PL218929B1 - Komora do badań betonów i powłok naprawczych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest komora do badań betonów i powłok naprawczych.

Rozwój technologii betonu oraz chemii budowlanej przyczynił się do powstania szerokiej gamy betonów specjalnych w tym betonów cementowych układanych w deskowaniu na podłoże przez warstwę wody, tzw. betonów podwodnych. W betonowych konstrukcjach hydrotechnicznych naprawy betonu wykonywane są w postaci reprofilacji znacznych części elementów betonem cementowym. Przy zastosowaniu technologii betonowania polegającej na układaniu betonu naprawczego bezpośrednio pod wodą występują problemy z uzyskaniem dobrej przyczepności do naprawianej powierzchni. Stosowane normowe metody badania przyczepności betonów i chemicznych powłok naprawczych do podłoża zawarte w grupie norm PN-EN 1504: „Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych” nie obejmują badań przyczepności wyrobów naprawczych (betony i powłoki) poddanych oddziaływaniu ciśnienia hydrostatycznego. W badaniach właściwości stwardniałych betonów stosowane są różnego rodzaju komory np. komory do badania mrozoodporności, komory klimatyczne do prowadzenia testów zamrażania i rozmarzania, komory solne do badań korozji czy komory do badania karbonatyzacji betonu. Komory te mają symulować szkodliwe oddziaływanie środowiska zewnętrznego na beton, w celu ustalenia właściwości betonu projektowanego lub oceny właściwości betonu w istniejącej konstrukcji. We wszystkich komorach badania betonu wykonywane są w warunkach ciśnienia atmosferycznego. W konstrukcjach hydrotechnicznych dojrzewające betony poddawane są oddziaływaniu ciśnienia hydrostatycznego, często o znacznej wartości. Brak urządzenia do symulowania oddziaływania ciśnienia hydrostatycznego na świeżo ułożone betony i powłoki naprawcze wykonane z innych materiałów rozwiązuje opisana poniżej komora.

Celem wynalazku jest umożliwienie wykonania warstwy z betonu naprawczego lub powłoki naprawczej wykonanej z innego materiału, w warunkach betonowania podwodnego na uprzednio wykonanym podkładzie betonowym i poddaniu jej powierzchni działaniu ciśnienia hydrostatycznego o zadanej wartości przez czas określony procedurą badawczą. Drugim celem wynalazku jest możliwość pomiaru i ciągłej rejestracji temperatury dojrzewającego w komorze betonu poddanego działaniu ciśnienia hydrostatycznego o zadanej wartości przez czas określony procedurą badawczą.

Komora do badań betonów i powłok naprawczych, według wynalazku, zawierająca zbiornik, króćce, zawory, manometr, charakteryzuje się tym, że komora ma dwie części dolną w kształcie dzwonu stożkowego i część górną - zbiornik w kształcie walca o przekroju elipsoidalnym. Obie części komory połączone są połączeniem kołnierzowym, co ułatwia rozmontowywanie całej konstrukcji. Zbiornik ma centralną rurę zasypową, którą podaje się beton podczas badania. Rura zasypowa zamykana jest od góry pokrywą. Zbiornik komory ma zlokalizowane w jego górnej części króciec doprowadzający wodę, króciec doprowadzający sprężone powietrze i zawór przelewowy, natomiast w dolnej części ma króciec spustowy. Dolna część komory wyposażona jest w wyjmowaną formę, do której wylewa się beton. Płyta podstawy dolnej części komory połączona jest z fundamentem za pomocą kształtowników. Pomiędzy kształtownikami a płytą podstawy umieszczone są podkładki izolujące. Korzystnie dolna część od strony płyty podstawy wyposażona jest w termoparę, która umieszczona jest w korku i pozwala na pomiar temperatury w trakcie dojrzewania betonu w komorze. Korzystnie górny zbiornik wyposażony jest w uchwyty transportowe, pozwalające na podnoszenie i transportowanie zbiornika. Korzystnie górny zbiornik wyposażony jest w łopatkę, umieszczoną wewnątrz zbiornika pod centralną rurę zasypową. Łopatka pozwala na kierowanie strumienia betonu z centralnej rury zasypowej na powierzchnię pionową i tworzenie powłok betonowych pionowych. Korzystnie łopatka zamocowana jest tak, że opiera się na trzpieniu poprzecznym do zbiornika. Trzpień umieszczony jest w dwóch uchwytach zamocowanych trwale na wewnętrznej ścianie górnego zbiornika komory. Taka konstrukcja pozwala na łatwe demontowanie łopatki poprzez usunięcie trzpienia. Łopatka może mieć dowolny kształt, na przykład kształt płaskownika z wygiętymi bokami połączonego z ramieniem. Ramię przymocowane jest za pomocą bolca do blachy wspawanej wewnątrz zbiornika. Korzystnie część dolna komory jest usztywniona czterem żebrami, co pozwala na zmniejszenie grubości ścian tego elementu. Korzystnie część dolna komory pod kołnierze wyposażona jest w króciec pomocniczy, pozwalający na usunięcie z komory resztek wody, która nie mogła zostać odprowadzona przez króciec spustowy. Korzystnie górny zbiornik wyposażony jest w króćce, do których podłączono manometr, zawór bezpieczeństwa, zawór odpowietrzający i sterownik ciśnienia.

Wynalazek pozwala na zbadanie wpływu ciśnienia hydrostatycznego na właściwości w tym na przyczepność betonów i powłok naprawczych. Komora według wynalazku pozwala na odtworzenie

PL 218 929 B1 warunków betonowania pod wodą na głębokości do 50 metrów (komora umożliwia przeprowadzenie badań betonów i powłok przy maksymalnym ciśnieniu hydrostatycznym 0,5 MPa), czyli głębokości do jakiej pracują nurkowie bez korzystania z batyskafu. Proponowane rozwiązanie pozwala na odtworzenie warunków przy układaniu betonów konstrukcyjnych i naprawczych, jak również warunków podczas nakładania powłok naprawczych poziomych lub pionowych.

Wynalazek jest bliżej opisany na poniższych przykładach wykonania i na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia komorę w widoku z boku, Fig. 2 przedstawia komorę z łopatką w przekroju wzdłużnym, Fig. 3 przedstawia komorę z łopatką w przekroju poprzecznym.

P r z y k ł a d I

Komora do badań betonów i powłok naprawczych ma dwie części dolną 1 w kształcie dzwonu stożkowego i górną - zbiornik 2 w kształcie walca o przekroju elipsoidalnym. Obie części połączone są połączeniem kołnierzowym. Zbiornik 2 komory ma centralną rurę zasypową 3 zamykaną od góry pokrywą 4, dzięki połączeniu kołnierzowemu. Zbiornik 2 w swojej górnej części ma doprowadzający wodę króciec 5, doprowadzający sprężone powietrze króciec 6 i zawór przelewowy 7, zaś w dolnej części ma króciec spustowy 8. Dolna część 1 komory wyposażona jest w wyjmowaną formę 9. Forma 9 wykonana jest z polietylenu. Płyta podstawy 10 części dolnej 1 połączona jest z fundamentem za pomocą dwóch ceowników 11, które zamykają przestrzeń pod dolną częścią 1 komory. Ceowniki 11 są zakotwione w fundamencie za pomocą śrub. Pomiędzy ceownikami 11 a płytą podstawy 10 umieszczone są podkładki 12 izolujące wykonane z twardego polipropylenu. Podkładki 12 izolują dolną część komory od fundamentu. Zbiornik 2 wyposażony jest w króćce, do których podłączono manometr 20, zawór bezpieczeństwa 21, zawór odpowietrzający 22 i sterownik ciśnienia 23. We wszystkich króćcach znajdują się zawory kulowe. Wysokość zbiornika 2 jest taka, że poziom wody w zbiorniku 2 jest stały i wynosił 1,0 m od jego dolnej krawędzi. Maksymalne ciśnienie robocze komory wynosi 0,5 MPa, a ciśnienie dopuszczalne 0,6 MPa i może być regulowane z dokładnością do 0,01 MPa. Sprężone powietrze doprowadzane jest do zbiornika 2 za pomocą sprężarki o maksymalnym ciśnieniu 1,0 MPa. Opróżnianie zbiornika 2 odbywa się zaworem spustowym 8. Badanie betonów w komorze polega na tym, że po założeniu zbiornika 2 na dolną część 1 i skręceniu obu części komorę napełnia się wodą poprzez doprowadzający wodę króciec 5, a następnie rurą zasypową 3 wlewa się badaną mieszankę betonową. Nadmiar wody odprowadza się przez zawór przelewowy 7. Następnie zakręca się pokrywę 4 i wprowadza się zadane ciśnienie, które jest utrzymywane przez założony w eksperymencie czas. Po zakończeniu badania wyłącza się ciśnienie, spuszcza się powietrze (zawór odpowietrzający 22) i opróżnia się komorę z wody zaworem w króćcu spustowym 8. Po zdjęciu zbiornika 2 wyjmuje się formę 9 z odlaną próbką betonu. Otrzymany po rozformowaniu beton jest następnie cięty w celu pobrania próbek do badań wytrzymałościowych, korozyjnych czy mikrostrukturalnych.

P r z y k ł a d II

Komora wykonana jak w przykładzie pierwszym, przy czym dolna część 1 od strony płyty podstawy 10 wyposażona jest w termoparę 13, co pozwala na pomiar temperatury w trakcie dojrzewania betonu. Termoparę 13 wkleja się w gwintowanym korku. Termoparę 13 pokrywa się środkiem antyadhezyjnym przed napełnieniem komory wodą i betonem. Dodatkowo górny zbiornik 2 wyposażony jest w uchwyty transportowe 14, co z uwagi na jego znaczną wagę ułatwia transport. Badanie polega na tym, że wykonuje się cienką powłokę naprawczą na wcześniej przygotowanych podkładach betonowych, które następnie umieszcza się w wyjmowanej formie 9, którą umieszcza się w dolnej części 1 komory. Skręca się obie części komory i postępuje analogicznie jak opisano w przykładzie I.

P r z y k ł a d III

Komora wykonana jak w przykładzie drugim, przy czym górny zbiornik 2 wyposażony jest w łopatkę 15, umieszczoną wewnątrz zbiornika 2 pod centralną rurą zasypową 3. Łopatka 15 opiera się na trzpieniu 16 umieszczonym w uchwytach 17 zamocowanych na wewnętrznej ścianie górnego zbiornika 2 komory. Część dolna 1 komory ma cieńsze ścianki niż w przykładzie I, dlatego jest usztywniona czterema żebrami 18. Część dolna 1 komory pod kołnierze wyposażona jest w króciec pomocniczy 19, którym dodatkowo usuwana jest woda. Badanie polega na tym, że po wykonaniu podkładów pionowych z betonu, stanowiących około ½ objętości formy 9 umieszcza się je wraz z formą 9 w części dolnej 1 komory. Następnie postępuje się analogicznie jak w przykładzie I. Łopatka 15 pozwala na uzyskanie powłok naprawczych na powierzchniach pionowych, ponieważ kieruje strumień materiału powłokowego na powierzchnię pionową przygotowanego podkładu betonowego.

Claims (8)

1. Komora do badań betonów i powłok naprawczych zawierająca zbiornik, króćce, zawory, manometr, znamienna tym, że komora ma dwie części dolną (1) w kształcie dzwonu stożkowego i górną - zbiornik (2) w kształcie walca o przekroju elipsoidalnym, a obie części połączone są połączeniem kołnierzowym, przy czym góry zbiornik (2) komory ma centralną rurę zasypową (3) zamykaną od góry pokrywą (4) i ma doprowadzający wodę króciec (5), doprowadzający sprężone powietrze króciec (6), zawór przelewowy (7) i króciec spustowy (8), zaś dolna część (1) komory wyposażona jest w wyjmowaną formę (9), a jej płyta podstawy (10) połączona jest z fundamentem za pomocą kształtowników (11), przy czym pomiędzy kształtownikami (11) a płytą podstawy (10) umieszczone są podkładki (12) izolujące.

2. Komora do badań według zastrz. 1, znamienna tym, że dolna część (1) od strony płyty podstawy wyposażona jest w termoparę (13).

3. Komora do badań według zastrz. 1, znamienna tym, że górny zbiornik (2) wyposażony jest w uchwyty transportowe (14).

4. Komora do badań według zastrz. 1, znamienna tym, że górny zbiornik (2) wyposażony jest w łopatkę (15), umieszczoną wewnątrz zbiornika (2) pod centralną rurę zasypową (3).

5. Komora do badań według zastrz. 4, znamienna tym, że łopatka (15) opiera się na trzpieniu (16) umieszczonym w uchwytach (17) zamocowanych na wewnętrznej ścianie górnego zbiornika (2) komory.

6. Komora do badań według zastrz. 1, znamienna tym, że część dolna (1) jest usztywniona czterema żebrami (18).

7. Komora do badań według zastrz. 1, znamienna tym, że część dolna (1) komory pod kołnierze wyposażona jest w króciec pomocniczy (19).

8. Komora do badań według zastrz. 1, znamienna tym, że górny zbiornik (2) wyposażony jest w króćce, do których podłączono manometr (20), zawór bezpieczeństwa (21), zawór odpowietrzający (22) i sterownik ciśnienia (23).