Рекомендации по восстановлению монолитности бетонных и железобетонных конструкций путем инъецирования полимерных составов

вдвт&гяб if ж: портного сдоиадиш есс?

агасовзшйГ НАУЧно-шодаовдтоьг.ш институт трдждатого згаагшет (цышс)

Р 2 £ О Й S Я Д А Ц 3 I ПО ВШСТАШШЕШЮ ШВОЗИХНОСТВ шюшж и ШЗЗОШТОНШХ ШШТЕШЩЙ ПУША ияшщво-влнид ШШ8Ш СОСТАВОВ

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА (ЦНИИС)

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ МОНОЛИТНОСТИ БЕТОННЫХ И ШЕ30Ш01ШЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПУТЕМ ИНЪЕЦИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ СОСТАВОВ

Москва

1970

предварительного обжатия $ необходимость прогрева и т.яи) ш уотаяов-лены время и характер нагружения после инъецирования.

4.    Необходимо назначить ответственного И8 инженерно-технического персонала ва все работы по инъецированию*

К работам могут быть допущены лица, изучившие оборудование и настоящие Рекомендации.

5.    Работы, связанные с применением эпоксидного клея приведенного в Рекомендациях состава, можно производить при температуре конструкции и воздуха не нике +10°*

п. материалы и оборудование

6» Основной исходный материал дня клеевых составов, приведенных в настоящкг Рекомендациях,- эпоксидная смола ЗД-5 по ГОСТу 10587-63*

7. В качестве реакционноспособного разбавителя применяется окон-тгрпеновый растворитель (О.Р.) по ОТУ 12    I2-II0-    52.

8* Отвердителем клеевых составов служит полиэтилекполиамин по ТУ 2529-62.

9* В качестве наполнителя применяется цемент*

^т0. Компоненты клея должны иметь паспорта, подтверждающие соответствие их ГОСТам и техническим условиям и указывающие вре"я их изготовления.

11.    Качество компонентов эпоксидного клея следует проверять в построение:*1 лаборатории. Контроль осуществляется на пробных замесах образцов клея, составляющие которого взяты иэ каждой емкости* 0 при_г годности компонентов судят по отвердению состава при температуре 18-22° в течение 2-8 ч о момента введения отвердиагля.

12.    При истечении срока хранения компонентов, указанного в ГОСТе или в технических условиях, не допускае^тся применять их без дополнительной проверки по воем показателям.

18. Б качестве основного инъекционного оборудования используется установка для нагнетания клеевых составов jHK-2 принципиальная схема которой представлена на р«сД. Инструкция по эксплуатации установки УНК-2 дана в приложении I, ее общий вид - в приложении 2; перечень необходимого оборудована; и материалов - в приложении 8.

14. Компоненты, входящие в состав эпоксидного клея, должны хра -литься в сухом помещении (при температуре от 0 до +20°), предназначенном для хранения огнеопасьых маприалов.

!—---'--- ■— - ■ " —----- --------

^ Авторское свидетельство К? 209690.

10

Рис l.Принципиальная охамя установки для нагнетания клеевых оостааог УИК-2:

I* Возвратная пружина*

2. Маслопровода высокого давления.

ЗЛ о р щ а н ь.

4.    ПшдохракгтальныЙ стержень,

5.    Ц и я и нд р-

6* Гибкий шланг*

7. Штуцер для подсоединений к строительной конструкции*

8* Запорная игла инжектора, 9# Крышка*

10# Корпуо иглы инъектор'*. II. Штуцер гибкой емкости* 12* Гибкая емкость для клея

13.    Сбрасывающий клапан инъ

14.    ЩЩбоводы сливные.

15.    Регулировочная гайка контррайкой.

16.    Т а р в л к а*

17.    Вен т и л В?

16. Манометр.

19.    Запорная игла насоса.

20.    Насос о ручным приводом

Ж. СОСТАВ РАБОТ й ОПИСАНИЕ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ИНЪЕЦИРОВАНИИ

15.    Процесс инъецирования складывается из следующих операций*вы-* ‘ яодняемых а определенной последовательности:

сверление отверстий в бетоне по трещинам или стыкам для подсоединений;

очистка отверстий от пыли сжатым оздухом, « аатвм ветошь»,омо-чанной в ацетоне.

устанбвка в отверстия итуцеров дп вовшгения вшангов/инъв|£3!0ра *^г контроля качества инъецирования

проверка и обеспечена оробцаемооти штуцеров о трещинами;

герметизация трещш|

инъоцир вание;

отдели* поверхности кояотг?укцли (при необходимости}.

