Торкрет бетон: свойства, приготовление и способы применения
Торкрет бетон представляет собой бетонную смесь, состоящую из песка, цемента, заполнителей и специальных модифицирующих добавок. Вид строительных работ, когда производится её нанесение на подготовленную поверхность, называется торкретированием (см. видео в этой статье).
Соответственно, торкрет бетон — это готовая конструкция, возведение которой осуществлялось при помощи специальных установок, подающих раствор к месту производства работ по высоконапорным шлангам под действием сжатого воздуха. Сам механизм нанесения смеси происходит за счет специальной форсунки (сопло, распылитель), расположенной на конце шланга и послойно распыляющей под высоким давлением бетонную смесь по поверхности конструкций.
В результате, на поверхности обрабатываемой конструкции образуется плотный слой бетона, характеристики которого выгодно отличаются от традиционно уложенного покрытия. Конструкции, выполненные таким способом, выделяются высокой водонепроницаемостью, механической прочностью и морозостойкостью.
Состав и основные характеристики торкрет бетона
Состав компонентов для производства бетонных смесей, используемых при торкретировании, необходимо выбирать в соответствии с проектной документацией, и в каждой конкретной ситуации индивидуально — в соответствии с условиями эксплуатации и технического состояния конструкций.
Материалы для приготовления торкрет бетона
Исходные строительные материалы для производства бетонных смесей необходимо хранить в закрытых сухих помещениях, в соответствии с действующими техническими условиями.
Для приготовления стандартных торкрет растворов используются следующие компоненты:
- вяжущие;
- вода;
- заполнители;
- модифицирующие добавки.
Вяжущие
В качестве вяжущих для приготовления данного вида бетонов используются следующие виды цементов:
- шлакопортландцемент, портландцемент (ГОСТ 10178);
- сульфатостойкий цемент, соответствующий ГОСТу 22266;
- белый портландцемент для декоративных покрытий (ГОСТ 15825).
Заполнители
В роли заполнителей для приготовления бетонов, наносимых торкретным способом, могут выступать следующие материалы:
- кварцевый песок;
- гравий или щебень мелких фракций;
- легкие заполнители (ГОСТ 9757).
Максимальный размер зерен заполнителей зависит от возможностей применяемого оборудования и проектных требований к толщине бетонного покрытия. Например, для бетонных поверхностей толщиной до 50 мм, допускается использование заполнителей с размером частиц не превышающих 10 мм.
Помимо этого, материалы, используемые в качестве заполнителей, должны отвечать следующим требованиям:
- относительная влажность 2–7%:
- глинистых частит в составе заполнителя должно быть не более 0,5%;
- состав частиц фракцией менее 0,14 мм, не должен превышать 10%;
- максимальное содержание зерен крупного заполнителя (>5 мм) — 5% и менее;
- все материалы, применяемые в качестве заполнителей, должны иметь гладкую и округленную форму.
Внимание! – не рекомендуется применение дробленных материалов с острыми краями, поскольку это может привести к преждевременному износу оборудования, и к травматизму среди рабочих в случае отскока материала от бетонного покрытия.
Модифицирующие добавки
Для достижения необходимых характеристик торкрет бетонов, в смеси могут добавляться следующие минеральные и химические лигатуры:
- микрокремнезем;
- топливная зола;
- кальмафлекс (гидрофобизирующая добавка);
- пластификаторы;
- стабилизаторы, ускорители или замедлители твердения и др.;
- пигменты для декоративного покрытия.
Требования, предъявляемые к торкретным смесям
Выбор состава бетонного раствора — количество воды, заполнителей, вяжущих, необходимых модифицирующих добавок, выполняется в соответствии с проектной документацией, в которой указывается какими необходимыми технологическими качествами должно обладать свежеуложенное и отвердевшее покрытие.
Необходимые условия для торкретных бетонных смесей:
- Минимальный объем цемента в растворе равен 300 кг/м3.
- Максимальный объем минеральных добавок отражен в таблице (см. фото).
- Прочность на растяжение–сжатие соответствует маркам торкрет бетона: В25–В60.
- Каждому классу бетона соответствует рекомендуемая марка цемента (таблица).
- Водонепроницаемость торкрет бетона равна W4–W
- Морозостойкость характеризуется марками F50–F
- Водоцементное соотношение, в зависимости от влажности заполнителей, принимается в пределах 0,4–0,5.
- При расчете необходимого объема воды, необходимо учитывать оптимальную жесткость бетонной смеси (рекомендуется 20–60 с).
