к применению: все ее компоненты тщательно смешаны и представляют собой однородную увлажненную массу. Поступающая к соплу смесь затем набрасывается на обрабатываемую поверхность. Для работы этого рода используют пневматические нагнетатели или пневматические бензонасосы.

Если объем работ, требующих пневмобетонирования, сравнительно велик, пневматический бензонасос выглядит предпочтительней. Конструкция и принцип работы этого оборудования позволяют выполнять торкретирование не прерывно — смесь на рабочую поверхность при этом поступает плавно и равномерно. Что касается пневмонагнетателей, они осуществляют этот процесс порционно, и это не всегда удобно при обработке поверхности.

Раствор, используемый для торкретирования, для краткости часто называют торкретом. Чаще всего в качестве торкрета используют цементно-песчаный раствор в соотношении 1:2—1:6. Крупность заполнителя при этом — не более 8 миллиметров; марка цемента — не ниже 400

Сопоставляя два способа торкретирования, сухой и мокрый, профессионалы чаще склоняются ко второму, как более экономичному и обеспечивающему, как правило, более высокое качество работы. В первую очередь — из-за однородного состава бетонной смеси. При мокром торкретировании расходуется в среднем на 5% смеси меньше, чем при сухом, так как уменьшается процент отскока материала от поверхности, а излишки готовой бетонной смеси могут применяться для других строительных работ. Трудозатраты при мокром торкретировании меньше на 25—30%. Лучшие характеристики рабочей поверхности обеспечиваются за счет того, что смесь подготовлена заранее и содержание воды в ней выдержано идеально. Кроме того, «мокрый» метод оставляет возможность финишной затиркинепосредственно после нанесения бетонного слоя. Серьезным аргументом в пользу мокрого торкретирования служит также снижение уровня запыленности строительной площадки, что немаловажно для здоровья строителей и производственной гигиены.

Впрочем, у мокрого торкретирования есть и свои недостатки. Это отсутствие маневренности, привязанность к месту производства и подачи бетонной смеси, сравнительно небольшая скорость потока раствора и, соответственно, меньшая плотность получаемой конструкции, а также ограничение по толщине слоя, наносимого за один проход.

Именно поэтому нельзя однозначно утверждать, что сухое торкретирование хуже как метод. Далеко не всегда есть возможность доставить непосредственно к месту работ готовую рабочую смесь в нужном объеме, и в этих случаях смешивание сухих компонентов с водой удобнее производить непосредственно в распылителе, как это и предусматривает «сухая» технология. Есть у нее и другие преимущества. Например, основание при сухом торкретировании не требует предварительной грунтовки, а скорость растворного потока в данном случае больше, благодаря чему повышается адгезия первичного слоя и дальнейшее межслойное сцепление (когезия). Ещеодно достоинство сухого метода в том, что рукава и емкости оборудования после работы не требуют тщательной промывки — достаточно просто продуть их сжатым воздухом.

Как это происходит

Так называемую торкрет-смесь готовят заранее. В зависимости от эксплуатационных требований к конструкции соотношение цемента и песка в ней составляет 1/3 или 1/4. При этом сухую смесь для торкретирования во избежание комкования готовят не более чем за три часа до начала работ. Забегая вперед, отметим, что использовать смесь, остающуюся при отскоке материала, для вторичного замешивания нельзя категорически.

Рабочая поверхность перед началом торкретирования тщательно зачищается, арматура — освобождается от ржавчины. Отслоений бетона, ржавчины, остатков краски, штукатурки, масляных пятен оставаться на месте работы не должно. При этом поверхность должна иметь шероховатость для хорошей адгезии. Чтобы контролировать равномерность распределения бетона, на поверхности устанавливают маяки. Непосредственно перед началом работ подготовленную поверхность еще раз промывают водой под давлением или продувают струей сжатого воздуха.

Если говорить о параметрах, влияющих на качество работ и их производительность, в качестве важнейших из них нужно назвать рабочее давление в системе, скорость растворной струи, расстояние между соплом и покрываемой поверхностью, соотношение воды и цемента в смеси. Для оптимальной скорости струи в пределах 140—170 метров в секунду (в зависимости от величины сопла) давление в современных торкрет-машинах, как правило, поддерживается на уровне 0,4—0,5 МПа.

От расстояния между соплом и поверхностью зависит как прочность наносимого слоя, так и количество отскока материала. Оптимальным, по результатам исследований, считается расстояние 1,2 метра или близкое к нему. Влияет на прочность покрытия и соотношение цемента и воды в бетонной смеси.

Само торкретирование проводится слоями с максимальной толщиной от 5 до 50 миллиметров. Однако даже если требуемая толщина наносимой поверхности составляет 20 мм, ее проходят как минимум в два слоя. Кроме упомянутых маяков для контроля за толщиной используется щуп или шило.

При торкретировании сопло установки в руках оператора движется по спиральной траектории, находясь под прямым углом к рабочей поверхности. Изменение угла допускается для заполнения заарматурного пространства или глубоких раковин. Отскок материала своевременно убирается до его схватывания.

Сам способ нанесения бетона (или раствора) набрызгом известен давно — с 1910 года. И ускорители схватывания являются одними из первых вспомогательных веществ, которые начали целенаправленно применять в технологии бетона как химические добавки. Но побочные эффекты(в первую очередь отрицательное влияние на долговечность) таких классических ускорителей, как хлорид кальция, жидкое стекло, алюминат натрия, оказались настолько существенны, что жестко ограничили величину допустимой дозировки. Соответственно, это означало и ограничение по основному эффекту. Ситуация кардинальным образом поменялась после создания нового типа ускорителей: бесхлоридных нещелочных ускорителей схватывания. Основой добавок такого типа является сульфат алюминия. В качестве примера одной из таких добавок, ускоряющих схватывание и успешно применяемых при торкретировании, можно назвать «Реламикс Торкрет» производства компании «Полипласт», применяющуюся как в качестве основной, так и в комплексе с суперпластификаторами от этого же производителя.

Если при использовании рабочей смеси для торкретирования не используются специальные добавки, каждый последующий слой наносится через два часа после предыдущего. При использовании специальных добавок пауза может быть значительно меньше: слои в этом случае наносятся с перерывом в 20 минут на горизонтальных поверхностях и до 40 минут — на потолочных.

По окончании работ оборудование очищается от остатков раствора, при сухом торкретировании — продувается сжатым воздухом, при мокром — тщательно промывается водой и также продувается до полного просыхания.

При температуре воздуха выше пяти градусов в течение недели после завершения торкрет-работ готовое покрытие необходимо увлажнять. Первый раз это делается через 24 часа после окончания торкретирования.

Оборудование для торкретирования

Для работ, связанных с торкретированием, применяют комплексные установки с бетоносмесителями принудительного действия, бетононасосы или компрессоры с комплектом необходимых рукавов, шлангов и рабочих сопел, а также специальные торкрет-установки для сухого или мокрого метода. Поскольку о технике для производства и подачи бетона — бетоносмесителях, бетононасосах и компрессорах — мы писали не раз, здесь мы остановимся на более специализированных машинах, предназначенных непосредственно для выполнения торкрет-работ.

Удачным, на наш взгляд, образцом установки для сухого торкретирования является выпускаемая под брендом «ТОРНАДО» торкрет-машина серии АС-1. Установка работает с использованием одностороннего дозирующего барабана «карманного» типа. Производится это оборудование в двух модификациях с разной производительностью: 0,5—3 м3/ч и 1,5—8 м3/ч. Гибкость в использовании позволяет адаптировать АС-1 к большинству видов торкрет-работ. Ремонт бетонных конструкций, укрепление пород в подземном и наземном строительстве, усиление инженерных сооружений, строительство гидросооружений и резервуаров, армирование сводов тоннелей и коллекторов, проведение санации бетонных конструкций. Важной областью использования установки является набрызг огнеупорных материалов. Компактность и мобильность делает АС-1 удобной машиной для ремонта бетонных конструкций и подземного строительства.