16.    Шаг отверстий для подсоединения к трещине (стыку) назначав.ш по таблице;

II

втирают в резьбу, а затем наносят своем 2-3 мм*,

введение атуцеров в отверстия о легким проворачиванием таким образом, чтобы перед концом штуцера оставалась свободная полость данной около 10 мм (ом. рис.В). При установке итуцеров на горизонтальных и Наклонных поверхностях конструкции необходимо принять меры, искяючав-

20. После отвердении клея (обычно через сутки после установки штуцеров) проверяют сообцаемость штуцеров с трещиной (стыком), используя ДЛЯ ЭТОГО при ваодрыоии трамп

О ,4 - 0,? мм и более сжатый воздух; при меньшем раскрытии тре щик воду. Нагнетание воды под давлением осу

ществляется о помощью установки УНК-2, в резиновую емкость которой заливается вода (ом. приложение I). Вода под давлением очищает трещину от пыли(Образовавшейся при сверления.

Нагнетание воды в каждый штуцер прекращают при появлении ее в трещине рядом со штуцером или при достижений давления.равного 50 а гм (дальнейшее увеличение давления может нарушить крепление штуцера).

Вода при давлении до 30 атм не видна онаружи в двух случаях: при дэрв к рыт-.а отверстия в штуцере клеен и при отсутствии сообщаемооти отверстия о трещиной.

В первом случае отверстие прочищают ручной дрелью со сверлом дяр-> метши 4-4,5 мм, а во втором - рядом-устанавливают другой штуцер..лг^а имеются признаки коррозии бетона или арматуры, вмеото воды применяют окситерчвновый растворитель или ^уриловый спирт.

21. Трещины (швы) герметизируют эпоксидным клеем в следующем порядке:

очищают от цементной пленки, сколовшихся кромок и т.п. бетой в месте трещины (шва);

по сухой очищенной поверхности в месте трещины (шва) двукратно наносят клей следующего состава (в весовых частях):

Эпоксидная смола ЭД-3............¹.......•    ЮО

Окситер’чшовып растворитель............¹..... Ю

Лолиэдаенполиаман при температупе:

10 f 20° ........................... 15

21 ¹ 80° ........................... 12

Солее 80° ......................«...    10

Цемент........... -...... О    ♦    250

остается сплошная ровная пленка¹

22¹ Клей для герметизации приготовляют следующим образом.Сначала .смешивают эпоксидную смолу и окситарпеногый растворитель, затем добавь яяют полиэтиленополиамин и смесь снова перемешивают¹ В последнюю очередь вводят цемент (при необходимости). Компоненты клея рекомендуется перемешивать механической мешалкой¹¹) При небольших объемах (до I кг) перемешивание можно производить вручную¹ Посуда для приготовления клей должна иметь форму противня для лучшего отвода тепла экзотермической реакции твердения¹ Рекомендуется посуда из полиэтилена¹

28¹ Для нанесения и ьщательного растушевывания клея используют жчотгяе волосяные киоти¹ Клей наносят я вокруг штуцеров. Достаточной прочности клей достигает при температуре 18-20° через сутки.

24¹ Чл>бы ускорит, отвепдение клея герметизации,допускается обогревать его го ре л кой, но пламя не должно касаться клея¹

25¹ Перед инъецированием очищают от клея выступающую часть резьбы Штуцеров (например, с помощью плашек) и подготавливают инъекционное ^борудоваяьл (ом.пркложение 1)_#

26.    Принимаю® следующий состав клея для инъецирования ( в весовых частях):

Эпоксидная смола ЭД-5..........•...............100

Окситерпеновый растворитель..................... 40

Пол^этиленлолиамин при температуре:

10 «■ 15° .......................... 15,

болев 15°................. 10

Клей для инъецирования приготавливают так же, как клей для герметизации*

Вязкость клея для инъецирования дает возможность при давлении до 100 аг' заполнять трещины раскрытием более 0,1 им. Его жизнеспособность - 3 ч, Практически полной прочности гелей достигает на десятые сутки при температуре 18-20°.

27.    Для инъецирования инъекционная установка посредством гибкого шланга последовательно подсоединяется к штуцерам. На вертикальных И наклонных поверхностях подсоединение к штуцерам производится снизу вверх. Клей нагнетается без резкого повышения давления. Чтобы не нарушились герметизация и крепление штуцеров«давление при инъецирован», ограничивается 100 атм. Клей нагнетается во все установленные штуцеры; штуцеры, в которых появился клей следует закрывать заглушками (см.рис.З)*

28.    Нагнетание клея прекращается в двух случаях:

а)    при достижении давления 100 атм;

б)    при прорыве герметизации и вытекании клея.

