Beton-zavod-ivanteevka.ru

БЕТОННЫЙ ЗАВОД "РБУ ИВАНТЕЕВКА"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как ставят цементные ящики. Состав бетона, ускорители затвердения

Как ставят цементные ящики. Состав бетона, ускорители затвердения

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.

Установка цементного ящика.В целом организация установки цементного ящика на пробоину, расположенную в подводной части корпуса судна, осуществляется следующим образом :

  • 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:

  1. быстротвердеющий цемент (портландцемент, глиноземный, цемент Байдалина или другие) — 1 часть;
  2. наполнитель (песок, гравий, битый кирпич, в крайнем случае шлак) — 2 части;
  3. ускоритель твердения бетона (жидкое стекло — 5—8% общего состава смеси, каустическая сода — 5—6%, хлорид кальция — 8—10%, соляная кислота — 1—1,5%);
  4. 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 2 — 7. 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.

Причины пожаров на судне

Анализ пожаров на судах показывает, что основными причинами возникновения пожара являются нарушения правил эксплуатации технических средств, нарушение правил выполнения грузовых операций и перевозки грузов, нарушение общесудовых правил пожарной безопасности пассажирами и членами экипажа.

При этом в большинстве случаев, человеческий фактор является определяющим в возникновении пожара

Основными причинами пожара на палубе и надстройке являются:

• нарушение правил выполнения грузовых операций и бункеровки судна;

• курение в неустановленных местах;

• неисправности искрогасительных устройств на трубах;

• нарушение правил перевозки грузов на верхней палубе;

• нарушение герметичности тары и сосудов с пожароопасными веществами;

• нарушение правил выполнения работ с открытым огнем.

Основными причинами возникновения пожара в каютах и служебных помещениях являются:

• неосторожность обращения с открытым огнем и курение в каютах;

Читайте так же:
Цементный раствор с фери

• неисправности электропроводки и освещения;

• нарушение правил эксплуатации и использование нештатного бытового электрооборудования;

• хранение легковоспламеняющихся жидкостей и промасленной одежды в каютах;

• скопление мусора в каютах и на рабочих местах.

Причиной возникновения пожара на камбузе является:

• неисправность электрооборудования камбуза;

• нарушение правил и технологии приготовления пищи;

• отсутствие контроля за работающим оборудованием

Причиной возникновения пожара в малярных и шкиперских кладовых являются:

• нарушение правил выполнения покрасочных работ;

• нарушение правил хранения лакокрасочных материалов и шкиперского имущества;

• неосторожное обращение и разлив лакокрасочных материалов;

• неосторожное обращение с огнем;

• неисправности электропроводки и освещения в помещении;

• самовозгораемость шкиперского имущества;

• нарушение правил приготовления и работы с лакокрасочными материалами и растворителями

Основными причинами возникновения пожара в машинном помещении являются:

• утечка и распыл топлива и масла через не герметичность трубопроводов;

• перегрузка и неисправность фидеров главного распределительного щита;

• неисправность тепловой изоляции выхлопных трубопроводов дизелей;

• перегрев узлов двигателей внутреннего сгорания, прорыв газов в картер;

• нарушение правил вскрытия и ремонта главных двигателей;

• неисправное состояние и перегрузка кабельных трасс;

• использование нештатного и неисправного электрооборудования;

• хранение и использование легковоспламеняющихся жидкостей;

• нарушение правил бункеровки и переполнение расходных топливных цистерн.

Основными причинами пожара электрооборудования являются:

• нагрев электрооборудования из-за плохого контакта, возникающих при вибрации корпуса судна, появления больших переходных сопротивлений в контактных группах;

• короткое замыкание в электрических сетях;

• неисправности в цепях защиты;

• отсутствие контроля за работающим электрооборудованием и состоянием кабельных трасс;

• нарушение правил эксплуатации электрооборудования.

Пожар в трюмах сухогрузных и рефрижераторных судов.

