ГлавнаяСтатьи

Цементация и торкретирование поверхностей конструкции

В массивных железобетонных, бетонных и каменных конструкциях трещины и пустоты, образующиеся в кладке, заделывают при помощи цементации. Перед началом цементации кладку обследуют, устанавливают ее состояние и составляют схему с указанием расположения и размеров трещин, швов, раковин, скважин, последовательности работ по цементации, а в случае необходимости — рабочие чертежи усиления кладки перед цементацией, состав смеси и способы приготовления и нагнетания ее,

перечень необходимого инвентаря, приспособлений и оборудования.

В зависимости от состояния кладки и принятого давления для нагнетания смеси расстояние между скважинами принимают от 0,8 до 1,5 м, а для уточнения расстояния на каждую группу скважин устраивают одну дополнительную. При правильно выбранном расстоянии дополнительные скважины к концу цементации должны быть заполнены раствором, нагнетаемым только через основные скважины. Скважины располагают вертикально или под углом не меньше 10° к горизонту (рис. 54) и не ближе 0,5— 0,6 м от краев кладки во избежание выколов ее при нагнетании смеси под давлением. Глубину скважин назначают с таким расчетом, чтобы цементная смесь заполняла все поры и трещины в массиве. Для нагнетания раствора в высверленные отверстия вставляют инъекторы с резиновыми уплотнителями, а в пробитые отверстия — обычные газовые трубки, которые заделывают цементным раствором (рис. 55, а). В особо дефектной кладке газовые трубки можно заделывать непосредственно в швах или широких трещинах, придавая концам трубок плоскую форму.

Рис. 54. Расположение скважин (см. пунктир) в опоре

Для заделки инъекционных трубок, особенно в местах фильтрации воды, рекомендуется применять растворы на портландцементе, расширяющемся цементе или быстротвер-деющем с 2—5% добавкой для ускорения твердения алюмината натрия или хлористого кальция. Заделанный конец трубок должен находиться в створе трещины или

шва, а раствор не должен затекать в отверстие трубки. При цементации одиночных трещин обычно устанавливают не меньше двух трубок, одна из которых предназначается для нагнетания, а вторая является контрольной и одновременно служит для выхода воздуха из кладки. После заделки инъекционных трубок трещины, швы, раковины и скважины промывают водой поочередно сверху вниз под давлением 2—4 кгс/см2 до момента выхода из щелей чистой воды; устанавливают примерную водопоглощаемость кладки и проверяют плотность прилегания уплотнителя инъектора к стенкам скважины или надежность заделки трубок раствором.

Промытые скважины в течение 10—20 мин продувают сжатым воздухом под давлением 2 кгс/см2 и закрывают деревянными пробками, обернутыми паклей. В случае заиливания пор и щелей рекомендуется вначале заливать в кладку 5%-ный раствор едкого натра (NaOH), а потом уже промывать водой под давлением. Наружные мелкие трещины и раковины, через которые возможно вытекание нагнетаемой смеси, заделывают цементным раствором, к которому в случае фильтрации добавляют алюминат натрия. Более крупные трещины или швы облицовки законопачивают паклей или мешковиной с тем, чтобы при цементации можно было бы проследить за полнотой заполнения трещин смесью, вскрывая в различных местах конопатку.

Если, кроме цементации, кладку предусмотрено заключить в железобетонную оболочку (рубашку), ее лучше всего устраивать после установки в скважины инъекционных трубок или деревянных пробок, обернутых промасленной бумагой, а смесь нагнетать после бетонирования и выдержки бетона рубашки.

В период подготовки к цементации подводной части опор учитывают состояние и размеры фундамента, глубину и скорость течения воды и т. д. При слабом течении воды и необходимости цементации отдельных трещин и рабочих швов можно обойтись водолазными работами, устанавливая изогнутые трубки и выводя их наружу. В более сложных случаях бурят глубокие наклонные скважины или устраивают вокруг опоры шпунт, которым одновременно усиляют опору. При подготовке к цементации частей устоя или промежуточных опор, находящихся выше уровня грунтовых вод, делают шурфы для осмотра этих частей и установки изогнутых инъекционных трубок, которые своими верхними концами должны выходить наружу (рис. 55, б). После заделки трубок шурфы засыпают грунтом с тщательным трамбованием, так как при рыхлом и слабом грунте образуются значительные наплывы раствора на поверхности кладки (перерасход материалов).

