CC BY
47
УДК 691.175:69.059
О. М. ПШШЬКО, А. В. КРАСНЮК, Т. В. УЛЬЧЕНКО, Б. Г. КЛОЧКО (ДПТ)
ОСОБЛИВОСТ1 ТЕХНОЛОГИ 1Н'СКТУВАННЯ В БЕТОНН1 МАСИВИ ТРАНСПОРТНИХ СПОРУД
У статп розроблена технолопя iH' ектування розчину в бетонний елемент споруди та наведет pi3Hi спо-соби нанесення ремонтного полiмерного складу на основi алшлрезорцину на бетонну поверхню споруди, що застосовуються в залежностi ввд ступеня руйнування конструкцiй i забезпечують високий рiвень зчеплення з бетоном конструкци.
В статье разработана технология инъектирования раствора в бетонный элемент сооружения и приведены разные способы нанесения ремонтного полимерного состава на основе алкилрезорцина на бетонную поверхность сооружения, которые применяются в зависимости от степени повреждения конструкции и обеспечивают высокий уровень сцепления с бетоном конструкции.
The technology of mortar injection into a concrete element of construction is developed in the paper. The different methods of applying the repair polymeric mortar on the base of alkylrezorcine on concrete surface of a construction, which are used depending on damage rate of the construction and provides high level of adhesion to concrete, are presented.
1н'екцшний спос1б вщновлення та ремонту пошкоджених бетонних та затзобетонних еле-менпв транспортних споруд за допомогою роз-роблених розчишв на основ1 алкшрезорциново! смоли мае ряд переваг як за мщшстю та адге-зшними характеристиками затвердшого матер> алу, так i за яюстю проведення робгг у специфь чних умовах. Розроблена технолопя дозволяе використати високий тиск для ш'ектування, а вщповщно, збшьшити вщстань транспортуван-ня сумш1 та штенсившсть подач1 розчину, ско-ротити кшьюсть ш'екцшних пристосувань та забезпечити краще проникнення розчину в бетонний елемент споруди.
Обов'язковою умовою яюсного виконання ремонтних робгг на транспортних спорудах е вщсутшсть у склад ш'екцшного розчину фра-кци шску крупшше 2.5 мм, комюв наповнюва-ча та шску. Вимога по крупносп шску задово-льняеться шляхом застосування класифшовано-го матер1алу. Кр1м того, перед ш'екцшним насосом встановлюеться контрольне в1бросито з ячейками д1аметром 5 мм, оскшьки бшьш мшка с1тка ускладнюе проходження розчину.
Приготування ш'екцшного пол1мерного розчину здшснюеться у високошвидюсному турбулентному змшувач^ який встановлюеться безпосередньо бшя мюця здшснення робгг у технолопчному ланцюгу ш'ектування перед розчинонасосом. Схема приготування ш'екцш-ного пол1мерного розчину наведена на рис. 1. 1н'екцшною установкою е змонтований та шд-готовлений до роботи розчинонасос (розчино-нагштач) з розчиномшалками та вс1ма присто-
суваннями: розчиноприводом, ш'екторами та манометрами. Склад смоли, затверджувача,_на-повнювач1в, добавок та заповнювач1в перебувае при ш'екцшнш установщ. У приймальнш ем-кост 1 готуеться пол1мерний розчин на основ1 алкшрезорциново! смоли, тсля чого переван-тажуеться в приймальний бункер 2 ш'екцшно! установки. Сумш з бункера надходить в турбу-лентний змшувач 3 i транспортуеться з пов1т-рям 5 по трубопроводу 4.
Рис. 1. Схема ш'екцшно! установки
Технолопя процесу ш'ектування визначае розташування мехашзм1в та пристосувань на ш'екцшнш установщ. 1н'ектором е вщр1зок труби д1аметром до 25 мм з гумовим ущшьню-вачем на кшщ. Для закршлення в мющ роботи ш'ектор мае притискний пристрш На кшщ внутршньо! труби приварюють кшьце, яке е упором для ущшьнення. Натисненням зовшш-ньо! труби через шайбу на гумовий ущшьню-вач, який спираеться на упорне кшьце, вщбува-еться закршлення ш'ектора. Гумовий ущшьню-
вач, розширювач в1д натискання, щ1льно запов-нюе шпару та не дае розчину виходити назовш [1].