Расчет состава бетона
Способы торкретирования
Строительство торкрет бетоном позволяет в полной мере механизировать производство бетонных работ, снизить объем устанавливаемой опалубки, а в некоторых случаях — обходиться и без нее.
Торкретирование бетона широко используется для нового строительства, восстановления старых разрушенных конструкций или для устройства защитных покрытий, повышающих долговечность бетонных сооружений:
- строительство сооружений для водоснабжения (водонапорные башни, резервуары и др.);
- строительство гидротехнических сооружений;
- чистовая отделка подземных конструкций;
- крепление бровки строительных котлованов;
- реконструкция автомобильных и железнодорожных туннелей;
- устройство специальных покрытий в строительстве промышленных зданий;
- восстановление и усиление бетонных конструкций;
- устройство контропор под существующие фундаменты зданий;
- устройство специальных износостойких и химически стойких защитных покрытий.
В зависимости от зернистости заполнителя, различают два вида торкретных смесей. Первый класс — это составы с крупностью заполнителя до 10 мм и второй — шприц-бетон, с фракцией заполнителя до 25 мм. Достоинство шприц бетонной смеси — возможность производства бетонных работ без опалубки.
Набрызг происходит на непосредственно ремонтируемые конструкции: перекрытия, стены, колонны и др. В новом строительстве — торкретирование может производиться с односторонней опалубкой.
Учитывая технологические требования и условия выполнения работ по торкретированию, различают два способа нанесения бетона — сухой и мокрый. В видео показывается пример нанесения торкрет бетона на стены.
Торкретирование сухим способом
Для проведения работ все необходимые сухие материалы предварительно дозируются и смешиваются. Затем засыпаются в приемный бункер торкрет установки, откуда под высоким давлением воздушной массы подаются в сопло (распылитель). В основании распылителя сухая смесь соединяется с водой, и под действием давления воздуха выбрасывается на поверхность строящегося или ремонтируемого основания.
При торкретировании сухим способом, давление воздуха в агрегате, создаваемое при помощи компрессора, и давление воды должны быть постоянными.
Комплект необходимого оборудования состоит из:
- торкрет установки;
- бака для воды:
- компрессора;
- высоконапорных шлангов;
- сопла.
Преимущества:
- исключен процесс предварительного затворения смеси водой;
- подача торкрет смеси на значительные расстояния:
- высокая производительность с возможностью нанесения толстого покрытия за один проход:
- Простая очистка шлангов и основного оборудования.
Мокрый способ торкретирования
Бетонная сухая смесь смешивается с водой на стадии приготовления, и под действием собственного веса проваливается в шнековое отделение торкрет установки. Оттуда, при помощи шнекового насоса она подается к соплу, где под действием сжатого воздуха выбрасывается на подготовленную поверхность.
Преимущества мокрого способа:
- из распылителя выходит хорошо перемешанная однородная масса;
- меньше отскок в сравнении с сухим методом;
- отсутствие пыли в отличии от сухого набрызга;
- возможность финишной обработки поверхности.
Недостатки:
- невозможность нанесения слоя бетона более 3 см;
- увеличение времени торкретирования из-за медленного распределения смеси по основанию конструкции;
- трудоемкая операция промывки и чистки оборудования.
Для мокрого метода торкретирования можно использовать готовую бетонную смесь, приготовленную в заводских условиях, а при наличии специального оборудования, изготовленную на объекте своими руками.
Выполнение бетонных работ методом торкретирования
До момента торкретирования необходимо обследовать основание и убедиться в надлежащей подготовке поверхности.
Для получения качественного торкрет покрытия необходимо строго соблюдать технологию выполнения работ, внимательно изучить инструкцию использования торкрет установки:
- режим (способ) торкретирования;
- рекомендуемое расстояние от сопла до обрабатываемой поверхности;
- рекомендуемое расстояние от установки до места проведения работ;
- оптимальное давление в шлангах;
- необходимое водоцементное соотношение раствора;
Все эти необходимые условия зависят от технических характеристик выбранной машины.
Технология торкретирования складывается из трех обязательных этапов:
- Подготовка поверхности.
- Приготовление торкрет бетона.
- Нанесение смеси на основание.
Подготовка основания
Подготовка поверхности для торкретирования должна выполняться с соблюдением следующих правил:
- Очистить поверхность от грязи, масляных пятен, остатков старой краски и др.
