Спосіб установки і ремонту бетонних опорних плит оглядових люків

1 Спосіб установки і ремонту бетонних опорних плит оглядових люків, який включає підготовку ремонтної картки, виготовлення і монтаж опалубки, бетонування, який відрізняється тим, що як опалубку в горловині люка в здутому стані розміщують гумову опалубку (автомобільну камеру шин), яку потім накачують повітрям і тим самим, за рахунок збільшення об'єму, забезпечують її міцне утримання в горловині люка і щільне заповнення всіх отворів і щілин 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що бетонування проводять бетонною сумішшю на в'яжучому, що складається з портландцементу і комплексної хімічної добавки наступного складу прискорювача твердіння (хлорид кальцію СаСЬ та аміачна селітра NH4NO3) і полімеру (полівшілацетатна емульсія 50% концентрації ПВАЕ) при співвідношенні компонентів, мас % портландцемент 98,4 - 97,4 СаСІ2 0,6-1,0 NH4NO3 0,6-1,0 ПВАЕ 0,4-0,6 Передбачуваний винахід відноситься до області будівництва та експлуатації доріг, а саме доріг міських вулиць, і може бути застосований при виготовленні або ремонті монолітних і збірних бетонних і залізобетонних дорожніх конструкцій Відома значна КІЛЬКІСТЬ способів ремонту бетонних плит оглядових люків (дивись технічні правила ремонту і утримання міських вулиць та доріг КТМ 204 України 010 - 94), в яких в якості опалубки пропонують використовувати місцеві, підручні матеріали (метал, деревина та ІНШІ), ЯКІ не можуть забезпечити герметичність ремонтної карти, в зв'язку з чим, через щілини і тріщини може виливатися бетона суміш Монтаж такої опалубки дуже працеємкий і не забезпечує зберігання бетонної суміші в ремонтній карті Якщо застосовувати жорстку (малорухому) суміш - не можна досягнути монолітность зчеплення бетонної плити і люку, що надалі, в період експлуатації, буде приводити до інтенсивного руйнування опорної бетонної плити Якщо застосовувати пластичну суміш, важко отримати високу МІЦНІСТЬ, так як пластична суміш має високий вміст води, що приводить до високої пористості бетону, зниження його технічних властивостей Крім того пластична суміш довго твердіє, і для того, щоб набрати задану МІЦНІСТЬ (10 15МПа) треба чекати 7-10 діб, що в умовах міських вулиць утворює труднощі в забезпеченні безпеки руху В основі винаходу поставлено завдання знайти такий спосіб установки і ремонту бетонних опорних плит оглядових люків, при якому було б можливо 1) швидко і якісно, з малою працеємкістю зробити опалубочні роботи, 2) забезпечити герметичність ремонтної карти з повною відсутністю щілин, пор, тріщин, через які бетонна суміш може просочуватися в колодязь і тим самим впливати на якість і ДОВГОВІЧНІСТЬ роботи люку, і безпеки руху по вулиці, 3) забезпечити МОНОЛІТНІСТЬ І добре зчеплення опорної бетонної плити з металевим оглядовим люком, 4) скоротити час набору заданої МІЦНОСТІ бетону, що дозволить швидко відновити рух по вулиці Бетон повинен мати високу ДОВГОВІЧНІСТЬ І МІЦНІСТЬ на розтяг при згині і при ударі, враховуючи умови роботи, високе зчеплення із старим бетоном і металом, підвищену морозостійкість і водонепроникливість, тобто відповідати всім вимогам, які пред'являються до дорожніх цементних бетонів Поставлена задача досягається тим, що пропонується спосіб установки і ремонту бетонних опорних плит оглядових люків, який включає підготовку ремонтної картки, виготовлення і монтаж опалубки, обробку стін і підлоги ремонтної картки, бетонування, відрізняється тим, що в якості опа (21)2001118170 00 со о> сч ю 52938 лубки в горловині люку в здутому стані розміщують гумову опалубку (автомобільну камеру шин), яку потім накачують повітрям і тим самим, за рахунок збільшення об'єму, забезпечують її міцне утримання в горловині люку і щільне заповнення всіх отворів і щілин, що в подальшому, під час бетонування, не дасть можливість пластичній бетонній суміші витекти з ремонтної картки і дозволить швидко і якісно провести бетонування опорної плити Бетонування проводять бетонною сумішшю на в'яжучому, що складається з портландцементу і комплексної хімічної добавки наступного складу прискорювачів твердіння (хлорид кальцію СаСЬ та аміачна селітра NH4NO3) і