CC BY
13
УДК 627:691
В. О. МОМОТ (ДПТ)
РОЗРОБКА ВИСОКОРУХЛИВИХ РОЗЧИН1В ДЛЯ РЕМОНТУ БЕТОННИХ ТА КАМ'ЯНИХ ТРАНСПОРТНИХ СПОРУД СПОСОБОМ П1ДВОДНОГО Ш'еКТУВАННЯ
Наведено дослвдження щодо розробки високорухливих розчишв для ремонту бетонних та кам'яних транспортних споруд способом тдводного ш'ектування. По результатах дослщжень також рекомендовано складов! для виготовлення високорухливих сумшей та розроблено технолопю !х приготування.
Приведены исследования относительно разработки высокоподвижных растворов для ремонта бетонных и каменных транспортных сооружений способом подводного инъектирования. По результатам исследований также рекомендованы составляющие для изготовления высокоподвижных смесей и разработана технология их приготовления.
The article presents results of the studies regarding development of high-agility mortars for repair of concrete and stone-based transport erections by way of subwater injecting. Basing on results of the study, recommendations have been given for fabrication of high-agility mixtures and corresponding technology has been proposed.
Вщомо, що ремонт локальних пошкоджень шдводних части бетонних та залiзобетонних транспортних споруд проводиться з метою вщ-новлення монол^носп, шдвищення мщносп, усунення фшьтраци води ^зь кладку, шдвищення 11 довговiчностi та запобшанню подаль-шо! руйнаци [1-3].
Як показали попередш дослщження, серед юнуючих способiв тдводного ремонту, бшьш глибоких дослщжень потребуе спосiб тдводного ш'ектування. Особливо важним е яюсний пiдбiр матерiалiв та розробка ефективних високорухливих сумiшей. Основною метою наведе-них у статп дослiджень е розробка високорухливих розчишв для ремонту бетонних та кам'яних транспортних споруд способом тдводного ш'ектування. На основi проведених дослщжень рекомендовано для виготовлення ш'екцшних розчинiв такi базовi матерiали:
- портландцемент (Криворiзького цементного заводу) ПЦ П/А-Ш-400, активнiсть Яц = 42,85 МПа, нормальна густота НГ=25,4 %;
- шсок рiчковий днiпровський, середня густина р0=2,66 г/см , насипна густина 1,6 кг/л, модуль крупносп МК = 1,2;
- розчин прискорювача твердшня СаС12 , концентрацiя розчину КСаСХ^ = 23 %; густина
розчину РсаС12 = 1,208 кг/л;
- мшронаповнювач ПГВФ - пил газоочи-щення виробництва феросилiцiю, середня густина р = 2,23 кг/см3, насипна густина рн = 0,83 кг/л; питома поверхня = 14400 см2/г.
Для отримання високорухливих не розша-рованих сумiшей рекомендуеться вводити до складу розчину пластифiкуючi домiшки (табл. 1).
Таблиця 1
Домишки, що рекомендован для застосування у pa3i ремонту бетонних та залiзобетонних штучних споруд пiд водою способом ш'ектування
Найменування, марка Клас домшки Вплив на фiзико-механiчнi характеристики розчитв та бетошв % домшки вiд маси цементу
Вггчизнят домшки
Комплексна домшка ПЛКП-С Пластифiкатор, прискорювач твердiння, збi-льшення водо-стшкосп та мо-розостiйкостi Збiльшуe рухливiсть бетонно! сум™ до 15.. .17 см; збiльшуe мщшсть на стискання при однаковш-рухливосп на 22.25 %; збiльшуe морозостш-кiсть на 36.40 %; зб№шуе водонепроник-нiсть на одну одиницю за маркою 0,8.1,5
ПФМ-БС Пластифiкатор Зменшуе на 15.20 % витрати води на приготування бетонно! сумiшi без змши и рухливосп; збь льшуе мщшсть на стискання при однаковш ру-хливостi на 20.27 % 0,5.1,5
Закшчення табл. 1
Найменування, марка Клас домшкн Вплив на фiзико-механiчнi характеристики розчишв та бетонш % домшки вщ маси цементу
М-1 Пластифiкатор (розроблений автором) Знижуе водопотребу бетонно! сумiшi на 10.12 % для отримання рiвно-рухливого бетону; збiльшуe мштсть на стискання при однаковш рухливосп на 28.. .31 %. Покращуе структуру бетону; збшьшуе морозостiйкiсть на 30.35 % 0,8.2,0
Закордоннi домшки
81ка \^соСге1е5 (Швейцарiя) Суперпластифь катор Зменшуе на 30.33 % витрати води на приготу-вання бетонно! сумiшi без змiни И рухливосп; збiльшення мiцностi на стиск при однаковш рухливостi на 38.45 %; зниження усадочних деформацiй 0,3.0,8
Mapefluid-200 (Iталiя) Суперпластифь катор Зменшуе на 27.30 % витрати води на приготуван-ня бетонно! сум1ш без змши !! рухливостi; збь льшуе мiцнiсть на стиск при однаковш рухливос-тi на 35.40 %; знижуе водонепрониктсть 0,5.1,5
С-3 (Росiя) Суперпластифь катор Знижуе водопотребу бетонно! сумiшi на 15 % для отримання рухливого бетону; шдвищуе мщ-нiсть (на 32.38 %), щшьшсть бетону, покращуе його структуру; збшьшуе зчеплення нового бетону зi старим 0,2.0,7
Оптимальну кшьюсть домшки, що вводиться, варто визначати в кожному конкретному випадку експериментальним шляхом.
