ГЕРМЕТИЗАЦИЯ СТЫКОВ БЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ - Строительство и ремонт

Цель уплотнения

Цель уплотнения – стабилизировать плиту тротуара путем нагнетания цементного раствора под давлением через отверстия, просверленные в плите. Цементный раствор, не поднимая плиту, заполняет пустоты под ней, вытесняет воду из пустот и уменьшает разрушающее действие насосов, вызванное чрезмерными прогибами тротуара. Чтобы убедиться в том, что плита не поднимается, над ней следует установить прямые косы с прикрепленными манометрами для измерения любого движения плиты вверх. При первых признаках движения, процедуру инъектирования цементного раствора следует прекратить.

Обнаружение пустот

Тщательное обследование должно определить места пустот под бетонным покрытием. Измерения для обнаружения пустот следует проводить во время предварительной оценки и в процессе ремонта. Обнаружение пустот может быть сложным процессом, поскольку естественные циклы смачивания и сушки, а также температурные колебания могут вызвать скручивание плиты. Ниже приводится несколько предложенных методов, но всегда желательно, чтобы интерпретация полевых условий проводилась опытным персоналом. В настоящее время используется несколько методов обнаружения пустот. Возможно, самым простым является визуальный осмотр дорожного покрытия для обнаружения проблемных участков. Наличие выброса грунта или материала основания, окрашивание поверхности покрытия, прилегающей к швам, вертикальные перемещения в швах или трещинах, а также разрывы швов являются свидетельством возможных пустот под плитой. Наиболее распространенный метод определения наличия пустот называется “пробная прокатка”. Это процедура медленного проезда тяжело нагруженного автомобиля (нагрузка на ось не менее 18 000 фунтов (80 килотонн)) по поперечному шву, наблюдая за прогибом плит. Если прогиб заметен визуально, стык следует загерметизировать. Прогиб также может быть измерен устройствами, оснащенными чувствительными циферблатными манометрами, которые соприкасаются с дорожным покрытием и прикреплены к прочному основанию, расположенному вне дорожного покрытия. Показания циферблатных манометров могут считываться визуально или регистрироваться электрически. При измерении прогиба таким способом любая плита с прогибом более 0,015 дюйма должна быть недоуплотнена. Другие методы измерения прогиба для обнаружения пустот включают неразрушающее оборудование, такое как дефлектометр падающего груза, который измеряет реакцию прогиба дорожного покрытия под динамической нагрузкой.

Необходимость герметизации

Для бетона с шарнирными соединениями уплотнение дорожного покрытия следует проводить сразу после обнаружения значительной потери опоры в углах плиты. Симптомы потери опоры включают в себя увеличение прогибов, поперечные разломы швов, разрушение углов и накопление мелких частиц в швах или трещинах на полосах движения или обочинах. Также следует рассмотреть вопрос о герметизации всех существующих ремонтных работ, в ходе которых наблюдаются признаки откачки или оседания. Для обеспечения эффективности уплотнение следует проводить до того, как пустоты станут настолько большими, что приведут к разрушению дорожного покрытия.

Шаблоны отверстий

Расположение отверстий для эффективного распределения цементного раствора под дорожным покрытием нелегко определить заранее. Часто требуется предварительное тестирование, чтобы расположить отверстия таким образом, чтобы обеспечить хорошее распределение цементного раствора. При выборе схемы отверстий для повторения, она должна обеспечивать достаточное количество отверстий, чтобы цементный раствор мог попасть во все пустоты под дорожным покрытием. Наиболее распространенной схемой расположения отверстий является схема с четырьмя отверстиями, по два отверстия с каждой стороны поперечного шва. Отверстия располагаются по следам колес, причем отверстия в плите подъезда находятся ближе к стыку, чем отверстия в плите отъезда. Типичное расстояние от стыка составляет от 12 до 18 дюймов для подъездной плиты и от 18 до 24 дюймов для отъезжающей плиты. Дополнительные отверстия могут потребоваться для пустот под продольными швами или на плече.

Обычно достаточно одного отверстия, расположенного на расстоянии 24-36 дюймов от уступа и 4-6 футов от поперечного шва. В идеале, отверстие должно быть расположено как можно дальше от соседних швов и трещин, но в зоне пустот, чтобы цементный раствор мог вытекать из инъекционного отверстия в направлении шва или трещины.

Сверление отверстий

Отверстия для цементного раствора можно бурить пневматическими, гидравлическими или алмазными коронками. Важным фактором является размер отверстия. Диаметр отверстий не должен превышать 2 дюйма. Давление вниз, будь то вручную или механическим способом, должно быть менее 200 фунтов (91 кг), особенно в нижней части плиты. Чрезмерное давление вниз может привести к разрушению бетона, прилегающего к инъекционному отверстию. Такое разрушение может серьезно ослабить плиту и привести к преждевременному растрескиванию. Обычно отколовшийся материал опускается таким образом, что запечатывает отверстие, тем самым предотвращая попадание затирки в пустоту. Отверстия для затирки должны быть просверлены вертикально, круглой формы и на глубину, полностью проходящую через материал основания. Затирочные отверстия не следует оставлять без затирки на ночь, предпочтительно затирать их в течение 4 часов.

Затирочные смеси

Затирочные смеси для уплотнения обычно представляют собой цементные растворы, состоящие примерно из одной части портландцемента и трех частей пуццолана, природного или искусственного, или трех частей известняковой пыли с достаточным количеством воды для достижения необходимой консистенции. Другие добавки могут включать суперпластификаторы, водопонижающие добавки, разжижители, расширяющие агенты и хлорид кальция. Каждая из них должна быть протестирована и оценена в лаборатории для обеспечения совместимости материалов. Консистенция должна проверяться конусом расхода не менее двух раз в день. Время конуса потока варьируется от 9 до 20 секунд в зависимости от типов материалов, используемых в затирочной смеси. Обычно время конуса выноса для известняковых затирок составляет от 16 до 22 секунд. У затирочных смесей из флиаша время потока обычно составляет от 10 до 16 секунд. Требования к прочности затирочных смесей должны быть указаны.

Впрыскивание цементного раствора

Нагнетание раствора происходит путем опускания в последовательные отверстия трубы, соединенной с нагнетательным шлангом цементного насоса. Отверстие уплотняется устройством, называемым пакером. Обычно используются два типа:

1. Приводной пакер состоит из конической трубы, вставляемой в скважину и вынимаемой из нее. Приводные пакеры используются в отверстиях диаметром 1 дюйм.

2. Расширяющийся резиновый пакер состоит из внутренней трубы с резьбой, наружной тонкостенной стальной гильзы и короткой резиновой гильзы в нижней части. Этот тип пакера используется для отверстий диаметром 1,5 дюйма и больше.

Во время цементации необходимо следить за движением плит. Чтобы правильно контролировать движение плит, необходимо использовать манометры, способные считывать перемещение в пределах 0,001 дюйма. Основание для манометра должно находиться на расстоянии 3-4 футов от контролируемого перекрытия. Манометры устанавливаются на внешнем краю плит в местах стыков и не перемещаются до завершения затирки швов. Обычное давление закачки должно быть в диапазоне от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм (от 275 до 413 килопаскалей). Закачку цементного раствора всегда следует начинать с низкой скорости закачки и давления. Закачку следует прекратить, если плита начинает подниматься или если материал не закачивается при максимально допустимом давлении 100 фунтов на квадратный дюйм.

Допускаются короткие скачки давления до 200 фунтов на квадратный дюйм (1 378 килопаскалей) для проникновения цементного раствора в пустотную структуру. Если цементный раствор возвращается через соседнее отверстие, откачку следует прекратить, а пакер вставить в другое отверстие. Если наблюдается вытекание раствора из швов или трещин в дорожном покрытии, откачку следует продолжать до появления неразбавленного раствора. Как правило, при откачке по схеме с четырьмя отверстиями откачку следует начинать с отверстий в центре каждой плиты, а затем продолжать с отверстий, расположенных ближе к обочине. Такая последовательность вытеснит всю задержанную воду к внешней стороне плиты и через поперечные и плечевые швы. Если имеется дополнительная пустота в плечевом шве и требуются дополнительные отверстия, последовательность усложняется. Обычно плечевой шов откачивается последним. Однако если поперечный шов шире, чем плечевой шов, может потребоваться сначала прокачать плечевое отверстие.

Повторное испытание углов перекрытия.

По истечении минимум 24 часов после завершения герметизации следует провести испытание зацементированных плит на устойчивость в тех же точках, где они были испытаны ранее. Это испытание также должно включать другие швы, которые не были зацементированы для использования в качестве контрольных. Если после затирки швов потеря опоры все еще сохраняется, плиту следует повторно зацементировать. При каждой повторной затирке необходимо будет делать новые отверстия. Рекомендуется, если после трех попыток стабилизировать плиту, пустоты все еще присутствуют, не следует пытаться проводить повторную цементацию. В этом случае следует рассмотреть другие методы ремонта, например, ремонт на всю глубину.

Заделка и очистка

После завершения цементации в любом отверстии пакер удаляется, и отверстие затыкается коническими деревянными пробками, чтобы дать цементному раствору застыть, предотвращая тем самым обратное давление от вытеснения раствора через отверстие. Заглушки удаляются, отверстие заполняется цементным раствором и отделывается в соответствии с существующим дорожным покрытием. Поверхность тротуара, прилегающая к отверстиям, должна быть чистой от излишков цементного раствора и других материалов. Затирку и цементный раствор на дорожном покрытии следует выметать веником и мыть, чтобы избежать неприглядного изменения цвета и удалить затирку и раствор до того, как они сцепятся с дорожным покрытием.

Читайте далее: