Наши решения

Технология сухого торкретирования и мокрого (шоткретирование)

Торкретирование — метод бетонных работ, во время которых бетонная смесь наносится слой за слоем на поверхность под давлением сжатого воздуха.

Торкретирование производят при помощи торкрет-машины и компрессора. Посредством сжатого воздуха смесь подают по шлангу к соплу, смачиваютводой, подводимой по другому шлангу, и с высокой скоростью (130—170 м/сек) выбрасывается на рабочую поверхность. Толщина слоя, который можно получить за один цикл торкретирования, составляет 10—15 мм., покрытие имеет высокую механическую прочностью (40—70 Мн/м2).

Как подготовить поверхность для нанесения торкрет-бетона

Свойства контактных поверхностей напрямую влияют на адгезию (соединение) торкрет-бетона с основанием. Благодаря наличию связующих веществ и высокой скорости при работе, торкрет-бетон обладает прекрасными предпосылками к образованию высокопрочных надёжных соединений. Поэтому в большей части случаев качества поверхности, на которую наносят торкрет-бетон, имеет главное влияние на качество соединения. Она должна быть достаточно шероховатой, обеспечивать механическое зацепление.

Контактная поверхность не должна содержать слабо-закреплённых включений и пыли. Поверхность основы должна быть увлажненной. Это существенно улучшает сцепление.

Для каждой основы со своими индивидуальными характеристиками необходима определенная степень смачиваемости.

Порядок выполнения операций:

• При необходимости поверхности нужно придать шероховатость;
• Очистить контактную поверхность от пыли, незакреплённых элементов;
• Смочить основу в той степени, в какой это необходимо (это зависит от того, насколько она склонна к впитыванию влаги);
• Нанесение торкрет-бетона. Делается это под прямым углом к поверхности.

Для оптимизации операций при торкретировании бетона сжатым воздухом торкрет-установки очищают поверхность, а напорной водяной струей – обеспечивают смачивание поверхности. Выполнять эти работы следует прямо перед торкретированием бетона для предотвращения образования нового слоя пыли, мешающего адгезии. Те же рекомендации актуальны для случаев нанесения торкрет-бетона слой за слоем.

Торкретирование и оборудование для него

Торкретирование - механическое нанесение торкрет-масс на бетонные, металлические и иные типы поверхностей торкрет-установкой.

Метод торкретирования активно применяется в металлургической промышленности для нанесения огнеупорных и кислотоупорных покрытий из спецбетонов.

Помимо торкрет-установки для торкретирования нужно иметь централизованный водопроводводяной или бак с насосом, шланги, сопло, передвижной компрессор. Если имеется централизованная система подачи воздуха с необходимым давлением, установку необходимо подключить к ней. Торкрет-установку следует располагать в пределах рациональной длины материального шланга (на расстоянии 40-50 м).

Перед тем, как нанести торкрет-бетона, поверхность необходимо тщательно подготовить: удалить неровности, масляные и жировые пятна, очистить от грязи, золы, сажи, пыли, глянцевой цементной пленки, коррозии. Необходимо произвести насечку бетонных поверхностей. Поверхность необходимо промыть и выдержать, пока водяная пленка не впитается и не испарится. Нужно изъять слабый (деформированный) раствор, бетон, каменную или кирпичную кладку до обнаружения недеформированного прочного слоя конструкции. Арматуру железобетонных конструкций необходимо хорошенько очистить от коррозии, а ослабленные (более 10% площади сечения) стержни необходимо усилить. Работы по подготовке торкрет-поверхностей ведутся ручным или механизированным методом с использованием пневматических, ручных и электрических ударных инструментов, аппаратов гидродинамической очистки, гидропескоструйных аппаратов, механических проволочных щеток.

Торкретирование можно производить в несколько слоев. Каждый слой торкрета стоит наносить после того, как ранее уложенный окончательно схватится. Толщина некоторых слоев торкрета проверяется стальной иглой в процессе нанесения. Слой торкрета, который наносится перед перерывом в работе, нужно укладывать с плавным уменьшением толщины к границе участка на полосе шириной 1,0-1,5 м. В момент схватывания и твердения торкрет нужно предохранять от высыхания, замораживания и механических повреждений.

Оборудование для сухого торкретирования

При сухом торкретировании набрызг можно вести и в ручном, и в механизированном режиме при помощи манипуляторов. При сухом торкретировании обычно речь идёт о мелких производительностях, поэтому ручной набрызг применяется существенно чаще, чем при мокром торкретировании. Сухую смесь наносят в основном при помощи роторных машин, различающихся по:

  • производительности (м3/час);
  • типу привода (пневматический / электрический);
  • области использования (торкретирование сухое / мокрое / оба способа);
  • управлению (на насосе / дистанционное, а также ручное / частично автоматизированное);
  • дополнительным агрегатам;
  • размерам торкрет-оборудования (габариты / вес / удобство).

Сухой метод торкретирования

При сухом торкретировании торкрет-смеси подаются сжатым воздухом. Нередко подача сухих торкрет-смесей происходит посредством роторных насосов. Это надёжные традиционные устройства. Через приёмный бункер смесь идет в камеры ротора, который обладает револьверной конструкцией. Из камеры сухую смесь выдувают сжатым воздухом. Она транспортируется с высокой скоростью по трубам или шлангам к форсунке.

Добавка, которая ускоряет твердение, подается дозирующим насосом по другим шлангам к форсунке. Объём подачи дозирующего насоса синхронизируется с объемом подаваемой торкрет-смеси. Это способствует обеспечению постоянной подачи нужного количества добавки. Вместо добавки при сухом способе торкретирования можно использовать специальные быстро твердеющие при смешивании с водой торкрет-смеси.

Пневматическая подача смеси при сухом торкретировании

 

Преимущества

Плюсы сухого способа торкретирования заключаются в его универсальности. Этот традиционный способ нанесения торкрет-бетона отличается такими характеристиками, как:

  • высокая начальная прочность наносимого торкрет-бетона;
  • длительность хранения материала;
  • отсутствие остатков бетона в конце торкрет-работ.

На эффективность описываемого метода отрицательно влияют высокий отскок при осуществлении торкрет-работ, существенное пылеобразование, довольно высокие затраты на элементы, постоянная потребность в сжатом воздухе.

Если принимать во внимание преимущества метода, наиболее подходящими условиями его применения становятся:

  • ремонт конструкций из бетона;
  • небольшой объём торкрет-работ;
  • независимость от поставщиков смеси (на месте работ всегда присутствует сухая смесь).

Мокрый метод торкретирования (шоткретирование)

Для набрызга мокрого торкрет-бетона используют гидравлическую подачу поршневыми насосами. В тех же целях используют и пневматическую подачу соответствующими роторными насосами.

При гидравлической подаче обычно использование двухпоршневых насосов. Мокрая смесь в готовом виде подаётся в приёмный бункер насоса и проходит по трубам и шлангам к соплу. По технологии торкретирования бетона необходимо снижать до минимума пульсацию при перекачке для того, чтобы обеспечить непрерывное распыление смеси форсункой. Для этого используются разнообразные способы повышения заполняемости подающих поршней насоса и снижения времени переключения шибера.

По отдельным шлангам к форсунке компрессор передает сжатый воздух, дозирующий насос - добавку (ускоритель твердения). Объём подачи добавки синхронизируется с объёмом подачи бетона, поэтому постоянно обеспечивается определенное соотношение количества добавки и объёма бетона.

Гидравлическая подача смеси при мокром торкретировании

 

Преимущества

Мокрый метод торкретирования обладает массой преимуществ и имеет репутацию высокопроизводительного метода нанесения торкрет-бетона.

