книги из ГПНТБ / Серегин И.Н. Инъектирование каналов с напряженной арматурой

иию. У части пучков проволоки располагались в один ряд вокруг

спирального сердечника, образующего внутри пучка канал. У дру гой части пучков проволоки были расположены «неорганизованно» и пучки не имели внутренних каналов. Зазоры между проволочка­ ми и в тех и в других пучках оказались заполненными полностью;

каверн внутри пучков при вскрытии не обнаружено. Разработанная в 1958 г. технология инъектирования была внед­

рена в практику строительства при сооружении путепроводов на Московской кольцевой автомобильной дороге ’.

Пролетные строения путепроводов выполнены из составных ба­ лок, собираемых из блоков П-образного сечения длиной от 16 до 20 м. Каналы для пучков арматуры — бетонные, диаметром 38— 45 мм. Пучки состоят из 20 проволок диаметром 5 мм и имеют ме­ таллические конусные анкера. Спираль в пучке отсутствует, т. е. пучки «неорганизованные».

Все работы по инъектированию были разделены на две опера­ ции: подготовка каналов к инъектированию и собственно инъектирование. В первую операцию входили промывка каналов водой для выявления неплотностей в бетоне конструкции и устранение этих неплотностей. Воду в каналы подавали механическим насосом. Анкерные закрепления и обнаруженные неплотности в бетоне кон­

струкций заделывали после спуска воды из канала цементным рас­ твором, приготовленным на быстротвердеющем цементе. Мелкие раковины' не заделывали и они тампонировались самим раствором при инъектировании. Опыт работы показал, что наиболее тщатель­ но следует заделывать входные анкерные закрепления, где давле­ ние раствора наибольшее.

Раствор нагнетали на следующий день после заделки анкеров и неплотностей в балках, когда раствор приобретал необходимую прочность. За 4 часа до нагнетания раствора каналы еще раз напол­ няли водой для того, чтобы увлажнить их стенки и предотвратить интенсивное отсасывание воды из раствора в течение первого пе­ риода его твердения. Состав раствора был выбран на основаниипредварительных лабораторных исследований.

Раствор приготовляли на пластифицированном портланд-цемен­ те марки 500 Белгородского завода в растворомешалке С-80. Водо­ цементное отношение в зависимости от температуры в момент инъектирования составляло от 0,35 до 0,33. Для увеличения под­ вижности в состав раствора вводили добавку ссб в количестве 0,1 % (сухого вещества от веса цемента). Готовый раствор пропускали через сито с ячейками 2 мм и затем переливали в приемник ручного насоса С-420А, где продолжалось перемешивание до подачи раство­ ра в канал.

Раствор нагнетали без перерывов до тех пор, пока с противопо­ ложного конца канала не вытекала вся вода и 5—6 л раствора нормальной консистенции. После этого выходное отверстие забива­ ли деревянной пробкой и производили опрессовку раствора в кана-

1 Работы исполнял Мостостроительный район № 4 (нач. Г. В. Куни, гл. инж. К. А. Хлебников).

:20

ле давлением в 5—6 ати путем медленной подачи раствора в канал.

После опрессовки в течение 4—5 мин. шланг инъектора вынимали и отверстие закрывали пробкой. Все перечисленные операции по

инъектированию канала выполняли в течение 15 мин. В первое вре­ мя раствор готовили сразу для четырех каналов. Опыт показал, что это можно рекомендовать лишь для коротких каналов и при темпе­ ратуре инъектирования не выше 15°. В описанных выше условиях длительное хранение приготовленного раствора приводило к умень­ шению его подвижности, и при нагнетании в каналах в отдельных случаях образовались пробки. Пробки удаляли промывкой каналов водой, нагнетаемой механическим или ручным насосом. Промывка каналов требует значительного количества воды.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИНЪЕКТИРОВАНИЯ

Опыт работы по новой технологии в лабораторных и производст­ венных условиях показал, что для обеспечения хорошего качества инъектирования необходимо специальное оборудование для приго­

товления и нагнетания раствора в каналы. Приготовление вязких растворов вручную очень трудоемко, не обеспечивает постоянства

качества раствора и поэтому неприемлемо. Существующие раство­ ромешалки дают инъекционный раствор более высокого качества,

но также не отвечают всем требованиям, которые предъявляются к оборудованию для приготовления раствора.

Для нагнетания раствора удобнее всего применять ручные растворонасосы. Механические растворонгщосы не позволяют регули­ ровать скорость подачи раствора в канал, а это необходимо, в осо­ бенности при опрессовке раствора. Из выпускаемых отечественной промышленностью ручных растворонаСосов наиболее приемлем диафрагмовый растворонасос С-420А Прилукского завода.

При разработке специального оборудования для приготовления и нагнетания инъекционного раствора был также учтен опыт ряда

зарубежных стран (ФРГ, Швейцарии, США и др.), где инъектирование, как правило, выполняют специальным оборудованием.

Работы по созданию установки для инъектирования велись в со­ дружестве с конструкторским бюро треста Промпредприятий

(нач. КБ М. Е. Горовой, гл. инж. А. В. Тришкин), разрабатывав­ шим рабочие чертежи установки. Установка (рис. 9) состоит из двух баков с лопастями и загрузочным бункером, электродвигателя мощностью 2,8 кет, редуктора и растворонасоса с манометром,

смонтированных на трехколесной тележке. Общий вес установки

700 кг. Баки цилиндрической формы расположены друг под другом на общей вертикальной оси. Полезная емкость баков по 100 л.

В средней трубе баков расположена ось, приводящая лопасти ме­

шалок во вращение. Подшипники мешалок расположены вне баков, хорошо изолированы и поэтому надежны и долговечны в эксплуа­ тации.

Верхний бак предназначен для приготовления раствора и имеет специальную конусообразную откидную крышку с лотком для за-

21

грузки цемента. В нижнем баке хранится готовый раствор, который

поступает в него через специальный сливной кран с сеткой. Смесительное устройство верхнего бака состоит из четырех

крыльев-лопаток, расположенных в плане в двух взаимно перпен­

дикулярных плоскостях. Лопатки образуют некоторый угол с верти­ кальной и радиальной осями. Для выбора наиболее оптимального

Рис. 9. Установка для приготовления и нагнетания инъекционного раствора:

положения лопатки в опытной установке закреплены на специаль­ ных штангах, позволяющих менять угол атаки лопаток в двух пло-

скостях. Нижняя поверхность лопаток имеет очертание дна бака и находится на расстоянии 1—2 см от дна, что предотвращает осе­ дание цемента.

В нижнем баке также имеются лопасти, назначение которых

сводится к тому, чтобы дополнительно перемешивать раствор и не

22

давать ему расслаиваться во время хранения. Скорость вращения лопастей в верхнем и нижнем баках различная — соответственно

100 и 50 об/мин.

Баки и мешалки делают съемными и взаимозаменяемыми. Для

нагнетания раствора использован диафрагмовый ручной растворо-

насос типа С-420А производительностью 180 л/час. Всасывающая

труба насоса присоединена ко дну нижнего бака и имеет специаль­ ные пробки для ее прочистки. Для очистки и промывки самого бака в нижней его части имеется сливной кран.

ВЫВОДЫ

Проведенные исследования и экспериментальные работы в лабо­ раторных и производственных условиях позволяют сделать следую­ щие выводы и рекомендации.

1.Неудачи, наблюдавшиеся при инъектировании в первый пе­ риод строительства предварительно напряженных железобетонных

конструкций, происходили в результате неудовлетворительной тех­ нологии и отсутствия каких-либо установленных требований к обо­ рудованию для инъектирования. Принципиальных трудностей, кото­ рые не позволяли бы добиться хорошего заполнения каналов, нет.

2.Для того чтобы обеспечить высококачественное инъектирова-

ние, необходимо приготовлять растворы, обладающие достаточной текучестью в момент нагнетания, а также необходимой прочностью,

незначительным оседанием и морозостойкостью после отвердения,

атакже следует применять специальное оборудование для приго­ товления и нагнетания раствора.

3.Требуемые свойства инъекционного раствора зависят от цело­

го ряда факторов, а именно: водоцементного отношения, минерало­ гического состава и тонкости помола цемента, температуры раство­ ра, наличия в растворе поверхностноактивных или других добавок

и т. д. Поэтому рабочий состав инъекционного раствора не может

быть задан заранее и должен подбираться на месте инъектирова­ ния, на основании исследования свойств инъекционного раствора и рекомендаций.

Морозостойкость инъекционного раствора, как правило, не мо­ жет быть определена в построечных лабораториях, поэтому целе­

сообразно установить границы морозостойкости растворов различ­ ных составов. В настоящее время эта работа выполняется.

4. Всем тем требованиям, которые предъявляются к инъекцион­ ным растворам, удовлетворяют только достаточно вязкие растворы

с водоцементным отношением от 0,30 до 0,45.

Имеющийся опыт свидетельствует о том, что для приготовления инъекционного раствора целесообразно применять среднеалюминат- 'ный цемент марки 500. Из опробованных к настоящему времени це-. ментов наилучшие результаты получены на быстротвердеющем портланд-цементе Николаевского завода.

- В состав раствора следует вводить 0,2% ссб. В случае примене­ ния пластифицированного цемента добавка ссб уменьшается, до

23