Рис. 55. Инъекционные трубки, заделанные в трещину и в фундамент:
1 — шланг; 2 — жесткий раствор; 3 — шпаклевка; 4 — кладка; 5 — инъекционная трубка; 6—пакля; 7 — утрамбованный грунт в шурфах

Рис. 56. Установка УИ-100:
1 — загрузочный бункер; 2 — бак; 3 — вращающиеся лопасти; 4 — редуктор; 5 — электродвигатель; 6 — растворонасос

Для нагнетания раствора прлменяют специальные установки, нагнетатели пневматического действия, работающие от компрессора, ручные насосы, инъекторы, гибкие шланги внутренним диаметром 18—25 и 38—50 мм, инструменты для устройства скважин, инвентарь для приготовления водоцементной смеси.

Наиболее качественное приготовление и непрерывное перемешивание водоцементной смеси или раствора обеспечивается в установке УИ-100, выпускаемой Дарницким заводом Трансстрой-прома (рис. 56). В качестве механизированного инструмента для устройства скважин обычно применяют перфораторы ударно-вращательного действия. Иногда скважины пробивают шлямбурами.

Водоцементную смесь нагнетают в скважины через инъекторы (рис. 57,а), состоящие из двух вставленных одна в другую трубок и резинового уплотнителя. В установленном инъекторе при навинчивании рукоятки резиновый уплотнитель сжимается между трубкой большого диаметра и упорной гайкой и плотно прилегает к контуру скважины. Иногда в качестве инъекторов приспосабливают обычные патрубки. Для цементации тонких трещин (0,2— 0,3 мм) используют поверхностные инъекторы ЦНИИ МПС, которые позволяют нагнетать смесь непосредственно в трещины, что устраняет необходимость устройства скважин. Поверхностный инъектор (рис. 57, б) представляет собой стальную плиту, снабженную по контуру резиновой прокладкой. В отверстие плиты вставлен патрубок питающего шланга. Плита имеет упоры и прижимается к поверхности кладки винтовым домкратом, головка которого вращается независимо от винта. Чтобы прижать плиту винтовым домкратом, требуется распорное устройство. В ребристых железобетонных конструкциях для упора домкрата можно использовать одну из главных балок.

Рис. 57. Инъекторы:
1 — трубка малого диаметра; 2 — гайка с рукояткой; 3 — трубка большого диаметра; 4 — шайба; 5 — резиновая муфта; 6 — упорная гайка; 7 — питающий шланг; 8 — патрубок; 9 —стальная-плита; 10 — винт; 11 — головка домкрата; 12 — шарнир

Рис. 58. Прижимная губка (а) и нагнетательное устройство (б):
1 — пористая резина; 2 — металлическая пластинка; 3 — отверстие для нагнетания раствора; 1 — металлическая трубка; 5 — резиновый шланг; 6 — прижимная губка; 7 — насос; 8 — бачок для раствора. Размеры в мм

При инъектировании раствора в глубь трещины употребляют также так называемые прижимные губки из пористой резины или поролона. Нагнетательное устройство и прижимная губка показаны на рис. 58. Инъекторы (или инъекционные трубки) соединяют с насосами или аппаратами-нагнетателями резиновыми шлангами, рассчитанными на давление 12—15 кгс/см2.

При небольших объемах работ по инъектированию удобны ручные насосы С-420 и С-420А. Они просты по конструкции и в обращении, имеют небольшой вес и производительность 180 л/мин. Максимальное давление насосов —6 кгс/см2.

Перед началом цементации из всех трубок вынимают пробки и цементную смесь нагнетают одновременно в одну или несколько скважин снизу вверх. Появление подтеков или влажных пятен в местах заделки швов, раковин и трещин, окружающих инъекционную трубку, а также раствора из соседних инъекционных и контрольных трубок свидетельствует о хороших результатах цементации. По мере того как в трубках появляется водоцементная смесь, их закрывают пробками. Остальные, открытые скважины служат для контроля процесса цементации и выхода воздуха из щелей кладки. При нагнетании водоцементной смеси давление должно быть не больше 1,0—1,5 кгс/см2 в начале нагнетания, а в конце: 2—5 кгс/см2 для слабой, трещиноватой каменной или кирпичной кладки; 5—8 кгс/см2 для прочной, хорошо сохранившейся каменной или кирпичной кладки при цементации отдельных трещин или швов: 3—6 кгс/см2 для слабой, сильно трещиноватой или пористой бетонной кладки; 6—12 кгс/см2 для хорошо сохранившейся бетонной кладки с бетоном М-140 не меньше; 12—15 кгс/см2 для железобетонных пролетных строений с хорошим качеством бетона при цементации тонких трещин.