Встановлено, що розчин для шдвщного бе-тонування ш'екцшним способом повинний за-довольняти таю вимоги: мати високу рухли-вють та зв'язшсть; бути стабшьним, тобто зда-тним збер1гати бшьш-менш тривалий час сво! початков1 властивосп.
У результат проведених лабораторних до-слщжень термш1в твердшня цементу встановлено, що в шдводних умовах час початку твердшня р1зко збшьшуеться до 4 годин, що дозво-ляе рекомендувати звичайний портландцемент М400 для проведення ремонтних робгт. Розчи-ни на основ1 такого цементу виявилися най-бшьш зв'язними { стабшьними.
Результати експеримент1в тдтверджують, що не можна обмежуватися застосуванням цемент1в для шдводного бетонування паспортними терм1-
нами твердшня, тому необхiдно в кожному конкретному випадку проводити додатков1 лабора-торн випробування ремонтних сумшей.
Виконат експерименти на розчинах р1зних вид1в цементу з застосуванням шсюв Приднш-ровського регюну { р1зних в'яжучих, дозволили встановити показники для оцшки придатносп розчину для шдводного бетонування:
- по рухливосп - занурення конуса в роз-чинну сумш повинне вщповщати величин 17...18 см;
- по зв'язносп - вщносне водовщдшення розчину, як показник зв'язносп за час вщстою-вання в посудит протягом 1,0 год повинне бути в межах 3,0...4,0 %;
- за мщшстю - межа мщност при стис-канн зразюв розм1ром 10 х 10 х 10 см у 7 1 28-добовому вщ1 повинна бути не менш 11 МПа.
Склад розчину змшювався залежно вщ виду { властивосп застосовуваних цемент1в (табл. 2).
Таблиця 2
Основш середнi характеристики розчишв для ш'екцшного способу
Вид цементу Склад розчину Властивосп розчину, шт Яст , МПа у вщ, дiб
за масою В/Ц 7 28
Портландцемент 1:1,7 12,0.14,0 24,0.27,0
Пуцолановий 1:1,8 0,70.0,95 8,0.11,0 18,0.22,0
Сульфатостойкий 1:2,0 11,0.13,0 22,0.24,0
Примiтки: Середня щшьшсть розчину р = 2000...2100 кг/м
Результати показують, що використання звичайного портландцементу задовольняе при-йнятi вимоги. Розчини на його основi достатньо пластичш, зв'язнi i мiцнi.
У результат проведених дослiджень роз-робленi оптимальш склади розчинiв для шд-водного ш'ектування, фiзико-механiчнi характеристики наведет в табл. 3.
Таблиця 3
Фiзико-механiчш властивост розчишв для ш'ектування в накиданий кам'яний масив за опалубкою
№ розчину Д1аметр роз-пливу мшъ конуса D, мм Адгезшна мщшсть Яадг, МПа адг 5 Мщшсть при стисканш Дст , МПа
Без пластифжатора
1 229 0,8 25,2
2 234 1,1 27,1
3 241 0,9 26,3
З пластифжатором ПФМ-БС
4 235 1,3 31,1
5 240 1,5 32,4
6 246 1,1 30,9
З пластиф1катором ПЛКП-С
7 233 1,2 30,1
8 242 1,4 31,3
9 243 1,0 30,9
З пластифшатором ПКМ-1 (розроблений автором)
10 235 1,4 32,2
11 240 1,6 33,6
12 246 1,3 31,8
З суперпластифжатором С-3
13 239 1,2 33,6
14 242 1,3 35,1
15 250 1,1 32,7
Приготування цементно-пщаних розчишв, з використанням мiкронаповнювачiв та хiмiчних домiшок для iн'екцiйних робiт виконують у розчинозмiшувачах примусово! дiï. У змшувач завантажують пiсок i необхщну кiлькiсть мш-ронаповнювача. Сумiш перемшують 2.2,5 хв. Потiм завантажують цемент i перемшують 1.1,5 хв. До перемшаних твердих складових сумiшi додають необхiдну кiлькiсть води з хь мiчною домiшкою, вiдмiрену тарованою посудиною. Сумiш перемiшують до однорщного стану, але не менше 3 хв. 1з розчинозмiшувача сумiш подають у приймальний бункер розчи-нонасоса, за допомогою якого виконують ш'ектування масиву.
При пiдводному iн'ектуваннi приготування сумшей виконуеться на мiсцi робгг безпосере-дньо перед початком ш'ектування.
Висновки
У результат проведених дослщжень було:
- розроблено новий пластифшатор ПКМ-1 для високорухливих сумiшей;
- рекомендоваш складовi для виготовлення високорухливих сумшей;
- розроблено технолопю приготування високорухливих сумшей;
- розроблено високорухливi розчини для ремонту бетонних та кам' яних транспортних споруд способом тдводного ш'ектування.
Б1БЛЮГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Пшинько А. Н. Подводное бетонирование и ремонт искусственных сооружений: Монография. - Д.: Пороги, 2000. - 411 с.
2. Пшинько А. Н. Проблемы ремонта инженерных транспортных сооружений / А. Н. Пшинько, Н. Н. Руденко // Зал1зничний транспорт Украни. - 2000. - № 3. - С. 12-14.
3. Клочко Б. Г. Биоводостойкий гидротехнический бетон с полимерфенольными добавками: Монография. - Д.: Арт-Пресс, 1998. - 184 с.
Надшшла до редколегп 02.02.2006.
