Торкретування в практиці сучасного будівництва

Размещено на http://www.allbest.ru/

Львівський державний аграрний університет, м. Дубляни

Торкретування в практиці сучасного будівництва

Мазурак А., к.т.н., доцент

Барабаш В., к.т.н., доцент

Сучасне будівельне виробництво вимагає пошуку нових прогресивних технологій. До однієї з таких технологій сьогодення належить процес торкретування, доцільність, ефективність якого підтверджена вітчизняною і особливо закордонною практикою будівництва.

Торкретування - [від латинського (tec)tor(ium) - штукатурка і (con)cret(us) ущільнений] бетонування конструкцій методом нанесення цемент-гарматою на поверхню опалубки чи конструкції одного чи кількох шарів цементно-піщаного розчину (торкрет) або бетон-шприц-машиною бетонної суміші (набризг-бетон). Виділяють два способи торкретування - мокрий і сухий. Мокрий спосіб розпилення бетонної суміші передбачає розпилення, при якому приготовлена суміш з допомогою спеціального бетононасосу подається у вигляді направленого струменя. Сухий спосіб розпилення суміші передбачає попереднє дозування та перемішування цементу з наповнювачами перед подачею в спеціальний пневматичний апарат, у сопловому блоці якого суха суміш змочується поданою під тиском водою і розпилюється у вигляді направленого струменя.

Процес торкретування може використовуватись в різних сферах:

будівництво резервуарів, ємностей, веж;

гідроізоляція гідротехнічних споруд, тунелів і колекторів;

будівництво елементів гідротехнічних споруд, їх ремонт;

реконструкція залізничних і автомобільних тунелей;

підсилення конструкцій з цегли та бетону;

підсилення сталевих конструкцій;

відновлення захисного шару бетону;

кріплення будівельних котлованів;

кріплення скельних стін і відкосів;

вогнетривке облицювання;

усунення дефектів будівництва бетонних споруд;

ремонт пошкоджених поверхонь будівель і споруд.

Технологія торкретування в будівельній практиці використовується понад 100 років, наслідуючи загальний прогрес науки і техніки, постійно змінюючись і вдосконалюючись [1;2]. Часто, однак, використання торкрет-бетону пов'язано з недовірою та скептицизмом у суспільній свідомості. Це пояснюється тим, що раніше у вітчизняному будівництві торкрет-бетон використовувався вузькоспеціалізовано для кріплення виробок чи як недовговічне захисне покриття. Процес використання торкретування в минулому обмежувався рівнем знань самого процесу виконання і малоефективним обладнанням.

Сьогодні на будівельному ринку широко представлене ефективне обладнання різних виробників для використання в технології торкретування AC-1 (Україна), ALIVA, MEYCO, Putzmeister (Швейцарія ), REED (США), Werner Mador (Німеччина), та інші.

В сучасній технології бетону створена і має широке застосування велика кількість комплексних додатків різних видів і призначень, що дозволяє спрямовано впливати на властивості цементного каменю і затверділого бетону та підвищувати їх якість.

Методи торкретування - це технологія транспортування торкрет бетону від місця його подачі до торкрет-форсунки, а також безпосередньо сам процес нанесення матеріалу. Технологія сухого і мокрого способу нанесення вимагає врахування властивостей матеріалів, які не можуть транспортуватися і наноситися однаково (таблиця 1)

Обидва методи торкретування мають свої переваги, які відображають специфіку умов її використання.

Перевагами сухого торкретування вважають:

- відсутність попереднього затворення водою;

- можливість подачі суміші на великі відстані;

- можливість нанесення «товстого» шару за один прохід;

- висока продуктивність;

- грунтування основи без «клеючих» складів;

- висока надійність і тривалий час експлуатації обладнання;

- просте очищення обладнання (продування повітрям);

- практична відсутність засмічування шлангів і обладнання;

- можливість роботи в режимі «старт-стоп».

Як показує досвід використання, цей метод особливо підходить для великих ремонтних проектів, де можна ефективно організувати захист від пилу і видалення відскоку, де не потрібна якісна обробка поверхні, і зовнішній вигляд не має великого значення [3; 4; 5].

Переваги мокрого способу торкретування:

знижене пилоутворення;

однорідний склад бетону;

можливість кінцевого затирання;

проведення робіт у тісних умовах;

мінімальна частка відскоку;

мінімальні затрати на захист робочого майданчика з екологічної точки зору;

можливість використання торкрет-машини в якості бетононасосу;

приготовлений для торкретування бетон може використовуватись для нанесення вручну.

Таблиця 1. Особливості використання різних торкрет-сумішей

Вибір складу торкрет-бетонної суміші, в тому числі заповнювачів, води і будь-яких добавок або армувального волокна, повинен забезпечувати всі технологічні властивості і експлуатаційні характеристики, задані для свіжовкладеного і затверділого торкрет-бетону.

Як показує практика використання гранулометричний склад заповнювачів доцільно використовувати згідно графіку розсіву рис. 1 [6]

Мінімальний вміст цементу у вкладеному торкрет-бетоні повинен становити не менше 300 кг/м3.

Водоцементне відношення торкрет-бетонної суміші при мокрому методі торкретування не повинно перевищувати 0,55, а сухого методу торкретування - в межах 0,4-0,5.

Торкрет-бетон наноситься пошарово (приблизно 1-6 см) за одну рабочу операцію шляхом повторного нанесення наступного шару на одну і ту ж поверхню, або в ході наступної операції після деякої перерви в роботі. У випадку тривалої перериви між нанесеними шарами поверхня повинна бути знову очищена і попередньо зволожена.

