‘Торкретбетон’ — это бетон, подаваемый по шлангу и с высокой скоростью пневматически распыляемый на проектируемую поверхность в качестве строительного метода.
Торкрет-бетон подвергается укладке и уплотнению одновременно благодаря силе, с которой он отбрасывается соплом. На него можно наносить удары по поверхности любого типа или формы, включая вертикальные и надземные участки. Эта технология помогает в выполнении строительных работ с большой экономией как времени, так и инвестиций. Технология торкретбетонирования внедрена для того, чтобы сделать работу немедленной и более легкой там, где могут существовать какие-либо изменения или необходимо усилить архитектурные эффекты. Такие технические свойства, как прочность на сжатие и модуль упругости раннего газобетона, оказывают важное влияние на безопасность тоннелей, облицовку каналов, конструкцию зданий и т.д. в период строительства.
Торкретбетон является отличным средством для стабилизации и поддержки конструкции за очень короткое время и для бетонирования без использования каких-либо форм. Торкрет-бетон или ‘напыляемый бетон’ — это взаимодействие человека, машины и бетона. В условиях быстро растущей мобильности и ограниченного пространства потребность в подземной инфраструктуре продолжает расти. В этом случае торкретбетон играет важную роль в выполнении требований. В этой статье в основном излагается история торкретирования и его основные принципы, различные методы испытаний, его преимущества по сравнению с обычным процессом бетонирования и применениями торкретирования.
- Введение
Развитие новых технологий во всех областях строительной техники постепенно увеличивается. За последние три десятилетия по всему миру было проведено множество исследований с целью улучшения характеристик бетона с точки зрения прочности и долговечности. В 1907 году американский таксидермист доктор Карл Эйкли изобрел эту технику для ремонта разрушающегося фасада поля в музее Колумбии в Чикаго. Он использовал метод выдувания сухого материала из шланга с помощью сжатого воздуха и впрыскивания воды рядом с соплом во время выпуска смеси. После некоторых экспериментов был разработан однокамерный сосуд высокого давления, содержащий смесь цемента и песка. Смесь нагнетается сжатым воздухом и подается через отверстие вдоль нагнетательного шланга. В конце шланг был снабжен насадкой для распыления воды. Несмотря на возрастающее значение торкретбетона, полного руководства по применению торкретбетона, в котором торкретбетон является основной опорой в различных условиях, пока нет. Поддержка, предлагаемая классификациями experiment, также основана на базах данных, в которых преобладает стальной каркас, и предлагаемая ими толщина торкретбетонирования должна быть пересмотрена. Эти факторы позволили численными методами проанализировать устойчивость туннеля в некоторых распространенных инженерно-геологических условиях.
- ПРИНЦИПЫ
Первые машины помещали сухую смесь из крупного песка и цемента в камеру под давлением, откуда смесь обычно поступала в концевую форсунку, куда вода добавлялась непосредственно перед распылением смеси. Поэтому эту систему обычно называют “сухим способом”. После некоторого времени и исследований процесс был усовершенствован, а также был усовершенствован метод “настоящего пистолета”. Для этого требовалось, чтобы песчано-цементная смесь была полностью смешана с водой перед прокачкой через принципиально иную машину. Из-за особенностей смешивания система стала известна как “мокрый процесс” мокрый процесс не был полностью разработан коммерчески вплоть до 1970-х годов, большая часть экспериментов с ним проводилась в США.
Двумя основными процессами торкретбетонирования являются:
- Торкретирование сухой смесью
- Торкретирование мокрой смесью
- Торкретирование сухой смесью
Торкретирование мокрой смесью
В этом случае компоненты торкрет-бетона и вода смешиваются (обычно в автобетоносмесителе) перед подачей в объемный насосный агрегат, который затем гидравлически подает смесь к соплу, где добавляется воздух для нанесения материала на поверхность породы.
Конечный продукт процесса сухого или мокрого торкретирования технически аналогичен. Система сухого смешивания, как правило, более широко используется в горнодобывающей промышленности из-за недоступности для больших транспортных грузовиков, а также потому, что в ней обычно используется оборудование меньшего размера и с большим уплотнением.
Ее можно относительно легко перемещать в условиях подземных шахт. Процесс мокрого смешивания идеально подходит для высокопроизводительных применений в горнодобывающей промышленности и гражданском строительстве, где прокладывается глубокая шахта или длинный туннель и где доступ позволяет оборудованию для нанесения и грузовикам для доставки работать на достаточно постоянной основе. Применение и того, и другого обычно зависит от места установки, использовать ли сухую смесь для торкретбетонирования или влажную смесь для торкретбетонирования.
- РАЗЛИЧНЫЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
Испытания на месте выполнения работ следует проводить на регулярной основе на кернах или других образцах, взятых из напыленного бетона, применяемого при работах. Испытания могут быть повторены, если источник или качества какого-либо из материалов или пропорции смеси могут измениться в ходе работ.
- Испытания перед строительством
Частота проведения каждого теста для контроля состава должна соответствовать стандартам IS. Состав распыляемого бетона определяется в ходе предварительных строительных испытаний, в ходе которых должны быть проверены требуемые свойства. Ниже приведены примеры свойств, которые необходимо проверить:
- Свежий бетон:
- Потребность в воде, технологичность, насосная способность
- Способность к разбрызгиванию / отскакиванию.
- Осадка, плотность.
- Дозировка ускорителя и совместимость с типом.
- Затвердевший бетон:
- Прочность на сжатие и плотность через 7 и 28 дней.
- Прочность на изгиб.
- Остаточная прочность.
- Проницаемость связующего.
- Испытание на прочность при сжатии
Прочность на сжатие, достигаемая при торкретбетонировании, т.е. до 24 часов, измеряется с помощью тестов, а именно пенетрометра и шпильки Hilti. Оба теста взаимосвязаны и используют влияние прочности на сжатие в соответствии со значением показателя проникновения иглы. Помимо рекомендаций, содержащихся в описании этих методов или местных нормативных актах, следует иметь в виду, что любая общая корреляционная функция, описывающая эти воздействия, будет лишь приблизительной. Таким образом, результаты применения этих методов зависят от состава смеси, т. е. от используемых заполнителей (0-8 мм), и не обязательно приводят к абсолютным значениям прочности на сжатие.
Для процесса торкретирования необходимы следующие три теста:
- Проникновение иглы
- Забивание шипов
- Отбирание сердцевины
- ПРЕИМУЩЕСТВА ТОРКРЕТБЕТОНИРОВАНИЯ
Процесс торкретирования имеет некоторые преимущества перед обычным бетонированием, что демонстрирует, почему этот метод следует использовать в бетонном строительстве, которые обсуждаются ниже:
- Распыляемый бетон, т.е. торкрет-бетонирование, можно легко наносить в зонах ограниченного доступа на некотором расстоянии от точки доступа. При этом способе бетонную смесь можно транспортировать на большое расстояние от производственной площадки.
- Применяемый торкретбетон является структурно прочным и долговечным материалом, который способен обеспечивать превосходное сцепление с бетоном, каменной кладкой, сталью и другими материалами. Водоцементное соотношение в процессе торкретирования обычно варьируется от 0,35 до 0,5 по массе, что меньше, чем у другого бетона. Заявленная прочность на сжатие находится в диапазоне от 20 до 50 Н/мм2.
- Обычно торкретбетон имеет усадку при высыхании от 0,6 до 0,10%. Торкретбетон обладает очень хорошей прочностью в лабораториях и при воздействии в полевых условиях.
- Самое главное, что торкретбетон имеет преимущества перед другим традиционным бетоном при различных новых строительных и ремонтных работах.
- ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТОРКРЕТБЕТОНА
Существуют различные области, где торкретбетон играет важную роль и доказывает свою хорошую обрабатываемость, прочность на сжатие и сцепление там, где обычное бетонирование терпит неудачу.
- РЕМОНТ- поскольку торкретбетон обеспечивает лучшую отделку поверхности, его можно использовать для ремонта поврежденной бетонной поверхности, дерева или стали. Есть несколько примеров, свидетельствующих об использовании торкретбетона при ремонтных работах:
- Мосты: Торкретбетон, вероятно, будет использоваться для восстановления настила моста, но он очень дорогостоящий при ремонте по всей толщине. Однако с технической точки зрения она полезна для ремонта балок переменной глубины, перекрытий, колонн, устоев, стенок крыльев и нижних настилов.
- Здания: Торкретбетон обычно используется для ремонта зданий, поврежденных землетрясением, пожаром и другими повреждениями, укрепления стен и облицовки конструкционной стали для придания огнестойкости.
- Морские: Наибольший ущерб причиняется износу бетона и арматуры в морских конструкциях. Повреждения в основном являются результатом коррозии стали, замораживания и оттаивания, истирания, ударной нагрузки, разрушения конструкции, истирания под действием волн, гравия, песка и плавучего льда, а также химического воздействия в присутствии сульфатов. Нанесение торкретбетона обычно используется для кратковременного устранения этих повреждений.
- Водосбросы: Представляется вероятным, что поверхность водосбросов подвергается воздействию высокоскоростных потоков, что приводит к кавитации, эрозии или истиранию.
- ПОДЗЕМНЫЕ РАСКОПКИ
В большинстве случаев процесс торкретирования обычно используется при подземных работах в скальных породах, но иногда этот процесс в основном используется для продвижения туннелей через измененные, лишенные сцепления и рыхлые грунты. В основном подземные области применения торкретбетонирования варьируются от дополнения или замены традиционных несущих материалов, таких как лаг и стальные наборы, уплотнения поверхности породы, направления потоков воды и установки временных опор и облицовочных работ.
- ЗАЩИТА ОТКОСОВ И ПОВЕРХНОСТИ
Торкретбетон в основном используется для временной защиты открытых поверхностей горных пород, которые разрушаются на открытом воздухе. Торкретбетон также может использоваться для постоянного покрытия откосов или выемок, которые со временем разрушаются. Поэтому торкретбетон полезен для покрытия свалок и других зон с отходами для ограничения проникновения.
- НОВЫЕ ПОВЕРХНОСТНЫЕ СТРУКТУРЫ
Торкретбетонирование — не самый быстрый способ укладки бетона на всех работах, но эффективно экономит время там, где имеются тонкие участки и большие площади.
- Бассейны и резервуары.
- Торкретбетонные полы и стены.
- Торкретбетонные купола.
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Использование торкретбетона для строительства новых бетонных конструкций, а также для восстановления существующих конструкций хорошо известно, и это, пожалуй, самый разнообразный метод, доступный для бетонного строительства. Использование этой инновационной технологии растет с каждым днем, и процедуры для ее надлежащего выполнения хорошо разработаны, и регулярно обеспечивается высокое качество работ.
Эта технология может быть в некотором масштабе дорогостоящей по сравнению с обычным бетоном, но довольно важно использовать новейшую технологию, которая является инновационной в области машиностроения и доказывает свою эффективность и быстроту.