29.    Заглушки снимают со штуцеров после загуотевиния клея; для Повторного применения их очищают от клея ацетоном или отжигом.

30.    При необходимости отделки поверхности конструкции после инъецирования стекловидную поверхность клея герметизации обрабатывают аб* раэивным камнем или наждачным полотном.

Выступающую часть штуцеров срезают, после чего меота установки штуцеров изолируют эпоксидным клеем.

П. ВЕДЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

31.    В процессе подготовки и проведения инъецирование руководитель работы должен тщательно вести журнал по форме, приведенной в приложении 4.

Штуцеры необходимо пронумеровать непосредственно на поверхности бетона ремонтируемой конструкции.

Мя удобства работы в процессе инъецирования рекомендуется указы-•и» яа поверхности бетоаа величину давления при нагнетании воды(окои^-Терпенового растворителя) и клея, места прорыва герметиэации и т,п.

I. ТЙХЯШ БЕЗОПАСНОСТИ

82. Т!ри иопольвованиа клан на оонове эпоксидных омод, а такие в случае приготовления его на строительной площадка следует выполнять требования "Санитарных правки при работе о эпоксидными смолами"

Ь №8-60 и "Правил техники безопасное)» и производственной оанихарии При вооружении мостов и труб" (1969 г.). При работе о вредными для здоровья эпоксидными омолами и составами на их оонове необходима аккуратность н отрогов соблюдение требований техники базопасности.Нуж-ад опадать аа чиоютой рук, полотенец, спецодежды, рабочих меот.инструмента', оборудования в посуды.

88. К работе допускаются специально обученные лица, прошедшие инструктаж и медицинский осмотр. Работники, у которых при контакте в эпоксидными клеями в их доставляющими возникают стойкие кожные заболевания, подлежат переводу на другу» работу.

84. Для работы о эпоксидными клеями и их составляющими нужно ЙмеТь спецодежду, защитные очки, резиновые перчатки и рукавицы. Лия защити рук рекомендуется, к>юые того, применять защитные пасты (иля мази) типа иаэи Селиоокого, WQ');-6, пасты Какодан, И9Д-1, "невидм-мые перчатки" в соответствии а инструкцией вавода-иаготовитеяя.

35. Рабочим необходимо выдать индивидуальные полотенца,

86.    В местах хранения составляющих клея, их приготовления и на» кеоення запрещается есть, курить, разводить огонь.

87.    Спецодежду, а также верхнюю одежду рабочих следует хранить в специально выделенных для этого помещениях.

88.    Рабочие места для приготовления эпоксидных клеев должны бчТь оборудованы постной вытяжной вентиляцией.

89.    Излишки неотвердевшего клея и потеки снимают шпателем,водам или другими предметами и перекладывают на ветошь или бумагу. Вагрявненную бумагу или ветошь собирают в специальную металлическую емкость о крыякой. В конце рабочего дня емкооть очищают и содержимое ожигают в отведенном для этой цели месте.

СО. Эпоксидную смолу иди неотвердевший клей, попавшие на оборудование и инструмент, следует удалять ацетоном или этильцельводь-

16

вом, затем вымыть загрязненные места теплой водой*

41* Прилипшую к коже эпоксидную омояг (или клей) следует удаляй мягкими бумажными салфетками, затеи вымыть горячей водой с Мылом в жесткими щетками, осушить полотенцем в смазать вавеладом.Запрещаем снимать о кожи эпоксидную омолу я клей ацетоном, так как ацетон оп0~ ооботвует распространению их по поверхности кожи и проникновению в поры* Лишь при значительном загрязнении рук эпоксидкой смолой иди кя$~ ем разрешается использовать ветошь, увлажненную минимальным колйЧеСТ* вом ацетона, с последующим мытьем *,уж горячей водой о мылом.

42* Не допускается применять при очистке рук бензол* толуол ж другие токсичные растворитзли*

48. Тщательно мыть руки необходимо не только во время перерыва и после окончания работы, но и немедленно после случайного взгрязне*-яяя pjj эпоксидной смолой, отвердителем или кльеы,

4Л. При хранении горючих составляющих клея ( эпоксидной смолы? окситерпенового растворителя, поливтилснполиакина) и работе о ними необходимо руководствоваться нормами и правилами пожарной безопасные-тж*

45. Правила техники безопасности п|к дксздуатман установки дня нагнетания клеевых составов УНК-2 даг; в п^логлкци I,

Приложение I

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТАНОВКИ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ КЛЕЕВЫХ СОСТАВОВ УНК-2

Назначение

Установка УШС-2 предназначена для нагнетания клеевых составов в ■вы и трещины строительных конструкций. Установка может приценяться также дл'т нагнетания воды, окситарпенового растворителя иди файлового опирта лод да-лением при проверке оообщаемооти шеуцеров о трещи-* ка»и.

