Страница 2: Методические рекомендации по защите откосов скальных выемок аэрированными цементно-песчаными растворами (46147)

2.11. Для аэрированных цементно-песчаных растворов, твердеющих при отрицательной температуре, следует применять алитовые и низкоалюминатные портландцементы с содержанием трехкальциевого алюмината не более 6 %.

III. ОБОРУДОВАНИЕ

3.1. Для приготовления, транспортирования и нанесения аэрированных цементно-песчаных растворов на откосы скальных и полускальных выемок применяют специальное оборудование, состоящее из растворосмесителя, пневморастворонагнетателя (или растворонасоса), раствороводов (резиновых шлангов) и специального сопла-пистолета.

Краткая техническая характеристика оборудования для приготовления и укладки аэрированных растворов приведена в приложении 1.

3.2. Нанесение аэрированных растворов на обрабатываемые поверхности осуществляется двухпоточным пистолетом.

Двухпоточный пистолет имеет два канала: центральный, по которому подается раствор, и боковой - для поступления сжатого воздуха. Дополнительная подача воздуха к пистолету обеспечивает создание необходимого разряжения для непрерывного поступления раствора и уплотнения его в процессе укладки. Пистолет снабжен двумя кранами, позволяющими регулировать расход раствора и сжатого воздуха. Регулировкой расхода сжатого воздуха достигается требуемая степень уплотнения раствора при нанесении, а также различная фактура защитного покрытия (гладкая, «под шубу» и пр.).

Для инъектирования трещин применяется двухпоточный пистолет с удлиненным наконечником.

При нанесении аэрированных растворов на обводненный скальный откос применяют трехпоточный пистолет со специальным бачком для ускорителя схватывания (силиката натрия). Трехпоточный пистолет имеет три канала: центральный - для раствора, и два боковых - для сжатого воздуха и ускорителя схватывания.

3.3. Приготовленную аэрированную цементно-песчаную смесь от растворонагнетательной (растворонасосной) установки к соплу пистолета транспортируют по нагнетательным резиновым шлангам с внутренним диаметром 17 - 38 мм, рассчитанным на давление соответственно 5 - 10 атм.

Сжатый воздух от компрессорной установки к растворонагнетателю и пистолету подают по воздушным резиновым шлангам с внутренним диаметром 12 - 14 мм, рассчитанным на давление 5 атм.

Силикат натрия подают к пистолету по резиновым шлангам с внутренним диаметром 8 мм.

Шланги должны соответствовать требованиям ГОСТ 8318-57 («Рукава резино-тканевые напорные») или ГОСТ 10362-63 («Рукава резиновые напорные с нитяными оплетками»).

3.4. Для подсоединения шлангов к растворонагнетательной (растворонасосной) установке, пистолету, а также для соединения шлангов друг с другом рекомендуется применять рычажные замковые соединения, обеспечивающие быструю разборку и сборку растворовода; при этом полезное сечение шлангов не уменьшается. Конструкция рычажных замковых соединений приведена в ВСН 147-68, п. 5.4 («Технические указания по применению аэрированных растворов для гидроизоляции тоннельных обделок»).

Допускается применение колен, переходных штуцеров и конусов. Крепление шлангов к коленам, штуцерам и конусам разрешается производить только стяжными хомутиками.

Запрещается применять для крепления шлангов проволоку (закрутки) или присоединять шланги с поврежденной резьбой.

3.5. Электроснабжение строительной площадки производится от ближайших существующих энергосистем. При их отсутствии электроснабжение организовывают от передвижных электростанций типа «ЖЭС» или «ПЭС».

Воздухоснабжение осуществляется от передвижных компрессорных установок производительностью не менее 5 м3/ч.

3.6. Правила по эксплуатации оборудования для приготовления и укладки аэрированных цементно-песчаных растворов, а также по уходу за ним приведены в приложении 2.

IV. СОСТАВЫ АЭРИРОВАННЫХ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫХ РАСТВОРОВ ДЛЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

4.1. Подбор составов аэрированных цементно-песчаных растворов должен производиться в соответствии с указаниями данного раздела и приложения 3.

4.2. Состав аэрированных цементно-песчаных растворов должен обеспечить получение практически нерасслаивающейся аэрированной смеси подвижностью 9 - 12 см по погружению конуса СтройЦНИИЛа и аэрированного защитного покрытия заданной прочности, водонепроницаемости, морозостойкости и пр.

4.3. Воздухосодержание аэрированной смеси регулируется количеством вводимой вспенивающей добавки.

Воздухосодержание смеси повышается с возрастанием дозы добавки, увеличением доли песка в смеси и при более эффективном ее перемешивании и понижается с увеличением расхода цемента и уменьшением температуры смеси.

4.4. Нанесение аэрированных цементно-песчаных растворов на защищаемую скальную поверхность по металлической сетке осуществляется, как правило, тремя слоями (табл. 3).

Таблица 3

Аэрированные цементно-песчаные растворы наносят на защищаемую скальную поверхность слоем толщиной 50 - 150 мм; причем этот слой необходимо наносить последовательно тонкими слоями по 10 - 30 мм.

При инъектировании трещин в откосах скальных к полускальных выемок применяется аэрированная цементно-песчаная смесь составов 1 : 1 и 1 : 1,5.

4.5. Аэрированные цементно-песчаные растворы следует приготовлять непосредственно на месте производства работ не ранее чем за 15 мин до их укладки.

4.6. Дозировку компонентов раствора производят по весу или после пересчета - по объему.

4.7. Компоненты раствора загружают в растворосмеситель в следующей последовательности: заливают воду и вводят вспенивающую добавку. Полученную смесь перемешивают в течение 1,5 мин (при оборотах вала смесителя 450 - 550 об/мин) до получения устойчивой пенной эмульсии. Затем засыпают треть нормы песка, после чего попеременно цемент-песок; при этом непрерывно перемешивают смесь при максимальных оборотах вала смесителя.

Время перемешивания смеси (после загрузки всех компонентов) зависит от числа оборотов вала смесителя. При числе оборотов вала смесителя 900 - 1200 об/мин время перемешивания смеси составляет 2 мин 30 сек, при 700 - 900 - 3 мин 10 сек, 500 - 700 - 4 мин 30 сек.

В случае применения ускорителей твердения в виде хлористого кальция, хлористого натрия, углекислого калия и серноватисто-кислого натрия, а также добавки МФ-17 последние вводят в растворосмеситель после приготовления пенной эмульсии и дополнительно перемешивают с ней в течение 1 мин.

V. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО НАНЕСЕНИЮ АЭРИРОВАННЫХ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫХ РАСТВОРОВ НА ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОВЕРХНОСТИ

А. Подготовительные работы

5.1. Нанесению аэрированных цементно-песчаных растворов на защищаемую поверхность должны предшествовать следующие подготовительные работы:

а) сооружение растворного узла, обеспеченного материалами, электроэнергией и водой;

б) монтирование магистрального воздуховода от компрессорной установки на весь фронт работ;

в) изготовление, монтаж и апробирование подмостей, люлек, габариток, электролебедок или других приспособлений для работы на высоте;

г) расчистка обрабатываемых откосов скальных и полускальных выемок от неустойчивых скальных обломков с удалением выветрелой породы и промывкой поверхности откосов;

д) бурение шпуров с заделкой в них анкеров;

е) заделка крупных вывалов и углублений на обрабатываемых поверхностях;

ж) отвод напорных грунтовых вод.

5.2. На площадке растворного узла должны быть навес для хранения просеянного песка и закрытый склад для хранения цемента, а также подведена вода для технологических нужд.

5.3. Для уменьшения времени и затрат труда на перегрузку аэрированной смеси растворосмеситель устанавливают на эстакаду над растворонагнетательной (растворонасосной) установкой.

Перегрузка осуществляется под собственным весом смеси при открытии выпускного отверстия смесителя и ускоряется кратковременными поворотами вала.

5.4. Магистральный воздуховод монтируют из металлических труб или пневматических шлангов диаметром 25 - 50 мм.

Трубы и шланги соединяют между собой переходными штуцерами или свинчивающимися муфтами.

Подсоединяют нагнетательную установку и пистолет к магистральному воздуховоду переходными штуцерами с двумя отливами (сварной тройник).

Воздуховоды, расположенные в местах пересечения с дорогами, железнодорожными путями и проходами, следует заглублять или прочно перекрывать.

5.5. Обрабатываемые поверхности очищают от неустойчивых скальных обломков и выветрелой породы с помощью отбойных молотков типа «ОМ» или «ОМСП».

5.6. После сборки неустойчивой и выветрелой породы торкретируемую поверхность очищают от загрязнений (пыли, нагара, масла, копоти и др.).

Такую очистку производят водой, а при наличии устойчивых загрязнителей (нагара, масла, копоти) - водным раствором тензида, в частности, синтетического анионоактивного (алкилсульфаты, алкиларилсульфонаты, алкилсульфонаты) и синтетического неиногенного (алкилполигликолевый и алкилфенополигликолевый эфир).

Оптимальная концентрация раствора

                        Тензид                                                      Активное вещество

Жидкий.................................................. Не менее 20 %/- 0,2 - 0,5 % от объема воды

Упаренный............................................. Не менее 30 %/- 0,01 - 0,04 % от объема воды

Очистку одним из указанных растворов производят двукратной смывкой под давлением 2 атм, используя для этого пистолет и пневморастворонагнетатель.

При отрицательных температурах воздуха у поверхности обрабатываемые откосы следует промывать водой или водным раствором тензида с добавлением хлористых солей в количестве, исключающем замерзание воды на поверхности откосов.

5.7. Шпуры бурят диаметром 20 - 22 мм в шахматном порядке через 1 м наклонно к обрабатываемой поверхности откоса перфораторами типов «ПР» или «ПРС». Глубину шпура следует назначать, учитывая необходимость дальнейшей заделки анкерных стержней в монолитную и прочную скальную породу не менее чем на 10 см.

5.8. На откосах с ломаным очертанием профиля для уменьшения срезочных и торкретных работ шпуры бурят в характерных местах перелома профиля.

5.9. Анкерные стержни изготовляют из арматурной стали периодического профиля любого класса и марки, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 5781-61.

Заделывают анкеры в пробуренные шпуры цементным раствором. Анкерные стержни, заделанные в шпуры, должны выступать от поверхности откоса на 5 - 7 см, обеспечивающих возможность навешивания металлической сетки.

5.10. Армирующую сетку можно применять с ячейками от 10??10 до 2020 см и диаметром проволоки от 3 до 6 мм. Площадь сечения арматуры не должна превышать 2 % площади сечения аэрированного покрытия.

Металлическую сетку следует привязывать вязальной проволокой или приваривать электросваркой к анкерным стержням после нанесения первого слоя покрытия (см. п. 4.4).

5.11. Для уменьшения объемов работ крупные вывалы и углубления, имеющиеся на подготовленном под покрытие откосе, следует заделывать бутобетонной или бетонной кладкой (бетоном марки 200).

5.12. Напорные грунтовые воды отводят от поверхности откоса металлическими трубками диаметром 10 - 25 мм или желобками.

Металлические трубки, желоба заделывают в водоносные трещины цементно-песчаным раствором состава 1 : 1. Раствор затворяется 5 - 7 %-ным алюминатом натрия.

Работы по отводу напорных грунтовых вод от торкретируемых поверхностей следует осуществлять согласно «Инструкции по применению добавки алюмината натрия к растворам и бетонам при борьбе с фильтрацией в сооружениях» (И-196-56).

Б. Нанесение аэрированных цементно-песчаных растворов на защищаемую поверхность

5.13. Работы по нанесению аэрированных цементно-песчаных растворов на защищаемые поверхности с применением оборудования указанного в пп. 3.1 - 3.4, производят в соответствии со схемой, приведенной на рисунке.

Схема производства работ:

1 - эстакада; 2 - растворосмеситель; 3 - пневморастворонагнетатель; 4 - растворовод; 5 - пистолет; 6 - воздуховод

5.14. При объеме покрытия более 500 м3 комплект оборудования должен состоять из растворосмесителя емкостью 100 л, двух пневморастворонагнетателей по 100 л каждый (или одного растворонасоса), пистолета для инъекции и двух пистолетов для торкретирования с гибкими резиновыми шлангами (материальными и воздушными).

5.15. Перед нанесением аэрированных растворов защищаемая поверхность должна быть увлажнена водой или водным раствором тензида (п. 5.6).

5.16. Для бесперебойного и плавного транспортирования аэрированных цементно-песчаных смесей по раствороводу к соплу пистолета необходимо в каждом случае определять величину оптимального давления в пневмонагнетательной (растворонасосной) установке.

Оптимальное давление следует рассчитывать согласно методике, разработанной Закавказской лабораторией ЦНИИСа (см. приложение 4).

5.17. Величина давления сжатого воздуха в воздуховоде, подведенном к пистолету для распыления смеси при нанесении ее на обрабатываемую поверхность, должна быть не менее 2 атм при диаметрах материального растворовода 17 - 32 мм и не менее 3 атм - при диаметрах свыше 32 мм.

5.18. Аэрированные растворы наносят на защищаемую поверхность слоями толщиной 10 - 30 мм.

Поверхность уложенного слоя перед укладкой последующего следует увлажнять чистой водой, а при отрицательных температурах наружного воздуха (не ниже -5 ??С) - водным раствором хлористых солей.

5.19. При торкретировании аэрированными цементно-песчаными растворами сопло пистолета необходимо располагать перпендикулярно обрабатываемой поверхности и перемещать по спирали. Расстояние между соплом и поверхностью должно быть 0,35 - 0,45 м.