Нагнетание смеси в кладку считается законченным, если скважины не поглощают смесь при предельном давлении, которое выдерживают в течение 10—15 мин. Качество цементации кладки проверяют пробным нагнетанием смеси в контрольные скважины; при этом поглощение смеси скважинами должно быть незначительным. Цементацию надо проводить только в летний период. В процессе работ надо постоянно контролировать ход цементации скважин.

Торкретирование больших поверхностей ремонтируемых массивных конструкций мостов — эффективный способ нанесения покрытия из цементных и полимерцементных составов, обеспечивающий очень плотное (водонепроницаемое) покрытие с высоким сцеплением с металлом, бетоном и каменной кладкой. Общую толщину торкрета и количество слоев устанавливают на месте работ, но она должна быть не меньше 20 мм; примерно толщина составляет 30—40 мм. Слой торкрета, нанесенный по металлической сетке, должен закрывать арматуру на 12—15 мм. Обычно покрытие устраивают за два-три прохода слоями по 10—20 мм; так как более толстые слои при нормальном количестве воды оплывают. Для обеспечения лучшего сцепления поверхность кладки перед нанесением торкрета вновь смачивают. Следующий слой торкрета наносят на увлажненную поверхность через 1 —

3 суток после затвердения предыдущего слоя. Каждый слой торкрета поливают водой. Твердение полимерцементного раствора продолжается 2 ч.

На вертикальную поверхность торкрет наносят сверху вниз горизонтальными полосами; при нанесении первых слоев сопло держат перпендикулярно обрабатываемой поверхности на расстоянии около 1 м, а последующих слоев — на расстоянии 0,5— 0,7 м. Торкретирование проводят в летнее время.

При большом объеме работ могут быть использованы любые цемент-пушки и растворонасосы. В цемент-пушках сухая масса материалов продувается через шланг к соплу, в котором смачивается водой. Для торкретирования цементными составами необходимый общий расход воды составляет 10—15% от массы цемента, а полимерцементными — от 10 до 12%. Для надежного увлажнения песка и цемента давление воздуха в баке с водой должно быть отрегулировано на 0,3—0,5 кгс/см2 больше давления сжатого воздуха в материальном шланге. При коротких (до 30 м) шлангах и работе соплом в уровне расположения цемент-пушки давление воздуха в ней должно быть около 2 кгс/см2. Давление воздуха для действия цемент-пушки не должно превышать 4 кгс/см2.

Для торкретирования поверхности конструкций применяют це-мент-пушки марок С-165, С-165А, С-165Б, СССМ-067, а также малогабаритную цемент-пушку производительностью 0,1—0,15м3/ч, разработанную Ташкентским институтом инженеров железнодорожного транспорта. Для механического нанесения полимерце-ментных растворов может быть использован растворонасос марки С-251. Достаточна проста и эффективна по нанесению полимерце-ментных растворов и красок также шпаклевочная установка С-562 производительностью 700—800 м2/ч при рабочем давлении 7 кгс/м2. Для создания рабочего давления применяют компрессоры с давлением 4—6 кгс/см2 и производительностью 5—6 м3/мин.

Чтобы защитить уложенный торкретбетон от быстрого высыхания и образования усадочных трещин, цементное покрытие обильно смачивают водой и закрывают мешковиной на период до приобретения покрытием необходимой прочности. Полимерцементные покрытия увлажняют через час после окончания работ, а в дальнейшем при температуре воздуха до 25 °С поливать раствор водой не требуется.



Читать далее:
Основные положения по перерасчету стальных мостов
Организация движения тяжелых машин
Обеспечение пропуска сверхнормативных нагрузок по искусственным сооружениям
Паромные и ледовые переправы
Наплавные мосты
Пропуск ледохода и паводковых вод
Подготовительные работы к пропуску ледохода и высоких вод
Типы укреплений подходов и регуляционных сооружении
Особенности ремонта решетчатых и сплошных ферм пролетных строений, ремонт опор и ледорезов
Ремонт и усиление подкосных и простых балочных мостов



Ваш отзыв