Технические данные

Максимальное рабочее давление,    атм............... 250

Наибольший рабочий обвей емкости для клоп, л.............0,75

Габариты, им:

длина ................ 680

ширина................ 380

высота (беа    шланга)...,.............. 650

Вео ({беа маола), кг.......... 48

Принцип работы

Установка (см.рио.1 основного текста Рекоивядаций)подаех клей под необходимым давлением, выдавливая его из гибкой емкости, помеденг ной в цилиндр, маслом, нагнетаемым под поршень с по"ощью наоооа. Цилиндр предварительно полностью заполняется маслом; для выпуске воздуха в момент заполнения предусмотрена запорная игла. Для установки резиновой емкости крышка сделана оъемной (на резьбе).

Для ограничения объема выдавливаемого клея (оохренения Целости емкости) ход поршня ограничивается путем сброса маола череа клапан при упоре тарелки в гайку.

Расстояние а , определяющее количество расходуемого шея .регулируется гайкой.

Длю возврата поршня в исходное г'лоленгэ установлена прумина. К подсоединяемому к инъектору гибкому шлангу укрепляется предохранительный oreржень, который предназначен для устранения возможности перекрытия отверстия в штуцере стенкой емкости (между внутренней стенкой штуцера и предохранительным отержнем образуется кольцевой вазор).

18

Давление в клее контролируется манометром, по доо единенным    в

маслопроводу*

Наличие насоса о ручным приводом дает возможность четко выполнять требовилия технологии нагнетания клея (подъем и поддержание давления;* Насос игеет разгрузочно-предохранительный клапан*

Подготовка установки к работе

В бак насоса валивают масло (трансформаторное или веретенное)* Работу насоса и герметичность гидравлической системы проверяют •следующим образом:

закрывают валорную иглу насоса и вентили № I и № 2; приведя насос в действие, повышают дахленив в системе до 1,25 рабочего, т*е. максимально допустимого при инъецировании*

После Ю-минутной выдержки давление сбрасывается запорной иглой насоса. 8атем проверяется рабо^та ограничительного устройства*

При снятой крышке, закрытых игле насоса и вентиле Н? 2 и открытом вентиле te I под поршень подается масло до срабатывания клапана.Открывается запорный вентиль насоса и масло пружиной сбрасывается в бачок насоса* Поршень должен вернуться в исходное положение (до первоначального значения величины а).

Затем проверяют шланг, предохранительный стержень и запорную иглу инъектора, каналы и отверстия в них должны быть свободными.

В гибкую емкость (п отверстие диаметром около 20мм) устанавливают штуцер; место соединений уплотняется гайкой через шайбу с прокладкой двух резиновых шайб* В качестве емкостей могут быть использованы резиновые мячи наружным диаметром 80 * 115 мм (для Обеспечения зазора между емкостью и цилиндром, внутренний диаметр которого равен 12и мм)* Емкость не должна иметь проколов, трещин, надрывов и т.п. Еа герметичность проверяют путем погружения в воду; перекрывают отверстие в штуцера, и емкость обжимают руками* Емкости нельзя использовать, если в ней имеются остатки отвердевшею клея, уменьшающие ее эластичность* Штуцер (с емкостью) ввертывают в крышку*

Проверяют уровень масла в цилиндре (он не должен быть выше отверстия в стенке цилиндра) и ввертывают крышку в цйлиндр* При этом вначале следует небольшим усишем посадить манжету крышки в цилиндр от упора заглушки в резьбу.

Регулировочная гайка устанавливается в положение, при котором величина а позволит вытеснить объем кл~я, равный объему W резиновой емкости, уменьшенному на 100 + I5U сц³

fffi S - площадь поршня * разьая ЦБ см^.

Например: резиновая емкость имеет внутренний диаметр, равный ДО мм, т.в* v * 700 см^а;

а< 3SSLZJS& ИЗ

Порядок работы

Через ю»уцер крышки емкость заполняется клеем»

При открытых вентиле rte 2, запорной игле инвертора и закрытых вентиле и запорной игле насоса масло нагнетается в цилиндр до ого появления в отверстиях иглы» При этом клей не должен выдавливаться из емкости. Если же клей выдавливается, следует яроверить, имеется лк вазор между резиновой емкостью и цилиндром, а также яе засорена ли запорная игла инъекторв*

Запорная игла ияъектора,вентиль № 2 закрываются*!* таком положении они остаются до тех пор, пока не воэникает необходимость снятия с цилиндра крышка*

Шланг Подсоединяется к шву (или трещине)* & штуцеру крышки подсоединяемся гибкий выпь*¹, к которому со стороны инъектора прикреплен на резьбе предохранительный стержень*

Открыв вентиль I и нагнетая масло насосом,подают клей в шов (трняшну). По изменению величины а судят о расходе клея.

По окончании нагнетания давление сбрасывается (открывается запорная игла насоса), гибкий шланг отсоединяется от шва* После этого сразу же запорная игле кесоса закрывается, чтобы воздух не всасывался в шланг и резиновую емкость, так как поршень при открытой игле под влиянием пружины стремится вернуться в прежнее положение и создает вакуум.

Гибкий шланг подсоединяется к следующему месту шва, и нагнетание продолжается*

При израсходовании порции клея ( ct = О и давление автоматически сбрасывается) открывается игла насоса, снимается гибкий шланг о крышки и заливается очередная порция нагнетаемой жидкости.

Шланг устанавливается на место, подсоединяется к шву, закрывается игла насоса и нагнетание продолжается*

Уход

По окончании инъекционных работ вентиль и запорную гглу инъек-тора открывают, а крышку выворачивают из цилиндра медленно и осторожно, так как из-за образования вакуума реанноаая емкость может отсоединиться от штуцера и клей попадет в цилиндр*

2D

ПРЕДИСЛОВИЕ

Восстановление монолитности бетона осуществляется ва рубежом путем нагнетания в трещины полимерных материалов,чаще всего клеев ни ос Иове эпоксидных смол. В литературе приводятся отдельные примеры won- , эования подобного способа ремонта железобетонных конструкций и в uи чеотвенной практике. Результаты натурных испытаний сооружений поел.: *. ремонта путем инъецирования эпоксидного клея, а также результаты т питаний опытных инъецированных балок статическими и динамическими пт руэками свидетельствуют 00 эффективности этого способа. Однако имею * щаяся информация об опыте инъецирования трещин разноречива, не раскрывает сути основных конструктивных и технологических приемов и деталей и поэтому не может служить достаточно полным материалом для проведения работ по восстановлению монолитности бетона в сооружениях.

Киевская лаборатория Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства (ЦН1ДВД при Мостострое tele 1964 г. проводила исследования по восстановлению монолитности бетона, позволившие разработать и внедрить на ^яде объектов транспортного строительства инъекционное оборудование, способ подсоединения к трещинам, технологию герметизации и инъецирования, а также выбрать состав эпоксидного клея на основе компонентов, выпускаемых отечественной промышленностью.

Рекомендации составили инженеры И.Б.Ройзман, A.T# Шамрай и Й.Л.Лобков ва основе научно-технического отчета ЦНЬШСа " Предложения по восстановлению монолитности бетона в случаях образования трещин при изготовлении и эксплуатации пролетных строений”, раосмотрены в Техническом управлении Министерства транспортного строительства и согласованы о Главмостостроем, Главотройпроиом и отделом охраны труда ЦК профсоюза рабочих железнодорожного транспорта.

Рекомендации могут служить дополнением к "Указаниям по защитэ ох ,коррозии и заделке повреждений бетонных и железобетонных конструкций мостов", утвержденным Главным управлением пути ШБ 5/1У - 1966 г* Рабочие чертежи установки для нагнетания клеевых составов УНК-2 можно получить в Киевской лаборатории ЦНИИСа (г.Киев -83, ул.Тарасов-окая, 6, Мостострой № X, КиевНИЛ ЦНЙИОа).

Замечания и предложения прооим направлять по адресу: г. Цоокв», й-329, Игарский проезд, 2, ЦНЙЙС.

Замдиректора ЦНИИ Руководитель отделения

3

ВВЕДЕНИЕ

II а г н е I а т a i в н а я установка. Одним из наиболее важных вопросов исследований» проведенных Киевской лабораторией ЦНИИСа, явилась разработка конструкции аппарата для производства инъекционных работ о помощью эпоксидного клея*

На основании имеющегося опыта инъецирования цементными растворами с учетом специфических особенностей работы с быстротвердеющими к нерастворимыми клеевыми компаундами при ремонте железобетонных конструкций в различных условиях (включая работу по ремонту на мостах в условиях эксглуатаци*) были сформулированы следующие требования к конструкции аппарата:

исключение контакта клея с движущимися деталями нагнетательного устройства;

возможность быстрой и удобной очистки инъектора от остатков клея как после онончслия работы» так и при вынужденных перерывах в процесс се инъецирования;

простота и надежнооть эксплуатации в полевых условиях; обеспечение надежного контроля давления в клее; возможность нагнетания» кроме клея, маловяаких жидкостей (например, воды и окситерпенового растворителя)для контроля и обеспечения оообщаемости штуцера с трещинами;

