Новые возможности технологии торкретирования

торкрет-установка Процесс торкретирования известен уже почти сто лет, причем области и объем его применения в мире непрерывно увеличиваются. Так, например, ведение подземных разработок и восстановление бетонных сооружений без торкретирования в настоящее время просто немыслимо. И не смотря на это, использование торкрет-бетона все еще очень часто вызывает недоверие, в том числе среди отечественных специалистов.

Практика показала, что торкретирование является более экономичным способом, чем традиционная укладка бетона из-за своей универсальности и гибкости. Торкретирование делает возможным строительство стен и других конструкций с использованием только односторонней опалубки. Это стало важным фактором, отразившимся на распространении данного метода в строительстве.

Метод торкретирования позволяет добиться отличной защиты конструкций от воздействия агрессивных водогазопаровоздушных сред и успешно используется в строительстве бассейнов и резервуаров для различных жидкостей, при возведении тоннелей и мостов, в качестве огнезащитного покрытия в зданиях, для бетонирования сложных по архитектуре конструкций, усиления бетонных и железобетонных сооружений, заделки стыков и гидроизоляции.

Торкрет-бетонные защитные покрытия применяются в промышленности. Особенно широко используется жаропрочный торкрет-бетон для огнеупорной футеровки печей, топочных камер и труб. Рациональным следует считать также применение торкрет-бетона для износоустойчивой облицовки бункеров для гравия и угля, а также других хранилищ сыпучих материалов, выполняемых из кладки, бетона и стали, равно как и в качестве износоустойчивых покрытий в водобойных колодцах на плотинах и водосбросах.

В зависимости от назначения сооружения, применение торкрет-бетонных защитных покрытий возможно в сочетании с гидроизоляцией.

Методом торкретирования на поверхностях железобетонных конструкций заделывают не только раковины, трещины и другие дефекты, но и повышают морозостойкие свойства этих конструкций, а также производят усиление зданий и сооружений. Состав цементного раствора в соотношении 1:2 и 1:6 наносится в один или несколько слоев. Поверхность может быть армированной или неармированной. Для торкретирования используют портландцемент марки 400 и выше, а заполнитель не должен быть крупным (более 8 мм). При этом способе толщина одного слоя составляет до 15–20 мм. Каждый последующий слой наносится только после схватывания предыдущего.

Способы торкретирования

Работы по торкретированию выполняют специальной торкрет-установкой (цемент-пушкой), которая подает раствор по горизонтали – до 70 м, а по вертикали – до 40 м. Давление воздуха в процессе работы варьируется от 150 до 350 кПа, в зависимости от удаленности аппарата от поверхности стены.

В настоящие время используется два метода нанесения при помощи воздушного распыления на обрабатываемую поверхность: «сухой» и «мокрый». «Мокрый» метод, в свою очередь, подразделяется на «мокрый» со сплошным потоком и «мокрый» с разряженным потоком.

«Сухое» и «мокрое» торкретирование имеет свои достоинства и недостатки:

«Сухое» торкретирование как метод был впервые применен в начале ХХ века. При этом способе подача предварительно подготовленной сухой смеси (заполнитель, цемент, порошкообразные добавки) ведется с помощью роторных насосов. Через приемный бункер установки для сухого торкретирования смесь сжатым воздухом в разряженном потоке по шлангу подается в камеры ротора, имеющего револьверную конструкцию. Из камеры смесь выдувается с сжатым воздухом и с высокой скоростью транспортируется по шлангам или трубам к форсунке, где смешивается с водой или водным раствором добавок, и со скоростью 130–170 м/сек увлекается воздухом на подложку, при соударении с которой уплотняется.

Дозирующий насос подает добавку, ускоряющую твердение, по отдельным шлангам к форсунке. Объем подачи дозирующего насоса синхронизирован с количеством подаваемой смеси, что обеспечивает заданное количество добавки (могут использоваться специальные смеси, быстро твердеющие при смешивании с водой).

Процесс наращивания слоя торкрет-бетона при «сухом» торкретировании происходит следующим образом:

в первый период (исчисляется миллисекундами) смесь отскакивает от поверхности, на которой остается только цементное молоко, образующее клеящий слой;
в следующее мгновение остается самый мелкий заполнитель, все остальное отскакивает;
постепенно остается все более крупный заполнитель, и так происходит до тех пор, пока отскок не стабилизируется.

