Торкретирование бетона: оборудование и технология

Широкое применение в ремонтах железобетонных конструкций, укреплениях подземных тоннелей и готовых бетонных сооружений получил торкрет бетон. С помощью добавления специальных наполнителей получаются поверхности с дополнительными свойствами, например, морозостойкие или огнеупорные. Метод торкретирования бетона позволяет создавать конструкции с нестандартными формами, а также снизить себестоимость и сократить сроки строительства.

Что такое торкретирование?

По-другому называется набрызг-бетон — послойное нанесение песчано-цементной смеси сжатым воздухом специальной установкой. Благодаря такой подаче раствора, образуется прочная адгезия частиц бетона с сооружением. Строители отмечают, что такие конструкции характеризуются особой плотностью, механической прочностью, морозостойкостью, влагоустойчивостью.

Торкретирование бетона имеет такую особенность — возможность нанесения бетона как на горизонтальные или вертикальные, так и наклонные поверхности, при этом отсутствует необходимость в опалубке.

Про торкретирование

Этапы торкретирования

Для достижения высокого качества полученного покрытия необходимо строго придерживаться требований технологического регламента, соблюдать рекомендации производителя материала, иметь опыт в нанесении состава и обслуживании оборудования. Несоблюдение этих условий может привести к возникновению дефектов (отставанию от основания, образованию пустот, отклонение от требуемой толщины и прочее), устранить которые после завершения всех работ довольно проблематично.

Подготовка поверхности

Пожалуй, один из самых значимых критериев, отвечающих за получение высокого результата произведенных работ — это качество подготовленной поверхности основания. Хорошо подготовленное основание обеспечивает высокую адгезию с наносимым составом, благодаря чему основание и слой торкрета в будущем воспринимают нагрузки как единая конструкция.

Этапы подготовки поверхности включают:

• Удаление ослабленного бетона и существующих покрытий
• Очистка от следов грязи, коррозии, обезжиривание
• Абразивная обработка для придания шероховатости
• Расшивка существующих трещин для увеличения площади сцепления с торкрет-составом
• Устройство армирования (монтаж сетки при помощи анкеров)
• Установка маяков для нанесения состава определенной толщины
• Водоструйная обработка, обеспечивающая удаление пыли/мелких частиц бетона/остатков грязи и насыщение основания водой. Это требуется для того, чтобы основание не вбирало в себя влагу из раствора, тем самым нарушая условия его набора прочности.

Подготовка смеси и процесс нанесения

Торкрет-смесь – это песчаный состав на основе вяжущего (цемента, портдандцемента). Состав может содержать крупный заполнитель, добавки для придания определенных свойств (морозостойкость, огнеупорность и т.п.), фиброволокно. При мокром способе торкретирования раствор готовится заранее. Важно соблюдать пропорции и следовать инструкции производителей в случае применения готовых сухих бетонных смесей. Помимо этого очень важно контролировать температуру воздуха при приготовлении состава, нанесении его на поверхность, а также температуру самого основания. Температура воздуха не должна быть ниже +5оС. Набрызг торкрет-состава производится послойно. Угол нанесения – 90о к поверхности, за исключением заполнения пространства за арматурой. В ходе работ должен производиться постоянный контроль давления, отслеживаться скорость выхода раствора, оборудование необходимо вовремя очищать, не позволяя составу затвердеть внутри. Перерывы между нанесением слоев не должны превышать 2-4 часов. Использование добавок может сокращать это время. Свеженанесенный состав нуждается в уходе во избежание потери влаги. Для этого производится увлажнение и покрытие специальными пленкообразующими составами, препятствующими испарению влаги. При необходимости производится доводка поверхности (шлифовка). При мокром способе допускается производить выравнивание поверхности сразу после нанесения торкрет-состава. Торкретирование – работы по ремонту бетонных и кирпичных поверхностей, позволяющие в кратчайшие сроки восстановить конструкцию, придать ей прочность и обеспечить защиту от внешних воздействий. Но главным условием соблюдения всех этих факторов является работа профессионалов. Применение качественных материалов в сочетании с использованием надежного оборудования и привлечением опытных специалистов поможет добиться высоких результатов в процессе торкретирования.