полімеру (полівшілацетатна емульсія 50% концентрації ПВАЕ) при співвідношенні компонентів, мас % Портландцемент 98,4-97,4 СаСІ2 0,6-1,0 NH4NO3 0,6-1,0 ПВАЕ 0,4-0,6 Компоненти комплексної хімічної добавки прискорювачі твердіння бетону СаСЬ і NH4NO3 повинні відповідати вимогам ГОСТ 450-77, ГОСТ 2-85Е Полімер ПВАЕ - ГОСТ 10002-62 Разом з полімерною добавкою можливо застосування пластифікаторів, суперпластифікаторів і гідрофобних добавок Комплексну хімічну добавку вводять в бетонну суміш у вигляді водних розчинів разом з водою зачинення Дрібнозернистий цементний бетон для ремонту опорної плити оглядового люку повинен швидко набирати МІЦНІСТЬ В ранні строки для того, щоб максимально скоротити час ремонту для забезпечення нормального руху транспорту, мати підвищену якість і ДОВГОВІЧНІСТЬ з урахуванням умов експлуатації, високу МІЦНІСТЬ на стиск, на розтяг при згині, удар, зчеплення із старим бетоном і металом Після перевірки якості і точності установки оглядового люку і обробки поверхні ремонтної карти водоцементно-полімерною емульсією починають бетонування Бетонну суміш готують після повної підготовки ремонтної карти безпосередньо на МІСЦІ проведення ремонтних робіт у малогабаритних пересувних розчинно- або бетонозмішувачах Спочатку у змішувач засипають цемент і пісок у співвідношенні 1 2 Марка цементу повинна бути не менш М500 Суміш піску і цементу ретельно перемішують до однорідного стану, а потім додають щебінь фракції до 5мм і її знову перемішують Водоцементне співвідношення повинно бути в межах 0,40 0,5, щоб суміш була достатньо пластична для якісного заповнення зруйнованих місць і 330x0,4 и о о 330x0,6 и п о 330x0,8 ... '— = 1,32кг, '— = 1,98кг, '— = 2,64кг, 100 100 100 щілин ремонтної картки Всю воду зачинення розподіляють на дві рівні частини В першу частину додають добавку прискорювача твердіння (солі СаСІ2+ NH4NO3) і перемішують до повного розчинення при температурі води не менше t=20°C В другу частину води виливають полімерну емульсію (ПВАЕ 50% концентрації} і ретельно перемішують Потім В суху суміш портландцементу, піску і щебеню додають першу частину водного розчину прискорювача тверднення і перемішують до рівномірного розподілу розчину прискорювача Далі в суміш додають водний розчин ПВАЕ і знову перемішують Швидкий набір МІЦНОСТІ бетонної суміші на запропонованому в'яжучому з комплексною ХІМІЧНОЮ добавкою дозволить майже в три рази скоротити час витримування бетону в опалубці (5-8 годин замість 24 годин на звичайному портландцементі) Після 5-8 годин твердіння бетонної суміші гумову камеру здувають, витягують у здутому стані через люк і починають м монтаж в ІНШІЙ підготовленій для ремонту картки Після набору бетоном МІЦНОСТІ на стиск 12 15МПа (за запропонованим способом це досягається вже через 2 доби витримування бетону, тоді як на звичайному цементі - 7 8 діб в залежності від умов твердіння) в подальшому на нього можна укладати та ущільнювати шар дорожнього покриття навколо оглядового люку за звичайною технологією При цьому можливі 3 варіанти - укладання зверху гарячої асфальтобетонної суміші і м ущільнення, - укладання зверху бруківки або мозаїчної шашки з природного каменю, - укладання зверху дорожнього клінкеру (спеціально виготовлена керамічна дорожня цегла) Приклад виготовлення дрібнозернистого цементобетонну марки -200 і класу - В15 складу Ц П Щ= 1 2 4 з водоцементним співвідношенням В/Ц=0,45 Витрати складових матеріалів на 1м3 бетонної суміші в кг портландцемент Здолбунівського ЦШЗ 330кг, М500 пісок річний дніпровський 660кг щебінь Малійського кар'єру (фракції 1320кг 5мм) вода 150л Пластичність бетонної суміші (ОК) 4 6см Витрати запропонованої добавки - прискорювача твердіння були прийняті в КІЛЬКОСТІ 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,2% від маси цементу в розрахунку на безводну сіль Наприклад, при витраті цементу на 1м3 - 330кг, КІЛЬКІСТЬ добавок становить 330x1,0 Q Q n 330x1,2 Q n n — = 3,30кг, — = 3,90кг, 100 100 КІЛЬКІСТЬ добавки полімеру (ПВАЕ) була прийнята - 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7% від ваги цементу і становить 330x0,3 n n n 330x0,4 и о о 330x0,5 .