Пожары в трюмах сухогрузных и рефрижераторных судов зависят от степени горючести грузов, характера их укладки в грузовом помещении и других технологических особенностей. Общей закономерностью пожаров в трюмах, загруженных генеральными или навалочными грузами, является их медленное развитие с сильное задымление, из–за ограниченности газообмена, особенно, при закрытых верхних крышках. При полуоткрытых грузовых люках скорость распространения горения в трюме — 0,17 — 0,20 м/мин. При плотной укладке грузов и небольшой площади приточных вентиляционных отверстий эта скорость может быть и ниже, и наоборот, при открытых грузовых люках, скорость может быть и выше, особенно, при наличии в трюме открытых поверхностей легкогорючих веществ и материалов (жидких или твердых). Наиболее высокая скорость распространения горения бывает при разлитых в трюме ЛВЖ. Она может достигать 6,0 м/мин и более, это зависит от степени вентилируемости трюма. Например: для сгорания 1кг. бензина необходимо 6,11 м 3 воздуха; нефти — 11,8 м 3 ; керосина — 11.3 м 3 ; этилового спирта -6,95 м 3 . Для сравнения — 1кг хлопка для полного сгорания, требует 3,95 м 3 воздуха.

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 2460 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Специальные растворы

Цементные растворы с добавкой церезита — самые распространенные из водонепроницаемых.
Церезит — материал заводского изготовления — состоит из извести, олеиновой кислоты, аммиака и водного раствора сульфата аммония. Это желтоватая или белая сметанообразная смесь, состоящая из 30. 40 % нерастворимых взвешенных частиц и 70. 60 % воды.
В растворы вводят церезитовое молоко, состоящее из 1 мае. ч. церезита и 10 мае. ч. воды.
Зимой точку замерзания церезита понижают добавкой в него около 10 % денатурированного спирта.

В жирных цементных растворах, затворенных церезитовым молоком, при твердении церезит заполняет мелкие поры, уплотняет раствор, делая его водонепроницаемым.
Цементные растворы на церезите медленно схватываются, слабо сцепляются с предыдущим слоем штукатурки, сползают с него. Применяют такие растворы не позднее чем через 1 ч после их приготовления.
Церезитовые растворы использут также при устройстве водонепроницаемых плиточных полов. Для этой цели рекомендуется следующий состав раствора (в частях по объему): 1: (0,1. 0,2) :0,12: (2. 3) (цемент:глина:церезит:песок).

Цементные растворы на жидком стекле получают путем затворения сухих цементно-песчаных смесей разведенным в воде до требуемой плотности жидким стеклом.
Растворы на жидком стекле быстро схватываются (через 1. 2 мин после их затворения). Поэтому такие растворы готовят малыми порциями и сразу же используют.
Затвердевая, жидкое стекло образует на штукатурке водонепроницаемую и огнестойкую пленку. Пленка эта легко разрушается под действием углекислоты воздуха, поэтому накрывку выполняют жирным цементным раствором с железнением поверхности. Для этого поверхность штукатурки посыпают сухим цементом и заглаживают стальной гладилкой.

Растворы на жидком стекле не только водонепроницаемы, они непроницаемы для нефтепродуктов — керосина, бензина, масел.
Быстрое схватывание растворов на жидком стекле позволяет заделывать ими трещины, из которых сочится вода.

Цементные растворы с алюминатом натрия получают путем затворения 2. 3 %-ным раствором алюмината натрия сухой цементно песчаной смеси состава I: (2. 3).
Для этих растворов применяют портландцемент и сульфатостойкий портландцемент марки 400 (другие цементы не применяют).
Обычно на стройку поставляют 30 %-ный водный раствор алюмината натрия плотностью 1440 кг/м. Его разводят для получения 2%-ного раствора алюмината натрия 15 ч. воды, а для получения 3%-ного — 10 ч.
Растворы на алюминате натрия схватываются через 10. 30 мин.
Температура раствора может быть 10. ЗО°С. Штукатурят таким раствором при температуре воздуха в помещении не ниже 5 °С.
Приготовляют раствор сравнительно небольшими порциями и поскольку он хорошо твердеет во влажной среде, штукатурку регулярно увлажняют в течение 3 сут.

Растворы с алюминатом натрия применяют для штукатурок по сырым, невысыхающим поверхностям бетона и каменной кладки, для водонепроницаемых цементных стяжек в санузлах, а также для заделки трещин в бетоне, через которые сочится вода. Эти растворы применяют реже, чем растворы на жидком стекле и церезитовые, так как они раздражают кожу и слизистые оболочки, имеют сильную щелочную реакцию.
Работать с ними надо в защитных очках, перчатках, резиновых сапогах и фартуке. В помещении, где работают с растворами на алюминате натрия, для оказания первой помощи при ожогах должна быть водопроводная вода и сосуд с нейтрализующим составом — 1 %-ным раствором уксусной кислоты или 0,5 %-ным раствором двууглекислой соды.

Читайте так же:
Расход цемента для мозаичных полов

Растворы для теплоизоляционных штукатурок приготовляют на пористых легких заполнителях, например па перлитовом песке.
Составы и способы приготовления таких растворов не отличаются от составов и способов приготовления обычных штукатурных растворов с песчаным заполнителем, их только дольше перемешивают.
Поверхности сухих помещений штукатурят раствором состава 1:3 в частях по объему (цемент : древесные опилки, пропитанные известковым молоком). К этому раствору можно добавлять одну часть шлакового или природного песка.
Поверхности помещений с высокой влажностью (бани, прачечные) штукатурят раствором состава 1:0,5:1: (З. 4) мае. ч. (цемент : известковое тесто : асбест: песок).

Растворы для акустических штукатурок приготовляют па портландцементе, шлакопортландцементе, гипсовом вяжущем, извести, каустическом магнезите и легком пористом песке с крупностью зерен 3. 5 мм. Песок применяют пемзовый, туфовый, керамзитовый, аглопоритовый, из вспученного перлита и т. п.
Состав растворов 1:4 в частях по объему (вяжущее: заполнитель); плотность легких растворов 600. 1200 кг/м3.

Удобны в работе сухие гипсоперлитовые смеси (поставляемые на строительство в бумажных мешках.
В состан таких смесей входят вяжущее (гипсовое или ГЦПВ), песок из полученного перлита и замедлитель схватынапин. Сухие смеси для огнезащитных штукатурок содержат и асбест или гранулы из минеральной ваты. Сухие смеси хранят в сухих условиях.
Штукатурки поглощают звук, снижают уровень шума; их применяют в помещениях радиостудий, концертных залах, студиях звукозаписи и т. д.

Армированые растворы — цементные или цементно-известковые растворы, армированные волокнистыми веществами — асбестом, отходами (очесами) шерстяного и синтетического ткацкого производства. Их применяют для оштукатуривания по металлической сетке, они хорошо заполняют ячейки сетки и создают сплошную поверхность, на которую можно наносить любым способом последующие слои штукатурки.
Составы растворов: цементных—1:3, цементно-известковых— 1: (0,1. 0,25) :3; в них вводят 0,5. мае. ч. армирующей добавки. Добавку можно перемешивать с известковым молоком либо с сухой цементно-песчаной смесью, которую затворяют известковым молоком.

Готовая отделочная смесь на основе цемента

Тяжелый раствор, предназначенный для отделочных мероприятий, для обывателя ничем не отличается от укладочного. Но по факту это абсолютно разные смеси с различными физическими характеристиками. Возникает вопрос: как таковое возможно, ведь в обоих случаях главным компонентом выступает обычный цемент? На практике значима любая мелочь, начиная от марки вяжущего материала и заканчивая технологией замеса.

Штукатурный цементный состав

Виды и классификация

Из названия понятно: отделочные составы предназначены для оштукатуривания поверхностей, декоративной облицовки фасадов. Если их плотность меньше или равняется 1500 кг/м 2 , то раствор по праву считается легким. В его основе лежат пористые заполнители (молотые шлаки, керамзит). Значения выше указанной величины говорят о том, что отделочная смесь является тяжелой. В качестве наполнителя обычно выступает природный кварцевый песок.

По количеству вяжущих веществ бывают:

  • простыми – с одним отвердителем (цементные, известковые);
  • смешанными – в них содержатся 2, реже 3 вяжущих компонента или один, но с включением неорганической добавки (например, известково-глиняные, цементно-известковые составы).

По крепости тяжелые смеси занимают лидирующее положение. Но, как и легкие штукатурки, их прочность обуславливается маркой готового раствора.

В зависимости от присоединения тех или иных добавок различаются по:

  • удобоукладываемости и подвижности (способности растекаться);
  • скорости высыхания;
  • степени усадки (уменьшения объема после затвердения, в результате чего могут образовываться трещины);
  • водонепроницаемости;
  • стойкости к низким и высоким температурам;
  • расслаиваемости (разделению при хранении, перевозке смеси на твердые и жидкие фракции).