Виды торкретирования

Сухой метод

Устройство для сухого метода выполняет приготовление раствора непосредственно перед нанесением.
Торкрет-установка заполняется сухими компонентами бетона (щебнем, цементом, песком). Затем высоким давлением сжиженного воздуха продвигается по шлангу. В это время по второму рукаву осуществляется подача воды. Дойдя до сопла, все составляющие перемешиваются в нем и с высокой скоростью выбрызгиваются на рабочую поверхность. В первое мгновение почти весь раствор отскакивает, оставляя лишь цементное молочко. Оно служит своеобразным клеем для последующих слоев и постепенно к нему прилипает сначала мелкий наполнитель, а затем и крупный, в итоге вся смесь ложится на поверхность.

Преимущества

• Выступ цементного молочка, образующегося на поверхности в начале работ.
• Постепенное наращивание слоя, создающее высокую адгезию и прочность конструкции.
• Хорошая плотность, получаемая за счет скоростного движения частиц, что «врезает» их в торкретируемую поверхность.
• Отскакивание незакрепившихся частиц, создающее оптимальную консистенцию наносимого раствора, которая, в свою очередь, позволяет наносить за раз слой до 6 см.
• Возможность нанесения с большого расстояния, что положительно влияет на маневренность работ и сроки выполнения.
• Легкость очистки установки после использования.

Недостатки

Большое количество смеси из автомата попадает в отходы.

• Необходим опыт торкретирования, чтобы контролировать воду и правильное смешивание компонентов.
• Затруднительная работа в закрытых помещениях, потому как отскоки смеси загрязняют участок работ и создают высокий уровень пыли.
• Значительные потери. Отскок составляет до 25% раствора и дальнейшее его использование невозможно.

Мокрый метод

Бетонную смесь при таком способе можно доставлять прямиком из завода в автобетоносмесителях. Затем она заливается в бетононасос. Уже готовый раствор гидравлическим способом по основному шлангу подается к соплу, а по дополнительному — сжатый воздух, создающий сплошной поток смеси. Скорость при этом значительно ниже, чем при сухом методе, однако и отскок на порядок меньше.

Преимущества

• Однородность раствора и легкость работы с ним.
• Способность выполнения работы персоналом с низкой квалификацией.
• Отскок пригоден для использования в других целях.
• Работа в замкнутых пространствах возможна благодаря низкому уровню пыли.
• Непосредственно после нанесения обрабатывается финишной затиркой.

Недостатки

Подача готового раствора осуществляется на короткие расстояния.

• Использование короткого шланга занижает маневренность установки и увеличивает временные рамки бетонирования.
• Низкая скорость подачи раствора создает слой толщиной до 3 см.
• Необходимость бесперебойной работы, поскольку длительный перерыв даст схватиться бетону прям в шланге.
• Предварительная грунтовка поверхности.
• Промывка шланг и установки, требуемая в конце использования.

Виды процесса

Напыление наносится двумя способами:

1. Сухой метод.
2. Мокрый процесс.

Выбор того или иного вида определяется поставленными задачами, типом установки, условиями подготовки смеси.

Вернуться к оглавлению

Бетонирование сухим методом

Процесс сухого распыления бетона заключается в использовании сухого цемента с различными наполнителями. При этом со шланга подается вода под давлением. Смешение двух фаз осуществляется в распыляющем устройстве. Там же образуется раствор требуемой густоты. Метод имеет свои достоинства и недостатки.

Плюсы:

• легкость использования и чистки установки;
• вариабельность расстояния подачи;
• толщина получаемого слоя до 6 см;
• отсутствие необходимости в грунтовке обрабатываемой поверхности;
• повышенные показатели межслойной адгезии;
• высокий КПД.

