4. Бетонирование пробоин.
Заделка повреждений корпуса судна при помощи бетона обладает значительными преимуществами перед другими способами, так как отличается надежностью, долговечностью и герметичностью. С помощью бетонирования можно не только устранить водонепроницаемость корпуса, но и частично восстановить местную прочность в районе поврежденного корпуса. Заделка пробоин бетоном проводится для более надежной герметизации корпуса судна после временной заделки пробоины пластырем, особенно в труднодоступных местах (под фундаментами паровых котлов, механизмов, в оконечностях и на скулах судна). Кроме того, практика показала, что в большинстве случаев только бетонированием удается восстановить герметичность затопленных отсеков судна, сидящего на камнях или на жестком грунте.
Недостатки бетонирования повреждений заключаются в том, что это очень сложная и трудоемкая процедура. Бетон плохо переносит вибрацию и обладает малым сопротивлением растяжению. Бетонирование необходимо осуществлять в сухом помещении, так как подводное бетонирование намного труднее и менее надежно.
Бетонированием могут заделываться надводные и подводные пробоины. Простейшей является заделка пробоин, расположенных выше действующей ватерлинии, в том случае если нет возможности заварить эти неплотности при помощи газо- или электросварки. Такая заделка выполняется при наличии в обшивке мелких отверстий, трещин, которые предварительно закрывают пластырями, пробками, клиньями; законопачивают; корпус судна в районе повреждения тщательно очищают, в труднодоступных местах его можно прожечь паяльной лампой; затем устанавливают опалубку и заливают бетоном.
Рис. 20 – Постановка цементного ящика на пробоину: а – днищевую;
б – бортовую; 1 - упор; 2 - опалубка; 3 - водоотливная труба; 4 - жёсткий пластырь; 5 - клинья для упора; 6 - клин для пробоины.
Установка цементного ящика. В целом организация установки цементного ящика на пробоину, расположенную в подводной части корпуса судна, осуществляется следующим образом (рис. 20):
если есть возможность установить мягкий пластырь на пробоину с внешней стороны корпуса, это сделать целесообразно, исключая большие протечки воды в аварийный отсек;
изнутри аварийного отсека на пробоину необходимо установить и раскрепить жесткий пластырь 4 в виде деревянного с мягкими бортами; если на судне нет пластыря необходимого размера, его следует изготовить;
борт в районе пробоины тщательно очищают;
сколачивают деревянную внутреннюю опалубку (ящик) вокруг пробоины (вокруг жесткого пластыря или пробок, юшньев), состоящую из четырех стенок и крышки; опалубку рекомендуется плотно прижать к аварийному борту; щели в ящике тщательно заделывают (проконопачивают); если позволяет ситуация, целесообразнее использовать металлическую коробку;
в нижней части ящика проделывают отверстие и устанавливают с небольшим уклоном дренажную металлическую трубку 3 (диаметр трубки 3 необходимо подобрать таким образом, чтобы вода свободно сливалась без напора);
над внутренней опалубкой устанавливают второй, наружный ящик (опалубка) большего размера, состоящий только из четырех стенок (без верхней крышки); расстояние между стенками наружного и внутреннего ящиков и превышение над крышкой должно быть не менее 250 мм;
длину дренажной трубки подбирают с тем расчетом, чтобы она выходила за пределы наружного ящика (опалубки);
после закрепления опалубок пространство между стенками ящиков заполняют предварительно приготовленным цементным раствором;
после окончательного затвердения цементного раствора отверстие в дренажной трубке забивают деревянной пробкой.
Приготовление цементного раствора. Цементный раствор (бетон) необходимо изготовлять вблизи места работы (если позволяют размеры аварийного отсека) на специальном настиле с бортами из плотно сбитых досок.