Состав штукатурок

Если говорить об эстетических качествах, отделочные растворы могут быть незамысловатого вида (традиционно серого цвета) или внешне привлекательными. Под последним понимается декоративная штукатурка, которая, в свою очередь, делится на:

  1. микроцементную – основу составляет измельченная до пудрового состояния цементная мука с размером фракций 5-7 мкм, что почти в 10 раз меньше, чем у привычного вяжущего вещества; благодаря этому материалу позволительно придать более однородную структуру и сильно уплотнять; для дополнительного эффекта допускается вводить различные пигменты;
  2. терразитовую – по физическим свойствам схожа с цементно-известковой штукатуркой, но в отличие от нее имеет крупнофракционный заполнитель (дробленую слюду, кварцевую крошку, стекло), который «обнажается» после затирки, формируя рисунок покрытия и даже цвет;
  3. камневидную – часто выбирается при отделочных работах, поскольку наделяет поверхность стен оригинальной выделкой, превосходно имитирующей натуральные камни (мрамор, гранит).

Терразитовые штукатурки

Состав и приготовление смеси

Цементно-песчаный раствор – наиболее востребованный вид штукатурки, отличающийся особой прочностью и гидроустойчивостью. Он применим для облицовки фасада, лоджий, балконов, ванных комнат, то есть в любых ситуациях, связанных с повышенной влажностью и даже отсутствием отопления. Главным элементом здесь выступает цемент/портландцемент различных марок. Перед использованием его непременно следует проверить на свежесть. Для этого материал берется в руку и сжимается. Если он высыпется, то маркировка, указанная на этикетке, соответствует действительности.

Образование единой глыбы или разрозненных небольших комочков свидетельствует, что отвердитель утратил свои первоначальные свойства, следовательно, для тяжелой смеси его потребуется больше.

Включаемый в качестве наполнителя песок лучше брать карьерный. Его подготовка подразумевает: промывку для устранения глинистых примесей и просеивание через решето/вибросито с ячейками 3х3 мм для набрызгивания и грунта; 1,5х1,5 мм для накрывки. Следующий шаг – соединение вяжущего вещества и заполнителя в нужном соотношении. Например, для приготовления штукатурного раствора марки 100 при наличии цемента М400 понадобится взять 1 часть отвердителя и 4 части песка.

Марки цементных растворов

Правильность замеса – залог получения качественной готовой смеси. В подходящую емкость сначала высыпается половина наполнителя, затем вся порция вяжущего материала и следом оставшаяся доля песка. После тщательного перемешивания должна получиться гарцовка – сухая однородная двухкомпонентная масса. В нее добавляется небольшими количествами вода до образования сметаноподобной консистенции. Этот способ касается приготовления цементного отделочного состава вручную. При использовании бетономешалки порядок включения ингредиентов будет иной: первоначально в оборудование вливается вода, а затем добавляются песок и отвердитель.

Читайте так же:
Расход цемента для бетона марки 350

Известковая смесь применима как для оштукатуривания внутри помещения, так и при облицовке внешних стен здания. Характерно хорошее сцепление с поверхностью и антибактерицидные свойства. Стандартные пропорции: 1 часть вяжущего материала, 1 ч известкового теста, 2-2,5 ч песка. С помощью воды регулируется густота.

Цементно-известковый раствор допускается замешивать по-разному:

  • сначала соединяются песок и отвердитель, лишь потом к ним добавляется процеженное сквозь сито известковое молоко;
  • готовится известковое тесто путем включения в него песка и воды, а в конце всыпается сухой цемент.

Цементно-известковая штукатурка

Чтобы сделать декоративный состав, допускается использовать либо цветное вяжущее вещество, либо обычное, но с добавлением пигмента в нужном количестве. Также позволительно всыпать дробленый мрамор, гранит, доломит, туф или особо крупный кварцевый песок.

Кладочный раствор — идеальный состав

Раствор для кирпичной кладки представляет собой смесь компонентов. К ним относятся связующее, наполнитель, растворитель и различные добавки.

Связующее отвечает за твердение раствора, которое происходит при реакции гидратации. В качестве связующего в кладочном растворе используют цемент или известь.

Наполнитель. Увеличивает объем раствора и улучшает его механические характеристики. Самый распространенный наполнитель — песок с фракцией песчинок до 2 мм. Иногда еще применяется фибра. Она снимает внутреннее напряжение в растворе во время усадки и снижает риск его растрескивания.

Наполнители с крупной фракцией, такие как щебень или гравий, не подходят для кладочного раствора и используются в основном в монолитных конструкциях.

Растворитель. Для растворения сухих компонентов в смесь добавляется вода. Причем такая вода должна соответствовать требования отдельного стандарта — ГОСТ 23732-2011. По нему для приготовления раствора можно брать питьевую, грунтовую, техническую и морскую воду. А вот торфяную, сточную или болотную воду применять запрещено.

Добавки. Для повышения технических свойств раствора в него добавляются пластификаторы, противоморозные присадки, ускорители затвердевания и даже красящие пигменты.

