Властивості і технологія полімерних карбамідних розчинів для ремонту транспортних споруд в зоні змінного рівня води

За результатами досліджень зроблено висновок про збереження характеристик міцності карбамідних полімеррозчинів в зоні змінного рівня води.

Вивчено адгезійні властивості карбамідних полімеррозчинів до поверхні бетону при різних умовах експлуатації (повітряно-сухі умови, водяні умови, змінне заморожування і відтавання). На рис. 4. наведено залежність адгезійної міцності карбамідних полімеррозчинів від часу перебування у воді.

Характерно, що найбільші показники адгезійної міцності до поверхні бетону, як при дослідженнях характеристик міцності, мають полімеррозчини, в яких у якості затверджувача застосовувалася щавлева кислота, а кількість наповнювача (ПГВФ) було близько 90 кг/м3.

Проведені експерименти показують, що розроблені полімеррозчини на основі смоли КФМТ15 є надійними адгезівами для відбудовних і захисних робіт в зоні змінного рівня води.

Виконано дослідження хімічної і біологічної стійкості карбамідних полімеррозчинів. Встановлено, що розроблені полімеррозчини можна кваліфікувати як матеріал, що відрізняється хімічною стійкістю до 10% розчинів лугів і кислот, біологічною стійкістю та є прийнятним для використання в якості захисного шару транспортних споруд в зоні змінного рівня води.

В п'ятому розділі наведено оптимальні рецептури полімеррозчинів на основі смоли КФМТ15 для відновлення бетону в зоні змінного рівня води (див. табл. 4) та їх середні фізико-механічні показники (див. табл. 5).

 

Таблиця 4

Рецептури розроблених карбамідних полімеррозчинів для відновлення бетонних поверхонь транспортних споруд в зоні змінного рівня води

Зміст рецептурних компонентів полімеррозчинної

суміші, кг/м3

смола КФ-МТ-15 затверджувач (С2Н2О4) затверджувач (FeCl3) наповнювач ПГВФ пісок

513 38 - 77 1387

525 42 - 85 1341

542 45 - 90 1296

566 49 - 92 1230

581 53 - 95 1185

475 - 42 71 1464

488 - 48 76 1414

504 - 54 81 1358

526 - 59 89 1289

541 - 63 97 1237

 

Для забезпечення високої якості карбамідних полімеррозчинів та ремонтного шару на їх основі розроблена і перевірена в дослідно-виробничому впровадженні наступна технологічна схема готування суміші.

Показано, що на першому етапі при температурі не нижче 18 0С виконується інтенсивне перемішування смоли з наповнювачем, з метою забезпечення покриття смолою його часток. Перемішування здійснюється бетономішалками примусової дії протягом 8…10 хв. Після цього додається затверджувач, суміш перемішується 1…2 хвилини, потім додається заповнювач (пісок) і перемішується до однорідної маси. Перед кожною технологічною перервою в готуванні полімеррозчину рекомендується робити промивання бетономішалки водою з додаванням піску. Якість промивання визначається візуально.

 

Таблиця 5

Середні фізико-механічні показники розроблених полімерних розчинів

 

Найменування показника Полімеррозчини з отверджувачем- FeCl3 Полімеррозчини з отверджувачем- С2Н2О4

Міцність на стиск, МПа 28…37 36…43

Міцність на вигін, МПа 9…14 12…19

Модуль пружності при стисканні, МПа*103 11…17 14…19

Водопоглинання, % 0, 7…1, 5 0, 4…0, 9

Водонепроникність, МПа 1, 4…1, 7 1, 6…1, 9

Стійкість до стирання, г/см2 0, 017…0, 019 0, 014…0, 016

Коефіцієнт термічного розширення,

t∙10-6 0С-1 8…14 6…10

Відносна усадка , мм/м 0, 4…0, 9 0, 3…0, 6

Адгезійна міцність до поверхні бетону, МПа 3, 3…4. 4 4, 1…5, 3

Морозостійкість, циклів 300…350 350…400

 

Розроблено основні положення технології проведення ремонтно-відбудовних робіт методом торкретування в зоні змінного рівня води карбамідними полімеррозчинами на основі смоли КФ-МТ-15. Важливо, щоб усі роботи з торкретування поверхні бетону в зоні змінного рівня води проводилися в період низького рівня води, якщо нема можливості виконати водозниження на ділянці ремонту. У цьому зв'язку найбільш прийнятний для проведення ремонтних робіт, є липень-серпень місяці. Нижче наведені основні особливості технології.

Поверхня споруди перед нанесенням торкретного шару вимагає спеціальної підготовки. Необхідно очистити її від бруду, пилу, плям мазуту та інших масляних плям (масляні плями вирубують до чистої кладки).

Оброблена поверхня перед нанесенням торкрету продувається стисненим повітрям і обробляється 3% розчином щавлевої кислоти для нейтралізації лужного середовища на поверхні бетону з метою збільшення адгезії карбамідного полімеррозчину до поверхні старого бетону.

Торкретування треба проводити при температурі масиву конструкції і повітря не нижче 18°С. Перед нанесенням торкрету перевіряється стан підготовленої до торкретування поверхні споруди.

Для проведення робіт з торкретування розроблено спеціальний торкрет-пристрій, схема якого наведена на рис. 5. Пристрій містить в собі: живильник (1), компресорну станцію (2), трубопровід (3) та розчинозмішувач (4).

Живильник, призначений для рівномірного зашлюзування суміші в трубопровід, являє собою плунжерний розчинонасос, який виробляється серійно. Компресорна станція передбачена для постачання установки стисненим повітрям, за допомогою якого прискорюється транспортування суміші по трубопроводу, після чого в зваженому стані вона наноситься на бетонну поверхню.

Принцип дії пристрою такий. Суміш подається в бункер живильника. Під дією плунжера і плоскої гумової діафрагми суміш, проходячи через усмоктувальний і нагнітальний