Торкрет бетон – особенности производства сухим и мокрым способами, подготовка раствора и нанесение на поверхность

Торкрет бетон – особенности производства сухим и мокрым способами, подготовка раствора и нанесение на поверхность

Технология торкретбетона не является новинкой, она используется в строительных работах достаточно давно. Но, в последнее время интерес к ней значительно возрос. В статье расскажем о ее особенностях и применении.

Нанесение торкрет бетона на вертикальную плоскость

Торкретирование бетона представляет собой послойное нанесение бетонных растворов под большим давлением, в результате чего:

• обеспечивается плотное взаимодействие подготовленной поверхности с частицами состава;
• заполнение трещин, мелких пор и пустот.

Технология работы

Технология работы с торкрет-бетоном выделяет два метода торкретирования: сухой и мокрый. Выбор необходимого зависит напрямую от того, какие задачи были поставлены, от способа доставки или подготовки бетонной смеси и от рабочего оборудования.

Сухое торкретирование характеризуется подачей на сопло сухого материала (в основном речь идет о сочетании цемента с наполнителями). По отдельным шлангам под высоким давление поступает вода. В распылителе она смешивается с сухими веществами, образуя раствор необходимой консистенции.

Преимуществами данного метода являются:

Принцип работы торкрет-установки (мокрый способ).

• оборудование легко в обслуживании и эксплуатации;
• возможность подачи материала на расстоянии;
• поверхность, которую будут обрабатывать, не нуждается в грунтовке;
• улучшение межслойной сцепки и адгезии;
• возможность создания слоя 60 мм;
• повышение производительности.

Недостатки сухого торкретирования:

• для создания правильных пропорций веществ требуются квалифицированные работники;
• материал имеет способность отскакивать;
• участок работ из-за специфики метода излишне загрязняется, и повышается уровень запыленности.

Мокрое торкретирование отличается от предыдущего тем, что на сопло распылителя поступает уже готовый материал (бетон). Подается раствор при помощи специальных рукавов ровным потоком под давлением бетононасоса (или под потоком разреженного воздуха).

Данный метод имеет множество преимуществ:

Принцип работы торкрет-установки (сухой способ).

• материал практически не отскакивает от поверхности;
• бетонная смесь имеет однородный состав;
• минимальное пылеобразование, что способствует работе в небольших, а также закрытых помещениях;
• остатки раствора можно использовать для других видов работ;
• после бетонного слоя есть возможность финишной затирки.

• максимальная толщина слоя 30 мм;
• низкая скорость подачи раствора на поверхность;
• сложности с обслуживанием торкрет-оборудования после работ;
• низкий уровень маневренности;
• возможность применения только коротких рукавов для подачи раствора.

Для создания идеального торкрет-бетона необходимо соблюдать правильные пропорции. Сухая составляющая бетона включает в себя цемент и песок. В зависимости от поставленных задач и основ конструкции, данные материалы смешиваются в пропорциях 1:3 или 1:4 (соответственно). Для получения лучшего результата, помимо правильного соединения ингредиентов, необходимо использовать раствор незамедлительно после его приготовления (максимальная отсрочка — 3 часа). Иначе материал начинает застывать и частично превращается в комки, теряя при этом свои качества.

Для улучшения характеристик бетона в раствор часто добавляют пластификатор. Однако есть главное правило, которое обеспечивает качественную сцепку составляющих: добавки в жидком виде предварительно разбавляются с водой, а порошкообразную форму мешают с сухой смесью.

Области применения

Торкретирование бетона имеет обширные сферы применения и используется как в промышленном, так и гражданском строительстве. Часто эта технология используется:

1. При строительстве тоннелей и в горнодобывающей промышленности для крепления горных пород.
2. При строительстве котлованов под фундамент, подвальных помещений, опорных приспособлений для мостов, автомобильных и железнодорожных развязок.
3. При ремонте или реконструкции бетонных и железобетонных конструкций. Можно проводить их усиление или замену разрушившегося бетона.
4. В различных промышленных процессах, связанных с использованием высокой температуры, так как торкрет-бетон выступает в качестве огнеупорного и износостойкого материала.
5. Для герметизации и жароустойчивости здания.
6. Для сооружения систем водоснабжения, например резервуаров или водонапорной башни.
7. Для укрепления грунта под неустойчивыми или заземленными конструкциями.

Этот способ применяют в домашних условиях при проведении ремонтных работ, но для этого нужны компрессор и специальный ковш для закладывания раствора. Процесс выполняют лишь на небольшом расстоянии от поверхности.