Виды растворов

Классификация видов кладочного раствора базируется на том, какое применяется связующее.

Цементный раствор

портландцемент марок 300, 400, 500

устойчивость к механическим воздействиям

высокая скорость застывания (нельзя замешивать большое количество)

склонность к образованию трещин

Где применять:

кладка кирпича, оштукатуривание

Рекомендуется:

использовать бетономешалки для замешивания

добавлять пластификаторы для повышения пластичность смеси. к примеру, Sika Latex или Sikament BV 3M

Известковый раствор

устойчивость к образованию трещин

бактерицидные и противогрибковые свойства

медленная скорость застывания

разрушается под воздействием влаги

оштукатуривание стен, перегородок, перекрытий

добавлять гипс для сокращения времени застывания до 5-7 минут

Цементно-известковый раствор

портландцемент марок 300, 400, 500 + гашеная известь

устойчивость к образованию трещин

бактерицидные и противогрибковые свойства

повышенная прочность относительно известкового раствора

устойчивость к воздействию влаги

дороже цементного раствора

кладка отдельных видов кирпича, облицовка камнем, оштукатуривание

приготовлять раствор разводить смесь цемента и песка известковым молоком

Цементно-глиняный раствор

портландцемент марок 300, 400, 500 + глина

устойчивость к образованию трещин

по прочности уступает цементному раствору

кладка и облицовка каминов, печей

использовать глину, очищенную от органических остатков и примесей

Как приготовить раствор

Может показаться, что на вопрос, как приготовить раствор, самый очевидный ответ — с помощью готовой смеси.

Отчасти это правильно. Использование готовых сухих смесей — простой и быстрый способ. Достаточно закупить нужное количество мешков смеси, набрать воды, взять инструменты для замешивания — и можно приступать к работе. С одним лишь ограничением: способ подходит только для небольших объемов.

Дело в том, что готовые смеси обходятся дороже, чем самостоятельное приготовление раствора из отдельных компонентов. И на большой стройке переплата может быть значительной.

Поэтому, если нужно выложить из кирпича столбики для забора, вполне подойдет вариант покупки готовой смеси. Если же предстоит возведение гаража, пристройки или целого дома, то рекомендуется закупить нужные компоненты по отдельности и самостоятельно замешивать раствор.

Перед самостоятельным приготовлением кладочного раствора необходимо определиться, где он будет использоваться. После чего определяются пропорции компонентов и марка раствора.

Марка раствора

Кладочные растворы обозначаются цифровой маркировкой в зависимости от своих характеристик и области применения.

Различают следующие марки — 25, 50, 75, 100, 150 и 200. Цифры означают нагрузку в кгс/см 2 (килограмм-сила на квадратный сантиметр), которую выдержит застывший раствор.

Раствор марки 25 отличается невысокой прочностью и подходит для ненагруженной кирпичной кладки, например декоративной облицовки цоколя.

Марки 50 и 75 обладают достаточной прочностью на фоне доступной цены. Именно они являются самыми востребованными для кладки кирпича при строительстве частных домов.

Растворы марок 100, 150 и 200 применяются при возведении высоконагруженных конструкций, таких как фундаменты на слабых грунтах. Из-за высокой цены данные марки редко используют для кладки кирпича.

Состав

Пропорции связующего и наполнителя для цементного кладочного раствора зависят от того, какая используется марка цемента. Основные соотношения приведены в таблице ниже:

Растворы цементные упаковка растворов

При новом строительстве и реконструкции зданий в инженерно-геологических условиях Санкт-Петербурга, когда под толщей поверхностных отложений (техногенных и разнозернистых песков) залегает толща слабых пылевато-глинистых грунтов, необходимо учитывать, что большинство зданий, расположенных в центральной части города, была возведена на бутовых фундаментах на естественном основании. Проведенные обследования деформированных зданий на фундаментах мелкого заложения показывают, что одной из причин возникших деформаций является ухудшение свойств грунтов под подошвой фундаментов, вызванное, как правило, различными техногенными факторами. Для восстановления несущей способности фундаментов зачастую достаточно проведения инженерных мероприятий по улучшению физико-механических свойств грунтов основания.

Для закрепления грунтов в геотехническом строительстве в настоящее время широко используются технологии низконапорной (давления до 2,5-3 МПа) и высоконапорной инъекции. Традиционно низконапорная инъекция осуществляется заходками «снизу-вверх» или «сверху-вниз». Более совершенным способом инъекции растворов является манжетная технология фирмы «Солетанш-Баши», по которой через установленную в грунт перфорированную манжетную трубу можно выполнить управляемое инъецирование на любом интервале. К высоконапорной инъекции относится струйная технология закрепления грунтов, когда инъекционный раствор подается в грунт через сопла бурового монитора под высоким давлением (10-100 МПа). Успешное закрепление грунтов инъекционными методами предполагают соответствие параметров процесса инъекции и характеристик растворов решаемой задаче.

Читайте так же:
Пропорции цемента песка щебенки фундамент

К основным видам инъекционных растворов относятся: жидкие, пластичные, стабильные и нестабильные. Для практического применения для закрепления грунтов разработано большое количество рецептур инъекционных растворов: это силикатные, глиноцементные, цементные, растворы на основе синтетических смол, полимеров и др.

2. Низконапорная инъекция цементных растворов

Важным показателем для планирования инъекционных работ является гранулометрический состав грунтов. Идеальным случаем инъекции является соблюдение оптимального соотношения между размерами частиц раствора и инъецируемой среды [3]. Это соотношение соответствует полному пропитыванию среды.

Методом инъецирования цементными растворами, однако, успешно могут быть закреплены только крупно- и среднезернистые пески, в меньшей степени мелкие пески. Однако на основании проведенных экспериментальных работ А. Камбефор отмечает тот факт, что в действительности проницаемость грунта на месте выше величин, получаемых в лабораторных условиях, что объясняется деформацией образцов грунта.

Показателем возможности проведения инъекции цементного раствора в грунт по Ржаницыну Б.А. является отношение:

где размер частиц грунта (песка), мельче которых в его составе содержится 15%, — размер частиц цемента, мельче которых в его составе 85%. Считается, что при значении M³ 8 инъекция возможна.

Но J.K. Mitchell [6] используя то же соотношение считает, что инъекция возможна при — М>24, а при M<11 — невозможна. W. H. Baker [7] в отношении инъекции химическими растворами сформулировал следующий критерий инъецируемости: грунты с коэффициентом фильтрации см/с хорошо инъецируются, грунты с коэффициентом фильтрации см/с имеют среднюю проницаемость для инъекции, грунты с коэффициентом см/с плохо инъецируются.

Инъекционное закрепление цементными растворами глинистых грунтов методом пропитки осложнено и проникновение раствора в них возможно лишь посредством гидроразрывов.

Для определения параметров инъекции методом пропитки используется закон Дарси, который является общим законом движения для ньютоновских жидкостей через пористый материал, , где I — градиент напора, — коэффициент фильтрации среды, определяемый в общем случае по формуле,

где В- постоянная, n- пористость грунта. S- удельная поверхность частиц грунта

Для оценки коэффициента фильтрации грунтов используется формула Козени , (3)

где f- коэффициент зависящий от формы частиц грунта.

По данным А. Камбефора [3], коэффициент фильтрации изменяется в обратной зависимости от величины вязкости. Если известен коэффициент фильтрации грунта для воды, то можно определить коэффициент фильтрации для раствора с известной вязкостью.

При инъекции цементных растворов в грунты под давлением необходимо учитывать реологические параметры пластичных растворов. В качестве основного параметра при приготовлении цементных растворов в строительстве принята подвижность, измеряемая при помощи конуса АзНИИ или вискозиметра Суттарда. Однако растекаемость не может характеризовать реальную подвижность растворов, зависящую от условий движения и реологических параметров жидкости.

Необходимая текучесть строительных растворов достигается, как правило, содержанием в них воды, но ее количество ограничивают требования малого водоотделения и необходимой прочности получаемого материала. Поскольку цементные растворы представляют собой структурированную дисперсную систему, они обладают предельным напряжением сдвига — , которое определяется молекулярными силами сцепления между составляющими ее элементами и взаимодействием их с дисперсионной средой. После затворения цемента для завершения химических реакций требуется относительно малое количество воды В/Ц=0,35 [2]. По данным А. Камбефора [3] цементный раствор с В/Ц=0,43-0,5 находится на границе инъецируемости. Избыточная же вода образует поры в цементном камне, являющиеся дефектами структуры, и понижает его прочность [2]. Цементные растворы с очень высокими В/Ц могут и не набрать требуемой прочности, а кроме того они седиментируют в устье трещин, образованных при гидроразрывах. Для подбора раствора, удовлетворяющего этим противоречивым требованиям, необходимо учитывать многие факторы. Выбор той или иной плотности при разработке рецептуры раствора для закрепления грунтов определяется необходимой прочностью закрепляемого грунтового массива, необходимостью получения хорошей прокачиваемости, в то же время достаточной стабильности раствора. Величина гидравлических потерь при инъекции ограничивается характеристиками насосов. По данным А.Н. Адамовича прочность цементного камня сильно зависит от удельной поверхности применяемого цемента. На вязкость, водоотделение и седиментацию цементного раствора большое влияние оказывают тонкость помола цемента, его химический и минералогические составы, дозы и состав вводимых добавок.

Цементные растворы являются неньютоновскими вязкопластическими жидкостями движение которых в общем случае характеризуется параметрами Рейнольдса и Бингама , (здесь v — скорость течения; d- гидравлический диаметр; r — плотность раствора; h -коэффициент вязкости; — напряжение сдвига).

Реологическое поведение цементных растворов наиболее полно описывается степенной моделью Освальда-Де Вале , в которой параметр N характеризует степень их неньютоновского поведения.

3. Высоконапорная инъекция (струйная технология)

Закрепление грунта по струйной технологии связано с взаимодействием струй раствора с грунтом. Вследствие сужения потока в мониторе жидкость приобретает большую скорость и дробится по числу сопел установленных в мониторе на отдельные струи. Установленные в мониторе сопла выполняются, как правило, коноидальными с диаметром на выходе 1-5мм. Струя раствора, достигая поверхности грунта в скважине, интенсивно промывает его, увлекая за собой все разрушаемые частицы. Давление жидкости на выходе из сопел монитора практически равно ее скоростному напору. При высоконапорной инъекции струя раствора на протяжении полета претерпевает ряд существенных изменений: на выходе из сопла струя имеет плотную структуру и цилиндрическую форму; по мере удаления от сопла струя, испытывая сопротивление окружающей среды, начинает распыляться, увеличиваясь в поперечном сечении, в результате чего давление по оси струи снижется.

Читайте так же:
Цементное вяжущее содержащее золу ту гост

Интенсивность разрушения грунта струей зависит также и от свойств размываемого грунта. Разрушение грунта струей жидкости представляет собой достаточно сложный физико-механический процесс. Фактически процесс по струйному закреплению может быть разделен на несколько этапов: струйное разрушение грунта; струйное перемешивание частиц грунта с раствором; вынос частиц грунта в затрубном пространстве на поверхность. Э.Р. Гольдиным [4] все факторы, влияющие на интенсивность разрушения грунта струей воды, сведены в три группы: факторы, характеризующие струю: ее плотность, начальный диаметр, скорость истечения; факторы, учитывающие физико-механические свойства грунта: угол естественного откоса, критическая размывающая скорость, которая в свою очередь зависит от диаметра частиц грунта, его плотности и сцепления; факторы, учитывающие условия взаимодействия струи с грунтом: гидростатическое давление подземной воды, расстояние от сопла до забоя, скорости вращения монитора.

Важным фактором, определяющим эффективность разрушение грунта, является динамическое давление струи на разрушаемый грунт. Распределение динамического давления по продольной оси струи определяется соотношением:

где, P— давление на выходе из сопла, m — безразмерный коэффициент, определяемый опытным путем; d/l — относительно расстояние по продольной оси струи.

Р.А. Нурок [4] дополнительно отводит большую роль в разрушении струей песчаных грунтов гидродинамическим силам, возникающим при проникании отдельных струек в поры грунта. В результате воздействия жидкости, грунты подвергаются разрушению при силе удара струи меньшей, чем прочность грунтов на сжатие. А.К. Козодой и А.А. Босенко [5] показали, что разрушение пород струей глинистого раствора происходит при значительно меньших давлениях и объясняют это эрозионным разрушением породы твердыми абразивными частицами, содержащимися в растворе.

В зависимости от плотности струи и окружающей среды в соответствии с работами Г.Н Абрамовича [1]. различают следующие виды струи:

  • cвободные незатопленные

Для повышения эффективности технологии стремятся приблизиться к условиям работы «свободной незатопленной» струи, что оказывается возможным в случае применения струи раствора под защитой коаксиальной струи воздуха. В совокупности с применением растворов с высокой плотностью (порядка 1,6 г/см 3 ) это создает дополнительные возможности для повышения эффективности струйной технологии.

