РД 153-34.0-21.601-98 стр.9 Приложение 4

 

 


Приложение 4

 

УКАЗАНИЯ ПО УСИЛЕНИЮ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФЕРМ ПОД НАГРУЗКОЙ

 

1. Работы по усилению ферм должны выполняться после проведения всех предварительных мероприятий в соответствии со специально разработанным проектом по усилению конструкции, проектом организации работ, технологическими картами на выполнение сварочных работ и [8].

2. Все сварочные работы при усилении должны проводиться под руководством лица, имеющего специальную техническую подготовку.

К выполнению сварочных работ при усилении ферм допускаются высококвалифицированные сварщики (не ниже 5—го разряда), изучившие технологические карты на сварочные работы, прошедшие предварительный инструктаж и практические занятия по усилению конструкций.

3. Места под сварку на элементах должны быть очищены от краски, ржавчины, окалины, масла, влаги, снега и грязи до чистого металла.

4. Запрещается сборка элементов усиления на прихватках электросваркой к существующим конструкциям.

5. Сварка элементов усиления должна производиться после проверки правильности их сборки. При наложении новых швов не должны создаваться условия для появления трещин в фасонных элементах стержней. В частности, сваривать рекомендуется так, чтобы не возникали значительные сварочные напряжения. Не следует допускать пересечения сварных швов и пересечения поперечным швом места соединения основного элемента с деталью усиления; надо избегать замкнутых контуров при наложении сварных швов.

6. При усилении стержней фермы каждый последующий шов, соединяющий элемент усиления с основным элементом, должен накладываться после остывания предыдущего шва.

7. При производстве работ не допускаются удары по конструкциям. Установка элементов усиления должна производиться без насильственной подгонки.

8. Контроль за качеством сварки во всех случаях осуществляется наружным осмотром — при сдаче под сварку мест сварки после их очистки от пыли, грязи, ржавчины, в процессе сварки и после ее окончания.

9. После усиления ферм и их приемки новые элементы, сварные швы и прилегающие к ним участки существующей конструкции должны быть очищены, огрунтованы и окрашены.

10. В процессе работ, связанных с усилением конструкций, должен вестись журнал, в котором приводятся данные о выполненных работах и указываются клейма сварщиков, производящих эти работы.

11. По окончании работ по усилению ферм должны составляться приемно-сдаточные акты, к которым прилагается паспорт на усиленную конструкцию, вручаемый заказчику. В паспорте, наряду с технологическими данными, указываются требования, которые необходимо соблюдать при эксплуатации.

 


Приложение 5

 

АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИХ УСИЛЕНИИ

 

1. КОМПЛЕКС МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЗАЩИТЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КОРРОЗИИ

 

1.1. Своевременная защита стальных конструкций от коррозии в процессе эксплуатации — одно из главных условий долговечности и надежности сооружений.

Успешное решение этой проблемы должно базироваться на комплексе мероприятий, основными из которых являются:

снижение агрессивности эксплуатационной среды (общестанционной и внутрицеховой атмосферы);

выбор рациональной конструктивной формы и коррозионно-стойкого материала элементов — низколегированных сталей и легких сплавов;

выбор оптимальных типов защитных покрытий, определение способа и средств их нанесения.

1.2. Оценка состояния противокоррозионной защиты производится в соответствии с [28]. При оценке состояния защиты отмечаются причины коррозионного износа по площади поверхности элемента (в процентах общей площади) и по толщине (мм) элемента.

1.3. В случае обнаружения дефектов и повреждений противокоррозионных покрытий на 10% поверхности элементов составляется акт о необходимости ремонтных работ на данном участке.

1.4. Нанесение системы противокоррозионной защиты на конструкции должно производиться через 12ч после подготовки поверхности в помещениях и через 3 ч — на открытом воздухе при благоприятных условиях.

1.5. Противокоррозионные работы следует производить при температуре окружающего воздуха и конструкций не ниже +5°С; проведение этих работ при отрицательной температуре допускается с применением материалов и методов производства работ, обеспечивающих надлежащее качество противокоррозионной защиты.

 

2. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ

 

2.1. Выбор материалов, конструктивной формы элементов. И защитных покрытий металлических конструкций производственных зданий производить в соответствии с требованиями [6] и [29].

2.2. Агрессивность окружающей среды служит критерием, в зависимости от которого следует выбирать материал конструкций, конструктивную форму элементов и оптимальные виды защитных покрытий.

2.3. Стоимость конструкции во многом зависит от материала, из которого она изготовлена. Коррозионная стойкость сталей возрастает при введении в сплав незначительных количеств легирующих элементов.

Под действием термической обработки в некоторых средах также повышается коррозионная стойкость среднеуглеродистых и низколегированных сталей. Потери от коррозии последних несколько меньше.

Необходимо соблюдать требования [6] по предотвращению коррозии при контакте с разнородными материалами конструкций в средах с агрессивным воздействием.

2.4. В уменьшении скорости коррозии элементов существенную роль играет конструктивная форма сечения. Наиболее устойчивые к коррозии формы сечения — круглые и замкнутые профили;

2.5. Способы защиты от коррозии конструкций в зависимости от назначения последних приведены в [6].