Способы торкрета

Напыление цементного раствора осуществляется с применением таких методов:

• сухим;
• мокрым.

Выбор оптимальной технологии делают с учетом типа установки, порядка подготовки смеси, текущих задач. Сухое распыление предполагает применение сухого цемента с разными добавками. Из шланга при этом под давлением будет подаваться жидкость. Смешение рабочих фаз происходит внутри устройства распыления, там же замешивается раствор оптимальной густоты. Сухая методика сравнительно простая в плане реализации, позволяет добиваться повышенных показателей межслойной адгезии, предварительной грунтовки не требует. Но, чтобы получить требуемый результат, нужно обеспечить максимальную чистоту на объекте, иметь опыт в сфере торкретирования.

При мокрой методике на сопло подают готовые растворы. Бетононасос под давлением подает рабочую смесь через шланг. Однородность рабочего раствора высокая, работать с готовым материалом просто, технологию можно использовать в условиях закрытого пространства. Сложная обработка не требуется, хватит обычной затирки. Минусы способа – сложность чистки устройства, длительность процесса распыления, небольшая толщина пластов.

Этапы торкретирования ↑

Торкретирование и получение качественного слоя материала предполагает точное следование технологии. Ее нарушение грозит плохим сцеплением с поверхностью, образованием раковин и пустот в материале, повышенным расходом состава.

Процесс включает в себя подготовительные этапы, собственно нанесение и завершающие работы.

Подготовка поверхности ↑

Правильная подготовка поверхности к нанесению торкрет-бетона обеспечивает максимальную адгезию. Она включает следующие стадии:

• Обрабатываемую поверхность очищают от грязи, пыли, масляных и мазутных пятен. При ремонте избавляются от краски, слоя штукатурки, ветхого и разрушающегося бетона. Для этого применяют пескоструйный, гидродинамический или гидроабразивный методы.

• Оголенную арматуру очищают от ржавчины.

• Поверхности придают шероховатость с целью повышения прочности сцепления торкретного слоя с основанием.

• Узкие раковины и щели разделывают, края затирают для снижения «отскока». Крупные трещины и выемки заделывают ремонтным составом.

• Если устраивается армирование, то сетки с крупными ячейками (от 100 мм) устанавливают сразу. При меньшем размере ячеек сетку утапливают в первом слое торкрета.

• Устанавливают маяки для контроля толщины наносимого слоя.

• Завершающий этап подготовки поверхности – водяная очистка под давлением и смачивание. Процедура удаляет пыль, несвязанный песок, микрочастицы бетона, осколки и смачивает поверхность. Проводят водяную очистку непосредственно перед нанесением торкрет-бетона, чтобы обрабатываемое основание пребывало во влагонасыщенном состоянии.

Внимание! Торкрет наносят только на увлажненную поверхность, так как иначе происходит отсасывание воды от слоя свежеуложенного материала. Это значительно снижает прочность торкрета.

Подготовка смеси ↑

Песчано-цементный состав с дисперсными включениями, наносимый на поверхность под высоким давлением, получил название торкрет-бетона. Основные его составляющие – вяжущий компонент (цемент, портландцемент) и заполнитель (песок, каменная крошка, гравий, щебень).

Отличительная особенность торкрет-бетона – это ограничение на размер фракций наполнителя. Он не должен превышать 8 мм. «Сухой» метод позволяет наносить набрызг-бетон, содержащий частицы размером до 25 мм.
Состав торкрета может содержать химические и минеральные добавки для придания бетону дополнительных свойств – ускорения твердения, пластичности, стабилизации и других. Иногда добавляют фибры – волокна для микро армирования бетона.

Смесь для нанесения готовится в соответствии со следующими требованиями:

• Пропорции массы цемента и песка определяют из условий эксплуатации обрабатываемого объекта. При наличии ударных нагрузок и факторов, способствующих механическому и абразивному износу, истиранию, на 1 часть цемента берут 3 части песка. Если предполагается только атмосферное воздействие, то соотношение компонентов будет 1:4.

• Добавки в бетонную смесь вводят следующим образом – при «сухом» нанесении их смешивают с основным составом, при «мокром» – растворяют в воде перед приготовлением раствора.

• Смешивание проводят локально или централизовано. На месте состав готовят в следующих случаях:

1. время, необходимое на транспортировку и нанесение на поверхность, превышает три часа;
2. он содержит дополнительные добавки или цемент, склонный к быстрому схватыванию.

• Смесь перед нанесением пропускают через сито. Для приготовления торкрет-бетона используют сетку с ячейками не более 8 мм, для набрызга – 25 мм.

• Готовую массу хранят не более 3 часов – за это время ее необходимо полностью использовать. Длительное хранение грозит застыванием раствора или слеживанием цемента и образованием комков сухой смеси.

Внимание! Запрещено использовать для замешивания торкрета отходы материала, образующиеся при «отскоке».

Процесс нанесения ↑

Торкретирование проводится, когда температура воздуха и самой конструкции не ниже +5°С. Большое влияние на эксплуатационные и физико-механические характеристики получаемого материала оказывают параметры режимов нанесения. Это давление в шланге, водоцементное отношение, скорость вылета состава из сопла, расстояние от сопла до поверхности.

Техника нанесения торкрета на поверхность имеет свои особенности и требования.

• Торкрет наносят на поверхность послойно. В первый заход сопло располагают на расстоянии 0,8-1,5 м от основания. Формирование последующих слоев проводят с расстояния 0,2-0,5 м, так как эффект отскока значительно снижается.

• Сопло при нанесении торкрета непрерывно перемещают равномерно по спирали, при этом держат его строго перпендикулярно плоскости обработки. Допускают небольшие отклонения от прямого угла, чтобы равномерно заполнить глубокие раковины и пространство за арматурной решеткой.

• Давление в системе устанавливают в соответствии с техническим заданием. Оптимальный рабочий режим лежит в промежутке 0,4-0,5 Мпа, скорость вылета – в диапазоне 100-170 м/с.

• Время выдержки между напылением слоев состава, не содержащего добавок, – 2-3 часа. При включении пластификаторов оно снижается до 20-40 минут.

Важно! Образовавшийся отскок необходимо убирать по мере обработки сразу. Избавиться от схватившегося материала будет сложно.

Завершающие работы ↑

Сразу по завершении работ и при длительных простоях оборудование промывают и продувают воздухом. Готовое покрытие увлажняют в течение недели, начиная со следующих после нанесения суток. Если окружающая температура ниже +5˚С, то увлажнение не проводят.

Процесс набрызга осуществляется в три стадии

Подготовка смеси или раствора

Соотношение цемента к песку варьируется в зависимости от эксплуатационных требований к поверхности. При механическом токретировании эта цифра составляет один к трем, а при атмосферном — один к четырем. Набрызг бетон создается из смеси со строгими пропорциями ингредиентов. Главные составляющие — цемент с песком — берутся в пропорции 1 : 3 при механическом набрызге или 1 : 4 при атмосферной обработке.

Чтобы получить качественное покрытие, важно правильно соединить все компоненты и использовать готовый раствор в течение трех часов. В противном случае бетон станет застывать, образуются комки, следовательно, снизится качество получаемой поверхности. Часто в раствор торкретбетона добавляют пластификатор. Здесь важно учесть два фактора:

• жидкая добавка добавляется в раствор только после предварительного ее разведения с водой;
• сухой состав предварительно смешивается с сухим бетоном и песком.

Вернуться к оглавлению

Очистка рабочей поверхности

Перед торкрет цементированием основа очищается от штукатурки, следов краски, пыли, грязи, масла. Для этого подойдет пескоструйный, гидроабразивный или гидродинамический способ. С железной арматуры нужно убрать следы ржавления. Для увеличения адгезии допускается равномерная шероховатость рабочей плоскости. Щели следует затереть, чтобы уменьшить возможность отскока бетона. Рабочую плоскость следует продуть разреженным воздухом и промыть водной струей при давлении 0,3 МПа.

Для более равномерного распыления рекомендуется использовать маячки. Для укрепления торкрет-бетонного слоя допускается армирование сеткой с размером ячеек 10 см. Если армирующий материал имеет меньшую величину ячеек, сетку нужно закрыть первым шаром торкретбетона.

Напыление

Напыление торкрета осуществляется послойно. Толщина пластов варьируется между 0,5 и 0,7 см. Эта величина зависит от вида раствора, расположения обрабатываемой плоскости, способа нанесения бетона. Толщина 0,2—0,5 см считается достаточной, однако, и ее наносят в два пласта. Высота контролируется маячками или щупом.

Подавать бетон нужно круговыми движениями с углом между соплом и плоскостью 90˚. Незначительное отклонение от этой величины допустимо при обработке пространства между поверхностью и арматурной сеткой, глубоких рытвин и щелей. Слои должны ложиться горизонтальными полосами с отступом от поверхности в 100 см. Покрывать следует сразу всю площадь, обрабатывая линии стыка с соседними полосами с напуском в 20 см.

При использовании чистых цементных смесей без добавок второй пласт наносится через два часа. В этом случае допускается уменьшение расстояния до поверхности к 80 см ввиду снижения величины отскока частиц. Время сушки первого пласта сокращается к 20 минутам при использовании жидкой смеси с пластификаторами для обработки горизонтальной конструкции, к 40 минутам — для подачи на потолки. Образовавшийся отскок следует сразу же убирать, пока он не схватился.

Готовое торкрет покрытие нужно увлажнять спустя сутки в течение одной недели при условии окружающей температуры выше 5 ˚С. Оборудование следует промывать водой и продувать воздухом от следов бетона сразу же по завершении работ или при простоях.

Сферы применения торкретирования

Монолитные элементы и конструкции – одна из возможных областей применения торкретирования бетона, при этих работах с одной стороны армирующей конструкции монтируется опалубка, а с противоположной стороны находятся подающие раствор трубы, через которые, непрерывно подается бетон. Нанесение бетона при торкретировании происходит слоями и как результат, получается бетонная конструкция, монолит, хорошо переносящая механическое и агрессивное воздействие. Сложные профили и поверхности – арки, чаши, выпуклые, вогнутые – все это не проблема, при использовании технологии торкретирования.

Еще одной распространенной сферой использования остается ремонт зданий и сооружений, методом торкретирования – бетон, поступающий под давлением надежно проникает и заделывает все трещины, сколы, поры. Торкретирование уже имеющихся конструкций значительно укрепит их и увеличит срок службы.

Работы, при которых чаще всего применяют торкретирование:

— укрепление сводов тоннелей, метрополитенов, шахт;

— ремонтные работы на уже имеющихся конструкциях, с нанесением верхнего уплотняющего слоя для увеличения прочностных характеристик;

— укрепление грунтов при земляных работах;

— увеличение прочности и изоляции фундаментов;

— устройство на поверхности морозостойкого, огнестойкого и водонепроницаемого покрытия;

— при возведении зданий со сложными архитектурными формами.

Состав торкрет смеси

Все основные исходные материалы, необходимые для изготовления торкрет смеси, должны храниться в закрытом помещении, которое соответствует требованиям влажности. Для приготовления стандартных растворов используются вяжущие вещества, вода, модифицирующие добавки и заполнители. Рассмотрим каждый вид компонентов индивидуально.

Вяжущие вещества

В качестве вяжущего вещества используется обычный портландцемент и различные его виды. В частности, шлакопортландцемент, сульфатостойкий цемент и белый портландцемент. Данное сырье должно соответствовать установленным гостам, так как является основой конечного материала, и от его качества зависят свойства бетона.

Заполнители

Торкретирование бетонной смеси оптимально заполнителями мелкой фракции из таких материалов, как гравий или щебень. Используется отсев такого сырья, чтобы получить мелкую фракцию. Также широкое распространение получил кварцевый песок и другие легкие заполнители. Максимальный размер фракций может быть разным, в зависимости от технических возможностей используемого оборудования, а также конструктивных особенностей бетонной поверхности. Если ее толщина не превышает 50 мм, фракция включаемых в состав раствора материалов не должна быть более 10 миллиметров.

К заполнителям кроме максимальной фракции предъявляются и другие требования. Материалы должны иметь относительную влажность 2-7% и не более 0,5% глинистых составляющих. Нельзя использовать дробленые заполнители, потому что у них острые края. Также необходимо соблюдать фракционные пределы: не допускать, чтобы зерна менее 0,14 мм превышали 10% от общей массы раствора, а крупные зерна составляли не более 5 процентов.

Модифицирующие добавки

Химические и минеральные лигатуры добавляют, чтобы улучшить характеристики торкретбетона. Чаще всего делают добавление следующих компонентов:

• топливная зола;
• микрокремнезем;
• пластификаторы;
• пигменты, если материал используется для декоративного покрытия;
• гидрофобизирующие составы;
• стабилизаторы.

Таким образом подобрать состав можно под любой метод торкретирования бетона , но необходимо быть специалистом в данной области. Поэтому рекомендуется купить этот материал в нашей компании Каскад Бетон, предлагающей готовые строительные растворы и смеси с доставкой на объект собственным транспортом. Наша продукция изготавливается из качественного сырья на автоматических линиях с минимальным участием рабочего персонала. Это гарантирует отсутствие человеческого фактора и, соответственно, уменьшает вероятность несоответствия смесей и растворов требуемым ГОСТам.