У процес ш'ектування (рис. 2) розчин по-ступово кольматуе зону, що прилягае до ш'екцшного пристрою. Чим менше площина виходу розчину в порожнину ушкодження бетонного елементу, тим бшьше питом1 витрати його в цш зош та тим швидше вщбуваеться ко-льматащя, яка викликае рют тиску в трубопровод! та вимагае змши точки ш'екцл. У цьому випадку необхщно перемютити ш'екцшну трубу, забезпечуючи тим самим продовження ш'екцп в новш зош. При нанесенш водонепро-никного ремонтного шару на велику площину поверхш для збшьшення площини виходу розчину здшснюеться перфоращя ш'екцшних труб на дшьнищ 15...25 см вщ торця. У ход1 експе-риментальних дослщжень встановлено, що найбшьш зручна перфоращя здшснюеться повздовжшми отворами шириною
12...15 мм [2, 3].
сеним св1жим розчином та затвердженим роз-чином сум1жного блоку [4].
Особливо важливим е контроль ступеню проникнення розчину в трщини та каверни пошкодженого елементу споруди, для чого проведено комплекс дослав, направлених на визначення витрат ш'екцшного розчину, який необхщний для визначеного об'ему бетонного масиву та забезпечуючого високий р1вень зчеп-лення з бетоном конструкци (рис. 4).
Рис. 2. 1н'ектування ремонтних дшьниць пдротехшчного бетону (три ш'ектори)
Особливютю технологИ устрою захисних водонепроникних екрашв на обводнених еле-ментах споруди е проблема устрою робочих шв1в. Тому нанесення пол1мерного розчину вщбуваеться по всш вишиш масиву без устрою горизонтальних шв1в. При аваршнш зупинщ ш'ектування поява неоргашзованого робочого шва на екраш неминуче пов'язано з ослаблен-ням контактно! зони. Причиною цього явища е необхщшсть застосування ш'екцшного розчину шдвищено! рухливост при продовженш ремо-нтно-вщновлювальних робгг (рис. 3).
Роздшення вщновлювано! конструкци на блоки вертикальними швами при устро! захисних екрашв можна здшснювати шляхом вста-новлення ткано! сталево! с1тки з ячейкою 2 х 2 мм. Така сггка не пропускае ш'екцшний розчин та забезпечуе добр! зчеплення м1ж нане-
а)
б)
Рис. 3. Технология заповнення трщин мгж блоками тунелю
При проведенш експерименпв були змоде- повного насичення бетонних зразкiв полiмер-льоваш умови нагнiтання за визначений час ним розчином здшснювалось з появою розчину наповненого полiмерного розчину на основi на протилежнiй гранi зразкiв-кубiв бетону. Ре-алкiлрезорцину в частково зруйновану при си- зультати дослав, проведених iз зразками з бе-лових впливах структуру бетону. Визначення тону класу В25, надаш в табл 1.
Таблиця 1
Стушнь насичення бетонних зразшв-кубишв iн'eкцiйним розчином
Стушнь насичення зразюв у чаи, хв.
зразк1в, 10 20 30 40 50 60 70
кг кг % кг % кг % кг % кг % кг % кг %
2.21 2.26 2.35 2.28 3.17 2.30 4.07 2.31 4.52 2.31 4.52 2.32 4.98 2.34 5.88
2.26 2.30 1.77 2.32 2.65 2.33 3.10 2.34 3.54 2.35 3.98 2.35 3.98 2.35 3.98
2.30 2.35 2.17 2.36 2.61 2.38 3.48 2.38 3.48 2.38 3.48 2.39 3.91 2.39 3.91
iн'eктори
Рис. 4. Контроль ступеня проникнення ремонтного розчину в трщини та каверни бетонного масиву
Анатзуючи данi табл. 1, необхщно вщмни-ти, що iнтенсивне насичення полiмерним розчином зразкiв у виглядi кубикiв бетону спосте-ртаеться в першi 30 хв., що характеризуешься збiльшенням маси зразкiв на 2.5...4 %, а в бшьш шзнш час не перевищуючи 4...6 %.