2.6. Защитные покрытия должны иметь хорошую адгезию к защищаемой поверхности, быть непроницаемыми к средам, окружающим защищаемые элементы, и обладать стойкостью и долговечностью в эксплуатационных условиях.

2.7. По виду материалов защитные покрытия для строительных металлоконструкций могут быть классифицированы как лакокрасочные, металлические и комбинированные (металлизационно-лакокрасочные). Лакокрасочные покрытия в зависимости от вида пигмента обеспечивают барьерную, комбинированную или протекторную (электрохимическую) защиту стали.

Цинковые защитные покрытия стальных конструкций обеспечивают как протекторную, так и барьерную защиту от коррозии.

2.8. Толщину металлизационного подслоя и лакокрасочного слоя можно легко регулировать, поэтому комбинированные покрытия рекомендуются для сред с повышенной степенью агрессивного воздействия.

Преимущество металлизационно-лакокрасочного покрытия в том, что повышается адгезия и долговечность защищаемых конструкций.

2.9. Места вынужденных вскрытий защитных покрытий должны быть заделаны покрытиями того же вида.

 

3. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ

 

3.1. Подготовка поверхности под покрытие является одной из наиболее ответственных операций при производстве окрасочных работ и должна выполняться под тщательным контролем.

Перед нанесением грунтовки состояние поверхности должно проверяться ответственным лицом и отмечаться в акте скрытых работ.

3.2. Очистка поверхностей металлоконструкций от ржавчины, окалины и загрязнений должна быть произведена в основном механическими способами после предварительного удаления жировых загрязнений растворителем — бензином, уайт-спиритом.

3.3. Выбор механического способа очистки поверхности и соответствующего оборудования и инструмента осуществляется с учетом следующих факторов:

типа поверхности и требуемого качества обработки;

наличия вида продуктов коррозии, степени загрязненности и коррозионного поражения очищаемой поверхности;

размеров и конфигурации обрабатываемой поверхности;

объема и сроков выполнения работ;

максимального ограничения применения ручного труда;

условия производства работ и техники безопасности.

3.4. Применяются следующие основные методы подготовки поверхности конструкций, покрытой продуктами коррозии (окалиной или ржавчиной), независимо от степени окисленности и зажиренности поверхности по [29]:

а) очистка ручными щетками и скребками. Допускается для конструкций, предназначенных для эксплуатации в неагрессивных средах;

б) химическая очистка стальных конструкций от ржавчины. Производится специальными травильными пастами, которые наносятся с помощью пастопульта или шпателем (слоем 3—5 мм) в зависимости от толщины слоя ржавчины. Время выдержки 6—12 ч. Затем обработанные пастой поверхности тщательно промываются водой (под напором) или кистями, поверхность нейтрализуется 3%-ным раствором кальцинированной соды или тринатрийфосфата. Перед нанесением защитных покрытий поверхность должна быть высушена. Марки травильных паст представлены в [30]. Фосфатирующие пасты наносятся на поверхность кистью и выдерживаются в течение 30 мин. Затем пасты должны тщательно смываться горячей водой, а поверхность обрабатываться пассивирующим раствором хромпика (0,3%);

в) термический способ очистки поверхности стальных конструкций. Следует применять в тех случаях, когда требуется удалить с поверхности окалину, слоистую ржавчину, старую краску и различные загрязнения. Сущность термической очистки заключается в быстром интенсивном нагреве очищенной поверхности, предупреждающем отвод тепла внутрь металла за счет теплопроводности, при котором окалина растрескивается и отслаивается от поверхности металла вследствие разности их теплоемкостей и коэффициентов линейного и объемного расширения; ржавчина обезвоживается в результате удаления из нее химически связанной влаги и превращается в мелкий черный порошок, а краска сгорает. Оставшиеся рыхлая окалина и ржавчина легко удаляются проволочными щетками или скребками.

Термическая очистка ведется посредством газопламенных горелок, работающих на кислородно-ацетиленовой или кислородно-пропанбутановой смеси.

Термической очистке обычно подвергаются конструкции толщиной не менее 5—6 мм, они очищаются с помощью специальных приспособлений или с сопутствующим охлаждением;

г) очистка поверхностей с помощью механического инструмента: электрических и пневматических шлифовальных машин, молотков, иглофрез. Производится преимущественно при малых объемах работ или при обработке труднодоступных участков поверхностей;

д) механическая очистка:

песко-дробеструйный способ применяется в тех случаях, когда требуется очищать поверхность от ржавчины, окалины, старой краски. Этим способом очищаются поверхности любой конфигурации и размеров. Сущность этого процесса состоит в том, что струя песка, взвешенного в сжатом воздухе при давлении 0,4—0,6 МПа (4—6 кгс/см2), направляется с большой скоростью через специальное сопло на обрабатываемую поверхность и очищает ее. При песко-дробеструйной обработке применяются следующие виды абразивного материала: кварцевый песок, металлический песок, металлическая дробь. Очистка с применением металлического песка наиболее эффективна;

гидропескоструйная очистка применяется для обработки поверхности конструкции любой площади и конфигурации с целью очистки ее от загрязнений и продуктов коррозии при невозможности применения пескоструйной обработки. Сущность способа заключается в том, что кварцевый песок, поступающий в сопло под давлением из пескоструйного аппарата, увлажняется водой. В воду следует вводить ингибиторы коррозии (1% по массе кальцинированной соды);

гидропароструйная и гидроструйная обработка применяются для удаления с поверхности масла, нефти, пыли, загрязнений. Сущность гидропароструйной обработки заключается в том, что струя, содержащая кипящую жидкость (щелочной раствор) и пар, подается на обрабатываемую поверхность под давлением. Эффективность способов обработки поверхности повышается при применении водных составов, содержащих химические добавки, способствующие быстрому разрушению налетов и загрязнений на обрабатываемой поверхности.

