Метод сухого торкретирования: Сухой метод торкретирования — cферы применения | Putzmeister Россия

Сухое и мокрое торкретирование бетонной смеси

  • 9 декабря 2020
  • Статьи

Технология и особенности сухого торкретирования


Сухое торкретирование представляет собой формирование бетонного слоя за счет скоростной подачи составляющих на поверхность с эффектом адгезии и уплотнения. При использовании этой технологии сухая смесь загружается в установку и сжатым воздухом подается на сопло, выбрасывается на поверхность со скоростью 130 — 17- м/с одновременно водой. Далее происходят последовательные процессы:

  • первоначально в течение очень короткого времени все компоненты отскакивают от основы;

  • сразу после возникновения клейкого цементного молочка частицы смеси начинают прилипать к поверхности, формируя плотный однородный слой за счет высокой скорости и сильного удара;

  • по мере нарастания слоя и повышения вязкости, в нем остаются все более крупные частицы, в том числе и ядра объемного наполнителя;

  • в результате формируется масса торкрет бетона с объемным заполнителем и толщиной слоя до 6 см при укладке примерно 1,5 см за проход.


Торкретирование сухими смесями позволяет значительно усилить прочность бетонной конструкции, при необходимости заполнить одностороннюю опалубку с арматурой для создания тонкостенного монолита бетоном высокой плотности и однородности. Обычное нагнетание бетонного раствора с уплотнением такого эффекта не дает. Важные преимущества сухого торкретирования:

  • работы могут проводиться с остановками, так как состав не твердеет до подачи на поверхность;

  • не имеет значения логистическое плечо, смесь доставляется в мешках и смешивается с водой только при подаче;

  • имеются торкрет-смеси для ускоренной обработки, позволяющие сократить время обработки за счет увеличения толщины слоя;

  • не имеется ограничений по форме, расположению, уклону поверхности.


Сухое торкретирование имеет недостаток — почти четверть бетонной смеси уходит в отскок, но это компенсируется высокой прочностью торкрет бетона, скоростью бетонирования и возможностью применять торкретирование на высоких конструкциях без оплыва бетона.

Технология и особенности мокрого торкретирования


Мокрое торкретирование в сплошном потоке — это набрызг готового пластичного бетонного раствора на подготовленную поверхность. В отличие от сухой технологии торкретирования, на сопло установки подается уже готовый раствор с водой, в который при необходимости добавляют отвердители, пластификаторы и противозамораживающие компоненты. Пластичный раствор при мокром торкретировании содержит уже частично гидратированный цемент, что увеличивает адгезивные свойства слоя.


Благодаря меньшей скорости и высокой пластичного жидкого бетона при мокром торкретировании значительно уменьшается отскок смеси от поверхности. При подаче со скоростью до 100 м/с в отскок уходит примерно 10 % готовой смеси. При применении метода мокрого торкретирования значительно уменьшается выброс пыли в воздух. Мокрое торкретирование имеет недостаток — длина шлангов для подачи ограничена, срок годности готового раствора небольшой, так как бетон начинает терять пластичность из-за гидратации цемента. Подача раствора должна осуществляться непрерывно, перевозка смеси должна быть ограничена во времени. Существенным преимуществом считается возможность изготовления раствора на бетонозаводе и доставка его на место применения бетоновозами. При работах на сводах и потолках значительно снижается отскок смеси.

Различия в применении объемных заполнителей


При торкретировании поверхностей и конструкций сухим и мокрым методом применяются объемные заполнители — щебень, гравий, керамзит в зависимости от проектных характеристик конструкции. Сухая технология торкретирования позволяет применять наполнитель с фракцией до 25 мм, мокрая — до 8 мм. Разница объясняется скоростью подачи смеси и поведением заполнителя в составе готового пластичного раствора.