возможность создания давления 100-150 атм;

наличие в гидравлической системе по требованиям техники безопасности надежно работающего разгрузочно-предохранительного клапана;

возможность плавной подачи клея под давлением небольшими порциями. Учитывая» что в аналогичных условиях наиболее высококачественное инъецирование цементными составами достигнуто при использовании аппаратов с ручным приводом и что объем клея при инъецировании трещин весьма мал, следует и в этом случае ориентироваться на ручной привод;

Йозможность эксплуатации установки при небольших порциях затворенного клея*

Известные конструкции устройств для нагнетания жидкостей не отвечают в поДной цере поставленным выше требованиям. Как показывает опит, некоторыми из известных конструкций насосов можно пользоваться лишь в лабораториях, другие использовались в опытном порядке при определенных условиях (например, при значительных по ширине раскрытия трещинах, когда не требовалось создавать большое давление). Так например, описан опыт инъецирования трещин в небо; эших образцах в лабораторных условиях с помощью медицинского шприца. Так же было заинъе-цирозгно несколько трещин спортивного бассейна раскрытием 1,5+ 2 мм*

В обзоре опыта применения эпоксидных компаундов з железнодорожном строительстве в США приведен случай, когда при ремонте железнодорожной эстакады в Лос-Анжелесе для создания давления при инъецировании широких трещин применялся инертный газ под давлением около бати, В иных случаях попытка применения устройства, в котором клеющая жидкость контактирует о движущимися чаотями аппарата, была связана с тем, что сильная прилипаемость* полимерного состава к рабочим частям турбины и диффузора требует ежедневного трудоемкого демонтажа ротора и большого количества растворителя для промывки” [в] *

В опытном порядке МЙЙТ применял для инъецирования шестеренчатый насос, но при длительной остановке влей отвердевал в ииъенторе. Промывка инъектора,, в котором в качестве нагнетателя использовался шестеренчатый насос - операция трудоемкая. К недостаткам шестеренчатого наооса относится также невозможность создания им давления в мало-вязких жидкостях (воде, окоитерпеновом растворителе), необходимого для контроля сообщаемости между штуцерами и трещиной*

При разработке специального инъектора Уйй-2, подробно описанного в приложении I, были учтены перечисленные выше основные требования к конструкции. Поэтому У НК-2 хорошо зарекомендовал себя в производствен вых условиях.

Подсоединение к трещинам. Кроме конструкции UhieKTopa, разработаны технология герметизации и инъецирования и два способа подсоединений к трещинам;

а)    установка нр клею штуцеров в подготовленные для них отверстия в местах трещин;

б)    приклеивание специальных приспособлений к поверхности бетона над трещинами,

В Рекомендациях второй способ подсоединений не помещен, так как при давлении сверх 70 атм (при нагнетании воды) происходит выкол по бетону. Этот споооб как более простой может быть применен для широких трещин, когда при инъецировании не требуется создавать высокое давление.

Конструкция штуцеров разработана в вид*- трубой о наружной резьбой по вое# их длине для лучшего ааанкермвания в бетоне и подсоединения гибкого шланга инъектора.

Сверла о победитовой напайкой, выпускаемые промышленностью для сверления в металле, .оказались малопроизводительными: оыстро затудоя-диоь кромки напайки, плохо удалялась из отверстия пыль. Затиранию сверла способствовал его одинаковый по всей длине диаметр.

Используя специально сконструированные сверла при сверлении отверстий глубиной около 60 мм в сухих стыках сборных опор моста, одним сверлом до повторной заточки удавалось сделать 50 отверстий

5

в течение I ч. Сверлить отверстия в сухих стыках обычно легче, чем в Трещинах, в которых сверло часто попадает на щебень.

Глубина овер~енил в ботоне была выбрана по данным экспериментов равной 55-6U мм,при этом длина заделки штуцеров .равная 45-50 мм.давела возможность создавать давление в клее до 160-250 атм (взрывание штуцеров происходило вместе с окружающим участком бетона). Для крепления штуцеров применяли эпоксидный клей о наполнителем - цементом.

С целью получения кзюя нужной жизнесттосооности количество отвер-дителя в составе менялось в зависимости от наружной температуры.

