Составы для получения цементно-песчаных защитных штукатурных покрытий, наносимые путем набрызга

Основные требования, предъявляемые к составам, используемым для получения цементно-песчаных защитных штукатурных покрытий и бетонов для заполнения стыков, наносимых методом набрызга, определяются особенностями технологии (нанесение большого количества слоев). В связи с этим растворные и бетонные смеси должны иметь сроки схватывания и твердения в пределах 1-5 мин, хорошее сцепление с изолируемой поверхностью и малую усадку.

Получение таких составов достигается путем применения особых цементов, добавкой химических веществ или специальной подготовкой составляющих смеси. Необходимо отметить сложность обеспечения нужных свойств составов, наносимых методом набрызга, ввиду отсутствия четкой зависимости их от свойств исходных материалов и методов нанесения, в частности, от формы сопла, равномерности подачи воздуха, его давления и скорости, расстояния сопла от поверхности и других более сложных факторов. Отсутствие научных рекомендаций из-за слабой изученности процессов набрызга вынуждает в каждом  конкретном случае определять оптимальный состав смеси и режим ее нанесения.

В качестве вяжущего для торкретных смесей чаще всего используют водонепроницаемый  расширяющийся цемент, производство  которого  освоено промышленностью,  он  выпускается уже в течение 20 лет. Этот цемент является быстросхватывающимся  и  быстротвердеющим;  схватывание должно наступать - не ранее 4 мин, а кончаться не позднее 10 мин от начала затворения. Нарастание прочности смесей на основе ВРЦ происходит интенсивно: так, через 6 ч оно составляет 25% от R28 и более, через 14 ч - 35%, через 1 сутки - 50%, через 3 суток - 80%.  Линейное расширение ВРЦ в значительной степени зависит от   влажности смеси при твердении в начальный период, протекает ОД   интенсивно при обильном увлажнении,   составляет   при   этом  около 0,2% от первоначальных размеров через 1 сутки  и  увеличивается   после   3   суток   еще   на    10-20%    от   первоначального.

Испытания образцов цементно-песчаного раствора показывают полную водонепроницаемость в суточном возрасте при давлении до 5 кГ/см2 (изб.) даже при воздушном режиме твердения. ВРЦ обычно не применяют для набрызг-бетона ввиду малых сроков схватывания.

Для приготовления смесей, наносимых методом набрызга, могут применяться гипсоглиноземистый и расширяющийся портландцементы. Преимущественно эти цементы применяют для набрызг-бетона.

Состав сухой торкретной смеси обычно близок 1:2 (цемент: песок). Для ее приготовления применяется песок (ГОСТ 2781-44), имеющий влажность в пределах 2-5%, при этом высший предел влажности для смесей, приготовляемых централизованно, не должен превышать 2%. Смеси должны быть использованы в течение 2 ч после их приготовления.

Заполнители для набрызг-бетона (пневмобетона) должны включать гравий в количестве от 30 до 50%, которое уточняется пробным нанесением. Предельный размер частиц гравия не должен превышать 1/3 от внутреннего размера шланга.

Исследованиями сотрудников ВНИЩИМ им. Веденеева была доказана   высокая   эффективность применения в качестве вяжущего для торкрета и пневмобетона активированного вяжущего, получаемого совместным вибропомолом цемента с 20-25% песка до удельной поверхности 5000-6000 см2/г. Для получения активированного вяжущего используется цемент марок 400, 500; смесь на его основе имеет состав 1:2 по массе (1:2,3 по объему).

Сухая смесь должна содержать песок, имеющий средний модуль крупности порядка 2-2,2 во избежание значительной усадки готового изоляционного покрытия. Перед использованием сухой смеси необходимо довести ее влажность до 4-5% для обеспечения достаточно полного и равномерного увлажнения ее в сопле цемент-пушки.

Для улучшения структуры и пластичности торкрета на основе активированного вяжущего применяют добавку нитрита натрия в количестве 5%, от массы цемента и сульфитно-спиртовую барду в количестве 0,1-0,2% от массы цемента в пересчете на сухое вещество ССБ. Применение активированного вяжущего позволяет получить быстротвердеющие смеси, которые уже через сутки имеют прочность, равную 50-60% от R28, а через 3 суток - 80% R28, что позволяет сократить время ухода за штукатуркой в летнее время до 3 суток.

Применение активированного торкрета для изоляции напряженной арматуры сборных цилиндрических резервуаров под мазут на Заинской ГРЭС производилось глубокой осенью даже при среднесуточной температуре около 5° С. Быстрое твердение торкрета позволило значительно сократить сроки изоляционных работ. В этих условиях торкрет, нанесенный на навивку из высокопрочной проволоки, приобретал уже через 5-6 дней прочность 100 кГ/см2, позволяющую производить укладку следующего слоя проволоки.

Положительным свойством активированного торкрета, позволяющим значительно расширить область его применения в сравнении с обычным торкретом, является повышенное сцепление с бетонной поверхностью, вследствие чего он может работать на отрыв, выдерживая давление до 6 кГ/см2 (при работе на прижим до 16 кГ/см2). Сопротивление растяжению, сжатию и изгибу у активированного торкрета выше на 15-20%. Последнее относится и к набрызг-бетону на основе этого вяжущего. Положительные свойства смесей, приготовленных с использованием активированного вяжущего, позволяют надеяться, что оно найдет широкое применение в практике изоляционных работ.

В составах, наносимых методом набрызга, получили применение добавки, ускоряющие схватывание смеси и повышающие плотность. Это прежде всего известные уже давно алюминат натрия, жидкое стекло и новые - фтористый натрий, спек и некоторые др.

Алюминат натрия применяется в количествах 2-5% от воды затворения. При использовании добавки срок  схватывания  может быть сокращен до 1 мин, при этом усадка смеси уменьшается в 1,5-2 раза, повышаются сцепление с изолируемой поверхностью и однородность смеси, быстро растет прочность раствора.

Жидкое стекло используется в количестве 10% от воды затворения. Снижая сроки схватывания, эта добавка позволяет получить составы водонепроницаемостью до давления 10 кГ/см2, обладающие при этом повышенной сульфатостойкостью (при содержании сульфатов до 1,5 г/л).

Новой добавкой является комплексная добавка, включающая: фтористый натрий - 1 массовая часть, углекислый калий - 8 частей, алюминат натрия - 6 частей (в пересчете на сухое вещество) и имеющая вид пасты с плотностью 1,7- 1,75 г/см3. Расход добавки составляет 4-6 кг на 100 л воды, используемой для затворения. Добавка ускоряет схватывание смеси, увеличивает сцепление со старым бетоном и уменьшает усадку.

Применению специальных растворов для заполнения стыков, наносимых методом набрызга, должен предшествовать тщательный подбор состава, определение оптимального содержания добавок с целью получения смеси, отвечающей конкретным требованиям. Приготовление смесей на объектах, технология производства работ должны находиться под наблюдением лаборатории.