Повні залишки на контрольних ситах, % по масі

Стандартне сито (ISO), мм

Рис. 1. Гранулометричний склад заповнювачів для торкрет-бетону

Кількість нанесеного торкрет-бетону залежить від різних факторів:

клейкості конкретної рецептури торкрет-бетону (вміст цементу, прискорювача тверднення, фракції наповнювача);

властивостей поверхні, на яку наносять торкрет бетон;

методу торкретування;

продуктивності торкрет-обладнання;

напрямку нанесення (вверх або горизонтально);

наявності факторів, що утруднюють торкретування (армування, потік води).

При торкретбетонуванні використовують різні методи залежно від вибраного напряму ведення робіт. При торкретуванні на горизонтальну поверхню, розміщену внизу, можна наносити шари торкрет-бетону будь-якої товщини. Слід звертати увагу на матеріал, що відлітає, при цьому матеріал, який залишається лежати на поверхні нанесеного шару, необхідно або видаляти або втискувати в нанесений шар торкрет-бетону.

При торкретуванні в горизонтальному напрямку (на вертикальнорозміщеній поверхні) загальна товщина бетону може бути нанесена шляхом поетапного нанесення більш тонких шарів, або в нижній частині - за один етап шляхом нанесення товстих шарів навскісними смугами. При цьому способі матеріал, що відлетів також необхідно видаляти з робочої зони перед нанесенням наступного шару бетону.

При торкретуванні вверх власна вага частин і адгезійні сили торкрет-бетону діють в протилежному напрямі, тому виникає необхідність в нанесенні тонших шарів. В даному випадку при певному зниженні продуктивності і нанесенні тонких шарів досягається зниження частки відскоку і як наслідок - підвищення ефективності торкрет-робіт. При цьому способі торкретування матеріал, що відлітає не впливає на якість робіт, на відміну від торкретування вниз і в горизонтальному напрямку.

Нанесення бетону повинно проходити перпендикулярно поверхні, що покривається (рис. 2; 3). Завдяки цьому оптимізується адгезія та ступінь ущільнення бетону, а частка відскоку мінімалізується. Виконуючи малі кругові рухи форсункою забезпечується рівномірний розподіл торкрет-бетону. Нанесення бетону на арматуру є особливо відповідальною операцією, яку повинні виконувати тільки фахівці, щоб не утворити порожнин або, так званих, «мертвих зон» за арматурою. При заміні стержневої арматури фіброю металевою чи іншою таких проблем не виникає.

Оптимальна відстань від торкрет-форсунки до поверхні нанесення повинна складати 0,7-1,5 м. Як показує практика використання, часто торкретування ведеться на відстані 1,0-2,0 м. Якщо відстань від форсунки до поверхні нанесення є більшою, то суттєво збільшується частка відскоку і пилоутворення, тим самим знижується ефективність торкретування.

Торкрет-бетонування при капітальному ремонті чи реконструкції дозволяє максимально зберегти існуючі конструкції та забезпечити їх ефективну роботу в складі конструкцій, що реконструюються, а також забезпечує мінімальну тривалість періоду реконструкції [7]

Як показали результати досліджень, процес торкретування дає можливість забезпечити приріст міцності конструкцій до 40% вже при виконанні робіт. Торкрет-бетон дозволяє розширити область використання технології бетонування, оскільки при цьому покращуються фізико-механічні властивості бетону [2; 3; 4; 5; 7]:

- міцність на згин - на 40% і більше;

- міцність на стиск - на 15% і більше;

- модуль пружності - на 5% і більше;

- зменшення деформацій усадки перевищує 30%.

На сьогоднішній день назріла необхідність у зміні стереотипів щодо використання нових прогресивних технологій торкретування, а також розробці та виданні вітчизняних нормативів, які б регламентували проектування і виконання цих робіт з врахуванням науково-дослідних розробок і будівельної практики.

Рис. 2. Керування торкрет-форсункою при рівномірному нанесенні торкрет-бетону на поверхню

Рис. 3. Вплив кута, під яким ведеться торкретування, на величину відскоку

Література

торкретування бетон суміш

1. Ceorge D. Yoggy «The history of shotcrete» 2005.

2. Litvin, Albert and Shideler, Joseph J., “Laboratory Study of Shotcrete,” Shotcreting, SP-14, American Concrete Institute, Detroit, 1966, pp. 165-184.

3. Development of Durable Dry-mix Shotcrete in Quebec”, Daniel Vezina, Shotcrete, V 3, No. 2, Spring, 2001, pp. 18-20.

4. Reading, Thomas J., “Durability of Shotcrete,” Concrete International: Design & Construction, V. 3, No. 1, Jan. 1981, pp. 27-33.

5. Morgan, Dudley R.;Kirkness, Andrew J., McAskill, Neill; and Duke, Neill, “Freeze-thaw Durability of Wet-Mix and Dry-Mix Shotcretes with Silica Fume and Steel Fibers,” Cement, Concrete, and Aggregates, V. 10, No. 2, Winter 1988, pp. 96-102.

6. Торкрет-бетон ТУ 5745-001-16216892-06. ЗАО «Служба защиты сооружений» М.-2006 г. 10с.

7. В.Г. Артюх, І.В. Санников «Торкрет - бетон у цивільних будинках, що реконструюються». Будівництво України, 2007, № 3. с. 11-13.

Размещено на Allbest.ru