Эксперименты по гидромониторной очистке забоя буровых скважин, проведенные в Ленинградском горном институте в 1965г. под руководством Б.Б. Кудряшова, показали, что основным фактором эффективной очистки забоя является турбулентное движение промывочной жидкости, степень интенсивности которой определяется, главным образом, вязкостью этой жидкости.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для оценки реологических и тиксотропных свойств применяемых инъекционных цементных растворов, которые характеризуются значениями вязкости, напряжениями сдвига, были проведены специальные исследования.

Для приготовления цементных растворов использовался лабораторный смеситель марки SC-VS-35W, имеющий скорость вращения до 4500 об/мин. На пробных замесах было определено оптимальное время перемешивания суспензии (время, при котором стабилизировалась плотность раствора). В испытаниях использовался портландцемент М400 Пикалевского объединения «Глинозем». Минералогический состав цемента: C3S — 64%; C2S — 17%; C3A — 4%; C4AF — 1,1%, удельная поверхность — 2400-2600см 2 /г.

После приготовления растворов определялись их реологические параметры и закладывались образцы-кубики в инвентарные формы размером 7,07х7,07х7,07см. Измерения реологических характеристик цементных растворов проводилось при температуре С на ротационном шестискоростном вискозиметре FANN 35SA (рис.1) с двумя коаксиальными цилиндрами.

Рис. 1. Ротационный вискозиметр FANN 35SA

1-измерительный цилиндр; 2-наружный вращающийся цилиндр; 3- стакан с испытуемой жидкостью; 4-вал подвески измерительного цилиндра; 5-привод наружного цилиндра; 6-градуированный диск; 7-реперный визир;8-динамометрическая пружина; 9- переключатель скоростей;;10-пружинное сцепление; 11-шестерня привода для частот вращения 300-600 об/мин; 12-шестерня привода для частот вращения 100-200 об/мин; 13-червячное зацепление для частот вращения 3и 6 об/мин; 14-промежуточный вал; 15-двухскоростной синхронный двигатель.

Исследовались цементные растворы с плотностью от 1,5г/см 3 до 1,8г/см 3 с добавками жидкого стекла (Na2SiO3), хлористого кальция CaCl2 и без добавок. Для увеличения подвижности инъекционных растворов и снижения их водопотребности использовалась также добавка суперпластификатора С-3. Результаты экспериментов приведены на рис. 2(а и б), при обработке результатов использовалась степенная модель.

Рис.2б Зависимость эффективной вязкости от плотности раствора. 1-цементный раствор без добавок; 2-цементный раствор с добавкой Na2SiO3; 3-цементный раствор с комплексной добавкой Na2SiO3+С3; 4-цементный раствор с добавкой CaCl2.

Для всех растворов с добавкой Na2SiO3 динамическое предельное напряжение сдвига и эффективная вязкость оказались максимальными, а с добавками CaCl2 — минимальными. Следовательно, хлоркальциевые цементные растворы по своим реологическим свойствам являются предпочтительными (по сравнению с силикатными цементными растворами) для низконапорного инъецирования грунтов в режиме пропитки, а так же для использования в струйной технологии.

При укреплении грунтов методом гидроразрывов может оказаться предпочтительнее использовать силикатные цементные растворы, обладающие большей седиментационной устойчивостью (рис.3).

Рис.3 Зависимость выхода цементного камня от плотности раствора.

Выход цементного камня для растворов, приготовленных с добавкой Na2SiO3 существенно выше, чем без добавок. Набор прочности цементного камня в возрасте 2 и 7суток выше с добавкой CaCl2, кроме того добавка CaCl2 снижает коэффициент фильтрации цементного камня.

Для оценки тиксотропных характеристик растворов определялось их статическое предельное напряжение сдвига.

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

Учет реологических параметров инъекционных цементных растворов необходим при проектировании работ по закреплению грунтов.

Применение химических добавок позволяет в достаточно большом интервале значений регулировать реологические свойства инъекционных цементных растворов в соответствии с условиями решаемой задачи.

Абрамович Г.П. Теория свободной струи и ее приложение. Труды ЦАГРИ, 1936.

Баженов Ю.М. Высокопрочный мелкозернистый бетон для армоцементных конструкций М. Стройиздат 1963.127с.

Камбефор А. Инъекция грунтов. Пер. с французского. М.: Энергия, 1971.

Струйная технология устройства противофильтрационных завес и несущих конструкций в грунте. Смородинов М.И., Крольков В.Н.. Обзор. М., ВНИИОСП, 1984.

Козодой А.К., Босенко А.А Гидравлика промывочных и цементных растворов. М.1969. 331с

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector