Склад для торкретування

Реферат: UA 68964 U UA 68964 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області будівництва, зокрема для виконання бетонних робіт шляхом торкретування, при яких цементно-піщаний розчин наноситься на поверхню під тиском повітря. Корисна модель може бути використана при виконанні торкретування при зведенні будівельних конструкцій, коли на арматуру з однобічною опалубкою наноситься робоча суміш у кілька шарів для одержання монолітного спорудження. Крім того корисна модель може бути використана при виробництві ремонтно-будівельних робіт і для нанесення захисних, зміцнюючих і ізолюючих шарів. Використання корисної моделі може здійснюватися при будівництві споруд, які можуть протистояти впливу вологи і низьких температур. Використання корисної моделі може здійснюватися при сухому і мокрому торкретуванні. При сухому торкретуванні робоча суміш у сухому стані подається до сопла робочої станції, де змішується з водою, яка по окремому шлангу надходить у сопло. Далі під високим тиском отримана суміш викидається на оброблювану поверхню. При торкретуванні мокрим способом робоча суміш, що подається до сопла, уже повністю готова до застосування, тобто всі її компоненти ретельно перемішані і становлять однорідну зволожену масу. По шлангу ця суміш під тиском подається до сопла і далі набризкується на оброблювану поверхню. Для такого виду робіт застосовуються пневматичні нагнітачі або пневматичні бетононасоси. Застосування корисної моделі може здійснюватися для зведення конструкційних несучих і захисних покриттів, для ремонту дефектів конструкцій і відновлення бетону на значних площах; при ремонті і відновленні гідротехнічних споруд. Найбільш близьким рішенням, вибраним як найближчий аналог, є склад для торкретування у вигляді суміші цементу і річкового просіяного піску (http://www.kristallikov.net/page40.html). У сухому вигляді ця суміш змішується до рівномірного розподілу компонентів в обмеженому обсязі бетономішалки або набризкбетонної машини. Після змішування суміш зачиняється водою до утворення консистенції, що дозволяє утворювати бетонно-повітряну суміш, що переміщається під впливом стислого повітря. Недоліком відомого складу є те, що відома цементно-піщана суміш має досить тривалий строк для схоплювання і твердіння. Подібний склад виправданий при монолітному бетонуванні, коли склад перебуває в міжопалубному просторі і залишається там у спокої до необхідного ступеня отвердіння. При набризкбетонуванні суміш із високою швидкістю взаємодіє з перешкодою - поверхнею, яка піддається набризкбетонуванню. Довге схоплювання суміші приводить до того, що при зіткненні потоку відбувається відскік компонентів бетону і відповідно значні втрати, які досягають 50 % залежно від просторової орієнтації поверхні. Крім того, низька швидкість схоплювання і твердіння суміші приводить до того, що при її нанесенні, коли маса шару перевищує силу його зчеплення з поверхнею він починає сповзати і відповідно губиться. Цей істотний недолік приводить до того, що шар формується набризкбетонуванням в кілька прийомів. Причому кожен наступний шар формується після схоплювання попереднього. Використання відомого складу для набризкбетонування приводить до збільшення ремонтних і будівельних робіт, а також приводить до додаткових трудових витрат та значних втрат компонентів суміші. Потребує додаткових робіт з багаторазового зведення суміші до одержання необхідної товщини шару. Відсутність у суміші спеціальних добавок приводить до обмеженого використання набризкбетону при будівельних роботах. Задачею корисної моделі є удосконалення складу для набризкбетонування за рахунок введення в піщано-цементну суміш регламентованої кількості редиспергируючого порошку, прискорювача схоплювання, прискорювача набору міцності, а також прискорювача твердіння. Технічний результат від реалізації корисної моделі полягає в тому, що суміш здобуває високий ступінь пластичності і адгезійності. При нанесенні суміші на поверхню не створюються пухирці повітря, сформований шар є однорідним. При русі потоку відскік її компонентів мінімальний, а сповзання часток на шарі відбувається при досягненні критичної величини, що в 2-3 рази перевищує величину шару сформованого при застосуванні цементно-піщаної суміші для торкретування. Використання суміші дозволяє одержати монолітний шар на поверхні, який схоплюється і набирає міцності за короткий період часу. Це дозволяє в один прийом формувати досить товстий шар набризкбетону, а потім і наступні шари. Цим забезпечується зниження вартості використання набризкбетону при ремонтних і будівельних роботах, зменшуються матеріальні і 1 UA 68964 U 5 10 трудові витрати при високій якості набризкбетонного покриття, фізико-механічні властивості якого дозволяють його довгостроково експлуатувати без ремонту і відновлення. В цілому технічний результат від використання корисної моделі полягає у тому, що забезпечується: - надійний контакт зі старим бетоном протягом усього терміну служби конструкції; - швидке твердіння, у тому числі при негативних температурах; - висока стійкість до впливу агресивних середовищ; - висока морозостійкість і водонепроникність; Поставлена задача вирішується за рахунок того, що склад для торкретування, містить суміш піску і цементу. Відповідно до корисної моделі, склад містить редиспергуючий порошок, прискорювач схоплювання, прискорювач набору міцності і прискорювач твердіння, при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. %: редиспергуючий порошок прискорювач схоплювання прискорювач набору міцності прискорювач твердіння цемент пісок 0,0005 0,0005 0,0005 0,0005 42,0 решта. 15 Заявлений склад реалізується в такий спосіб. У базовому складі (реєстраційний індекс STR-14), основні інгредієнти були представлені в наступному співвідношенні, мас. %: редиспергуючий порошок прискорювач схоплювання прискорювач набору міцності прискорювач твердіння цемент пісок 0,0005 0,0005 0,0005 0,0005 42,0 решта. 20 25 30 35 40 45 Підготовлений пісок уводять у цемент, наприклад, портландцемент, марка якого повинна бути не менш 400, а кількість 42 мас. %. Після одержання рівномірної по вмісту суміші в неї вводять необхідні інгредієнти. У першу чергу вводять редиспергуючий порошок у кількості 0,0005 мас. % від загальної маси суміші. Як редиспергуючий порошок (РП) використовують, наприклад, потрійний співполімер етилену, вінілаурату і вінілхлориду або співполімерів вінілацетату і етилену. Цю речовину вносять у кількості - 0,0005 мас. % від загальної кількості суміші. Використання полімерів (РП) забезпечує поліпшення міцності на розтягання і стиск. Полімер утворює еластичну плівку, що служить містком між компонентами розчину. Полімери є пластичними матеріалами, вони ефективно гасять ударні навантаження. У процесі схоплювання розчину полімер заповнює капіляри, перешкоджаючи проникненню рідини в шар розчину. Полімерна плівка, що утворюється між компонентами розчину, зміцнює зв'язок між ними і знижує коефіцієнт стирання. Матеріали, що входять до складу РП, зменшують внутрішні руйнування шаруючого розчину під час перепадів температур. Ця речовина застосовується як додаткове в'яжуче і як гідрофобний засіб. РП поліпшує адгезію, міцність на вигин, здатність до деформації, зносостійкість. При додаванні достатньої кількості РП суміші здобувають кращу здатність до деформації, у тому числі і при низьких температурах. Властивість РП - сполучення гідрофобної дії з функцією в'яжучого надає сумішам на основі цементного в'яжучого гарну адгезію. У силу яскраво вираженої гідрофобності, зменшується руйнування шару під дією атмосферних опадів і низьких температур. Редиспергуючі порошки, що включають у склад сухих сумішей добре диспергуються у воді. Завдяки їм поліпшуються властивості суміші. Утворена суміш відрізняється гарною еластичністю під час нанесення, підвищену адгезію до різких поверхонь, поліпшену стійкість до стирання, більшу пластичність і міцність на вигин. Після внесення редиспергуючого порошку в суміш вносять прискорювач схоплювання в кількості 0,0005 мас. %. і прискорювач твердіння суміші в кількості 0,0005 мас. %. 2 UA 68964 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Добавки-прискорювачі схоплювання і твердіння забезпечують прискорення процесів гідратації і твердіння цементного тісті з метою формування бетону з достатньою "критичною" міцністю, що могла б забезпечити його опірність тиску замерзаючої в порах води і формування дрібнопористої структури цементного каменя і бетону. Це дає можливість заморожування розчину до температур нижче розрахункової без небезпеки його розморожування, тому що в бетоні різко скорочується кількість вільної води, а дрібнопориста структура виключає можливість замерзання води в порах при звичайних зимових температурах. На цей час наприклад знайшли застосування наступні види добавок-прискорювачів схоплювання і твердіння бетону. Солі мурашиної кислоти. Хлорид кальцію. Кристалічний порошок білих кольорів у вигляді СаС 2 або дигідрату СаС2•2Н2О, а також водяних розчинів. Нітрат кальцію. Випускається у вигляді кристалів Са(NO3)2 або тетрагідрату Ca(NO3)2•4Н2О. Нітрат-нітрит кальцію. Суміш нітриту і нітрату кальцію в співвідношенні по масі 1:1 у вигляді водяного розчину або пасти. Нітрит-нітрат-хлорид кальцію. Продукт, одержуваний змішанням нітрит-нітрату кальцію із хлоридом кальцію в співвідношенні 1:1. Сульфат натрію. Кристали білих кольорів з жовтим відтінком у вигляді декагідрату Na2SO4•10Н2О або зневодненої соли. Нітрат натрію. Безбарвні кристали у вигляді NaNO3. Хлорид натрію. Кристалічний порошок білих кольорів, розчинний у воді. Тринатрійфосфат. Продукт у вигляді плавленого і кристалічного Lі3O4. Технічний кристалогідрат сульфату натрію (натрій сірчанокислий технічний). Тіосульфат натрію. Безбарвні кристали Na2S2O3, добре розчинні у воді. Дія прискорювачів-добавок, прискорювачів схоплювання і твердіння бетону полягає в активізації процесу гідратації цементу, що приводить до прискореного утворення гелів, які захоплюють у свої осередки велику кількість рідкої фази і внаслідок цього викликають швидке схоплювання і наступне інтенсивне зміцнення цементного каменя. По механізму дії добавкиприскорювачі розділяють. Добавки електролітів першого класу, що містять однойменні з в'язкими речовинами кальцій іони, підвищують їхню розчинність і прискорюють процеси гідратації і твердіння переважно на ранній стадії, інтенсифікуючи утворення тривимірних зародків нової фази і збільшуючи дисперсність продуктів гідратації. Добавки електролітів другого класу, реагуючи з мінеральними в'язкими матеріалами, утворять важко розчинні або комплексні з'єднання. У результаті реакцій приєднання складових цементу і добавок другого класу спостерігається підвищення міцності структур твердіння і непроникності бетону. Це, головним чином, обумовлене тим, що, відповідно до механізму дії добавок, відбувається швидке утворення первинного структурного каркаса з подвійних солей гідратів, що обростає потім гідросилікатами кальцію. У присутності добавок зростає питома поверхня цементного каменя і зменшується середній розмір пор. Одночасно з розвитком мікропористої структури відбувається більше інтенсивне зв'язування вологи адсорбційними силами. Прискорювачі твердіння позитивно впливають на структуру цементного каменя на всіх рівнях: вони збільшують обсяг мікропор і зменшують обсяг макропор при незначній зміні загальної пористості. Результати досліджень підтвердили, що прискорювачі твердіння позитивно впливають на структуру цементного каменю на всіх рівнях: вони збільшують обсяг мікропор і зменшують обсяг макропор при незначній зміні загальної пористості. Величина відскоку не перевищує 7 %. В суміш вноситься прискорювач набору міцності в кількості 0,0005 мас. %, що являє собою, наприклад, суміш неорганічних і органічних солей натрію. Застосування прискорювача набору міцності дозволяє: - збільшити рухливість бетонної суміші без зниження міцності і довговічності бетону (при незмінному вмісті води і цементу); - збільшити міцнісні характеристики бетону на 25 % і більше; - збільшити показники по міцності бетону на 50 % і більше; - прискорити процес набору міцності бетону; - скоротити час на досягнення бетоном необхідної міцності; - знизити витрату цементу в сумішах на 20-25 %; 3 UA 68964 U 5 10 15 20 25 Припустима товщина шару ремонтного матеріалу від 5 до 50 мм за одне нанесення. Більша товщина шару припустима при використанні опалубки. При більшій товщині необхідно наносити кілька шарів. Кожен шар наноситься після достатнього затвердіння попереднього шару з обов'язковим зволоженням поверхні, на яку наноситься наступний шар. Поверхня перед нанесенням торкретного шару повинна бути очищена від бруду, пилу, фарби, сажі, плям мазуту і інших масляних плям. Виявлені шляхом простукування частини, що відшаровуються, основного масиву оброблюваної поверхні повинні бути вилучені. Напливи розчину і цементного молока, а також ділянки слабкого бетону варто видаляти. При торкретуванні по металевій сітці, а також при торкретуванні залізобетонних поверхонь, що мають відколи захисного шару, арматури повинні бути очищені від бруду і іржі і оброблені антикорозійною ґрунтовкою. Оброблена поверхня перед нанесенням торкретної суміші повинна бути продута стисненим повітрям і промита напірним струменем води. Продувку і промивання виконують безпосередньо перед торкретуванням за допомогою сопла при тиску 0,2-0,3 МПа. Підготовлена поверхня повинна бути забезпечена від повторного забруднення. Наносити торкрет на незволожену поверхню не можна, тому що при цьому відбувається відсмоктування води зі свіжоукладеного матеріалу, що різко знижує адгезію і міцність торкретбетону. Перед нанесенням торкрет-бетонних сумішей необхідно перевірити стан підготовленої до торкретування поверхні конструкції. Якщо промивання вироблялося завчасно і поверхня висохнула, то до нанесення першого торкретного шару промивання варто повторити. Основною умовою одержання торкрету гарної якості є дотримання правильної технології його нанесення. Параметри режиму торкретування дуже впливають на кінцеві фізико-механічні і експлуатаційні характеристики нанесеного шару. Величина відскоку не перевищує 7 %. Після виконання робіт з нанесення ремонтного матеріалу необхідно забезпечити ретельний догляд за нанесеним покриттям. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Склад для торкретування, що містить суміш піску і цементу, який відрізняється тим, що склад містить редиспергуючий порошок, прискорювач схоплювання, прискорювач набору міцності і прискорювач твердіння, при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. %: редиспергуючий порошок прискорювач схоплювання прискорювач набору міцності прискорювач твердіння цемент пісок 0,0005 0,0005 0,0005 0,0005 42,0 решта. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4