Преимущества методов торкретирования в сравнении с другими технологиями


С точки зрения профессионального строителя, работающего с бетонными монолитами, несущими конструкциями, ответственными узлами сооружений, методы сухого и мокрого бетонного торкретирования позволяют:

  • сократить время, необходимое для усиления, защиты и восстановления поверхностей из бетонного монолита и кладки за счет прямого нанесения и быстрого твердения торкрет бетона;

  • выполнить работы по созданию тонкостенного монолита без операций заливки и уплотнения бетонного раствора;

  • сократить использование опалубки, добиться получения однородного и прочного бетона в два-три прохода;

  • применять торкрет бетон на вертикальных и наклонных поверхностях без оплыва раствора и потери времени на исправление дефектов;

  • создавать бесшовный упрочняющий, корректирующий и заполняющий монолит, во время ремонта ответственных конструкций качественно заполнять трещины и поверхностные раковины.


При торкретировании бетонных сооружений можно получить эффект перераспределения нагрузки от ядра монолита к поверхности и таким образом устранить проблему недостаточной прочности нагруженной части конструкции без ее разрушения и новой заливки.


При выборе смеси и заполнителя для торкретирования необходимо выдержать гранулометрическую кривую, отражающую долю заполнителя. При соблюдении этого условия отскок компонента сокращается с 30 % до 5 — 15 %, что очень важно с точки зрения качества.

назад к списку

Торкрет установки и оборудование для торкретирования

Правильное расположение торкрет установки имеет важное значение для эффективного, экономичного и успешного торкретирования. Важно, чтобы оборудование было размещено как можно ближе к месту непосредственных работ, для того чтобы минимизировать длину рабочего шланга. Если работа рассредоточена на значительной площади, оборудование должно быть равноудалено от мест предполагаемых работ, для того чтобы уменьшить количество перемещений оборудования. Чтобы избежать дополнительного перемещения материалов, оборудование должно быть расположено так, чтобы доставка материала к оборудованию была легкой, с прямым доступов к смесителю, торкрет-машине или бетононасосу. При перекачивании бетона на очень большие расстояния, следует применять стальные бетоноводы для уменьшения количества гибких шлангов, используемых в установке. Типичное расположение оборудования для обоих процессов отражено на рис. 1 и 2.

Важно, чтобы каждая единица оборудования регулярно проверялась и очищалась по крайней мере раз в день. Оборудование для торкрет работ необходимо содержать в соответствии с рекомендациями производителя. Должны проводиться регулярные планерки по подготовке торкретировщиков к правильному использованию и обслуживанию оборудования. Необходимое запасное оборудование, а также запасные части должны быть легко доступны, чтобы минимизировать время вероятного простоя. Должное обслуживание оборудования снижает риски для безопасности рабочих.

Оборудование для сухого торкретирования

Есть два типа установок сухого торкретирования: 

Однокамерные установки обеспечивают прерываемый поток (укладку смеси) из-за периодической загрузки камеры, которая периодически закрывается и нагнетается под давлением. Под давлением смесь проталкивается в шланг. Когда камера становится пустой, ее разгерметизируют и вновь наполняют торкрет смесью, и операция повторяется. В некоторых однокамерных пневмоустановках используется вращающийся барабан который нормализует поток смеси в шланге. Однокамерные установки используются на маленьких объектах, где требуемая производительность укладки не превышает 0.8 м3/час. Двухкамерные торкрет установки позволяют не прерывать процесс торкретирования за счет наличия дополнительного воздушного клапана, их производительность может достигать 1.5 м3/час

Рис. 1 Последовательность операций в двухкамерной установке сухого торкретирования.

 

Рис. 2 Принципиальная схема установки сухого торкретирования барабанного типа

Рис. 3 Разрез установки сухого торкретирования барабанного типа

Непрерывная подача в установках роторного типа обеспечивается за счет принципа вращающегося пневмоклапана. Существует две разновидности роторных установок — барабанного типа и чашеобразного типа.  Барабанная установка, кака показано на рис. 2 и 3, использует уплотнительные пластины в верхней и нижней части вращающегося элемента. Сухая смесь, под действием силы тяжести заполняет цилиндры барабана с одной стороны, и после вращения, освобождается под действием воздуха, с противоположной стороны. Дополнительный воздух вводится в выпускную магистраль для того чтобы обеспечить надлежащий объем смеси и сбалансировать исходящий поток смеси по шлангу. В конструкции торкрет установки чашеобразного типа используется одна уплотнительная плита на поверхности вращающегося элемента (Рис. 4).

Рис 4. Принципиальная схема установки чашеобразного типа

Сухая смесь, из загрузочного ковша под действием силы тяжести заполняет u- образные полости вращающегося барабана и выдувается у выпускной магистрали. Роторные машины используются восновном для сухого процесса, но некоторые производители оборудования приспособили подобную конструкцию для затворенной (мокрой) смеси. Данная конструкция может обеспечить производительность от 1 до 6 м3/час.

Установка для сухого торкретирования SSB 14

 

Оборудование для мокрого торкретирования

Мокрая смесь как правило наносится с помощью бетононасоса перекачиванием бетона через напорный шланг (Рис. 5). Для перемещения бетона большинство бетононасосов используют работу поршней в противофазе вместе с работой клапана. Роль клапана состоит в том чтобы освободить пустой поршень для засасывания смеси, в то время как полный поршень выталкивает смесь в транспортный шланг (Рис 6).

 

Рис.6 Принципиальная схема работы установок поршневого типа

 

Установка для мокрого торкретирования KSG-702

 

Воздушный компрессор

Для торкретирования необходим  компрессор достаточной производительности (измеряется в м3/мин). Компрессор должен обеспечивать сухим, чистым от примесей и масла воздухом, для придания смеси необходимой скорости. Также сжатый воздух необходим для оборудования которое имеет пневмопривод.Требования к производительности компрессора может меняться в зависимости от типа применяемого оборудования, его режима работы и технического состояния.

Следует следовать рекомендациям производителя оборудования касательно требуемой производительности компрессора.

Как правило, процесс сухого торкретирования требует большего расхода воздуха, чем мокрый способ так, как большой объем воздуха потребуется для доставки сухой смеси к соплу и сама торкрет машина имеет пневмопривод. Так как в мокром торкретировании смесь к соплу доставляется энергией, сообщаемой поршнями, требуется меньшая производительность компрессора только для того чтобы увеличить скорость нанесения смеси. При мокром торкретировании требуется производительность от 5.6 до 10 m3/мин и давление около 7 атм.

Шланги и сопла

Шланги используются для торкрет бетона, воды и воздуха. Они должны быть соответствующего размера, типа и прочности. Соединительные муфты на шлангах не должны препятствовать или ограничивать поток воздуха или поток торкретбетона. Внутренний диаметр шланга должен быть как минимум в три раза больше размера самого крупного зерна заполнителя. Используйте шланги специально разработанные специально для торкрет-бетона. Шланги других типов могут быстро изнашивается и даже взорваться из-за высокого рабочего давления.

Распыление сухой смеси для торкретирования  с сухим заполнителем может привести к образованию статического электричества в сопле. Для его отведения должен быть предусмотрен заземляющий провод если не предусмотрено другое решение. Шланги и бетоноводы должны сразу чистится после использования, чтобы предотвратить накопление и цементирование материала внутри шлангов. Воздушные шланги должны выдерживать по крайней мере двойное рабочее давление.

Сопла для сухого торкрета имеют съемный наконечник и кольцо подачи воды с клапаном (рис. 7). Оператор торкретировщик регулирует водный клапан, для контроля количества воды. Сопло для мокрой смеси схоже, за исключением кольца нагнетания воздуха, которое используется вместо кольца для подачи воды (рис. 8). По мере необходимости жидкие добавки (напр. ускоритель схватывания) добавляется в сопло. Все сопла имеют съемные наконечники, которые, как правило, имеют меньший диаметр, чем шланг для того чтобы увеличить скорость нанесения смеси. Форма и размер наконечника зависят от того какую поверхность торкрета необходимо получить. Короткие наконечники дают широкий «факел» набрызга, длинные — узкий.  

Рис 7 Конструкция сопла для сухого торкретирования

Рис 8 Конструкция сопла для мокрого торкретирования

 

Читайте также:

Основные свойства бетона и его виды

Торкретирование бетона: технология и методы нанесения

Торкрет бетон: состав и технология нанесения. Часть 1

Торкрет бетон: состав и технология нанесения. Часть 2

 

QUIKRETE® — Информационный бюллетень

Мокрый способ VS Сухой способ Торкрет-бетон

Торкрет-бетон был изобретен в начале 1900-х годов американским таксидермистом Карлом Э. Экли путем подачи сухого материала через шланг с водой, нагнетаемой в сопло, для заполнения гипсовых моделей животных. Вскоре после этого было обнаружено, что этот же метод является эффективным способом ремонта зданий. В 1911 году Экли получил патент на свое изобретение, первоначально называвшееся «цементная пушка», и так родилась индустрия торкретирования.

Набрызг-бетон является отличным методом ремонта по сравнению с традиционными методами литья на месте. Он обеспечивает высокую прочность сцепления, повышенную прочность на сжатие и изгиб, а также повышенную стойкость к химическому и щелочному воздействию. Он требует минимальной опалубки или вообще не требует ее, что традиционно делает торкрет-бетон быстрее, чем заливку на месте. Торкрет-бетон также предлагает множество преимуществ в области устойчивого развития. Торкрет-бетон мокрым или сухим способом может обеспечить жизнеспособное, экономичное и долговечное решение для многих проектных требований.

Американский институт бетона (ACI) определяет набрызг-бетон как «строительный раствор или бетон, который с высокой скоростью пневматически выбрасывается на поверхность». Торкрет-бетон используется во многих областях строительства, включая, помимо прочего, ремонт и восстановление, подземную добычу полезных ископаемых и прокладку туннелей, новое строительство и производство огнеупоров. Два типа процессов торкретирования, сухой торкрет-бетон (также известный как торкрет-бетон) и мокрый торкрет-бетон, неуклонно набирают популярность как при ремонте бетона, так и при новом строительстве. В этой статье будут сравниваться и противопоставляться два процесса торкретирования.

Сухой процесс определяется ACI как «торкрет-бетон, при котором большая часть воды для затворения добавляется в сопле». Сухие ингредиенты помещаются в бункер, а затем пневматически подаются через шланг к соплу. Затем форсунщик вручную контролирует добавление воды в форсунку. Мокрый процесс определяется ACI как «торкрет-бетон, при котором все ингредиенты, включая воду, смешиваются перед введением в нагнетательный шланг, а сжатый воздух подается в поток материала у сопла». Другими словами, сухой процесс включает в себя продувку порошка через шланг и добавление воды в сопло, влажный процесс включает закачивание уже смешанного материала в сопло. Сжатый воздух подается к соплу во время мокрого процесса для улучшения характеристик распыления. Основное различие между этими двумя процессами заключается в точке, в которой добавляется вода.

При выборе метода размещения готовое изделие редко является исключительным фактором. За исключением нескольких небольших технических отличий, материал, как правило, остается одинаковым при попадании на подложку, независимо от метода нанесения. Определяющими факторами являются объем работ, наличие материалов, наличие оборудования, доступ к площадке и предпочтения подрядчика.

Часто одним из наиболее важных соображений при выборе торкретбетона является объем работ. Каждое приложение уникально, и количество часто является фактором. Достижения в области бетононасосов позволили ускорить укладку мокрого технологического материала. Эта более высокая производительность, как правило, делает мокрый процесс предпочтительным для больших объемов работ. Многие проекты шлюзов и плотин, подземных и железнодорожных туннелей требуют сотни или даже тысячи ярдов материала, размещенного на больших открытых площадках. Во многих из этих применений эстетика не является первостепенной задачей, поэтому торкрет-бетон не подвергается какой-либо отделке шпателем и остается с естественной отделкой пистолетом. Скорость укладки мокрым способом привлекательна для подрядчиков в проектах такого типа.

Такие проекты, как ремонт опор моста и реконструкция гаражей, часто включают небольшие участки, которые обрабатываются стальным шпателем, резиновой теркой или шпателем. Это требует, чтобы подрядчик остановил съемочную часть операции, чтобы вырезать и закончить ремонт. Торкретирование мокрым способом не способствует остановке и началу ремонта, так как каждый раз при остановке процесса стрельбы шланг необходимо очищать от замешанного материала. Кроме того, весь грузовик должен использоваться сразу после использования готовой смеси. И наоборот, при торкретбетоне сухим способом машину можно настроить с минимальными отходами материала, поскольку вода еще не добавлена, поэтому это более популярный метод для мелкого ремонта, а также остановки и начала работы, чем торкретбетон мокрым способом.

Смеси для обоих процессов, которые обычно должны быть усилены микрокремнеземом, совместимы с щелочестойкими, полипропиленовыми, макросинтетическими и стальными волокнами и могут использоваться с различными добавками, такими как ускорители, интегральные ингибиторы коррозии и замедлители. Таким образом, изменение торкретбетонной смеси в соответствии с конкретными рабочими требованиями обычно не является определяющим фактором при выборе, поскольку оба варианта обеспечивают большую гибкость.

Доступность материалов является еще одним фактором. Рост стоимости грузоперевозок заставил подрядчиков закупать материалы как можно ближе к строительной площадке. Ограниченное количество производителей материалов в определенных географических регионах может склонить подрядчика к выбору метода торкретирования. Кроме того, во многих проектах действуют экологические инициативы, которые требуют, чтобы подрядчики по возможности закупали материалы на местном уровне. В некоторых случаях имеющихся на месте заполнителей может быть недостаточно для выполнения спецификаций проекта, что вынуждает подрядчиков закупать материалы у поставщиков, расположенных на большем расстоянии от их местонахождения. Достижения в области смесителей сделали мешки с предварительно смешанным материалом более популярными на удаленных объектах и ​​работу в ночную смену для мокрых процессов, где готовая смесь недоступна или нецелесообразна.

Личные предпочтения подрядчика также важны при выборе торкретбетона мокрым или сухим способом для проекта. Подрядчик, который имеет больший опыт работы с одним методом по сравнению с другим, как правило, предпочитает этот метод. Для торкретирования мокрым и сухим способом требуется совершенно разное оборудование, поэтому тип оборудования, принадлежащего подрядчику, также играет важную роль в процессе принятия решения.

Температура будет влиять на время отверждения материалов, что делает его еще одним фактором при принятии решения о том, какой процесс торкретирования наиболее подходит для работы. В холодную погоду набрызг-бетон также не висит, особенно при установке над головой, и увеличивается отскок или материал, который не прилипает к основанию, по которому он перемещается. В более теплую погоду материалу может потребоваться более интенсивное отверждение, чтобы предотвратить растрескивание.

Определенные типы местоположений над головой на определенных глубинах могут подходить для того или иного процесса. Некоторые области расположены таким образом, что это препятствует правильному расположению сопла и дистанции. Иногда при добыче полезных ископаемых стесненные условия требуют, чтобы наводчики стреляли с колен, живота и спины на расстоянии либо дальше, либо ближе к основанию, чем стандартное. Все эти уникальные ситуации играют роль в выборе процесса.

В индустрии существует старая поговорка, что «торкретбетон — это не продукт, это процесс». Это важно помнить при заказе торкретирования. Часто лучше открыть проекты для обоих процессов во время торгов. В ситуации открытых конкурентных торгов лучший способ подачи заявки приведет к успешному предложению. Кроме того, это позволяет подрядчику использовать метод, который ему наиболее удобен, и гарантирует владельцу и архитектору наилучшие возможности для успешного проекта. Некоторые работы явно подходят для мокрого процесса, в то время как другие больше подходят для сухого процесса. Многие рабочие места не подходят ни для одного из этих методов. В других случаях мокрый и сухой торкретбетон одновременно используются в проекте или используются на разных этапах одного и того же проекта.

Как упоминалось ранее в статье, мокрый и сухой торкретбетон одинаковы, когда они соприкасаются с основанием. При выборе торкретбетона важно, чтобы независимо от метода вы удостоверились в том, что поставщик материала может соответствовать требованиям к производительности. Во-первых, обязательным требованием должен быть сертифицированный ACI форсунка. Кроме того, уровень опыта со стороны подрядчика должен быть соизмерим с проектом. Испытания материалов на месте должны быть частью проекта, и инспекторы должны иметь базовые практические знания о процессе торкретирования. Для получения дополнительной информации и рекомендаций по техническим характеристикам торкретбетона посетите Американскую ассоциацию торкретбетона на сайте www.shotcrete.org.