__ 330x0,6 и п о 330x0,7 о о и 100 100 — = 1,32кг, 100 — = 1,65кг, 100 100 '— = 2,31кг, = 0,99кг, = 1,98кг, В результаті експериментів встановлено, що для досягнення заданої пластичності бетонної суміші (ОК=4 6см) з комплексною ХІМІЧНОЮ добавкою необхідно зменшити КІЛЬКІСТЬ води затворення 52938 на 10%, що пояснюється деякою пластифікуючою дією комплексної добавки в перші 50 60 хвилин Добавка прискорювач твердіння СаСЬ + NH4NO3 на протязі перших ЗО хвилин має також пластифі куючу дію Склад запропонованого швидкотверднучого в'яжучого наведено в таблиці 1 Таблиця 1 Склад швидкотверднуючого в'яжучого № складу КІЛЬКІСТЬ портландцементу 1 98,9 98,4 97,4 97,4 96,9 7 96,2 в КІЛЬКІСТЬ NH4NO3, мас КІЛЬКІСТЬ ПВАЕ, мас КІЛЬКОСТІ % % Паралельно виготовляють зразки без добавок (еталон) і з добавкою - прототипом за а с №340634, % Еталон Запропонована комплексна хімічна добавка 0,4 0,4 0,6 0,6 0,8 0,8 1,0 1,0 1,2 1,2 Прототип за авторським свідоцтвом №340634 1,9 1,9 100 2 3 4 5 6 КІЛЬКІСТЬ СаСЬ, мас 1,8 2,0 СаСІ2+1,8 2.0NH4NO3 в процентах від маси цементу Зразки досліджувалися на МІЦНІСТЬ при стиску, на розтяг при згині, при ударі, при зчепленні зі 0,03 0,05 0,10 0,15 0,18 старим бетоном і металом Також визначалися водопоглинання, капілярне підсмоктування, водонепроникливість, морозостійкість, корозійна СТІЙКІСТЬ, усадка, тобто всі властивості що впливають на ДОВГОВІЧНІСТЬ дорожнього цементобетонну Результати досліджень наведено в таблиці 2 Таблиця 2 Фізико-механічні властивості швидкотверднуючого дрібнозернистого цементобетонну Властивості МІЦНІСТЬ при стиску, МПа через діб 1 3 7 14 28 МІЦНІСТЬ при згині, МПа через діб 1 3 7 14 28 МІЦНІСТЬ при ударі (копер Педжа) через 28 діб МІЦНІСТЬ при зчеплені через 28 діб, МПа з металом зі старим бетоном Водопоглинання, % через 28діб Капілярне підсмоктування, % через 28 діб Властивості Водонепроникливість, % через 28 діб, МПа Морозостійкість після 150 циклів відтаювання в розчині NaCI Корозійна СТІЙКІСТЬ через 90 циклів в розчині NaCI (5%) Усадка 11 0 ь через 28 діб 1 2 3 № складу 4 5 6 7 4,8 9,9 149 17,5 20,6 7,4 12,8 16,3 20,5 24,9 7,8 15,0 19,2 23,1 28,3 8,4 15,3 20,5 24,9 29,2 8,2 14,9 19,0 23,8 28,1 7,3 12,9 17,2 20,4 26,4 8,3 15,0 20,4 24,8 28,9 1,2 2,3 2,6 3,0 3,9 2,0 2,5 2,8 3,8 4,2 2,6 3,0 3,4 4,3 5,5 2,7 3,3 3,6 4,6 5,9 2,5 2,9 35 4,4 5,6 2,1 2,6 3,0 3,9 4,4 2,0 2,5 2,8 3,8 4,9 6 8 11 13 12 9 9 3,2 5,2 6,0 6,4 6,2 5,9 5,0 3,8 6,8 4,5 5,9 5,1 3,3 6,4 3,9 2,4 6,5 3,7 1,9 6,0 4,2 3,4 5,2 4,4 24 1 0,3 2 0,5 3 0,6 6,8 3,8 2,0 № складу 4 0,7 5 0,6 6 0,5 7 0,4 0,81 0,86 0,94 0,96 0,92 0,87 0,85 0,86 0,92 0,96 0,97 0,97 0,93 0,92 18 18,2 18,1 18,1 18,1 18,2 21 52938 З даних наведених в таблиці 2 видно, що застосування запропонованого швидкотверднуючого в'яжучого дозволить підвищити у порівнянні з еталоном МІЦНІСТЬ на стиск (через 1 добу на 75%, через 3 доби на 54%, через 7 діб на 37%, через 28 діб на 42%), МІЦНІСТЬ на розтяг при згині (через 1 добу в 2,25 разів, через 3 доби на 43%, через 7 діб на 38%, через 28 діб на 51%), МІЦНІСТЬ на удар (в 2,16 раз), МІЦНІСТЬ на зчеплення ( в 1,79 раз), мо розостійкість (на 15,5%), корозійну СТІЙКІСТЬ (на 13%) Значно зменшити водопоглинання (в 1,79 раз) і капілярне підсмоктування (в 2,25 раз) Таким чином можна зробити висновок, що запропонований спосіб установки і ремонту бетонних опорних плит оглядових люків значно підвищує якість і ДОВГОВІЧНІСТЬ відремонтованих бетонних плит і дозволяє суттєво скоротити час 8 витримування бетону до початку експлуатації відремонтованих об'єктів на дорозі, за рахунок значного скорочення часу монтажу опалубки і швидкого набору МІЦНОСТІ бетону Запропонований спосіб установки і ремонту опорних плит оглядових люків з використанням швидкотверднучого в'яжучого і мілкозернистого бетону на його основі знайшов впровадження в будівельних організаціях Київського комунального об'єднання по експлуатації автомобільних шляхів та споруд на них Джерело інформації 1 Технічні правила ремонту і утримування міських вулиць та доріг КТМ 204 України 010-94 2 Дорошенко Ю М , Авторское свидетельство СССР №3406342 "Бетонная смесь" Бюллетень №18 1972 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24