Для удаления старых масляных красок используются щелочные растворы, которые наносятся ватным тампоном. Для очистки поверхностей от трудноудалимых покрытий (эпоксидных, синтетических и др.) применяются специальные смывки.

3.5. Контроль за качеством подготовки поверхности производится сравнением подготовленной поверхности с образцами-эталонами. Шероховатость поверхности перед нанесением лакокрасочных покрытий должна составлять 1—10 мк.

Полное удаление продуктов коррозии почти в пять раз увеличивает срок службы лакокрасочных покрытий.

 

4. ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ

 

По виду материалов защитные покрытия для металлических конструкций могут быть классифицированы как лакокрасочные, металлизационные и комбинированные.

 

4.1 Лакокрасочные покрытия

 

Защита лакокрасочными материалами требует наибольших затрат в силу необходимости частого восстановления покрытия. Тем не менее эти покрытия применяются широко, в первую очередь благодаря низким первоначальным затратам.

Лакокрасочное покрытие состоит из грунтовки и покровных слоев. Состав грунтовки определяется материалом защищаемой поверхности (сталь, оцинкованная сталь, алюминиевые сплавы) и качеством подготовки поверхности с учетом степени агрессивного воздействия среды.

Покровные слои обеспечивают барьерную защиту и непроницаемость всей системы покрытия для внешней среды. При выборе грунтовок и покровных слоев должна быть предусмотрена адгезия между покровными материалами и данной грунтовкой.

Лакокрасочные покрытия наносятся пневматическим или безвоздушным распылением, струйным обливом, окунанием кистью.

При выборе материалов лакокрасочных покрытий должны учитываться: качество подготовки поверхности конструкций для покрытия лакокрасочным материалом, способность к адгезии грунтовок к металлу или к защитным покрытиям, совместимость грунтовок и эмалей, составляющих систему покрытий [6].

 

4.2 Металлизационные покрытия

 

Преимущества таких покрытий следующие:

можно получать практически любую заданную толщину покрытия, поэтому особенно целесообразно применять металлизационное покрытие как подслой под лакокрасочное покрытие для конструкций, эксплуатируемых в средне- или сильноагрессивных средах;

покрытия можно наносить до и после монтажа на конструкции любых габаритов;

легко получать металлизационное покрытие заданного состава.

Процесс металлизации заключается в распылении расплавленного металла по очищенной от окислов поверхности проката или конструкций.

Нанесение металлизационных покрытий производится посредством специальной аппаратуры, которая по способу плавления металла делится на газопламенную и газоэлектрическую.

 

4.3 Комбинированные покрытия

 

В целях увеличения срока службы покрытий из металлоконструкций применяются комбинированные покрытия, первым слоем которых является покрытие из цинка или алюминия.

Характерной особенностью комбинированного покрытия является наличие в нем молекулярного контакта между катодным покрытием и основой, а также высокая адгезия полимерного материала с металлизационным слоем вследствие его пористости.

Пропитка металлизационного слоя лакокрасочным материалом производится по возможности сразу после металлизации без какой-либо подготовки поверхности. В случае загрязнения металлизационного покрытия нанесению лакокрасочного материала должно предшествовать удаление загрязнений протиркой ветошью, смоченной бензином или уайт-спиритом.

Пропитка металлизационного покрытия лакокрасочным материалом производится пневматическим распылением.

 

5. МЕТОД ОКРАСКИ ПО НЕОЧИЩЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

 

5.1. Метод окраски по неочищенной поверхности допускается при незначительной толщине слоя ржавчины (до 150 мк), когда не могут быть применены механический и химический способы очистки поверхности.

5.2. Подготовка поверхности металлоконструкций проводится без удаления продуктов коррозии путем нанесения на поверхность грунтовок-преобразователей ржавчины.

5.3. Перед нанесением преобразователей ржавчины с обрабатываемой поверхности должны быть удалены рыхлые продукты коррозии, жировые загрязнения и пыль.

5.4. Имеются следующие виды преобразователей ржавчины:

грунтовка-преобразователь ржавчины ЭВА-01-ГИСИ на основе поливинилацетатной дисперсии, ортофосфорной кислоты, желтой и красной кровяной соли, ОП-7, этилсиликата. Представляет собой двухупаковочную систему, состоящую из основы и 70%-ного раствора ортофосфорной кислоты. На 100 масс. долей основы берут 5—7 масс. долей кислоты;

грунтовка-преобразователь ржавчины ЭВА-0112 на основе поливинилацетатной дисперсии, коррозионно-стойких пигментов, ортофосфорной кислоты. Представляет собой двухупаковочную систему, состоящую из основы и 85%-ной ортофосфорной кислоты. На 100 масс. долей основы берут 3 масс. доли кислоты;