Сухой и мокрый процессы для торкретирования

🕑 Время чтения: 1 минута

Сухой и мокрый процессы — это два метода торкретирования, которые основаны на времени добавления воды в раствор. или бетонная смесь. в процессе сухой смеси вода добавляется в сопло, в то время как вода добавляется в бетонную или растворную смесь в процессе мокрой смеси.
Принцип, преимущества и недостатки процесса торкретирования сухими и мокрыми смесями объясняются ниже.
Подробнее: Набрызг-бетон – свойства, материалы и применение в строительстве

Содержание:

  • Процесс сухой смеси для Shotcrete
    • Принцип сухой смеси.
    • Преимущества процесса торкретирования с мокрой смесью
    • Недостатки процесса торкретирования с мокрой смесью

Процесс с применением сухого бетона для  Торкрет-бетон

Американский институт бетона (ACI) определяет торкрет-бетон с сухой смесью как «торкрет-бетон, в который большая часть воды для затворения добавляется в сопле».

Рис.1: Процесс сухой смеси; Изображение предоставлено: Concrete Construction

Принцип торкретирования сухими смесями

Сухой процесс заключается в смешивании цемента и влажных заполнителей в необходимой пропорции перед подачей в устройство для торкретирования. Затем тщательно перемешанные ингредиенты помещаются в бункер устройства. В процессе торкретирования смесь под действием сжатого воздуха подается из бункера в сопло по напорному рукаву оборудования.
Как только сухая смесь достигает сопла, вода под высоким давлением распыляется на смесь через перфорированное кольцо, прикрепленное к оборудованию. При распылении вода смачивает сухую смесь. Таким образом, необходимая влажная бетонная или растворная смесь распыляется с большей скоростью на поверхность, подлежащую торкретированию.
Количество воды, добавляемой для процесса торкретирования сухими смесями, контролируется либо наладчиком, либо оператором по укладке. Вода контролируется с помощью клапана, присутствующего в устройстве.
Сухая торкрет-бетонная смесь применяется в местах, где требуется меньше места для укладки и отсутствует или ограничен доступ транспортных средств.

Преимущества процесса торкретирования сухими смесями

Основными преимуществами процесса торкретирования сухими смесями являются:

  1. Повышенная адгезионная способность и прочность сцепления
  2. Содержание воды контролируется на форсунке
  3. При сухом набрызг-бетоне образуется меньше отходов
  4. Низкие инвестиции

Недостатки процесса торкретирования сухими смесями

Основными недостатками торкретбетона на основе сухих смесей являются:

  1. Требуется опытный форсунщик для контроля содержания воды, изменяющегося посредством регулировки форсунок
  2. Возможности изготовления торкретбетона с переменным водоцементным отношением и содержанием воды
  3. Более высокая стоимость
  4. Жесткая операция распыления
  5. Высокий выброс пыли
  6. Водоцементное отношение смеси зависит от оператора форсунки
  7. Трудности при добавлении примесей

Процесс мокрого смешивания для торкретирования

Процесс мокрого смешивания включает смешивание всех ингредиентов для образования раствора или бетона с требуемым содержанием воды. Здесь смесь для торкретирования готовится перед помещением ее в оборудование для торкретирования. Используемое нагнетательное оборудование может быть как объемного, так и пневматического типа.

Рис. 2: Оборудование для торкретирования мокрой смесью

Принцип торкретирования мокрой смесью

Процесс включает нагнетание влажной смеси к соплу через напорный шланг с помощью сжатого воздуха. Затем смесь набрасывается с высокой скоростью на поверхность, подлежащую торкретированию.
Как показано на рисунке 2 выше, смешанный ингредиент доставляется к насосу для торкретирования с помощью транзитного грузовика.

Рис.3: Роботизированное распылительное оборудование для процесса торкретирования мокрой смесью в строительстве туннеля; Изображение предоставлено: Джордж Йогги

Здесь форсунка может только контролировать скорость и количество подаваемого сжатого воздуха. Непосредственный контроль свойств бетона или раствора со стороны мастера отсутствует.