Для получения клея консистенции густой пасты, удобной для заделки Штуцеров, цемент ввгдили в количестве, также зависящем от температуры*

Одна :з важных операций, влияющих в дальнейшем на полноту заполнения клеем полости трещин (шва),- проверка и обеспечение сообщае-мости штуцеров о трещинами. Для увеличения участка оообщаемости штуцеров о трещинами перед штуцерами оставляют высверленный канал длиной Ьколо 10 мм. Однако после сверления трещина в самом отверстии обычно Не видна, так как она плотно заполняется пылью при сверлении* Поэтому виэусльно нельэя определить, совпало ли отверстие с трещиной или швом в глубине бетона. Гэоле установки штуцеров такнь нет уверенности в том, Ч"0 клей не перекрыл трещину или отверстие в штуцере.

Контрольное нагнетание воды в штуцеры на первых же опытных образцы* покгзало, что вода под давлением очищает трещину от пьши .обеспечивая тем самым np.i инъецировании возможность проникновения более вязкой жидкости - эпоксидного клея. Одновременно при контрольном нагнетании воды (или другой иалоъязкой ~идкооти, например окситерпено-вого растворителя) можно определить сообщаемость штуцеров с трещиной (вода появляется в трещине рядом, у штуцера) и при необходимости принять рыление о дополнительных подсоединениях в тех местах, где вода не обнаруживалась.

Опыты показали, ч~о вода при давлении, превышающем 60 атм, Иногда нарушает герметичность заделки штуцера и поэтому давление не Должно быть больше 50 атм. Вода, поданная в трещину или шов, через непродолжительное время уже не обнаруживается, так как полностью впитывается в бетон.

Герметизация трещин. G целью создания условий для нагнетания эпоксидного клея под давлением сяедовгло разработать способ герметизации трещин (швов) по периметру. Известные способы герметизации о помощью наклеиваемых лент или путем заполнения эпоксидным компаундом узкого паза, который прорезается в бетоне вдоль трещины, весьма трудоемки. Для создания надежной герметизации были

6

проведены эксперименты по образованию клеевой планки внутри грешны и шва* Учитывая, что клей смачивает бетон* проверили, как гяубо-ко за счет капиллярных сил. в трещину (шов) могут проникнуть клеи различной вязкости» Первые эксперименты по герметизации выполнялись на сухих стыках* Для этого были использованы бетонные образцы сечением 20x20 н 85x85 си* изготовленные прйбетонированием одной половины каждого образца к отвердевшему бетону другой и обжатые до напряжения ЮО кп/сц²* Клей различного соотава многократно наносили жесткой кистью по всему периметру стыка (образцы устанавливали так» что стык располагался в вертикальной плоскости)»

К исходу времени жизнеспособности клея стыки разбирали и осмат -ривали. Осмотр образцов показал_# что клей проникает внутрь стыка со всех четырех граней на глубину 1-5 ом»

Наиболее рациональным оказался эпоксидный клей о 10% окситарпе-нового растворителя.

Как выяснилось при герметизации трещин, подобранный оостав клея проникает на различную глубину в зависимости от величины раскрытия трещин и может достигнуть глубины"заделки штуцеров для инъецирования, что недопустимо. Поэтому для трещин раскрытием более 0,3 мм добавляли цемент в количестве до 250 весовых частей*

В производственных условиях состав клея для герметизации следует корректировать (по количеству цемента и полиэтиленполиамина), так как его вязкость зависит от температуры. Вязкость клея должна быть та^ой, чтобы при первом нанесении клей втягивался в трещину, а после второго (примерно через 0,5 ч после первого нанесения) на трещине оставались ровная пленка.

Герметизацию эпоксидным клеем можно применять для надежной гидроизоляции сухих стыков и трещин, если исключается их дальнейшее раскрытие, По разработанному Киевокой лабораторией ЩШСа способу в 1965 г» была осуществлена как самостоятельная операция герметизация сухих стыков сборных арочно-консольных пролетных строений моста метро в г.Киеве~

Инъецирование. Вое перечисленные выше операции предшествуют непосредственному процессу инъецирования. Полнота ваполнечия долости трещины (стыка) в большой мере зависит от вязкости клея* Следует обратить внимание на то, что хорошее качество работ по инъецированию мож** быть достигнуто при минимальной вязкости клея и различном но велИмн? шаге штуцеров в зависимости от ширины расдрыпя трещкч. 0шибочм1»|*|| едедуех считать рекомендации о подборе клея различной вязкости для трещин разного раскрытия.

Для инъецирования был выбран клей аз компонентов отечественного изготовления: смолы ЭД-5 (100 весовых частей), полиэтиленполиамина (10 t 15 весовых частей) и окситерпенового растворителя (40 весовых

?

частей). Выбранный состав обладает рядом денных свойству среди кото -рых первостепенное значение для высококачественного инъецирования имеет низкая вязкость: P00-4GG онз вместо 4000-20000 опз у других эпоксидных композиций.

Свойства клея с окситерпеновым растворителем исследовались в ЦНМСКе и МИИТе, по д&лнын которых следует у что адгезионная и когезионная прочность клен превышает прочность бетона марки "SOO" ₉ а испытания на ускоренное старение показали * что вплоть до 100 цгклов прочность клея практически не изменилась. То до относится к образцам,подверженным в течение 12 месяцев атмосферным воздействиям.

Окси.эрпеновый разтпоритель,    активный    растворитель    »хи-

мически взаимодействует с компонентами клен, одновременно он является модификатором смолы. В то время как реактивных растворителей (ацетона у ксилола« бензина и др.) может иыть не более 25% от веса смолы, окси-терпеновый растворитель хорошо совмещается со смолой (может составлять до 50% от веса смолы), что лозюляат значителен) уменьшить вязкость клея, увеличить его жизнеспособность и получить ряд других преимуществ.

При инъецировании трещин и швов в производственных условиях отрабатывался требуемый шаг отверстий для штуцеров, который зависит от величины раскрытия трещин и '«яакости клея. Следует считать оптимальными при выбранном составе клея расстояния между штуцерами от 15 до 50 ом.

Инъецирование производилось путем последовательного присоединения к штуцерам ииъектора с гибким шлангом. Нагнетание проводилось, как правило, во вое установленные штуцеры. При появлении клея в других штуцерах их временно закрывали заглушками. Нагнетание клея прекращали при достижении давления, равного 100 атм, или при поорыве герметизаций и вытекании клея.

При инъецировании трещин о раскрытием, превышающим 0,1 мм, и наличии сообщаемое» итудерев с трещиной клей появлялся, как правило, в рядом расположенных итуп^рах. По этому признаку можно контролировать качество инъецирования. В трещинах раскрытием менее 0,1 мм, как правило, не удавалось добиться появления клея в рядом расположенных штуцерах.

Следует отметить, что в гидросистеме инъектор - гибкий шланг -полость трещины во всех без исключения случаях инъецирования как в лабораторных, так ь в производственных условиях наиболее слабым местом оказывалась герметизация, что вполне естественно. Чаще всего она нарушалась в месте установки штуцеров, реже - по контуру трещины вблизи штуцеров. Чтобы предотвратить это инъецирование прекращали при давлении , равном I0C атм. Бывали случаи прорыва герметизации и при менъ-

8

них давлениях (при недоброкачественном ее выполнении).

Проведанными в Киевской лаборатории ЦКИИСа испытаниями образцов на сдвиг определено, что клей инъецирования достигает практически полной прочности черев 10 суток выдерживания при температуре 18-20°.

К моменту составления настоящих Рекомендаций разработанные оборудование и технология работ.подверглись проверке в производственных условиях, что послужило основой для их доработки и усовершенствования* Работам по инъецированию обычно предшествовало обследование конструкций и комиссионное решение о применении эпоксидного клея, принимаемое строительной и проектной организациями, заказчиком или заводской инспекцией* Так было осуществлено инъецирование стыков при сооружении сборных опор мостов, реконструкции республиканского стадиона в г.Киеве, а также при инъецировании трещин в балках пролетных строений, наготовленных заводами ШШС*

В заключение следует отметить, что качество работ по восстановлению монолитнооти бетона путем нагнетания в трещины (стыки) эпоксидного клея после окончаыияи инъецирования трудно поддается контролю и исправлению. &сокое качестве обеспечивается в самом процессе работы, если ее выполняют аккуратные исполнители и применяется достаточно отработанное оборудование и практически проверенная технология проиезод^ стза работ*

I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

I* Настоящие Рекомендации можно использовать при проведении работ по восстановлению монолитности бетонных и железобетонных конструкций мостов и других сооружений путем нагнетания в трещины и неплотности полимерных материалов (например, эпоксидного клея).

2* Состав клея, технология инъецирования и оборудование, приведенные в Рекомендациях,позволяют инъецировать трещины и неплотности с раскрытием более 0,1 мы.¹)

3. Применению Рекомендаций в каждом конкретном случае должно предшествовать принятие решения об инъецировании клеем* Это решение принимается на основании изучения причин появления трещин или неплотностей и оценки их влияния не прочность и долговечность сооружения,

8 принятом решении должны быть намечены время и условия выполнения инъекционных работ (очередность инъецирования, наличие иги о: эут~ ствие поотояыной и временной нагрузок, выполнение работ до иди выохз

Для инъецирования трещин меньшего раскрытия требуется менее ъл? кий состав.

1

Авторское свидетельство № 230088¹

14

Иногда клей не вытекает из штуцера, но его появление можно зафиксировать щупом.

15