При визначенш мiцностi при стиску iн'ектованих зразюв бетону встановлено, що вихiдна мщшсть зразкiв в основному вщнов-люеться, а в деяких випадках i збiльшуеться (табл. 2) [5, 6].
Очевидно, це залежить вiд характеру попе-реднього руйнування зразкiв, оскшьки iн'екцiйнi зразки з однiею мапстральною трiщиною вiдновлювали мiцнiсть практично повшстю, а мiцнiсть iн'екцiйних зразкiв, структура яких характеризувалася сiткою дрiбних трiщин, вiдновлена на 90...95 % (рис. 5).
Таблиця 2
Визначення мщносл при стиску бетонних зразшв тсля iн'eктування
Мщшсть при стиску зразюв до порушен-ня цшсносп, МПа Характер структури зразюв тсля порушення цтсносп Мщшсть при стиску (МПа) зразкв, ш'ектованих протягом, хв.
20 30 40
30.3 Розподшет по обсяз1 зразка трщини з1 сколами бетону д1аметром до 5 мм 27.1 29.3 30.8
31.8 Сггка др1бних трщин з виходом на по-верхню зразка 28.2 30.2 30.6
32.6 Мапстральна трщина шириною роз-криття 1...3 мм 1з вщгалуженнями шириною 0.3...0.5 мм 29.2 32.8 33.3
Рис 5. Структура ремонтно! дшянки 1з сггкою др1б-них трщин поруч 1з ш'екцшною шпарою
Висновки: Розроблеш р1зш способи нане-сення ремонтного пол1мерного складу на основ1 алкшрезорцину на бетонну поверхню споруди, застосовуваш залежно вщ ступеня руйнування конструкцш й яю забезпечують високий сту-шнь зчеплення з бетоном конструкци.
Несуча здатнють вщновлених зразюв незна-чно залежить вщ вихщно! мщност бетону, тоб-то зразки з низькою (20 МПа) 1 високою (30 МПа) вихщною мщнютю при повторному випробуванш витримали практично однаковий р1вень руйшвного навантаження. Це поясню-еться тим, що при повторному випробуванш в роботу включаеться вже не весь бетон, а лише приповерхнев1 шари берепв трщин. 1з ще! причини загальна несуча здатнють зразка бшьше визначаеться адгезшною мщнютю пол1мерного розчину, шж когезшною мщнютю бетону.
Розроблена технолопя грунтуеться на засто-суванш пол1мерних композицш, особливютю яких е х1м1чна взаемод1я з бетоном вщновлюва-ного елемента спорудження з формуванням у мюцях контакту структурних зв'язюв, що за-безпечуе вщновлення експлуатацшних характеристик спорудження й захист вщ впливу во-логого середовища.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Пшинько А. Н. Подводное бетонирование и ремонт искусственных сооружений. - Д.: Пороги, 2000. - 412 с.
2. Булатов А. И. Основы физико-химии промывных жидкостей и тампонажных растворов. - М.: Недра, 1988. - 268 с.
3. Александрян Э. П. Восстановление и усиление бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений методом инъектирования полимеррастворов // Экспресс-информация. -ЦНТИ, 1993, № 14. - 22 с.
4. Белевич В. Б. Потери напора при пневмотранспорте строительных смесей / В. Б. Белевич, Н. П. Шиповский // Строительная теплофизика. - Минск, 1983. - С. 128-146.
5. Ольховик О. Е. Оптимальный температурный режим отверждения полимеров сетчатой структуры в условиях адгезионного контакта // Высокомолекулярные соединения, 1988, № 11. -С. 2531-2537.
6. Малинский Ю. М. О влиянии твердой поверхности на процессы релаксации и структурооб-разования в пристенных слоях полимеров // Успехи химии, 1970, № 8. - С. 27-31.
Надшшла до редколеги 30.01.2008.