Метод «сухого» торкретирования упрощает возведение тонкостенных железобетонных конструкций (оболочек, сводов, резервуаров),применяется при устройстве отделки в тоннелях, гидроизоляции и заделке стыков сборных конструктивных элементов, ремонте и усилении бетонных и железобетонных конструкций и изделий, при сооружении шахт, устройстве монолитных отделок тоннелей, укреплении откосов при строительстве автомобильных и железных дорог, строительстве заглубленных бассейнов.

Целесообразно применение «сухого» торкретирования при производстве ремонтно-восстановительных работ (усиление фундаментов, стен, балконов и перекрытий, опорных и пролетных строений мостов, морских причалов), а также при создании огнестойких, тепло- и гидроизоляционных покрытий.

Торкрет-бетонирование позволяет получить конструкции с высокой плотностью и незначительной капиллярной пористостью. В данном материале практически отсутствуют усадочные раковины и трещины, образующиеся в обычном бетоне. При послойной технологии усадка каждого слоя происходит индивидуально и вероятность возникновения сквозных усадочных трещин в общей толщине торкрет-бетона практически исключается. Метод торкретирования позволяет практически полностью механизировать производство работ и исключить использование опалубки.

Преимущества «сухого» торкретирования:

не требуются затворение водой и грунтовка основания клеящим составом;
возможность подачи смеси на большие расстояния, нанесения слоя до 10–15 см за один проход и высокая степень плотности состава;
оптимальное водоцементное отношение;
высокая адгезия торкретного слоя за счет того, что пограничный слой образован цементным молоком с самым мелким заполнителем;
надежность и длительный срок эксплуатации оборудования;
простая очистка оборудования (продувка воздухом);
редкое засорение шлангов и оборудования;
возможность работы в режиме «старт-стоп».

Недостатки:

высокий отскок (до 25%);
качество покрытия зависит от квалификации сопловщика;
пыльность процесса;
покрытие получается грубым и требует отделки.

Рекомендуемым оборудованием для сухого торкретирования являются торкрет-установки АС-1, REED.

Метод «мокрого» торкретирования возник на полвека позже. Это было обусловлено, прежде всего, развитием строительной химии. При этом способе готовая бетонная смесь подается в установку для «мокрого» торкретирования по шлангу в сопло к месту укладки. В сопло подводится сжатый воздух, который, придавая ускорение бетонной смеси, увлекает ее на подложку, при соударении с которой торкрет-бетон уплотняется. Смесь может приготавливаться на бетонном заводе и доставляться к месту бетонирования автобетоносмесителем. Квалификация сопловщика при использовании данного метода играет меньшую роль.

При торкретировании сплошным потоком готовая бетонная смесь подается по шлангу к соплу. К последнему по другому шлангу подается сжатый воздух, при помощи которого сплошной поток смеси разрывается и доставляется к поверхности. Скорость набрызга в данном случае существенно ниже скорости набрызга при сухом торкретировании, но зато количество отскока снижается до 10%.

При торкретировании в разряженном потоке готовая бетонная смесь помещается в пневмобетононасос и при помощи сжатого воздуха доставляется к соплу, откуда с высокой скоростью выбрасывается на поверхность. Данный метод занимает промежуточное положение между вышеперечисленными способами.

«Мокрое» торкретирование используется при возведении тонкостенных железобетонных конструкций (оболочек, сводов, резервуаров), устройстве отделки в тоннелях, а также предназначен для восстановления геометрических и эксплуатационных показателей бетонных, железобетонных и каменных конструкций. Может наноситься на поверхность конструкций в качестве водонепроницаемого слоя для защиты конструкций зданий и сооружений от проникновения воды.

Типичные объекты применения «мокрого» торкретирования:

элементы зданий и сооружений (фундаменты, фасады, стены, полы, перекрытия);
производственные и бытовые помещения (цеха, прачечные, бани, санузлы);
бассейны, колодцы, резервуары (для питьевой и чистой воды, вторичной очистки);
подземные сооружения (автостоянки, бомбоубежища, подвалы);
водопропускные сооружения (ГЭС, потерны, шлюзы, каналы, береговые насосные станции);
объекты водоканалов (очистные сооружения, КНС, насосные станции, емкости для питьевой воды);
портовые сооружения (причальные стенки, пирсы);
мосты, путепроводы;
ТЭЦ, дымовые трубы, газоходы, градирни;
тоннели (инженерных коммуникаций, транспортные, метрополитена).

Преимущества «мокрого» торкретирования:

пониженное пылеобразование;
однородный состав бетона;
возможность окончательной затирки;
возможность работы в стесненных условиях;
низкий отскок;
минимальные затраты на защиту рабочей площадки с экологической точки зрения;
возможность использования торкрет машины в качестве бетононасоса;
приготовленный для торкретирования бетон может применяться для нанесения вручную.

Недостатки:

необходимость нанесения клеящего слоя и применения ускорителей схватывания;
более сложное оборудование;
ограниченное расстояние подачи смеси по шлангу;
необходимость обеспечения непрерывной работы и обязательной промывки материального шланга при перерывах в работе (бетонная смесь схватывается в шланге);
необходимость введения добавок существенно удорожает стоимость наносимой смеси.

Рекомендуемое оборудование для «мокрого» торкретирования: торкрет-установка АС-2, растворонасосы СО или штукатурные станции.

Сравнение методов торкретирования

Каждый из методов согласно проекту подходит для достижения соответствующего качества бетона. На выбор конкретного метода торкретирования влияют различные факторы, например: опыт торкрет-бригады, необходимый объем и сроки укладки торкрет-бетона, наличие необходимых материалов.

Основные отличия между методами торкретирования указаны в таблице. По своей сути, торкрет – это высококачественный бетон. У торкрет-бетона, как правило, низкое водоцементное соотношение и высокое содержание цемента. Свое высокое качество и некоторые уникальные характеристики торкрет-бетон получает благодаря уплотнению бетонной смеси при соударении с поверхностью. Именно поэтому важно, чтобы смесь наносилась с высокой скоростью для необходимого уплотнения.

Качество торкрета в значительной степени зависит от мастерства, знаний и опыта торкретировщика и является довольно сложным процессом. В процессе торкретирования именно сопловщик несет ответственность за обеспечение правильной укладки смеси.

Составляющие торкретсмеси

Бетон представляет собой смесь двух основных компонентов: заполнителей и цементной основы. Цементная паста, изготовленная из материалов и воды, связывает заполнители, и, по мере застывания, превращается в цементный камень.

Схватывание представляет собой химический процесс, называемый гидратацией. Данный процесс может проходить как под водой, так и при контакте с воздухом. Бетон твердеет по мере гидратации цемента, если в свою очередь в нем присутствует достаточное количество влаги. Когда бетон высыхает полностью, он перестает набирать прочность.

Цементная паста, входящая в состав бетона, также содержит воздух, называемый «захваченным». Обычно он составляет до 2% от объема пасты. Вовлеченные воздушные пустоты, как правило, хаотично разбросаны, и по размеру сравнимы с крупными зернами песка. Зачастую цементная паста содержит сферообразные воздушные пустоты, которые слишком малы, чтобы увидеть их невооруженным глазом. Такие пустоты называются «вовлеченным воздухом». Иногда воздух специально вовлекают в бетон для улучшения определенных его свойств.

Как и на традиционный бетон, на торкрет влияют следующие факторы: водоцементное соотношение (В/Ц), температура, тип цемента и дополнительные вяжущие материалы, химические добавки. Состав смеси должен быть таким, чтобы в уложенном состоянии торкрет-бетон набрал необходимые физические свойства. Как правило, рецептура смеси влияет на торкрет-бетон так же, как и на обычный бетон. Эффекты, связанные с процессом напыления, – уплотнение, отскок, определенная ориентация волокон фибры – могут повлиять на свойства уложенной торкретсмеси.

Несмотря на то, что торкретсмесь состоит из тех же составляющих, что и обычный бетон, для торкрета разрабатываются специальные рецептуры с учетом того, что бетон будет напыляться с высокой скоростью с помощью специального оборудования. Содержание цемента в торкрет-бетоне, как правило, больше (для улучшения укладываемости, подвижности, уменьшения отскока), а максимальный размер частиц ограничен 8 мм из-за возможностей оборудования и уплотнения о поверхности.

Оборудование для торкретирования

В зависимости от типа сооружения, для строительства на основе торкретирования используются различные наборы оборудования и инструментов (различия касаются метода нанесения несущего торкрет-слоя, необходимой производительности труда и наличия специалистов). В большинстве случаев для работы на строительной площадке не нужна специальная подъемная техника. Потребуется лишь компрессор сжатого воздуха, ручной инструмент, штукатурные приспособления, комплект лесов, бетоносмесительное устройство и оборудование для нанесения торкрет-бетона.

На территории Беларуси одной из немногих компаний, занимающихся продажей оборудования для бетонных работ методом торкретирования, является «Ринстрой».