Из образцов оборудования для мокрого торкретирования обратим внимание на установку Putzmeister P 13. Область применения этой мощной и мобильной машины — от штукатурных работ, впрыскивания, заполнения труднодоступных мест до набрызга цементно-песчаных растворов с использованием ускорителя схватывания (силикат). Установка предназначена для приготовления, транспортирования, нанесения обычных и специальных строительных растворов. Машина оснащена дизельным двигателем мощностью 12,5 кВт. Смеситель принудительного действия полезным объемом 170 л позволяет этой мобильной установке осуществлять приготовление раствора на объекте. Вибросито, которым оснащена модель Putzmeister P 13, предупреждает попадание крупных включений в гибкий секционный трубопровод и форсунку.

Двухпоршневой насос установки обеспечивает подачу раствора до 100 метров по вертикали и до 300 метров по горизонтали, а встроенный винтовой компрессор — ее нанесение.

Машина Putzmeister Р 13 способна непрерывно подавать материал на высоту до 30 этажей. Износостойкая и надежная установка с механическим приводом насоса КА139 была специально разработана для использования с наиболее ответственными смесями, которые готовятся на строительной площадке и состоят из извести, цемента и всех типов песка с размером частиц до 10 миллиметров. Отметим, что первые модели этой установки появились на рынке около тридцати лет назад, а из-за ее высокой эффективности при строительных и ремонтных работах популярность ее современных модификаций весьма высока и сегодня.

Торкрет-работы самостоятельно?

Торкретирование — род работ с бетоном, который относится к области промышленного строительства. При этом он применяется достаточно давно для того, чтобы вполне адаптироваться и к целям строительства домашнего, осуществляемого самостоятельно. Для этого необходимо иметь в наличии мощный компрессор с редуктором и хоппер-ковш, который иначе называется пневматической лопатой.

Конструкция хоппер-ковша представляет собой стальной контейнер с трубкой-держателем, по которой подается сжатый воздух под давлением 4—6 атмосфер. В контейнер заливается (зачерпывается) готовый бетонный раствор, который под воздействием сжатого воздуха выбрасывается через сопла на покрываемую поверхность. Размер сопел позволяет наносить торкрет-бетон мокрым способом с фракцией наполнителя до 6 миллиметров.

При нанесении слоев технология торкретирования в целом сходна с описанной выше. Отличие в том, что расстояние от сопел до рабочей поверхности в этом случае составляет 10—15 сантиметров, а толщина наносимого слоя — от 5 до 15 миллиметров. Работа с таким оборудованием в домашнем строительстве не требует специальной квалификации — при этом важно, чтобы пропорции приготовления бетонной смеси были точно соблюдены.

В завершение следует отметить, что вместе с совершенствованием технологии торкретирования увеличивается и ассортимент машин для этого вида бетонных работ — и со временем на рынке появляется все большее число моделей оборудования, разных по производительности и подходящих, в том числе, для самостоятельного выполнения торкрет-работ.

proteh.org

Химическое фрезерование бетона

Химическое фрезерование бетона – это обработка бетонной поверхности специальными химикатами с целью улучшения ее адгезии. На бетонных поверхностях после затвердевания закупориваются практически все поры, поэтому краска и герметик держатся на них довольно плохо. Химическое фрезерование помогает открыть поры в бетоне и подготовить его к нанесению любого покрытия.

Основная цель химического фрезерования

Соединение поверхностей разнородных тел зависит от их адгезии. С латинского адгезия переводится, как прилипание. Благодаря этому явлению становится возможным нанесение лакокрасочных и гальванических покрытий, сварка, склеивание и пр. Поэтому повышение адгезии является очень актуальной проблемой для современного строительства.

При выполнении бетонных работ иногда возникают такие ситуации, которые делают невозможной заливку всего объекта за один раз. При проведении последующей заливки возникает, так называемый, холодный шов в месте контакта нового и старого слоев бетонирования.

Холодный шов становится причиной потери прочности соединения и нарушения его водопроницаемости

Еще одну проблему создают те трудности, которые возникают при проведении отделочных работ по бетонных поверхностях (оштукатуривание, изготовление наливных полов). Ведь на поверхности бетона через восемь часов после его схватывания образуется цементная пленка (слой цементного молока), препятствующая адгезии отделочного материала и бетона. Если цементную пленку не удалить, то соединение получится непрочным и существенно увеличится вероятность отслоения и разрушения пола или штукатурки.

Для удаления цементного молока применяют различные способы, но в последние годы широкое распространение получило химическое фрезерование. Этот способ является одинаково эффективным для удаления цементного молока, как со старой, так и со свежей поверхности из бетона или кирпича. Основное предназначение химического фрезерования – подготовка поверхности для нанесения различных покрытий на полимерной, цементной или гипсовой основе.

Подготовка бетонного основания под нанесение покрытия

Технология удаления цементного молока проникающими составами используется при выполнении гидроизоляционных работ, ликвидации «холодного шва», обустройстве наливных полов, а также других процессов, требующих качественного сцепления бетонного основания и наносимого состава.

Она позволяет открыть поры, микротрещины и капилляры бетона, что обеспечивает проникновение химически активного состава в его поровое пространство, образование и рост кристаллов материалов, используемых для гидроизоляции бетонных поверхностей и прочих целей.

Причины образования цементного молочка

Цементное молочко представляет собой не прочную и рыхлую кристаллическую структуру на поверхности, созданной с помощью бетона. Толщина его слоя может составлять 20-300 мкм, но «живет» этот слой отдельно от бетона. Он не имеет прочной физической связи с бетонным основанием и при этом препятствует проникновению каких-либо жидкостей в бетон. Из-за этого в поверхностном слое бетона не образуется плотная и прочная кристаллическая структура.

Основной источник образования цементного молока – водный раствор гидроксида кальция, который выходит на поверхность бетона вместе с водой. Реагируя с углекислотой, присутствующей в воздухе, он образует пленку карбоната кальция, которая по химическому составу является известняком и не растворяется в воде.

Образованию цементного молочка способствуют также:

  • соли щелочных металлов, которые в свободном виде присутствуют в составе цемента;
  • зольные отходы тепловых электростанций, которые добавляются в цемент и выделяют щелочи;
  • гравий, щебень, песок, содержащие галоидные соединения;
  • противоморозные и модифицирующие добавки, используемые при изготовлении бетонных смесей.

Цементное молочко по своему составу является смесью карбонатов, нитратов, сульфатов и хлоридов, растворимых и нерастворимых в воде

Растворимые щелочи при соединении цемента с водой образуют растворы, которые химически связываются с алюминатами и силикатами цемента. При контакте с углекислотой эти щелочи карбонизируются и образуют нерастворимое в воде плотное цементное молочко. Еще одной причиной образования молочка может стать вода, используемая для затворения цемента, если по составу она не соответствует нормативным требованиям.

Цементное молочко представляет собой рыхлую, непрочную структуру, заполняющую на некоторую глубину поровое пространство бетона. При нанесении любого покрытия на бетон с цементной пленкой на поверхности, вместо ожидаемого монолитного соединения образуется трехслойная система «поверхностное покрытие – цементное молочко — бетон». Прочность между слоями этого «пирога» получается наполовину меньше от ожидаемой.

При этом каждый из слоев работает независимо от остальных и отдельно воспринимает механические нагрузки. Самым слабым место с позиции прочности является именно цементная пленка. Очевидно, что с увеличением напряжений разрушение произойдет именно здесь. Цементная пленка является своеобразной границей, на которой усадочные напряжения сжатия превращаются в напряжения растяжения. Именно поэтому зона холодного шва становится сразу предварительно напряженной.

Бетон, как известно, хорошо работает на сжатие, несколько хуже – на изгиб и очень плохо на растяжение. Зона стыка из-за напряжений растяжения имеет гораздо меньшую прочность и плотность, чем монолитный бетон. Поэтому трещины при равных напряжениях образуются, прежде всего, по холодным швам.