грунтовка-преобразователь ржавчины МС-0152 на основе сополимера стирола с малеиновой кислотой, который образуется при гидролизе сополимера стирола с малеиновым ангидридом (стиромаль) в кислой среде в присутствии воды, вводимой в состав грунтовки. Система однокомпонентная. Полимер отличается химической активностью к продуктам коррозии (содержит карбоксильные группы) и хорошо впитывается ржавчиной;

грунтовка— преобразователь ржавчины ЭП-0180 представляет собой двухкомпонентную систему, состоящую из основы грунтовки и отвердителя № 1, смешиваемых за 30 мин до применения в следующем соотношении: на 100 масс. долей основы 7,5 масс. долей отвердителя № 1. Жизнеспособность грунтовки с отвердителем — не менее 8 ч. После введения отвердителя грунтовку разбавляют до рабочей вязкости растворителем (ксилол, ацетон, целлозольв в соотношении 40:30:30) и фильтруют. Допускается использовать растворители 646 и Р-4;

консервант-модификатор ржавчины П-1ТФ представляет собой однокомпонентную систему. Поставляется в готовом для применения виде. Хранят и транспортируют П-1ТФ в кислотостойкой закрытой таре. Срок хранения — 24 мес;

ингибированный модификатор ржавчины N 444 представляет собой состав на основе ортофосфорной кислоты, оксида цинка, танина, буры. Система однокомпонентная;

кислотный модификатор ржавчины N 3 на основе 40%-ной ортофосфорной кислоты и цинковой пыли, взятых в соотношении 9:1.

 


Приложение 6

 

РЕМОНТ КЛАДКИ ИНЪЕЦИРОВАНИЕМ В ТРЕЩИНЫ РАСТВОРА

 

Работы по ремонту конструкций методом инъецирования включают четыре этапа: определение мест расположения скважин для нагнетания раствора; высверливание скважины; очистку трещин и установку в скважине инъекционных трубок; подготовку поверхности конструкции и нагнетание раствора.

 

Определение мест расположения скважин для нагнетания раствора

 

Основные скважины рекомендуется располагать в крупных трещинах и пустых швах по возможности в шахматном порядке на расстоянии одна от другой 50 см и более в зависимости от характера и размера трещин. В местах концентрации мелких трещин, не сообщающихся с крупными, следует располагать на расстоянии 15—30 см одна от другой резервные скважины, которые используются для нагнетания раствора в том случае, если из них будет выходить раствор при введении его через основные скважины.

 

Высверливание скважин

 

В поверхности ремонтируемых конструкций с трещинами скважины высверливаются на глубину 10—20 см под углом к горизонту не менее 10°. Для этого используются электросверлилки, снабженные сверлом диаметром 18—20 мм с победитовым наконечником. При наличии больших трещин, в которые можно вставить инъекционные трубки, сверление скважин не требуется.

 

Очистка трещин и установка в скважины инъекционных трубок

 

Для очистки от пыли пробуренные скважины и трещины в кладке продуваются сжатым воздухом под давлением 200 кПа, а при сухой кладке под тем же давлением промываются струей чистой воды. В очищенные основные и дополнительные скважины за 2 — 3 сут до нагнетания на глубину 5—8 см вставляются инъекционные трубки на цементном растворе марки 100 и выше или на растворах с применением современных эффективных материалов. При этом необходимо следить за тем, чтобы заделанные в скважины концы трубок не забивались цементным раствором. Концы трубок должны выступать на несколько сантиметров из толщи кладки и иметь резьбу для навинчивания гаек, укрепленных на концах шлангов растворонагнетателей.

Инъекционные трубки изготовляются из обрезков газовых и водопроводных труб диаметром 1/2—3/4", длиной 10—15 см с резьбой на одном конце, нарезанной по длине 2—4 см.

 

Подготовка поверхностей конструкций и нагнетание раствора

 

За 2 — 3 сут до нагнетания раствора поверхность конструкции с трещинами и пустыми швами необходимо затереть цементным раствором составом 1:2 — 1:3. При необходимости быстрого твердения следует применять гипсовые или другие (в зависимости от эксплуатационной среды) быстротвердеющие растворы.

Участки, через которые при нагнетании просачивается раствор, следует дополнительно затереть сухим цементом или другим вяжущим материалом, имеющим хорошую адгезию к смоченным поверхностям.

Нагнетание раствора производится снизу вверх под давлением 400 — 600 кПа растворонасосом большой подачи.

Шланг насоса следует подключать сначала к трубке нижней основной скважины, через нее раствор накачивать до тех пор, пока он начнет вытекать через трубки вышерасположенных скважин. При этом необходимо следить за давлением в растворонагнетателе и в зависимости от этого уточнять консистенцию раствора. Если давление в процессе нагнетания постепенно повышается, следует принятую консистенцию раствора оставить без изменения.

Если давление длительное время не повышается, консистенцию раствора необходимо изменить путем снижения водоцементного отношения (В/Ц). При резком повышении давления в начальной стадии нагнетания консистенцию раствора следует увеличить, повысив В/Ц до единицы.