Компоненты цементного раствора и их соотношение:
быстротвердеющий цемент (портландцемент, глиноземный, цемент Байдалина или другие) – 1 часть;
наполнитель (песок, гравий, битый кирпич, в крайнем случае шлак) – 2 части;
ускоритель твердения бетона (жидкое стекло – 5 – 8% общего состава смеси, каустическая сода – 5 – 6%, хлорид кальция – 8 – 10%, соляная кислота – 1 – 1,5%);
вода (пресная либо забортная, однако приготовление бетона на морской воде уменьшает его прочность на 10%) – по потребности.
Вначале на настил высыпают наполнитель (песок), сверху – цемент, затем составные части цемента перемешивают, работают, как правило, вдвоем, загребая лопатами навстречу друг другу.
На середину смеси порциями необходимо наливать воду и тщательно перемешивать до получения однородной массы, напоминающей густое тесто.
Для сокращения сроков твердения цементного раствора добавляют ускорители в процентах относительно общего состава смеси, указанных выше.
Приготовленным раствором немедленно заполняют пространство между внутренней и внешней опалубкой. Цемент схватывается примерно через 8 – 12 ч, а окончательно затвердевает через 3 сут.
При бетонировании значительных пробоин в раствор целесообразно установить арматуру (связанные проволокой стальные пруты), приваренную к корпусу судна.
Различные варианты бетонирования повреждений показаны на рисунках 21 – 26. Установка цементного ящика (бетонирование) является временной мерой. Поэтому при постановке судна в док или по его приходе в порт поврежденные связи заменяют или заваривают отверстия. В том случае, когда нет возможности поставить судно в док, бетонную заделку на корпусе судна обваривают, т.е. заключают в привариваемую к корпусу стальную коробку. При этом, если есть возможность, то снаружи или изнутри заваривают саму трещину или разошедшийся шов в корпусе судна. Листы, образующие стенку коробки вокруг бетонной заделки или цементного ящика, обычно приваривают непосредственно к обшивке или набору судна. Затем все свободное пространство цементного ящика заполняют новым раствором и сверху заваривают накладными листами.
Рис. 21 – Способы бетонирования пробоин: а, б - воздушное бетонирование; в - подводное бетонирование; 1 - флор; 2 - опалубка;
3 - бетон; 4- коробка (внутрення опалубка); 5 - водоотводная трубка;
6 - крупный заполнитель; 7 - лист железа.
Рис. 22 – Сварной цементный ящик: 1 - стенка ящика; 2 - крышка;
3 - водоотводная трубка; 4 - наружная обшивка; 5 - крупный заполнитель; 6 - клин в пробоине.
Рис. 23 – Бетонирование пробоин: а, б - заделка коробчатым пластырем;
в, г - заделка подушкой с упором; 1 - мягкий пластырь; 2 - коробчатый пластырь; 3 - упор; 4 - трубка; 5 - крупный заполнитель; 6 - клинья;
7 -брус; 8 - подушка.
Рис. 24 – Бетонирование трещин или фильтруещего шва в борту:
а - общий вид; б - вид в разрезе; 1 - коробка; 2 - наружная опалубка;
3 - распорка; 4 - шпангоут; 5 - трубка; 6 - доска для крепления опалубки;
7 - клин, крепящий коробку.
Рис. 25 – Бетонирование больших трещин: а - вид крепления опалубки сверху; б - вид в поперечном сечении; 1 - трубка; 2 - наружная опалубка;
3 - стойка; 4 - упор; 5 - клин; 6 - уровень фильтрующей воды;
7 - пластырь; 8 - внутренняя опалубка.
Рис. 26 – Бетонирование пробоин в днище. 1 - флор; 2 - коробчатый пластырь; 3 - клинья; 4 - упор; 5 - планка; 6 - наружная опалубка;
7 - внутренняя опалубка; 8 - трубка; 9 - мягкий пластырь.
Контрольные вопросы.
Назначение и состав деревянных пластырей с мягкими бортами.
Последовательность установки деревянного пластыря на пробоину.
Универсальная струбцина – конструкция и применение.
Использование металлических раздвижных упоров.
Подкрепление водонепроницаемых конструкций.
Преимущества и недостатки бетонирования пробоин.
Последовательность установки цементного ящика.