- Оголенную арматуру зачистить от ржавчины.
- Удалить отслаивающиеся части бетонного массива.
- Гладкие поверхности необходимо обработать металлическими щетками или пескоструйной машиной для придания шероховатости основанию.
- Поверхности, имеющие выбоины глубиной до 5 см, следует готовить с устройством насечек основания. Более глубокие дефекты следует зачистить, и после промывки и продувки сжатым воздухом заделать цементным раствором состава 1:3.
- Обработанную таким образом поверхность, перед самым нанесением торкрет смеси, продуть и промыть водой. Промывка осуществляется цемент-пушкой под давлением 0,2–0,3 МПа.
Приготовление торкрет раствора
При изготовлении торкретной смеси можно использовать любые современные смесители принудительного действия.
Готовые сухие смеси для приготовления торкрет бетонных растворов доступно приобрести в строительном магазине. Если не устраивает цена — можно приготовить самостоятельно.
Установки для торкрета могут приобретаться как комплектом, так и отдельными агрегатами.
Инструкция по приготовлению и нанесению торкретных смесей:
- Для покрытия торкретом оснований, подвергающихся ударным механическим нагрузкам, состав должен иметь соотношение 1:3, а для поверхностей подверженных только атмосферным влияниям — соотношение 1:4.
- Готовая сухая смесь, до затворения водой, должна быть просеяна через строительное сито с величиной ячеек не более 8 мм.
- Необходимые модифицирующие добавки вводят в раствор согласно определенной для них инструкции, расположенной с тыльной стороны упаковки.
- Торкретирование должно выполняться при температуре окружающей среды не ниже 5°С. При более низких температурах, в состав смеси рекомендуется вводить противоморозные добавки.
- При правильно составленном и достаточно увлажненном растворе, торкрет масса, выходящая из сопла, имеет ровный одинаковый цвет. Если воды недостаточно — на покрытии выступают сухие полосы, а у мест торкретирования скапливается большое количество пыли. Перерасход воды — наоборот, приводит к оплыванию раствора и образованию растворных «мешков» на покрытии торкрета.
- Наносят торкретирующий раствор послойно. При накладывании первого слоя наконечник должен располагаться на расстоянии 80–100 см от обрабатываемой поверхности. Второй и последующие слои следует наносить с меньшим расстоянием, но не менее 50 см.
- Торкретирование выполняют горизонтальными полосами шириной 1-1,5 м по всей длине поверхности.
- Сопло в момент работы следует равномерно перемещать по спирали, располагая его перпендикулярно обрабатываемой поверхности.
- Количество слоев торкрета определяется проектной документацией. Минимальная толщина одного слоя покрытия составляет около 5–7 мм.
Подсказки: увеличение числа наносимых слоев смеси улучшает показатели водонепроницаемости бетонного покрытия, но вместе с тем, значительно повышает себестоимость выполненных работ.
- Каждый следующий слой раствора (с ускорителями твердения) следует наносить не ранее 20 мин–40 мин во избежание нарушений структуры предшествующего слоя под действием струи.
- При использовании торкрет смесей без отвердителей, интервал между нанесениями должен составлять 4 часа и более.
- При остановке работ более чем на 40 мин и по окончанию работ, торкрет установку и растворные шланги необходимо тщательно промыть водой и продуть сжатым воздухом, а смесительную камеру и сопло агрегата нужно разобрать, промыть и просушить.
Уход за свежеуложенным торкрет бетоном
Мероприятия по уходу за свежеуложенным торкрет бетонным покрытием, в зависимости от состава смеси, должны соответствовать следующим требованиям:
- Торкрет во время твердения необходимо предохранять от высыхания, химических воздействий, механических повреждений и в период низких температур, от замораживания.
- Быстротвердеющие смеси со специальными добавками сохраняют минимум 6 час, а при использовании бездобавочных растворов, не менее 3 суток.
- Торкрет покрытие увлажняют водой вплоть до достижения им проектной прочности (70 %),. Режим увлажнения зависит от температуры воздуха (см. таблицу).
- Горизонтальные поверхности покрытия, помимо увлажнения, укрывают влажной мешковиной или полиэтиленовой пленкой; вертикальные и потолочные конструкции покрывают пленкообразующими составами (этино́левый лак и др.).
Торкретирование бетона обладает существенными преимуществами в сравнении с другими методами производства бетонных работ за счет полной механизации процесса: транспортировка смеси, подача и укладка раствора с одновременным уплотнением.