Если раствор при нагнетании вытекает только через основные трубки верхнего яруса, необходимо подсоединить шланги к резервным трубкам и произвести местное инъецирование кладки. После заполнения раствором трещин и пустот нижнего яруса шланги должны быть перенесены выше и подключены к трубкам следующего яруса, через которые раствор нагнетается до тех пор, пока он не начнет выливаться через вышерасположенные трубки. Далее цикл должен повториться на вышележащих ярусах до тех пор, пока не будет проинъецирована вся конструкция.

Состав и виды инъекционных растворов необходимо, как правило, подбирать в зависимости от размера раскрытия трещин, а также от их количества. Для каменной кладки при ширине раскрытия трещин до 10—15 мм допускается применять цементные беспесчаные растворы составом 1:0,65—0,7 (цемент, вода), цементные с добавлением тонкомолотого песка составом 1:0,25:0,8—0,9 (цемент, тонкомолотый песок, вода) или полимерцементные составом 1:0,15:0,55—0,6 (цемент, поливинилацетатная дисперсия, вода) или составом 1:0,25:0,55—0,6 (цемент, дивинилстирольный латекс: вода) и др. Если в кладке наряду с крупными имеются волосяные трещины, то цементным раствором следует предпочесть полимерцементные с поверхностно-активными добавками (ПВАД) латекса СКС-65, ГП-К (или дивинилстирольного латекса Б), так как они способствуют дополнительной пластификации растворной смеси и повышают ее адгезионные свойства.

Последнее время для инъекционных работ эффективно используются пенополиуретаны, гелевые или каучуко-эпоксидные (полиуретановые) материалы.

В качестве пластификаторов инъекционных растворов при отсутствии полимеров допускается использовать известковое тесто, масса которого составляет 15% массы цемента, а при инъецировании конструкций, работающих в сухих условиях, — глиняное тесто, масса которого составляет 10—15% массы цемента. Эти добавки увеличивают водоудерживающую способность растворной смеси, обеспечивая благоприятные условия твердения цемента. В отдельных случаях в качестве пластификаторов к цементному инъекционному раствору следует добавлять до 1% сульфитно-дрожжевой бражки.

Для кладки, поврежденной волосяными трещинами, необходимо использовать растворы с повышенной подвижностью и адгезионными свойствами. При применении эпоксидной смолы следует добавлять модификаторы и отвердители следующих составов (масс. доли):

Эпоксидная смола ЭД-5

или ЭД-6…………………………………. 100

Модификатор МГФ-9……………….. 30

Отвердитель ПЭПА…………………… 15

Тонкомолотый песок…………………. 50

Для кладки с волосяными трещинами допускается также применение цементных растворов повышенной пластичности составом 1:0,8—0,85 (цемент, вода) и полимерцементных растворов в соотношении 1:0,15:0,7—0,75 (цемент, полимерные добавки, вода), Для более эффективного упрочнения такой кладки инъекционный раствор необходимо приготовлять в растворомешалке с повышенной частотой вращения до получения в ней коллоидных частиц, поддерживая в дальнейшем полученную консистенцию и не допуская расслаивания раствора до момента нагнетания в конструкцию.

 


Приложение 7

 

ВОССТАНОВЛЕНИЕ И УСИЛЕНИЕ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

 

В процессе эксплуатации на тепловых электростанциях происходит значительное повышение уровня подземных грунтовых вод, подтопление территории и фильтрация грунтовых и технологических вод через ограждающие конструкции заглубленных и подземных сооружений (кабельных тоннелей, галерей тракта топливоподачи, вагоноопрокидывателей, насосных станций).

Основными причинами фильтрации внутрь подземных сооружений являются:

наличие напорных грунтовых вод в результате подтопления территории;

некачественное выполнение гидроизоляции и недолговечность гидроизоляционных материалов, примененных при строительстве;

пористость (неплотность) бетона ограждающих конструкций как следствие некачественного производства бетонных работ.

В результате возникает необходимость выполнения ремонта или усиления гидроизоляции в местах фильтрации.

Ниже приводятся традиционные широко используемые методы и технологии ремонта гидроизоляции подземных сооружений.

 

1.   РЕМОНТ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ МЕТОДОМ ЦЕМЕНТАЦИИ

 

Одним из методов, который эффективен для условий "мокрой среды", является метод нагнетания цементного раствора непосредственно в ограждающую конструкцию сооружения. При этом достигается уплотнение бетона и увеличение его водонепроницаемости.

Перед началом работ по цементации проводится детальное обследование подземного сооружения и составляется проект производства работ. В этом проекте должны быть указаны количество скважин, схема их расположения, порядок нагнетания раствора и тип используемого насоса. При обследовании составляется карта дефектов, в которой фиксируется количество течей, их взаимное расположение, характер течей, выявляется состояние сооружения на участке течи с точки зрения прочности и возможности установления давления при нагнетании.

Расположение скважин, их количество и очередность нагнетания раствора в скважины устанавливаются в каждом конкретном случае в зависимости от количества фильтрующейся воды и состояния ограждающих конструкций.

Скважины рекомендуется располагать следующим образом: на участках с количеством фильтрующейся через конструкции ограждения воды свыше 0,5 л/(м2·ч) — через каждые 0,7—1,0 м; меньше 0,5 л/(м2·ч) — через каждые 1,0—1,2 м.

Скважины бурятся с помощью бурильных молотков с бурами, имеющими звездчатую коронку диаметром 50 мм, соответствующим диаметру резинового кольца инъектора, перфоратора, отбойного молотка, оборудованных насадками в виде шлямбуров.