Среди его плюсов выделяют:

  • Рост производительности торкрет-работ (иногда до 25 м3/час).
  • Уменьшение отскока и потерь вдвое, а иногда даже до четырёх раз.
  • Улучшение условий труда, так как пылеобразование снижается.
  • Меньше износ торкрет-оборудование.
  • Невысокая потребность в сжатом воздухе при гидравлической подаче торкрет-смеси.
  • Более высокое качество нанесённого торкрет-бетона.

При мокром способе торкретирования подготовка, а также завершение работы - более трудоёмкие процессы, чем при использовании сухой торкрет-смеси. Ограничено при мокром торкретировании и время применения приготовленной. Торкрет-бетон необходимо нанести за этот период - иначе смесь станет непригодной для использования, возникнут потери.

Плюсы мокрого метода торкретирования:

  •   высокая производительность метода;
  • прочность затвердевшей смеси;
  • длительный срок службы нанесённого слоя.

Сравнение сухого и мокрого методов торкретирования

При мокром торкретировании бетонную смесь подают насосом по шлангу в сопло к области укладки. В сопло же поступает сжатый воздух, который придает ускорение бетонной смеси и влечет ее на основание. При соударении бетон уплотняется. Этот метод хорош пониженным пылеобразованием, однородностью бетонного состава, возможностью окончательной затирки, работы в стесненных условиях, минимальным отскоком, невысокими затратами на защиту рабочей площадки. При мокром торкретировании торкрет-машину можно использовать как бетононасос, а подготовленный для торкретирования бетон можно наносить и вручную. В процессе сухого торкретирования мелкозернистый бетон поступает в бункер в виде сухой смеси и в разряженном потоке сжатым воздухом поступает в сопло. В основании сопла материал перемешивается с водным раствором добавок или водой и увлекается воздухом на поверхность основания.

Соударяясь с основанием, бетон уплотняется. При употреблении описываемого способа не нужно предварительное затворение водой и грунтование основания с использованием клеящего состава, можно подавать материал на большие расстояния и наносить толстый слой за один проход. Для сухого торкретирования характерны высокая производительность, надежность, длительность эксплуатации оборудования и простота его очистки (продувка воздухом). Засорение оборудования и шлангов при сухом торкретировании происходит довольно редко. Возможно вести работу в режиме "старт - стоп".

Методы торкретирования

Под методами торкретирования имеется в виду технология транспортировки торкрет-бетона от места передачи его от транспорта до торкрет-форсунки и непосредственно набрызг материала. Различия между методами набрызга сухого и мокрого торкет-бетона аналогичны уже описанным различиям методов сухого и мокрого торкретирования. При этом каждый из методов обладает своими преимуществами.

Дозирующие устройства

Чтобы подмешивать ускоритель твердения, применяют специализированные дозирующие устройства. Чтобы обеспечить оптимальные прочностные характеристики торкрет-бетона ускоритель твердения необходимо дозировать в соответствии с объёмом подаваемого бетона. Для этого дозирующее устройство нужно синхронизировать с подачей бетона. Оно должно обладать рабочим диапазоном, покрывающим полный спектр производительностей, который необходим в работе с учётом применения разных бетонов и рецептур - минимум и максимум процентных долей, которые умножены на содержание цемента в подаваемом объёме торкрет-смеси.

Функциональное описание дозирующих устройств для подачи ускорителей твердения

Жидкий ускоритель твердения поступает в дозирующий насос через всасывающий клапан. Вмонтированный в насос поршень под действием воздуха содержимое ёмкости вытесняет в магистраль. Добавка при необходимости смешивается с водой или воздухом. Перегрузка насоса и магистрали предотвращается встроенным датчиком давления.

При скромных объёмах торкрет-работ ускоритель можно подавать в порошкообразной форме вручную. Но при больших объемах это недопустимо, так как такая подача не считается контролируемой.

Методика проведения работы

На объем торкрет-бетона, который возможно нанести за рабочую операцию, оказывают влияние несколько факторов:

  • Клейкость отдельно взятой рецептуры торкрет-бетона (содержание цемента, ускорителя твердения и т.п.);
  • Особенности поверхности, на которую наносят торкрет-бетон;
  • Способ торкретирования;
  • Производительность торкрет-оборудования;
  • Направленость набрызга (вверх/горизонтально);
  • Наличие факторов, которые затрудняют торкретирование.