Минусы:

• не допускается промашек при смешении компонентов смеси;
• требуется опыт торкретирования;
• сложности при работе с сухим материалом (частицы отскакивают от поверхности при нанесении);
• запыленность и повышенная загрязненность участка проведения работ.

Вернуться к оглавлению

Мокрый метод

Мокрый метод торкретирования.
При мокром распылении бетона на сопло подается ранее приготовлений раствор. Его ровный поток под давлением, создаваемым бетононасосом, подается через специальные шланги.

К преимуществам способа относится:

• высокая однородность раствора;
• легкость работы с готовым материалом;
• отсутствие сильной запыленности территории;
• возможность применения в закрытом пространстве;
• остатки материалов используются для других работ;
• отсутствие необходимости в дополнительной обработке бетонного слоя, достаточно затирки.

К минусам относятся:

• малая толщина пласта — до 3 см;
• длительность распыления;
• сложности чистки установки;
• отсутствие возможности маневрирования из-за коротких подающих шлангов.

Вернуться к оглавлению

Технология изготовления

Приготовление смеси

При загрузке сухих компонентов разрешено добавлять в смесь пигменты и пластификаторы.
Основными компонентами торкрета являются цемент, песок, гравий или щебень. Для мокрого метода используется наполнитель с фракцией до 8 мм, для сухого — не превышать 2,5 см. Допускается использование пластификаторов, армирующих фибр, при создании декоративных поверхностей — красильных пигментов. При механическом напылении цемент с песком берутся в соотношении 1: 3, а при атмосферном — 1: 4.

Готовый раствор строители рекомендуют использовать в течение 3 часов во избежание появления комочков и его затвердения.

Очищение поверхности

Прежде чем начать бетонирование, необходимо подготовить рабочую поверхность. Для этого удаляются поврежденный цементный слой, масляные пятна, остатки штукатурки и краски. Очистку проводят пескоструем или гидродинамической установкой. Удаляется коррозия с арматуры. Перед напылением поверхность обязательно нужно намочить, а при необходимости дополнительно армировать сеткой с ячейками 10×10 см.

Напыление бетона

Нанесение раствора осуществляется послойно круговыми движениями, при этом распылитель направляется перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Для контроля равномерности толщины торкрета выставляются маячки. Между нанесениями слоев выдерживается определенное время. Если раствор не содержит добавок — минимум 2 часа, при добавлении пластификатора в состав смеси — 20—40 минут. Напыление проводится сразу на всю площадь поверхности. Через сутки и в течение следующей недели готовое сооружение необходимо увлажнять при условии температуры воздуха выше 5 °C.

Особенности состава

Решившись применить описываемый материал, наносимый торкрет бетонированием, рекомендуется детальнее изучить его составляющие компоненты. Стандартно применяется качественный цемент, очищенный и просеянный песок в оптимальном соотношении 1:3, 1:4. Какой вариант лучше выбрать, определят эксплуатационные требования, предъявляемые к создаваемому объекту.

В первом случае будет создана поверхность, устойчивая к механическим повреждениям, во втором — она отлично справится с атмосферными нагрузками. Описываемая смесь готовится в количестве, которое разойдется за ближайшие 3 часа в процессе работы. Длительное хранение раствора приведет к образованию комков и утрате качественных показателей.

Если предполагается проведение торкретирования бетоном при низкой температуре, помимо указанных ингредиентов обязательно задействуются пластификаторы, предварительно смешивающиеся до однородной массы с водой. Если подготавливается сухая смесь, то такие добавки используются в порошкообразном состоянии. Крайне не рекомендуется задействовать для создания повторного бетона материалы, образующиеся в процессе отскока от поверхности.

Сухой метод нанесения

При сухом методе торкретирования компрессионная установка подает на выход сухую смесь цемента и песка, которая смешивается с водой только на выходе, в распыляющем устройстве рукава. Метод позволяет наносить слой до 6 см на неподготовленное основание.

Достоинства сухого напыления:

• Высокая адгезия к поверхности за счет увеличенного давления подачи;
• Высокая скорость проведения работ;
• Подходит для укрепления поверхностей и их ремонта;
• Возможность корректирования подачи воды и смеси при распылении;
• Легкая чистка оборудования методом продувки.

Недостатки:

• Нужна сноровка в проведении работы;
• Требуется тщательный подбор сухой смеси и ее верное приготовление;
• Запыленность рабочего места требует соблюдения мер индивидуальной безопасности (маски, респираторы, очки).

Нанесение торкрет-бетона

Торкрет-бетон наносится послойно либо за одну рабочую операцию путём повторного набрызга следующего слоя на одну и туже поверхность, либо в ходе последующей рабочей операции после некоторого перерыва в работе. В случае длительного перерыва между нанесением слоёв поверхность должна быть вновь очищена и предварительно увлажнена. Какое количество бетона можно нанести за одну рабочую операцию, зависит от различных факторов:

• Клейкость конкретной рецептуры (содержание цемента/ускорителя твердения/макс. фракция);
• Свойства поверхности, на которую наносится;
• Метод торкретирования;
• Производительность торкрет-оборудования;
• Направление набрызга (вверх/горизонтально);
• Наличие факторов, затрудняющих торкретирование (армирование/водоприток).

При торкретировании бетона в различных направлениях применяется различная методика ведения работ:
При торкретировании на горизонтальную поверхность, расположенную внизу,

можно наносить слой любой толщины. При этом следует обращать внимание на отскакивающий материал, который остаётся лежать на поверхности нанесённого слоя и подлежит либо удалению, либо внедрению в нанесённый слой торекрет-бетона.

При торкретировании в горизонтальном направлении (на вертикально расположенные поверхности) общая требуемая толщина материала может быть нанесена путём поэтапного нанесения нескольких более тонких слоёв, или в нижней части — за один этап путём нанесения толстых слоёв косыми полосами, а в верхней части — поэтапным нанесением нескольких слоёв. При выполнении набрызга в горизонтальном направлении отскочивший материал также необходимо удалить перед нанесением последующего слоя (это касается нижних зон вертикальных поверхностей).

При торкретировании вверх (над головой) собственный вес частиц и адгезионные силы торкрет-бетона действуют в противоположных направлениях, в связи с чем необходимо наносить более тонкие слои. В данном случае путём снижения производительности и нанесения более тонких слоёв достигается снижение отскока и вследствие этого повышение эффективность торкрет-работ. В данном случае отскочивший материал на качество материала по сравнению с торкретированием вниз и в горизонтальном направлении никакого влияния не оказывает.
Нанесение бетона должно происходить перпендикулярно к покрываемой поверхности. Благодаря этому оптимизируется адгезия и уплотнение бетона, а отскок минимизируется. Путём выполнения форсункой круговых движений (вручную или автоматически с помощью манипулятора) обеспечивается равномерное распределение торкрет-бетона. Набрызг на арматуру является особенно ответственной операцией и должен выполняться опытным персоналом, т. к. вследствие наличия «мертвых» зон (за арматурой), имеется опасность возникновения полостей. При применении бетона с металлической фиброй подобных сложностей не возникает.

При торкретировании оптимальное расстояние от торкрет-форсунки до поверхности набрызга составляет 1,0 – 1,5 м. Часто торкретирование ведётся с расстояния 1,0 – 2,0 м. Если расстояние от форсунки до поверхности набрызга ещё больше увеличивается, увеличивается отскок и пылеобразование, и тем самым снижается эффективность торкрет-работ.

Управление торкрет-форсункой для равномерного нанесения торкрет-бетона на поверхность

Влияние угла, под которым ведётся торкретирование, на величину отскока

Перейти к перечню торкрет-оборудования…

Специалисты ООО «Путцмайстер-Рус» охотно ответят на Ваши вопросы, дадут необходимые рекомендации по торкретированию бетона и выбору оптимального оборудования.

Торкретирование бетона что это такое?

Торкетирование – это послойное нанесение бетонных и штукатурных растворов специальными установками под высоким давлением. При этом создается прочное сцепление подготовленного основания и наносимого состава, образуется надежная поверхность с высокими техническими характеристиками.