Скважины выполняются глубиной 30 — 50 см, но не более 2/3 толщины ограждающей конструкции. Скважины перед установкой инъектора должны быть очищены от мусора, для этого они продуваются сжатым воздухом.

Устье готовой скважины выравнивается цементным раствором по диаметру инъектора на глубину 10 см. Перед нагнетанием инъектор прочно закрепляется в скважине (рис. 1) с помощью нажимной гайки 2. Это увеличивает распор резинового уплотнения, состоящего из колец, помещенных на конце инъектора.

 

 

Рис. 1. Установка инъектора в скважине:

1 — пробковый кран; 2 — нажимная гайка; 3 — нажимная трубка; 4 — несущая конструкция;

5 — резиновый уплотнитель (кольцо); 6 — скважина; 7 — трещина; 8 — напорная (инъекционная) трубка; 9 — шланг для подачи раствора

 

К закрепленному инъектору присоединяется шланг 9 от ручного насоса или растворонасоса.

Последовательность цементации скважин определяется проектом производства работ. При его составлении необходимо руководствоваться следующим:

а) цементация скважин, расположенных на расстоянии менее 2 м от зацементированных накануне, должна производиться по истечении 3 сут, т.е. после приобретения прочности введенным раствором;

б) цементация стен подземных сооружений должна производиться последовательно снизу вверх;

в) цементация может производиться одновременно через несколько скважин, расположенных в параллельных рядах по вертикали;

г) нагнетание раствора следует производить после затвердения раствора, уложенного для выравнивания устья скважины: для раствора на портландцементе — не раньше чем через 3—4 сут, на глиноземистом цементе — на 2-е сутки.

Начальная консистенция раствора (цемента и воды) принимается при портландцементе 15:100, при глиноземистом цементе 25:100; конечная консистенция — 50:100 и 100:100 соответственно.

Начальное давление в. материальном шланге должно быть не более 0,2 МПа (2 кгс/см2), максимальное давление — 0,4 МПа (4 кгс/см2).

Принципиальная схема сети нагнетания цементного раствора приведена на рис.2.

Последовательность нагнетания раствора: открыть кран К1 и закрыть краны К2 и Кз. После создания избыточного давления в сети 0,2 МПа (2 кгс/см2) кран К1 закрыть, а кран Кз одновременно открыть. В случае падения давления в сети (определяется по манометру) нагнетание повторяется, при этом закрывается кран Кз иодновременно открывается кран К1.

Давление в сети регулируется с помощью крана К2.

Нагнетание повторяется периодически до стабилизации давления в сети в течение 15—20 мин (отсутствие падения давления определяется по манометру). После этого консистенция раствора повышается на следующую ступень, как рекомендовано выше.

 

 

Рис. 2. Принципиальная схема нагнетания цементного раствора:

1 — бункер; 2 — линия всасывания; 3 — насос; 4 — манометр; 5 — инъекторы; 6 — пробковые краны; 7 — трубопровод (d = 1,5" или 2"); К1, К2 и К3 — краны

 

Для подачи раствора с новой консистенцией к инъекторам необходимо открыть краны К1 и К2 одновременно закрыть кран К3 и выдавить раствор предыдущей консистенции из сети в бункер.

После заполнения сети раствором с новой ступенью консистенции нагнетание раствора в скважины производится в том же порядке, что и для первоначальной консистенции, с одновременным повышением давления в сети до 0,3 МПа (3 кгс/см2). Максимально допустимое давление 0,4 МПа (4 кгс/см2). Нагнетание раствора может быть закончено, если при максимально допустимом давлении нет расхода раствора. Цементация одной скважины должна производиться без перерыва.

По окончании работ инъекторы отключаются от сети с помощью пробковых кранов, сеть промывается чистой водой и разбирается. Инъекторы остаются в скважинах на 1,5—2,0 ч, затем они извлекаются из скважины, очищаются и промываются.

После извлечения инъекторов из скважин последние заделываются цементным раствором.

Для нагнетания применяются цементы марок не ниже 400: портландцемент (с добавлением 0,5—0,6% алюмината натрия); расширяющийся цемент; водонепроницаемый расширяющийся цемент.

Для ускорения начала и конца схватывания в целях увеличения прочности нагнетаемого раствора в начальный момент твердения к нему при затворении может прибавляться хлористый кальций в количестве не более 4% массы затворяемого сухого цемента.

При цементации необходимо вести журнал, в который следует записывать:

консистенцию нагнетаемого раствора, месторасположение скважин, показания манометра, окончательный расход раствора.

 

2. РЕМОНТ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ВСКРЫТИИ ПОВЕРХНОСТИ

 

Данный ремонт рекомендуется при повреждении гидроизоляции подземных сооружений в случае расположения поврежденного участка на глубине не более 6 м от поверхности земли и при отсутствии вышерасположенных зданий и сооружений.

Предполагаемое место течи следует отметить на поверхности земли и отрыть шурф. Размер шурфа для ликвидации течи в стенах подземных сооружений (тоннелей) зависит от обводненной площади сооружения (тоннеля). При обводнении участка длиной 1 м рекомендуется делать шурф вдоль стен длиной 3 м, шириной 1,0— 1,5 м; для ликвидации течи в перекрытии выполняется шурф размером 2х2 м.

Крепление шурфа в сыпучих грунтах производится вертикальными и горизонтальными рядами с укреплением их рамами, а при разжиженном грунте — забивкой дощатого шпунта.

Откачка воды из шурфа производится насосом, на всасывающий рукав которого обязательно надевается частая металлическая сетка. Перед откачкой фиксируется отметка уровня грунтовых вод.

Обнаженная поверхность подземного сооружения тщательно очищается от остатков грунта, после чего в предполагаемом месте неисправной гидроизоляционной мембраны разбирается защитная стенка. Затем обнаженную мембрану необходимо тщательно осмотреть, при этом грязные места промыть водой.

При обнаружении явных разрушений мембраны и сквозных свищей в ней ремонт производится следующим образом:

в месте повреждения ковер разрезают "конвертом" и концы его отгибают; затем просушивают основание, отверстие заклеивают куском рулонного гидроизоляционного материала, предназначенного для гидроизоляции подземных сооружений (гидроизол, гидростеклоизол, рубероид, эластобит, рулонные битумно-

полимерные наплавляемые материалы, перечисленные в приложении 8), на него наклеивают ранее отогнутые концы ковра, предварительно нагрев их паяльной лампой. Отремонтированное таким образом место тщательно заклеивают сверху двумя слоями рулонного гидроизоляционного материала так, чтобы место разреза перекрывалось на 15—20 см. Края заплат необходимо зашпаклевать мастикой.

При отсутствии видимых повреждений мембрану тщательно прочищают, просушивают и на нее наклеивают один слой рулонного гидроизоляционного материала. После этого прекращают откачку воды и дают возможность грунтовой воде принять стабильный уровень.

Если через 3 сут установившийся уровень грунтовых вод в подземном сооружении не повысится, составляется акт о ликвидации течи, который хранится в подразделении (цехе), отвечающем за эксплуатацию зданий и сооружений.

 

3. ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ИЗ ХОЛОДНОЙ АСФАЛЬТОВОЙ МАСТИКИ

 

3.1 Исходные материалы

 

Битум нефтяной дорожный БНД 40/60 — применяется в качестве органического вяжущего для приготовления битумных эмульсионных паст.

Строительная известь I сорта — хорошо обожженная с содержанием окиси кальция не менее 70%. Применяется в качестве эмульгатора в гашеном виде (тесто).

Чистая вода — применяется для приготовления эмульсионных паст и холодной асфальтовой мастики. Должна удовлетворять тем же требованиям, что и вода для приготовления бетона.

Портландцемент М-400 — при введении в мастику гидратируется содержащейся в пасте водой. Получается мастика с двумя вяжущими; органическим битумом и гидравлическим цементом. Цемент придает мастике повышенную прочность и теплоустойчивость.

Асбест VII сорта — добавляется в состав мастики как волокнистый материал, повышающий трещиностойкость покрытия.

 

3.2 Назначение и технология приготовления мастики

 

Холодная асфальтовая мастика применяется для покрытия бетонных и железобетонных поверхностей. Она обладает гидроизоляционными свойствами: водонепроницаемостью, водо-, тепло-, морозо- и погодоустойчивостью, достаточной прочностью при воздействии статических и динамических нагрузок, а также высокой прочностью сцепления с бетоном и кирпичом. Применяется для устройства и ремонта гидроизоляции подземных и наземных сооружений с работой гидроизоляционного покрытия на отрыв при напорах воды до 15 м.

Для гидроизоляции подземных транспортерных галерей, узлов пересыпки, кабельных тоннелей холодная асфальтовая мастика приготовляется за два приема;

состоит из известково-битумной пасты и наполнителей. Паста для мастики приготовляется на известковом эмульгаторе.

Рекомендуется следующий наиболее употребительный состав известково-битумной пасты (масс. доля): битум нефтяной дорожный БНД 40/60—50, гашеная известь I сорта (тесто) — 12, чистая вода — 38.

Паста приготовляется в пастосмесительной установке или в обыкновенной растворомешалке вместимостью 150—200 л. Для увеличения производительности установки и повышения качества эмульгирования битума желательно увеличить частоту вращения лопастного вала растворомешалки до 60 — 80 об/мин.

В барабан растворомешалки загружается в необходимом количестве гашеная известь (тесто эмульгатора), нагретая до 80—90°С. Тесто эмульгатора перемешивается в течение 1—2 мин до однородной консистенции. Затем в барабан растворомешалки небольшими порциями вводится битум и вода, нагретые до тем-

пературы соответственно 160 и 80°С. Битум подается до тех пор, пока смесь не загустеет. Затем в мешалку добавляется вода и эти операции повторяются, пока не будут введены весь битум и вся вода, требуемые по рецепту. При этом компоненты пасты загружаются при постоянном перемешивании смеси. Готовность пасты определяется по ее полной однородности, сметанообразной консистенции и матовому цвету. Готовая паста выгружается в тару, где и остывает.

Приготовление холодной асфальтовой мастики производится в обыкновенной растворомешалке вместимостью 150 л без какой-либо переделки. Компоненты мастики смешиваются в холодном состоянии, как обычные штукатурные растворы.

Рекомендуется следующий наиболее употребительный состав мастики (масс. доля); известково-битумная паста — 90;

портландцемент М-400 — 10.

В растворомешалку загружается известково-битумная паста в количестве, требуемом для приготовления замеса мастики. К пасте добавляется при необходимости 1—3% воды и смесь тщательно перемешивается до однородной консистенции. При непрерывном перемешивании в смесь небольшими порциями добавляется необходимое по рецепту количество портландцемента. Перемешивание производится до получения однородной сметанообразной пасты. Затем готовая мастика выгружается из барабана-смесителя в тару и доставляется к месту работ. Готовая мастика должна использоваться сразу в течение 1 — 2 ч после ее приготовления.

 

3.3 Гидроизоляционные свойства мастики

 

Холодные асфальтовые мастики при тщательном подборе составляющих материалов и соблюдении технологии приготовления и нанесения на бетонную поверхность практически полностью водонепроницаемы даже при слое толщиной 8—10 мм.

Достаточно высокая адгезия мастики к бетону (сцепление) позволяет применять холодную асфальтовую гидроизоляцию в случае работы на отрыв при внешнем гидростатическом напоре воды до 15 м, т.е. выполнять покрытие с внутренней стороны. С учетом коэффициента запаса 1,5 можно рекомендовать холодную асфальтовую гидроизоляцию к применению при внешнем отрывающем напоре воды до 10 м.

 

3.4 Подготовка поверхности

 

Поверхность бетона должна быть достаточно прочной, ровной и чистой. Недоброкачественный бетон удаляется. Производится выравнивание неровностей: заделка раковин, пустот цементным раствором, срезка торчащих штырей, арматуры, отдельных выступов. Поверхность кирпичной кладки выравнивается тощим цементным раствором.

Для повышения прочности сцепления гидроизоляции с бетоном при работе на отрыв производится насечка его до удаления слабой цементной корки. Поверхность грунтуется битумной пастой, разжиженной водой в соотношении 1:1—1:4.

В условиях течи и активной фильтрации воды на изолированной поверхности бетона необходимо принять меры для ликвидации очагов фильтрации воды, а места течи подсушить. Допускается нанесение холодной асфальтовой мастики на слегка влажные поверхности бетона.

 

3.5 Нанесение мастики на поверхность

 

Нанесение холодной асфальтовой мастики на горизонтальные поверхности производится разливом, а на наклонные и вертикальные — штукатурным способом. Из опыта установлено, что наиболее удобно в обоих случаях мастику наносить через штукатурные форсунки и сопла с подачей ее по резиновому шлангу с помощью растворонасосов.

На горизонтальные поверхности холодная асфальтовая мастика разливается слоями по 7—10 мм с последующим разравниванием правилом. Мастика подается к месту разлива в таре, в тачках или растворонасосом по шлангу без сопла. Мастика наносится в два слоя общей толщиной 15— 17 мм. Каждый слой наносится после затвердевания предыдущего. До этого времени по слою свеженанесенной мастики ходить нельзя.

По вертикальной поверхности штукатурная гидроизоляция из холодной асфальтовой мастики наносится слоем от 10 мм (два намета) до 20 мм (три намета) в зависимости от назначения гидроизоляции и изолируемой поверхности.

При нанесении холодной асфальтовой мастики вручную мастика наметывается на поверхность с помощью мастерка и разравнивается слоем 7—10 мм. Работа выполняется так же, как и обычная штукатурная работа, при этом применяются следующие инструменты: штукатурная лопатка-мастерок, сокол и ящик для асфальтовой мастики.

При механическом нанесении мастик независимо от типа используемого штукатурного оборудования штукатурный покров образуется из отдельных наметов толщиной 5—7 мм. Каждый последующий намет наносится после затвердевания предыдущего. Мастика наносится с обязательным распылением под давлением не менее 0, 4 МПа (4 кгс/см2).

В подземных конструкциях на открытых поверхностях, доступных для осмотра и ремонта, в большинстве случаев холодная асфальтовая гидроизоляция в защитном ограждении не нуждается.

Поверхность холодной асфальтовой гидроизоляции нельзя окрашивать масляной краской. В помещениях стены и потолки можно окрашивать цементной или известковой побелкой непосредственно по штукатурной гидроизоляции.

 

4. ШТУКАТУРНАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ КОЛЛОИДНЫМ ЦЕМЕНТНЫМ РАСТВОРОМ И АКТИВИРОВАННЫМ ТОРКРЕТОМ

 

Для противофильтрационной защиты подземных и подводных сооружений при работе гидроизоляции на "прижим" без ограничений действующего напора и при работе гидроизоляции на "отрыв" с давлением до 0,2 МПа (2 кгс/м2) применяется штукатурная гидроизоляция коллоидным цементным раствором (КЦР) и активированным торкретом (АТ). Коллоидный цементный раствор применяется для гидроизоляции горизонтальных и вертикальных поверхностей, а АТ — преимущественно для вертикальных.

Вяжущим для КЦР и АТ является смесь портландцемента М-500 и кварцевого песка в соотношении 70:30 или 80:20, подвергнутая совместному помолу в вибромельницах или шаровых мельницах.

В табл. 5 приведены рекомендуемые к применению составляющие коллоидного цементного раствора.

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *