PL181560B1

PL181560B1 - Sposób naprawy uszkodzonych konstrukcji betonowych i żelbetowych

Info

Publication number: PL181560B1
Application number: PL31527496A
Authority: PL
Inventors: Halina Majzner-Rulka; Kazimierz Rulka; Zbigniew Kuska; Dorota Stochel
Original assignee: Glowny Instytut Gornictwa
Priority date: 1996-07-12
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 2001-08-31
Also published as: PL315274A1

Abstract

1. Sposób naprawy uszkodzonych konstrukcji betonowych i żelbetowych, poprzez przygotowanie w mieszarce natryskownicy mieszanki betonowej zawierającej podstawowe składniki w postaci żwiru o maksymalnej średnicy ziarna 20 mm, piasku, cementu i wody zarobowej, w ilościach zależnych od wymaganych parametrów technicznych, z dodatkiem w stosunku wagowym do cementu do 15 % mikrokrzemionki i do 5% superplastyfikatora oraz jej nanoszenie dyszą natryskową na przygotowaną i oczyszczoną powierzchnię, znamienny tym, że do mieszanki betonowej dodaje się w stosunku wagowym do cementu, od 0,5 do 5^, fibrylowanych włókien z tworzyw sztucznych, korzystnie polipropylenowych o zmiennej długości wynoszącej maksymalnie 50 mm przy największej średnicy ziarna kruszywa oraz wykonuje naprawę poprzez ułożenie co najmniej jednej warstwy tej mieszanki o maksymalnej grubości do 120 mm, przy czym ewentualne kolejne warstwy nanosi się po upływie co najmniej 8 godzin od ułożenia warstwy poprzedniej

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób naprawy uszkodzonych konstrukcji betonowych i żelbetowych, w budownictwie ogólnym, hydrotechnicznym, a także górniczym.

Konstrukcje betonowe i żelbetowe narażone są często na oddziaływanie agresywnego środowiska, ulegając pod jego wpływem niszczeniu poprzez korozję betonu i korozję zbrojenia, która powoduje odspajanie otuliny betonu, a tym samym tracą swoje pierwotne właściwości oraz walory estetyczne.

Znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 150 187, sposób naprawy konstrukcji betonowych i żelbetowych poprzez odkuwanie zniszczonego betonu, wiercenie otworów w miejscach zlokalizowanych pęknięć, wyrw, przecieków i tym podobnych oraz przeprowadzanie iniekcji niskociśnieniowej, korzystnie środkami chemicznymi o niskiej lepkości i czyszczenie powierzchni za pomocą piaskowania. Na tak przygotowaną powierzchnię nanosi się podstawową warstwę betonu natryskowego o recepturze zapewniającej uzyskanie wytrzymałości nowego betonu równej lub większej od betonu starego i szczelności obiektu remontowanego.

Po osiągnięciu korzystnej wytrzymałości betonu podstawowej warstwy, wykonuje się ostateczną warstwę betonu natryskowego o recepturze umożliwiającej uzyskanie gładkości i walorów estetycznych powierzchni, a następnie nanosi się warstwę izolacyjną przy użyciu

181 560 :3 środków izolacyjnych odpowiednich dla danego charakteru środowiska. Ponadto w miejscach szczególnych, wymagających wzmocnienia lub uzyskania właściwej przyczepności nowego betonu do starego, stosuje się siatki zbrojeniowe oraz dodatkowe podkucia.

Znane jest również, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 162 174, wykonywanie jednej z powyższych warstw z mieszanki betonowej o konsystencji gęstoplastycznej, w której ziarna kruszywa o uziamieniu powyżej 5 mm stanowią od 10 do 15% całej ilości kruszywa w stosunku wagowym, z dodatkami plastyfikatorów proszkowych lub płynnych. Warstwę tę ubija się energią kinetyczną, nadaną składnikom mieszanki strumieniem sprężonego powietrza o sumarycznej ilości mieszczącej się w przedziale od 5 do 10 m³/min, dostarczanego w korzystnych proporcjach do króćca wlotowego zbiornika natryskownicy, jego króćca wylotowego i końcówki natryskowej.

Ponadto znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 166 968, sposób wykonywania betonu natryskowego do napraw konstrukcji betonowych i żelbetowych, polegający na przygotowaniu mokrej mieszanki betonowej w urządzeniu do wykonywania betonu natryskowego i jej pneumatycznym transporcie przewodem tłocznym do dyszy natryskowej. Do podstawowych składników betonu natryskowego w postaci cementu, kruszywa i wody zarobowej, dodaje się mikrokrzemionkę w ilości od 5 do 25% i superplastyfikator w ilości od 1 do 5% w stosunkach wagowych do zawartości cementu, przy zachowaniu stosunku wagowego ilości mikrokrzemionki do superplastyfikatora w granicach od 3:1 do 8:1. Do zbiornika urządzenia w pierwszej kolejności wlewa się część wody zarobowej, korzystnie 2/3 objętości obliczonej w recepcie dla konsystencji na pograniczu plastycznej i gęstoplastycznej, do której dodaje się zalecane w recepcie ilości cementu i mikrokrzemionki, a następnie po dokładnym wymieszaniu dodaje się kruszywo i pozostałą ilość wody zarobowej z rozpuszczonym w niej superplastyfikatorem.

Powyższe sposoby są wykorzystywane w praktyce, jednak pomimo stosowania metalowych siatek przeciwskurczowych, nie redukuje się występowania plastycznego spękania skurczowego i spękania powierzchniowego. Ponadto wielokrotnie przy nakładaniu cienkich warstw betonu natryskowego, siatki przeciwskurczowe i niezbędna otulina betonowa w przypadku, gdy metalowe siatki nie stanowią klasycznego zbrojenia, zmuszają do stosowania grubości warstwy większej od wymaganej, co podraża koszt remontu i wydłuża okres jego wykonania.

W sposobie naprawy uszkodzonych konstrukcji betonowych i żelbetowych, poprzez przygotowanie w mieszarce natryskownicy mieszanki betonowej zawierającej podstawowe składniki w postaci żwiru o maksymalnej średnicy ziarna 20 mm, piasku, cementu i wody zarobowej, w ilościach określonych w zależności od wymaganych parametrów technicznych, z dodatkiem w stosunku wagowym do cementu do 15% mikrokrzemionki i do 5% superplastyfikatora oraz jej nanoszenie na przygotowaną i oczyszczoną powierzchnię, według wynalazku, do mieszanki betonowej dodaje się w stosunku wagowym do cementu od 0,5 do 5%o fibrylowanych włókien z tworzyw sztucznych, korzystnie polipropylenowych o zmiennej długości wynoszącej maksymalnie 50 mm przy największej średnicy ziarna kruszywa oraz wykonuje naprawę poprzez ułożenie co najmniej jednej warstwy tej mieszanki o maksymalnej grubości do 120 mm- przy czym ewentualne kolejne warstwy nanosi się po upływie co najmniej 8 godzin od ułożenia warstwy poprzedniej. Mieszankę betonową przygotowuje się wsypując fibrylowane włókna jednorazowo do mieszarki natryskownicy, zawierającej część wody zarobowej i jej składniki podstawowe z mikrokrzemionką, korzystnie przed dodaniem rozpuszczonego w wodzie superplastyfikatora, po czym dozuje się resztę wody zarobowej dla uzyskania plastycznej lub gęstoplastycznej konsystencji mieszanki, którą transportuje się do dyszy natryskowej i nanosi metodą „na mokro” na naprawianą powierzchnię. Przygotowaną mieszankę betonową transportuje się do dyszy natryskowej po upływie co najmniej 240 sekund od chwili wsypania fibrylowanych włókien do mieszarki natryskownicy. Mieszankę betonową można również przygotowywać dodając superplastyfikator do wody zarobowej, którą łączy się z jej pozostałymi składnikami bezpośrednio przed dyszą lub w dyszy natryskowej i nanosi metodą „na sucho” na naprawianą powierzchnię.

181 560

Sposób według wynalazku przynosi wiele korzyści techniczno-ekonomicznych. Przede wszystkim zastosowanie włókien z tworzyw sztucznych, na przykład polipropylenowych, w znacznym stopniu redukuje plastyczne spękania skurczowe i spękania powierzchniowe oraz polepsza własności powierzchni utwardzonego betonu. Włókna ulegają natychmiastowemu -jednorodnemu zdyspergowaniu w masie betonowej i nie tworzą aglomeratów i kłębów. Zastosowanie włókien polepsza odporność betonu na uderzenia, odporność na ścieranie, odporność na skurcz i typowe korozje betonu oraz mrozoodporność i nasiąkliwość w betonie w stanie utwardzonym. W sytuacjach kiedy siatki przeciwskurczowe nie stanowią zbrojenia, włókna polipropylenowe zastępują je całkowicie. Ogranicza to zużycie materiałów i skraca cykl remontu. Parametry wytrzymałościowe betonu ulegają podwyższeniu, a jednorodność betonu jest znacznie wyższa od betonu bez włókien. Przy układaniu betonu stwierdza się ponadto znacznie mniejszy odpad oraz łatwiejsze jego zacieranie i zagładzanie od tradycyjnego betonu natryskowego, zaś zagładzone powierzchnie pozbawione są widocznych włókien.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony bliżej w poniższych przykładach wykonania.

Przykład I. Skorodowaną powierzchnię konstrukcji żelbetowej poddaje się czyszczeniu strumieniowo-ciememu. Odkryte zbrojenia piaskuje się i zabezpiecza środkami zwiększającymi przyczepność betonu do stali, a wyczyszczone powierzchnie pokrywa środkami zwiększającymi przyczepność świeżego betonu do starego. Zbiornik mieszarki natryskownicy betonowej o pojemności 500 dm³ napełnia się wodą zarobową w ilości około 45 dm³, a następnie wsypuje 175 kg cementu CP35 oraz 15 kg mikrokrzemionki. Po wymieszaniu komponentów wsypuje się do mieszarki natryskownicy około 900 kg piasku i żwiru o maksymalnym uziamieniu 20 mm oraz dodaje 0,45 kg fibrylowanych włókien polipropylenowych o długościach 19 mm i grubości 100 pm, po czym miesza całość przez około 300 sekund. Płynny superplastyfikator Sikament rozpuszcza się w porcji wody zarobowej i wlewa do zbiornika mieszarki natryskownicy, a następnie dozuje pozostałą część wody celem uzyskania konsystencji plastycznej mieszanki. Talk przygotowaną mieszankę transportuje się metodą pneumatyczną do dyszy natryskowej, do której podaje się również dodatkowe sprężone powietrze. Naprawianą konstrukcję pokrywa się 3 cm warstwą betonu natryskowego metodą „na mokro”, bez zastosowania metalowych siatek przeciwskurczowych. Ułożoną warstwę betonu zagładza dla uzyskania estetycznego wyglądu.

Przykład II. Skorodowaną konstrukcję żelbetową przygotowuje się i oczyszcza jak w przykładzie I, a podane w tym przykładzie komponenty mieszanki w postaci kruszywa, cementu, mikrokrzemionki i fibrylowanych włókien polipropylenowych łączy się z wodą zarobową i rozpuszczonym w niej superplastyfikatorem bezpośrednio przed lub w dyszy natryskowej. Naprawianą konstrukcję pokrywa się 3 cm warstwą betonu natryskowego metodą „na sucho”, bez siatek zbrojeniowych, po czym zagładza ułożoną warstwę.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób naprawy uszkodzonych konstrukcji betonowych i żelbetowych, poprzez przygotowanie w mieszarce natryskownicy mieszanki betonowej zawierającej podstawowe składniki w postaci żwiru o maksymalnej średnicy ziarna 20 mm, piasku, cementu i wody zarobowej, w ilościach zależnych od wymaganych parametrów technicznych, z dodatkiem w stosunku wagowym do cementu do 15 % mikrokrzemionki i do 5% superplastyfikatora oraz jej nanoszenie dyszą natryskową na przygotowaną i oczyszczoną powierzchnię, znamienny tym, że do mieszanki betonowej dodaje się w stosunku wagowym do cementu, od 0,5 do 5%>, fibrylowanych włókien z tworzyw sztucznych, korzystnie polipropylenowych o zmiennej długości wynoszącej maksymalnie 50 mm przy największej średnicy ziarna kruszywa oraz wykonuje naprawę poprzez ułożenie co najmniej jednej warstwy tej mieszanki o maksymalnej grubości do 120 mm, przy czym ewentualne kolejne warstwy nanosi się po upływie co najmniej 8 godzin od ułożenia warstwy poprzedniej.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszankę betonową przygotowuje się wsypując fibrylowane włókna jednorazowo do mieszarki natryskownicy, zawierającej część wody zarobowej i jej składniki podstawowe z mikrokrzemionką, korzystnie przed dodaniem rozpuszczonego w wodzie superplastyfikatora, po czym dozuje się resztę wody zarobowej dla uzyskania plastycznej lub gęstoplastycznej konsystencji mieszanki, którą transportuje się do dyszy natryskowej i nanosi metodą „na mokro” na naprawianą powierzchnię.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że mieszankę betonową transportuje się do dyszy natryskowej po upływie co najmniej 240 sekund od chwili wsypania fibrylowanych włókien do mieszarki natryskownicy.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszankę betonową przygotowuje się dodając superplastyfikator do wody zarobowej, którą łączy się z jej pozostałymi składnikami bezpośrednio przed dyszą lub w dyszy natryskowej i nanosi metodą „na sucho” na naprawianą powierzchnię.