Торкрет бетон – это рабочий раствор для нанесения методом напыления под давлением. Он отличается более жидкой консистенцией, чем стандартный, в состав вводят различные улучшающие добавки, способствующие морозостойкости, влагонепроницаемости и т.д.

Описание технологии

Торкретированием называется процесс нанесения на подготовленную поверхность или армированную конструкцию раствора бетонной смеси под давлением около 0.5 атм. На скорости свыше 100 м/сек под прямым углом к объекту, равномерно перемещая по заданной площади, раствор слой за слоем наносится по конструкции. Торкретбетон заполняет собой полости, скрадывает огрехи. В результате покрытие получается прочным и устойчивым к любым природным и техногенным воздействиям.

Струя раствора, ударяясь об опалубку, размещенную сзади арматурного каркаса возводимого объекта, или о сооружение, нуждающееся в укреплении, дает более плотный, обезвоженный слой бетона с улучшенным прилипанием (адгезией) к элементам конструкции. Раствор для получения необходимых качеств бетона создается с помощью различных комбинаций присадок, пластификаторов и армирующих добавок под поставленные задачи подготовленным специалистом.

Торкретирование дает очевидные преимущества:

• высокая степень автоматизации ведет к росту производительности труда, к сокращению сроков строительства;
• улучшенное прилипание (адгезия) при ударе дает плотные, тонкие монолитные железобетонные конструкции сложных форм;
• повышенная плотность бетона придает построенным таким способом или отремонтированным сооружениям устойчивость к механическим воздействиям в различных средах, что продляет срок их эксплуатации;
• меньшее содержание воды в ЖБК предоставляет возможность работать при низкой температуре и не зависеть от ее изменений;
• опалубка при ремонтных работах с применением этой технологии практически отсутствует, а при строительстве новых объектов она очень облегченная.

Особенности данной технологии чаще всего применяются в подземных работах при строительстве метро, шахт различного назначения, при сооружении дамб, причалов и конструкций, уходящих в морскую воду. При сооружении и ремонте объектов инфраструктуры, связанных с повышенной сопротивляемостью огню и морозу (космодромы и военные сооружения), активно используют торкретирование. Такую технологию применяют и при реставрации зданий культурного и исторического наследия, укрепляя фундаменты и стены. Развитие торкретирования бетона как технологии пошло по двум направлениям: сухому и мокрому.

Сухое торкретирование бетона

При использовании этого метода получение раствора происходит в специальном смесителе перед выбросом из сопла на объект. Сухая смесь, компоненты которой подобраны квалифицированным специалистом для выполнения задачи, и вода сжатым воздухом доставляются в смеситель по своим магистралям. В нем происходит замес и выталкивается готовый бетон на поверхность конструкции со скоростью около 170 м/сек.

В результате достигаются те преимущества торкретирования, что изложены выше. Особенности именно этого метода:

• толщина получаемого покрытия – 60 мм;
• подача смеси и воды на большие расстояния, так как нет опасности застывания раствора в шлангах;
• возможность выключения установки без вывода ее из строя по той же причине.

Существенным недостатком является большой нецелевой расход раствора и, как следствие, загрязнения места работы из-за высокой скорости выброса бетона.

Мокрый способ нанесения торкретбетона

В этом методе раствор подается в сопло распылителя готовым к нанесению на поверхность. Бетононасос подает смесь с постоянным давлением, поэтому распределение слоев получается равномерным, а предварительно приготовленный раствор имеет более однородный состав.

Низкая скорость подачи бетона (менее 100 м/сек) и близкое расстояние от распылителя до объекта снижает нецелевой расход и дает возможность работать в небольших помещениях, не загрязняя их.

Толщина одного слоя, не превышая 30 мм, предоставляет возможность производить финишную отделку сразу за нанесением его на поверхность.

Подача по магистрали готового раствора снижает возможность маневрирования и в случае остановки во время процесса создает опасность аварии оборудования при застывании бетона в шлангах.