Чтобы избежать эффекта «холодного шва» и сделать бетонную поверхность способной принять защитный слой герметика или краски, необходимо удалить цементную пленку и открыть поры в бетоне. Для этого используют различные механические и химические способы.

Способы, используемые для удаления цементного молочка

Механическая очистка

Механическая очистка бетонных поверхностей производится с помощью механических проволочных щеток, фрезеровальных и шлифовальных машин. Чтобы избежать повреждения низлежащих слоев стяжки, сухую механическую очистку затвердевшего бетона можно проводить только после того, как он наберет определенную прочность. Но с набором прочности очистка существенно затрудняется.

Применение фрезеровальных машин и приводных металлических щеток оправдано лишь при наборе бетоном прочности не больше 2-3 МПа. В том случае, когда бетон станет более прочным, эффективность очистки заметно снизится из-за существенного увеличения продолжительности обработки и повышенного износа инструмента.

Недостатки механических способов очистки бетона от цементного молочка:

  • возможность выполнения очистки только после набора бетоном необходимой прочности приводит к довольно длительным технологическим перерывам;
  • возможно возникновение внутренних напряжений, проявляющихся микротрещинами;
  • удаляется только слой цементного молочка, а поры бетона не открываются;
  • образование большого количества пыли, что требует применения промышленных пылесосов;
  • высокая трудоемкость;
  • высокая стоимость оборудования.

При механической очистке химического молочка трудно даже проконтролировать качество выполненной работы

Гидропескоструйная обработка

Применение гидропескоструйной обработки позволяет удалить цементную пленку и открыть поры бетона только в поверхностном слое.

Процесс обладает такими недостатками, как:

  • невозможность проведения очистки до того, как бетон наберет прочность 5 МПа;
  • возникновение внутренних напряжений из-за ударного воздействия рабочей струи, а также их последующая релаксация, приводящая к образованию микротрещин;
  • ограничения в применении при действующем производстве и внутренних работах;
  • высокая стоимость оборудования (компрессоров высокого давления, абразивоструйных комплексов, установок фильтрации воздуха).
Очистка водовоздушной или водяной струей

Данную обработку выполняют водяными или водовоздушными струями под давлением 0,5-0,7 МПа. Этот способ является наиболее простым и позволяет производить очистку практически сразу после заливки бетона (при его прочности 0,3 МПа). При такой прочности по поверхности бетона можно ходить, но на нем будут оставаться следы.

Бетон при этом имеет достаточно прочную структуру, поэтому нет опасности нарушения сцепления растворной части и крупного заполнителя. Время достижения данной прочности составляет от 4 до 18 часов и зависит от температуры и влажности окружающего воздуха, а также от свойств бетонной смеси.

К недостаткам данного способа относятся:

  • невозможность применения на вертикальных поверхностях и при отрицательных температурах воздуха;
  • на поверхности бетона остается цементная пленка, нерастворимая в воде;
  • компрессорное масло, содержащееся в сжатом воздухе, образует антиадгезионную пленку на поверхности.
Химическое травление

Химическое травление производят с помощью соляной кислоты. Этот процесс очистки является технически неоправданным и даже вредным. Применение соляной кислоты снижает долговечность бетона.

Недостатки химического травления:

  • незначительное увеличение прочности сцепления в сравнении с необработанной поверхностью;
  • поверхностное разрушение не только цементного молочка, но и цементного камня, что становится причиной разрушения холодного шва между новым и старым бетоном в ходе эксплуатации;
  • необходимость в дополнительной обработке щелочью для нейтрализации кислоты.
Применение замедлителей твердения

С целью увеличения временного интервала между заливкой бетонной смеси и удалением цементного молочка, а также облегчения процедуры очистки используют различные замедлители твердения, например, СДБ (сульфитно-дрожжевую бражку). Раствор СДБ наносится на бетонную поверхность краскораспылителем.

Ослабевший поверхностный слой удаляется приводными щетками или струей воды под высоким напором

К недостаткам данного способа можно отнести:

  • невозможность проведения обработки сразу после заливки бетона. В зависимости от температуры воздуха время начала обработки может составлять от 2 до 4 суток;
  • необходимость тщательного контроля прочности основного бетона;
  • невозможность применения замедлителей твердения при проведении бетонирования в осенне-зимний период.

Невысокий технический уровень и неэкономичность существующих методов очистки бетонных поверхностей от цементной пленки стали причиной поиска новых путей для решения данной проблемы. В результате исследований были разработан совершенно новый способ удаления цементного молока – химическое фрезерование.

Преимущества химического фрезерования

Способ химического фрезерования заключается в последовательной обработке бетонной поверхности составами, изготовленными на основе сложных полифункциональных кислот. Этот способ полностью исключает применение механической очистки, дробе-, гидро-, песко- и гидропескоструйной обработки, а в ряде случаев и необходимость монтажа штукатурной сетки.

Химическое фрезерование позволяет произвести эффективное растворение цементного молочка, открытие пор бетона, создание монолита. Этот способ в 1,5-3 раза повышает прочность сцепления слоев монолитного бетона, гипсовых, цементных и магнезиальных стяжек, гидроизоляционных материалов проникающего действия, эпоксидных, полиуретановых, акрилатных и цементных наливных полов, плиточных клеев, шовных герметиков, штукатурок, фасадной и внутренней облицовки из искусственного и натурального камня.

Основные преимущества химического фрезерования:

  • растворение и удаление цементного молока без разрушения цементного камня;
  • устранение холодного шва, что способствует созданию монолита;
  • увеличение глубины проникновения гидроизоляционных материалов и прочих покрытий;
  • снижение трудоемкости работ по очистке бетона от цементной пленки;
  • снижение стоимости работ.

Материалы, применяемые для химического фрезерования

Бетон при химическом фрезеровании последовательно обрабатывают различными составами, например, комплексом Кристаллизол Химфрез. В этом комплекс входит два состава: кислотный очиститель Кристаллизол Очиститель и щелочный адгезионный активатор Кристаллизол Актив. Сначала на бетонную поверхность наносят Кристаллизол Очиститель, который растворяет цементное молоко и открывает поры бетона, но при этом не вступает в реакцию с цементным камнем и не нарушает его структуру.

Через час, когда прекратится вспенивание, на бетон наносят Кристаллизол Актив, способствующий усилению адгезии. Применение данного комплекса увеличивает глубину проникновения активных химических веществ в поверхность бетона.

Химическое фрезерование создает условия для организации монолитного соединения бетон – полимерный пол или бетон – гидроизоляционный слой

Преимущества составов Кристаллизол Химфрез:

  • составы являются безвредными для природы и человека. Они соответствуют всем требованиям экологической безопасности;
  • не имеют сильного запаха, поэтому работать с ними удобно и легко;
  • в химическом составе отсутствуют уксусная, соляная, ортофосфорная, лимонная кислота и прочие элементы, негативно воздействующие на поверхность бетона;
  • комплекс можно применять при строительстве любых объектов, включая предприятии пищевой промышленности, бассейны, резервуары с питьевой водой.

Аналогичными свойствами обладают и такие материалы, как Лепта Химфрез, Гамбит Фрез (Н-1) Комплекс, Элакор-МБЗ, АрмМикс Очиститель, Дезоксил STOP, Типром Плюс. Все эти материалы изготавливаются по единому принципу и имеют идентичный физический принцип работы. Химические вещества, содержащиеся в их составе, разрушают цементную пленку и открывают поры бетона. Применение данных материалов в 1,5-3 раза повышает прочность сцепления бетона с наливными полами и прочими покрытиями.

Технология нанесения состава для химического фрезерования

В качестве примера рассмотрим технологию нанесения состава Элакор-МБЗ. Данный состав применяют для удаления цементной пленки, верхнего загрязненного или ослабленного слоя цементосодержащих поверхностей в помещениях или на открытом воздухе.

Общие требования и рекомендации:

  • основание: бетонные поверхности, песко-цементные стяжки;
  • влажность основания должна составлять не более 6%;
  • температура воздуха и основания не менее +5 градусов;
  • относительная влажность воздуха – не нормируется;
  • время выдержки бетона после заливки до обработки не меньше 14 дней.

Этапы технологического процесса:

  • подготовка основания. На этом этапе удаляют пыль, грязь, старую краску, масляные пятна и т. п.;
  • подготовка материала к работе. Как правило, Элакор-МБЗ продается уже готовым к нанесению, но выпускается и в виде концентрата, который необходимо разбавлять водой в пропорции 1:3. Расход готового состава составляет 0,4-0,5 литра на каждый квадратный метр;
  • нанесение. Состав равномерно наносится на обрабатываемую поверхность. Это можно делать валиком, кистью, пневмокраскопультом или методом торкретирования. Торкретирование – это нанесение растворов с помощью специальной торкрет-установки. Данная установка подает раствор со скоростью 90-100 м/с. Давление воздуха при этом составляет 150-350 кПа;
  • выдержка состава на поверхности бетона до полного растворения цементного молочка и высолов;
  • удаление остатков реакции с помощью воды;
  • выдержка перед нанесением штукатурок, минеральных стяжек, герметиков, плиточных клеев, наливных полов должна составлять не менее одного часа.

Безопасность при работе

Со всеми составами для химического фрезерования бетона следует обращаться очень осторожно. При попадании на кожу они могут оставить довольно болезненный химический ожог. Особенно следует остерегаться попадания этих составов на лицо или в глаза, поскольку это может привести к обезображивающим шрамам и даже необратимой слепоте.

При попадании составов на кожу или в глаза необходимо промыть их большим количеством воды

При работе с составами следует всегда надевать защитную одежду с длинными рукавами, закрытую обувь, защитные очки с маской и перчатки. Следует избегать вдыхания паров химических составов, поскольку они могут вызвать ожог горла или рта.

По этой же причине следует удостовериться, что рабочее место хорошо проветривается. Если пары очень сильные, то во избежание травмы следует использовать респиратор с картриджем от кислотных паров. Перед использованием любого состава рекомендуется очень внимательно изучить инструкцию, которая обычно указывается на этикетках.

Стоимость материалов для химического фрезерования бетона

Ориентировочная стоимость составов, применяемых для химической обработки поверхностей из бетона:

Наименование Назначение Стоимость, руб/литр
Химфрез Комплексный Два в одном. Удаляет цементное молоко, открывает поры и адгезионно активирует поверхность. 180
Химфрез Очиститель Растворяет цементное молоко, открывает поры бетона. 140
Химфрез Активатор Увеличивает адгезию (прочность сцепления) бетона с цементными и полимерными покрытиями. 140
Скрепер Щадящая очистка бетонных поверхностей от цементного налета и высолов. 120
АрмМикс Очиститель Очистка бетона от высолов, налета, цементной пленки и т. п., а также улучшение адгезии. 65
Дезоксил STOP Очистка поверхностей из бетона, металла и прочих материалов. Средство стравливает керамику, эмаль, бетон, стекло, солевые отложения и пр. Безопасно для вольфрама, титана, химически стойких пластиков. 95
Типром Плюс Очистка фасадов из кирпича, искусственного и натурального камня от солевых отложений, остатков цементного раствора, атмосферных загрязнений. 90

Выводы

Химическое фрезерование отличается высокой производительностью, низкой трудоемкостью и экономической эффективностью. С его помощью можно очень быстро и довольно просто удалить с бетонной поверхности цементное молочко, верхний ослабленный или загрязненный слой цементосодержащего покрытия. Специалисты утверждают, что химическое фрезерование является наиболее эффективным способом очистки бетона от цементной пленки.

При использовании механических способов очистки бетона необходимо следить за тем, чтобы не заполировать поры материала оседающей пылью. Из-за этого поверхность может стать очень гладкой, а это существенно снижает ее адгезию. Составы для химического фрезерования представляют собой высокоэффективные и малорасходные растворы, которые идеально подходят для создания шероховатостей на гладком бетоне. Они открывают поры бетона и увеличивают его адгезию в 1,5-3 раза. Кроме того, химическое фрезерование по сравнению с механическим является менее трудоемкой процедурой.

Химическую обработку бетона применяют для устранения эффекта «холодного шва», для активации действия обеспыливающих составов и гидроизоляционных материалов проникающего действия, для создания монолитного соединения бетонное основание – наливной пол. Такая обработка практически не имеет ограничений. Ее можно использовать для удаления цементной пленки и со старой, и со свежей заливки с пористой и плотной, с влажной и сухой бетонной поверхности, как в помещениях, так и на открытом воздухе.

Подробнее о химическом фрезеровании бетона показано в видео:

obetone.com

Свойства цементов и области их применения

Свойства цементов и области их применения

Применение цементов определяется их техническими свойствами, поэтому в порядке изложения материала рассмотрим расширяющиеся, а затем и другие цементы.

Сроки схватывания. Схватывание расширяющихся цементов практически находится в тех же пределах, что и обычного портландцемента, иногда наблюдается лишь некоторое ускорение начала схватывания.

Напрягающий цемент относится к быстросхватывающимся цементам: начало схватывания наступает через 2—5 мин, конец — через 5—7 мин с момента затворения. Цементный раствор состава 1:1 (цемент:песок) также характеризуется укороченным периодом схватывания: начало — через 10—15 мин, конец —через 2Q-—30 мин. Разработан метод предварительной гидратации цемента, заключающийся в том, что песок предварительно увлажняют небольшим количеством воды, перемешивают с цементом, выдерживают несколько минут и к полученной смеси добавляют воду в количестве, обеспечивающем необходимую консистенцию цементного раствора для изготовления образцов. При разработке технологии получения цемента нами был доработан этот метод,

а также разработан способ замедления схватывания напрягающего цемента непосредственно при его получении. Внедрение в производство новых разработок обеспечило получение цемента с периодом схватывания таким же, как у расширяющихся цементов: начало — 60-80 мин, конец—2-3 ч.

Прочность цементного камня. При испытании расширяющихся и особенно напрягающего цементов она характеризуется быстрым нарастанием в первые сутки твердения и последующим незначительным замедлением в течение 3—7 сут, что связано с интенсивным расширением структуры в этот период. При более длительном периоде твердения по кинетике нарастания прочности напрягающий цемент опережает портландцемент. Этот эффект особенно наглядно проявляется в бетоне.

Таким образом, бетон, изготовленный на напрягающем цементе, характеризуется быстрым набором прочности в первые сутки твердения и опережением роста прочности в длительные сроки твердения (28 сут и более) по сравнению с обычным портландцементом.

Расширение цементного камня. При твердении в водных условиях оно интенсивно развивается в первые 10 сут, а затем стабилизируется. Твердение образцов на воздухе сопровождается усадкой, но в целом расширение цементного камня сохраняется на уровне +0,1%.

Водопроницаемость цементных растворов и бетонов. Наблюдается только до 3 сут твердения. Более длительное твердение сопровождается уплотнением структуры, и через 7—10 сут изделия из самонапряженного бетона выдерживают гидравлическое давление 2 МПа.

Морозостойкость. Неоднократные испытания напрягающих цементов с целью определения их морозостойкости показали, что образцы без ограничения их расширения выдерживают 150 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

Сохранность свойств. Исследованиями установлено, что при длительном хранении напрягающего цемента (как и портландцемента) наблюдаются его частичная гидратация и карбонизация под воздействием углекислоты и паров влаги воздуха. При этом отмечается некоторое снижение прочности и самонапряжения, а также увеличение расширения цементного камня при твердении «лежалого» напрягающего цемента.

Масло- и нефтестойкость. Высокие водо- и газонепроницаемость цементного камня из напрягающего цемента, обусловленные его высокой плотностью, позволяют рекомендовать напрягающий цемент для строительства хранилищ этих материалов.

Применение сульфоалюминатных цементов («бесалита»). «Бесалит» рекомендуется для производства без ТВО сборных железобетонных изделий, преимущественно с ненапрягаемой арматурой, в том числе внутренних и наружных стеновых панелей, блоков фундаментов, пустотного настила, поддонов санитарно-технических кабин.

Выбор номенклатуры должен осуществляться с учетом как специфики поведения «бесалита» в мягких и сульфатных водах, так и температурных условий эксплуатации в связи с возможным разрушением эттрингита при повышенных температурах.

Подтверждена возможность применения действующей технологии (агрегатно-поточной и конвейерной) при изготовлении изделий на бесалите. Наилучшим образом к использованию подобных СБТЦ приспособлены вибропрокатные станы, обеспечивающие формование изделий за 10—20 мин с момента за-творения смеси.

Перспективно применение подобных СБТЦ в изделиях из ячеистого бетона и арболита: в первом случае создаются условия для быстрой фиксации структуры смеси, благоприятствующей достижению пониженной плотности бетона и лучшему использованию газообразователя; во втором — уменьшается вредное влияние водорастворимых составляющих древесины на прочность арболита благодаря быстрому твердению вяжущего.

Наибольшего эффекта при его применении следует ожидать, по аналогии с другими СБТЦ, при проведении экстренных ремонтных работ в покрытиях зданий, дорог, аэродромов и специальных сооружений, особенно при пониженных температурах. В условиях полигонного производства представляет интерес использование «бесалита» для изготовления изделий по гелиотех-нологии, которое исключит необходимость ухода за бетоном после распалубки.Гидроизоляционная и антикоррозионная защита ЖБК. К объектам химической промышленности, очистным и подземным сооружениям предъявляются повышенные требования по антикоррозионной стойкости, плотности и непроницаемости с целью обеспечения их долговечности и исключения утечки сохраняемых в них материалов, а также попадания грунтовых и технологических вод в заглубленные помещения. Опыт эксплуатации таких объектов свидетельствует о недолговечности традиционных гидроизоляционных покрытий, что приводит к росту расходов на ремонт, сокращению сроков службы, а в ряде случаев, например в ПО «Белорускалий» г. Солигорска, к преждевременному разрушению бетонных и железобетонных конструкций.

Ранее в качестве антикоррозионной защиты сгустителей (железобетонные емкости диаметром 30 м, объемом 1500 м3) устраивали футеровку из кислотоупорной плитки толщиной 30 или 50 мм, кислотоупорного кирпича толщиной 63 или 125 мм и оклеивали поверхности хлориновой тканью на эпоксидной шпатлевке с окраской перхлорвиниловым лаком. При воздействии агрессивной среды такая многослойная антикоррозионная защита разрушалась через три года эксплуатации.

Требования, предъявляемые в настоящее время к повышению качества и снижению стоимости строительства, вызывают необходимость разработки и широкого применения новых эффективных гидроизоляционных материалов, которые должны обладать высокой плотностью, коррозионной стойкостью при эксплуатации в условиях воздействия агрессивных сред и при постоянном контакте с грунтовыми, технологическими и поверхностными водами. Кроме того, эти гидроизоляционные материалы не должны быть дорогими.

Опыт создания гидроизоляционных покрытий для защиты бетонных и железобетонных сооружений от воздействия агрессивных сред и для обеспечения их водонепроницаемости выявил необходимость получения материалов с особой плотностью применяемых для этой цели материалов. Во многих случаях это достигается использованием расширяющихся цементов с малой энергией расширения и самонапряжения.

Первое опытное покрытие по железобетонным перекрытиям из полимерцементного бетона, взамен сложной многослойной гидроизоляции, было выполнено в 1965 г. на здании обогатительной фабрики ПО «Белорускалий».

Полимерный бетон готовился на основе расширяющегося цемента, полученного путем смешивания портландцемента с расширяющим компонентом (ГГРЦ) в соотношении 80:20. В качестве добавки в воду затворения вводился мономер — фу-риловый спирт в количестве 20% от расхода воды, солянокислый анилин в количестве 15% от массы фурилового спирта; хлористый кальций для ускорения твердения полимерцементного бетона добавляется в количестве 1% от массы вяжущего.

Бетонная смесь приготовлялась на месте строительства в передвижной бетонной установке. Уплотнение бетона осуществлялось глубинными вибраторами и виброрейками.

Портландцемент смешивался с добавкой расширяющегося компонента (ГГРЦ) в процессе приготовления бетонной смеси. Первоначально в бетономешалку загружались щебень, вода, портландцемент, расширяющийся компонент, далее осуществлялось перемешивание смеси в течение 3—5 мин, затем добавлялся строительный песок и после очередного перемешивания (2—3 мин) бетонная смесь подавалась для укладки на железобетонные перекрытия.

Однако этот способ наряду с отмеченным преимуществом (более эффективная гидроизоляция) имеет ряд существенных недостатков: при укладке и уплотнении бетонной смеси затрачивается много ручного труда, особенно при выполнении покрытий по вертикальным поверхностям и поверхностям конструкций со сложным профилем; затрудняется качественная укладка гидроизоляционных покрытий в стесненных условиях (под инженерными коммуникациями).

Вместе с тем научно-техническая революция вносит коренные изменения и в гидроизоляционную технологию. Наряду с появлением новых материалов в этой области, разрабатываются и новые методы механизированного нанесения гидроизоляционных покрытий на изолируемые поверхности.

Интенсификация строительного производства и повышение качества строительства обусловливают необходимость применения механизированных способов выполнения гидроизоляционных покрытий. В результате проведенных опытов по опробованию различных устройств и механизмов, применяемых в строительной практике, лучшие результаты были получены при использовании метода пневмонабрызга. В качестве заполнителя при этом способе нанесения использовали песок с Мкр = 2,3-3,1.

Приготовление раствора целесообразно производить в смесителях принудительного перемешивания. Наиболее пригодными механизмами для нанесения гидроизоляционных покрытий на основе РЦС на больших площадях являются плунжерный диафрагменный насос прямоточного действия с приставкой конструкции инж. Н. С. Марчукова и пневмобачок.

Для выполнения гидроизоляционных покрытий с применением цемента были использованы следующие добавки: – кремнийорганическая жидкость — водорастворимые этилси-ликаты натрия ГКЖ-10 и ГКЖ-11; – синтетический бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП с добавкой стабилизатора ОП-7 или ОП-10; – водорастворимая смола № 89; – полиэтиленовая эмульсия.

Полимерцементная смесь готовилась на передвижных установках (смеситель принудительного действия и скиповый подъемник, вибросито, пневморастворонасос и компрессор ДК-9) на месте производства гидроизоляционных работ. Водоцементное отношение принималось 0,42—0,45, расход вяжущего составлял 550—600 кг/м3 при соотношении цемент:песок равном 1:2 (по массе).

Гидроизоляционные покрытия из расширяющегося раствора с полимерными добавками следует наносить слоем толщиной 20—30 мм: на вертикальные и потолочные поверхности — в три слоя, на горизонтальные — в два слоя.

Опыт работы с расширяющимися полимерцементными растворами, приготовляемыми в смесителях принудительного перемешивания и наносимыми методом пневмонабрызга, показал, что сочетание полимерных добавок, принудительного перемешивания и нанесения смеси под давлением на изолируемые поверхности значительно улучшает качество покрытий. При таком сочетании факторов усиливается роль полимерных добавок как гидрофильных и гидрофобных поверхностно-активных веществ.

Введение гидрофильных добавок в расширяющиеся цемен-тно-песчаные растворы обеспечивает снижение коэффициента внутреннего трения смеси за счет создания между твердыми частицами гидродинамической смазки. Кроме того, пластифицирующий эффект способствует гомогенизации смеси, благодаря чему повышается ее однородность. Гидрофильные добавки увеличивают также воздухововлечение. К числу таких добавок относятся применяемые водорастворимые этилсиликоиаты натрия-ГКЖ-10, ГКЖ-11.

Гидрофильные добавки вызывают образование в системе довольно высокодисперсной эмульсии воздуха и увеличение таким образом объема воздуха, устойчиво диспергированного в растворе, что значительно уменьшает взаимное трение твердых частиц-заполнителей раствора. Применение гидрофильных добавок снижает также седиментацию цементных растворов, что позволяет избежать крайне нежелательного расслоения смесей, выражающегося в повышенном водоотделении.

При применении механизированных методов нанесения бетонных смесей (установка «Пневмобетон») введение в цементные растворы гидрофилизирующих и гидрофобизирующих добавок значительно снижает удельное сопротивление трению цемент-но-песчаной смеси о стенки материальных шлангов, по которым она транспортируется. Кроме того, большая скорость перемешивания позволяет диспергировать пузырьки воздуха и увеличить их количество, что повышает однородность мелкозернистого бетона и улучшает его физико-механические характеристики. Эти мелкие пузырьки с упрочненной пленкой позволяют удерживать как мелкий, так и крупный песок. Мелкозернистая структура дает возможность получить лучшие физико-механические характеристики смеси.

Результаты испытания показали, что покрытия предпочтительнее выполнять способом «пневмобетон», обеспечивающим более качественное уплотнение раствора.

Таким образом, при выполнении гидроизоляционных и антикоррозионных работ смесь расширяющегося цемента с песком и полимерными добавками, нанесенная под давлением воздуха на изолируемую поверхность, создает очень плотную структуру бетона, которая еще больше уплотняется за счет образования роста иглообразных кристаллов гидросульфоалюмината кальция при последующем двух-трехдневном увлажнении поверхности бетона. С такой гидроизоляцией не может сравниться оклеечная изоляция не только по надежности и долговечности, но и по стоимости.

Полимерцементная гидроизоляция на основе расширяющегося цемента особенно оправдала себя при строительстве сгустителей на ПО «Белорускалий», заменив собой дорогостоящую нержавеющую сталь с малоэффективной защитой. Общая площадь сгустителей с полимерцементной гидроизоляцией составляет 10 тыс. м2.

Антикоррозионная полимерцементная защита на основе расширяющихся составов успешно применяется в банях и прачечных взамен защиты, предусматривающей устройство проволочного каркаса, цементной выравнивающей стяжки, трехслойной обмазки асфальтовой мастики, штукатурки по сетке и оклейку стеклотканью.

Антикоррозионная защита была выполнена полимерцемент-ными составами, наносимыми торкретированием слоем 20 мм. На 1 м2 обработанной поверхности при этом расходовалось: цемента —12 кг; строительного песка —24 кг; ГКЖ-10—0,76 кг; битумно-полимерной мастики «Вента» — 4 кг.

Исследования показали, что срок службы полимерцементной изоляции по сравнению с традиционной многослойной изоляцией повышается в 4 раза.

В Минске, Мозыре, Гродно, Бобруйске, Бресте, Солигорске и других городах Белоруссии расширяющиеся полимерцемент-ные растворы широко применяются при строительстве и ремонте очистных сооружений. Расширяющиеся полимерцементные покрытия оказались значительно более надежными и долговечными, чем многослойная оклеечная гидроизоляция. Таких покрытий выполнено свыше 1 млн м2.

Расширяющиеся растворы наносились пневморастворонасо-сами прямоточного действия производительностью 3 и 6 м3/ч при строительстве объектов ПО «Белорускалий», очистных сооружений в Минске, Солигорске, Мозыре, Бресте, Гродно, при устройстве полов в автогараже.

В сгустителях очистных сооружений расширяющийся поли-мерцементный раствор наносили круговым движением сопла под углом 90° к поверхности (для получения равномерного покрытия) сначала в местах примыкания стен к днищу емкостей, затем, после тщательной очистки отскоков песка, на днище. Расстояние сопла от изолируемой поверхности составляло 0,6— 0,8 м при давлении воздуха 0,5—0,55 МПа. На вертикальные и наклонные поверхности резервуаров раствор наносили снизу вверх.

Горизонтальные поверхности перед нанесением каждого последующего слоя (через 8—10 ч с момента окончания нанесения предыдущего слоя) с помощью пневморастворонасосов очищали сжатым воздухом от отскоков песка. При выполнении небольших объемов изоляционных работ (санузлы, душевые помещения общественных зданий, фасадные поверхности, бассейны) использовали пневмобачки.

Применение расширяющихся бетонов и растворов в метростроении. Обеспечение водонепроницаемости тоннелей метро является одной из важнейших и трудноразрешимых задач в метростроении. Поэтому новые эффективные решения, исключающие попадание грунтовых вод в тоннель, приобретают особое значение.

При щитовой проходке тоннелей в сложных геологических и гидрологических условиях применяли, как правило, металлоемкую трудоемкую и дорогостоящую чугунную обделку. Замена ее на железобетонную ухудшала качество работ, снижала водонепроницаемость конструкции.

Применение бетонов на основе цементов с малой энергией расширения и самонапряжения повысило плотность структуры, водонепроницаемость обделки.

На одном из участков минского метрополитена были выполнены работы по возведению монолитно-прессованной обделки тоннеля из расширяющегося бетона. В качестве вяжущего при приготовлении бетона использовали расширяющийся цемент ПО «Волковыскцементошифер». С завода в автобетоно-смесителях доставляли сухую смесь, на месте ее затворяли водой и тут же укладывали. На 1 м3 бетона расходовалось: расширяющегося цемента —520 кг, песка—640 кг, щебня гранитного — 1050 кг, воды — 200 л. Водоцементное отношение бетонной смеси составляло 0,38, ОК=6-5-6 см.

Для производства бетона использовали гранитный щебень фракции 20—40 мм из Микашевичского карьера, отвечающий требованиям ГОСТ 8267, ГОСТ 23254, и песок кварцевый карьера «Заславль», удовлетворяющий требованиям ГОСТ 10268.

Физико-механические испытания партий цемента производили, согласно ТУ 21 БССР 213.85 и ГОСТ 310.1, ГОСТ 310.3, ГОСТ 310.4. Вода для затворения бетоносмеси соответствовала требованиям ГОСТ 23732.

Марка бетона для монолитно-прессованной обделки по прочности на сжатие соответствовала проектной (М 400), а по водопроницаемости—была не ниже В 12.

Состав бетона подбирали по контрольным характеристикам с учетом технологических требований: возможности транспортирования смеси по трубам, удобоукладываемости ее в опалубку и формирования прессованием.

Монолитно-прессованную бетонную обделку возводили в следующей последовательности. Прессующее устройство и опалубку устанавливали в положение для бетонирования. К прессующему устройству подключали бетоновод и в пространство за опалубкой бетоноукладчиком подавали бетонную смесь. После заполнения бетоном заопалубочной полости запорным клапаном перекрывали отверстие в прессующем устройстве, по которому подавали смесь, и отключали бетоновод. Затем бетонную смесь прессовали усилием домкратов.

Заполнение заопалубочного пространства начинали с подачи «пусковой смеси» — цементно-песчаного раствора состава 1: 2 В/Ц = 0,84-0,85. Количество пусковой смеси составляло примерно 1,5 л на 1 м2 поверхности бетоновода и опалубки.

Прессование бетонной смеси осуществляли двумя ступенями: равномерным давлением под торцом прессующего устройства 0,3—0,5 МПа в течение 3—6 мин; максимальным давлением, величину и продолжительность которого определяли опытным путем. Общая продолжительность прессования не превышала 35 мин.

Поверхность бетона обделки после распалубливапия периодически увлажняли в том случае, если влажность в тоннеле снижалась ниже 80%. Пустоты в обделке очищали от слабого бетона, промывали струей воды и заполняли бетонной смесью на РЦС под давлением.

Применение монолитно-прессованной обделки из расширяющегося бетона не вносит каких-либо дополнительных трудностей в технологию ее возведения, к тому же такая обделка не пропускает воду и имеет хороший внешний вид.

Читать далее:Кислотостойкие материалыЗубные цементыПрименение связующих в производстве огнеупорных и жаростойких бетонов и массПрименение связующих в электродно-флюсовом производствеПрименение связующих в литейном производствеЗащитно-декоративные покрытия на основе неорганических связующихСвязующие для укрепления грунтовСвязующие для безобжигового окускования руд и рудных концентратовЗоли кремнеземаСухие щелочные силикатные связки (порошки)

stroy-server.ru

УПЛОТНЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ ПРЕССОВАНИЕМ

ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

Торкретирование бетона. Нанесение на поверхность тонких слоев цементно-песчаного раствора или мелкозернистого бетона под давлениём сжатого воздуха называется торкретиро­ванием. При торкретировании в одном технологическом цикле совмещены операции транспортирования, перемешивания, ук­ладки и уплотнения бетонной (растворной) смеси.

Цементный раствор очень плотно пристает к поверхности, так что не нуждается в опалубке даже при нанесении раствора на вертикальные поверхности.

Торкретбетон обладает высокой прочностью, плотностью и водонепроницаемостью. В производстве сборного железобетона торкретирование применяют при бетонировании тонкостенных армоцементных конструкций (например, пространственных бло­ков), для получения водонепроницаемого защитного слоя при изготовлении напорных железобетонных труб, подвергаемых од­ностороннему гидростатическому давлению, для исправления де­фектов бетонирования и получения фактурного слоя в наруж­ных стеновых панелях и т. п.

Процесс торкретирования заключается в следующем. Сухую смесь цемента с песком или мелким щебнем (до 8 Мм) загру­жают в цемент-пушку (рис. 58,6), из которой смесь сжатым воздухом передается в материальный шланг и поступает в на-

.2

^4---------------------------- Я 9

Рис. 58. Торкретирование бетонной смеси:

А — схема установки для тор­кретирования: / — сопло; 2

Цемент-пушка; 3—шланг для ■сжатого воздуха; 4—-воздухо­очиститель; 5 компрессор; 6 Бак для воды; 7 — шланг для воды; 8 — материальный шланг; Б — схема цемент-пушки: 1 —

Верхняя камера; 2— кран; 3-~ Конусный затвор; 4 — воздухо­провод; 5 — рукоять; 6 — шту­цер материального шланга; 7 — патрубок; 8 — разрыхлитель; 9~* конусный питатель; 10 — ячейка питателя; 11 — нижняя камера; 12 — пневмодвигатель.

Конечник; по другому шлангу в него подавлением, превышаю - щем давление в материальном шланге, подается вода. В нако­нечнике происходит смачивание сухой смеси водой, и раствор с большой скоростью (90—100 М/сек) выбрасывается на торкре­тируемую поверхность, образуя плотный слой.

Загрузку цемент-пушки производят при открытых конусных клапанах верхней и нижней камер. Поворотом рукоятки закры­вают верхний клапан и в камеры впускают сжатый воздух, по­ступающий от заводской сети. Одновременно сжатый воздух подается к пневмодвигателю конусного питателя, который при­водится во вращательное движение. При вращении питателя ячейки, заполненные сухой смесью, подводятся под струю сжа­того воздуха, который выдувает смесь из ячеек в материальный шланг и транспортирует по шлангу к соплу.

Для загрузки второй порции смеси закрывают клапан ниж­ней — рабочей камеры и выпускают сжатый воздух из верхней камеры, чтобы можно было открыть верхний клапан. Работа це­мент-пушки в это время не прекращается. После загрузки верх­ней камеры клапан закрывают и снова впускают в нее сжатый воздух. Когда давление в камерах уравновесится, смесь пере­гружается в нижнюю камеру, освобождая верхнюю для новой порции.

При нанесении раствора сопло держат перпендикулярно к поверхности на расстоянии 90—110 См; при ударе часть раство­ра отскакивает (примерно 25—35%). Торкретбетон наносят слоями толщиной 15—25 Мм. Сменная производительность уста­новки при средней толщине слоя 20 Мм в зависимости от вида торкретируемой поверхности составляет 100—250 М2.

При торкретировании продолжительность перемешивания смеси с водой и укладки ее на поверхность крайне невелика, поэтому в уложенном торкретбетоне образование начальной алюминатной кристаллизационной структуры происходит почти мгновенно [88], что позволяет безопалубочным способом нано­сить слои смеси на любые поверхности.

В зоне, где производится торкретирование, воздух насыщен цементной пылью, поэтому рабочие должны одевать респирато­ры и защитные очки. Зону торкретирования следует ограждать от остальной части цеха.

При необходимости укладки бетона слоями значительной толщины (10—20 См и больше) применяется шприц-бетон, отличающийся от торкретбетона использованием крупного за­полнителя с размером зерен до 25 Мм и меньшим расходом це­мента. Шприц-бетон наносится на поверхность машиной, анало­гичной по устройству цемент-пушке.

Центрифугирование бетона. Воздействие центро­бежной силы на бетонную смесь, находящуюся в быстро вра­щающейся цилиндрической форме, называется центрифу­гированием. При центрифугировании бетонная смесь при­жимается к стенкам формы, распределяется по ее поверхности и уплотняется *. Процесс центрифугирования сопровождается также вибрацией вследствие неизбежной неуравновешенности формы при вращении.

Преимущества центробежного способа формования изделий по сравнению с другими способами уплотнения бетонной смеси заключаются, в высокой степени уплотнения, пониженной водо­проницаемости и водопоглощаемости бетона и возможности' комплексной механизации и автоматизации производства. Одна - ко центрифугирование требует сравнительно высоких капитало­вложений, кроме того, в процессе производства быстро изнаши­ваются детали станков и форм.

В последнее время предложен другой способ использования центробежной силы для уплотнения бетонной смеси. Уплотнение роторным бетоноукладчиком основано на создании вращатель­ного движения бетонной смеси и набрасывания ее при большой' скорости на форму. Уплотнение происходит вследствие кинети­ческой энергии удара смеси о поверхность формы.

Рабочим органом роторного бетоноукладчика являются ков­ши, закрепленные на колесе, вращающемся вокруг горизонталь­ной оси. Ковши захватывают смесь и на коротком отрезке круга сообщают ей вращательное движение. При емкости ковша 50 г* смеси и скорости ротора 900 оБ/мин производительность четы­рехковшового бетоноукладчика составляет 10,8 Т/ч.

Опытная, установка роторного бетоноукладчика, оборудован­ная транспортером и тарельчатым питателем, смонтирована на самоходном портале. Опытами установлено, что оптимальная окружная скорость ковшей бетоноукладчика находится в преде­лах 35—45 М/сек при скорости движения портала 25—30 М/мин.

Результаты исследований показывают, что качество уплотне­ния роторным бетоноукладчиком не хуже, чем при торкретиро­вании. Универсальность роторного бетоноукладчика позволяет использовать его при формовании различных тонкостенных же­лезобетонных и армоцементных изделий и наносить отделочный слой на поверхности готовых изделий или защитный слой при изготовлении напорных труб и т. п.

Основным недостатком роторного способа нанесения раство­ра является быстрый износ кромок ковшей и направляющей дуги бетоноукладчика. Поэтому кромки ковшей следует наплав­лять твердым сплавом, направляющую дугу можно изготовлять из особо твердой стали.

Прессование при бысоких давлениях. Сущность технологии прессованного высокопрочного бетона, разработан­ной на основе физико-химической теории, заключается в при­менении высоких уплотняющих давлений, приложенных к дис­персной смеси цемента и тонкомолотого заполнителя при весьма низком водоцементном отношении [56]. Вызванное прессованием значительное объемное сжатие смеси приводит к возникновению структурных связей, обеспечивающих высокую начальную проч­ность бетона и чрезвычайно быстрый рост прочности во вре­мени.

Выемка изделий из форм производится в значительно более короткие сроки, чем это допустимо для вибрированного бетона. Применение химических ускорителей твердения или тепловой

Обработки бетона излишне. Исследования влияния давления прессования в пределах от 50 до 500 Кг/см2 тонкомолотых пес­чаных и бетонных смесей показывают, что путем прессования можно получать материалы прочностью в суточном возрасте 300—350 Кг/см2, а в 28-суточном — более 500 Кг/см2.

Комбинированное уплотнение прессованием и вибрированием дает более высокие показатели. В суточном возрасте сочетание вибрирования и прессования (последовательно) увеличивает прочность на 40—50% и достигает 500 Кг/см2.

Одним из практических результатов исследований в этой об­ласти следует считать лабораторную разработку способа про­ката железобетонных изделий при высоких давлениях — прес- сопрокатбетона [93].

Технология прессопрокатбетона основана на соблюдении сле­дующих основных условий: измельчение минеральных заполни­телей бетона (тонкий помол), снижение водоцементного отно­шения до 0,15 (в случае тонкого помола водоцементное отноше­ние принимается с учетом степени дисперсности материала), применение уплотняющих давлений от 500 до 3000 Ати.

Грубое измельчение минеральных заполнителей выполняется в камнедробилках, тонкий помол — в шаровых или вибрацион­ных мельницах. Перемешивание компонентов смеси производит­ся в растворомешалках, при этом рекомендуются новые спо­собы улучшения процесса подготовки смесей: виброактивация, виброперемешивание и др.

Основная операция технологического процесса — формова­ние изделий из бетонных смесей под давлением осуществляется на прессопрокатных станах. Прессующей частью стана является подвижная каретка, снабженная прокатными валками, воздей­ствующими на бетонную смесь через гибкую стальную ленту. Вращение валков (принудительное) синхронизировано с посту­пательным движением каретки.

Ступенчатое расположение прокатных валков обеспечивает заданное уплотнение смеси. Гибкая, стальная лента способствует развитию вязкого торможения, исключающего сдвиг бетонной смеси по оси проката. Развиваемое таким способом давление на смесь достигает 500 Ати и более.

Высокая мгновенная прочность бетона и ее быстрый после­дующий рост обеспечивают возможность выемки изделий из форм через 30 Мин, необходимых для заанкеривания арматуры. Прочность прессопрокатбетона при условии соблюдения, режи­мов проката соответствует прочности бетона марок 700—1000 и более в зависимости от применяемого давления.

Разборные и виброформы для бетонных колец (0.7м, 1м, 1.5м, 2м). Формы для колодезных и бетонных колец. Заказы по тел +38 050 4571330 или эл. почта: [email protected] Цены март 2015г.: Виброформы …

Для учета производственной деятельности пред­приятия и оформления результатов контроля необходимо веде­ние технических записей, журналов испытаний, лабораторных анализов и пр. Основные виды технической документации на заводах сборного железобетона следующие[14]: А) журнал …

Контроль качества готовой продукции осуществля­ется в соответствии с требованиями ГОСТов и технических ус­ловий. Разрешается не производить испытание готовых изделий до разрушения за счет увеличения, объема пооперационного кон­троля, а также применения …

msd.com.ua

• Торкрет-бетон - воздушное распыление под давлением | ImhoDom.Ru

Торкрет-бетон наносится на обрабатываемую поверхность методом воздушного распыления под давлением (торкретирование) сухим или мокрым методом.

Среди преимуществ технологии: возможность нанесения торкрет - бетона на поверхность с любыми неровностями и расположенную в любой плоскости, хорошая адгезия торкрета к поверхности благодаря набрызгу с высокой скоростью, возможность нанесения слоев торкрета разной толщины, высокая прочность, плотность, морозостойкость и водонепроницаемость торкрет - бетона. До нанесения торкрета необходимо удостовериться в качественной подготовке и надлежащем состоянии подготовленной под торкретирование поверхности конструкции. Для получения торкрета высокого качества крайне важно соблюдать технологию его нанесения. Выбранная торкрет установка, характеристики режима торкретирования (расстояние от сопла до торкретируемой поверхности, давление в шлангах, водоцементное отношение, скорость вылета из сопла) напрямую влияют на результирующие физико-механические и характеристики нанесенного слоя торкрета. Необходимое давление в торкрет - установке зависит от типа машины, расстояния от торкрет-установки до усиливаемой бетоном поверхности, протяженности шлангов, оно должно быть от 0,2 - 0,6 МПа. При торкретировании поверхности давление воздуха в установке, создаваемое компрессором, и давление воды должны оставаться постоянными.

Мокрый метод торкретирования представляет собой метод пневматического распыления, при котором затворенная бетонная смесь, посредством специального бетоно-насоса (торкрет установка) подается к сопловому блоку для непрерывного набрызга под давлением в виде направленной струи.

Сухой метод торкретирования представляет собой метод распыления, при котором цемент и заполнитель предварительно дозируются и перемешиваются перед подачей в специальный пневматический аппарат (торкрет машина) из которого под высоким давлением вводятся в поток сжатого воздуха и через систему шлангов и трубопроводов подаются на сопловой блок торкрет машины, где смачиваются впрыскиваемой под давлением водой и распыляются в виде направленной струи на место укладки торкрета.

НАБРЫЗГ

В зависимости от крупности заполнителя различают торкрет-бетон (до 10 мм) и шприц-бетон, или набрызг-бетон (до 25 мм). Достоинство метода набрызга бетонной смеси - безопалубочное бетонирование конструкций. Набрызг слоя заданной толщины производится на ремонтируемые и усиляемые балки, перекрытия, стены, колонны, поверхность которых используется в качестве односторонней опалубки.

Основные характеристики, требуемые от бетона, нанесенного набрызгом, - прочность и долговечность, высокое сцепление с материалом основания (бетоном, кирпичом, камнем, металлом). На внешней стороне покрытий не допускаются солевые пятна, следы от цементного молока, пятна, связанные с недостаточным перемешиванием смеси для набрызг-бетона. Набрызг-бетон обычно оставляют с грубой, шероховатой поверхностью. В случае, если требуется получение гладкой поверхности, последний слой набрызг-бетона с мелким заполнителем заглаживают кельмой или подрезают мастерком. При подборе состава набрызг-бетона расчетные значения требуемых расходов цемента и заполнителей увеличивают на 5 и 15 % соответственно в связи с потерей материала с отскоком при набрызге.

Области применения торкрет-бетона предусматривают конструкционное и не конструкционное использование.

Конструкционное использование торкретирования:

  • Строительство резервуаров, емкостей, башен, в том числе питьевого водоснабжения
  • Гидроизоляция гидротехнических сооружений, туннелей и коллекторов
  • Строительство элементов гидротехнических сооружений.
  • Реконструкция железнодорожных и автомобильных туннелей.
  • Окончательная отделка штолен, туннелей, пещер, шахт.
  • Набрызг и нанесение поверхностных покрытий в штольнях и безнапорных водоводах с целью улучшения протекания жидкости.
  • Крепление строительных котлованов.
  • Крепление скальных стен и откосов торкретом.
  • Подведение контропор и фундаментов под сооружения.
  • Обделка и поверхностные покрытия при надземном строительстве.
  • Усиление конструкций из кладки и торкрет-бетона.
  • Усиление стальных конструкций.

Не конструкционное использование торкретирования - предупредительный ремонт, восстановление и защита зданий и сооружений:

  • Защитные работы в подземных сооружениях (торкретирование поверхности).
  • Огнеупорная облицовка.
  • Антикоррозионная защита стальных конструкций.
  • Восстановление защитного слоя торкрет-бетона.
  • Нанесение износоустойчивых покрытий.
  • Восстановление профилей.
  • Ремонт повреждений, вызванных износом, кислотами, газами, огнем, взрывами, морозами и чрезмерной нагрузкой.
  • Реконструкция армированных перекрытий.
  • Устранение дефектов строительства бетонных сооружений.
  • Ремонт туннельных покрытий и обделок.
  • Ремонт мостов и подпорных стен.
  • Ремонт гидротехнических сооружений.

torkret.ru

imhodom.ru


Смотрите также