При осуществлении торкретирования бетона в разных направлениях применяют различную методику ведения работ:

При торкретировании на горизонтальную поверхность, которая располагается внизу, возможно нанести слой торкрет-бетона любой толщины. Стоит акцентировать внимание на отскакивающем материале, который оседает на поверхности нанесённого слоя. Его Нужно удалить или внедрить в нанесённый слой торкрет - бетона.

В случае горизонтального торкретирования на вертикально размещенные поверхности требуемую толщину бетона можно нанести поэтапно в несколько тонких слоев. В нижней части допустимо сразу наносить толстый слой косыми полосами. Набрызг также следует удалять перед нанесением следующего слоя бетона.

Торкретирование вверх требует нанесения тонких слоев, так как адгезионные силы торкрет-бетона и вес самих частиц действуют в противоположных направлениях. Таким образом можно достичь снижения отскока и повышения эффективности торкрет-работ. В описываемом случае на качество торкрет-бетона отскочивший материал, в отличии от торкретирования вниз и в горизонтальном направлении влияния не оказывает.

Торкрет-бетон необходимо наносить перпендикулярно к поверхности. Так происходит оптимизация адгезии и уплотнение бетона, отскок сводится к минимуму. Выполненяя форсункой круговые движения (вручную или автоматически при помощи манипулятора), возможно обеспечить равномерное распределение торкрет-бетона. Набрызг бетона на керамические анкера - особенно ответственная операция. Его должен выполнять опытный персонал, иначе вследствие появлекния «мертвых» зон (за анкером), возникнет опасность появления полостей. При использовании торкрет-бетона с металлической фиброй таких сложностей не будет.

При торкретировании наиболее подходящее расстояние от торкрет-форсунки до поверхности набрызга - 1,0 – 1,5 м. Нередко торкретирование ведут с расстояния 1,0 – 2,0 м. При большем увеличении расстояния растет отскок и пылеобразование, а эффективность снижается.

Управление торкрет - форсункой для равномерного нанесения торкрет - бетона на поверхность

Влияние угла, под которым ведётся торкретирование, на величину отскока.

Безопасность персонала при торкретировании

Безопасности персонала - первоочередная задача при торкрет-работах. Основные источники опасности в данном случае:

  • Доставка торкрет-бетона вспомогательным транспортом в стеснённых условиях производства при плохом освещении подразумевает соблюдение сотрудниками повышенных мер предосторожности, обязательное ношение защитной одежды, имеющей светоотражающие элементы, наличие на транспорте требующегося исправного освещения, а также его своевременная очистка, звуковые и световые оповещения при заднем ходе транспортного средства;
  • Перегрузка торкрет-бетона в торкрет-установку предполагает непременное наличие на торкрет-установке защитной решётки, предотвращающей доступ к подвижным элементам, обязательное наличие у персонала защитной спецодежды;
  • Подача торкрет-бетона, сжатого воздуха, добавки, которая ускоряет твердение смеси, к месту нанесения – постоянное техобслуживание оборудования по предписанному плану, проверка подающих соединений и магистралей, инструктаж сотрудников, привлечение лишь квалифицированного персонала, ношение персоналом защищающей спецодежды, отличная освещённость рабочих мест;
  • Процесс нанесения торкрет-бетона требует присутствия персонала исключительно в защитной одежде и использование защитных приспособлений: защитных очков или экрана, каски, защитных перчаток и т.п. Запрещено входить в зоны со свежеуложенным торкрет-бетоном – такие участки должны быть обозначены. На месте осуществления работ обязательно наличие достаточного освещения;
  • В зоне торкрет-работ не должны присутствовать посторонние лица. Если это необходимо, они должны быть снабжены комплектом персональных защитных приспособлений.