ИООО «Ринстрой» – это высокопрофессиональный партнер в деле поставок оборудования на строительные площадки Беларуси. Какое оборудование для торкретирования компания «Ринстрой» предлагает в качестве самого эффективного?

Торкрет-установка АС‑1

Сейчас на рынке оборудования представлен довольно большой ассортимент машин для нанесения торкрет-бетона. Яркий пример – торкретустановка АС‑1 производства АО «Альпсервис» (г. Харьков, Украина), предназначена для нанесения бетонных смесей методом «сухого» торкретирования и может применяться при креплении горных выработок, ремонте гидротехнических и инженерных сооружений, а также для проведения ремонтных работ в строительстве. Установку можно использовать для нанесения жаростойких бетонных смесей или для транспортировки сыпучих материалов на расстояния до 80 м. В данном случае сухая бетонная смесь (заполнитель, цемент, порошкообразные добавки) из загрузочной воронки подается в дозировочный барабан и оттуда с помощью сжатого воздуха через выходное отверстие и транспортные шланги – в распылительное сопло, где смесь увлажняется. Поток материала из распылительного сопла является непрерывным и подается со скоростью, достаточной для полного уплотнения слоя бетона. Для упрощения работы с упакованными в мешки материалами загрузочная воронка установки оснащена насадкой с ситом и пилой для резки мешков.

Установка АС‑1 для торкретирования бетонных смесей выпускается с электрическим двигателем на колесном шасси с литыми резиновыми колесами. В комплекте с установкой поставляются основные принадлежности для использования транспортных шлангов различного диаметра (ДУ 25, ДУ 32). Установка оснащается вариаторной коробкой передач, которая позволяет плавно изменять количество оборотов барабана для регулирования производительности.

Необходимо отметить, что одним из слабых мест установок подобного типа является их привод. В установке же АС‑1 применяется мотор-вариатор-редуктор производства фирмы Lenze (Германия) – признанного мирового лидера промышленных инноваторов.

Основными конкурентными преимуществами установки AC‑1 являются:

мобильность и компактность (вес 270 кг, размеры – 1130х700х820 мм);
возможность беспрерывной работы (в отличие от агрегатов периодической загрузки);
возможность работы в режиме «старт-стоп»;
простота очистки аппарата и редкое засорение шлангов;
возможность производить работы на расстоянии до 80 м (в том числе и по вертикали) от самой торкрет-машины;
длительный срок эксплуатации аппарата по сравнению с аналогами.

Штукатурная машина PFT G5

Немецкая компания PFT, хорошо известная своими штукатурными станциями серии G4 и G5, которые могут доукомплектовываться набором для проведения работ по торкретированию «мокрым способом». В набор входит специальный торкрет-пистолет, пульт дистанционного управления, воздушный компрессор. Способ «мокрого» торкретирования позволяет наносить готовые торкрет-смеси с фракцией заполнителя в пределах от 2,5 до 8 мм в зависимости от выбранной шнековой пары. Производительность установки составляет от 0,7 до 3,6 м3/час и может подбираться экспериментальным путем. Для работы необходимо подключить машину к источнику водоснабжения давлением не менее 2 бар, и источнику электропитания 380 Вольт мощности не менее 10 кВт. Внешний компрессор можно использовать производительностью 0,6–1 м3/мин и давлением 8 бар.

Применение штукатурной машины PFT G5 или аналогичной для торкретирования подходит для малых и средних объемов работ. PFT G5 – это универсальное, мобильное и надежное оборудование для «мокрого» торкретирования.

Компания «Ринстрой» более 10 лет активно работает на рынке промышленного и бытового оборудования, предлагая как продукцию собственного производства, так и изделия ведущих мировых производителей. Поставляемое компанией оборудование сертифицировано, обеспечено гарантией и технической документацией на русском языке. Кроме того, специалисты компании обеспечат полное гарантийное и постгарантийное обслуживание всего поставленного оборудования.

Благодаря гибкой ценовой политике и широкому диапазону предлагаемой продукции компания имеет существенные преимущества перед конкурентами и может предлагать клиентам наиболее выгодные условия приобретения строительного оборудования и техники. Квалифицированные сотрудники «Ринстрой» помогут сделать правильный выбор, основываясь на пожеланиях заказчика и учитывая условия последующей эксплуатации изделий.

Сделать заказ и купить торкрет-установки Вы можете в каталоге товаров.