ТЕХНОЛОГИЯ ТОРКРЕТИРОВАНИЯ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

TORCRETING TECHNOLOGY FOR STRENGTHENING PUBLIC BUILDINGS

Yukhanova Anastasia Vladislavovna

Student, Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin,

Russia, Krasnodar

Ivanova Tatyana Aleksandrovna

Scientific supervisor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin

Russia, Krasnodar

АННОТАЦИЯ

В данной статье обсуждается технология нанесения мокрого мелкозернистого бетона под давлением на поверхность с помощью специального оборудования. Также в статье описаны преимущества и недостатки технологии торкретирования зданий. Рассмотрена проблема коррозийной стойкости конструкций и предложена в качестве защитного покрытия использовать торкрет-бетонные покрытия. Исследован опыт применения торкретбетона при реконструкции общественных зданий.

ABSTRACT

This article discusses the technology of applying wet fine-grained concrete under pressure to a surface using special equipment. The article also describes the advantages and disadvantages of the tuckering technology of buildings. The problem of corrosion resistance of structures is considered and it is proposed to use tuckered concrete coatings as a protective coating. The experience of using tuckered concrete in the reconstruction of public buildings is investigated.

Ключевые слова: торкретирование, торкрет-бетон, конструкция, прочность, укрепление конструкций, восстановление.

Keywords: shotcrete, shotcrete concrete, construction, strength, strengthening of structures, restoration.

Торкретирование наибольшее применение в строительной отрасли нашло для процесса в технологии восстановления зданий. Этот метод позволяет значительно увеличить прочность и долговечность конструкции. Торкретирование применяют как в гражданском, так и в промышленном строительстве, в частности для тоннелестроения и морских и гидротехнических сооружений [1,2]. Возможности технологии торкретирования достаточно многогранны и имеют разные направления в сфере строительства.

Торкретирование основано на нанесении строительной смеси на поверхность под высоким давлением. Выделяют два основных метода торкретирования – сухой и влажный метод. Принцип использования сухого метода в строительстве заключается в применении определённой последовательности: компоненты загружают в установку, согласно выбранной рецептуре смесь сжатым воздухом перемещаются по шлангу, после чего смешивается с водой, после чего под действием сжатого воздуха совершается набрызг смеси на поверхность. В отличие от мокрого метода, сухой имеет такие преимущества как отсутствие ограничений по форме, уклону поверхности и расположению. Если говорить о мокром методе торкретирования, в отличие от сухого, такой метод предполагает использование уже готовой бетонной смеси и обладает рядом преимуществ, например, в процессе строительных работ, пылеобразование будет минимальным, состав равномерный, а также есть возможность точного дозирования добавок. Ключевые проблемы, которые решаются с помощью технологии торкретирования при нанесении с распылением – возможность бетонирования без опалубки, а также применение в труднодоступных местах.

На основании аналитического обзора научно-технической и методической литературы, был проведен анализ технологии и восстановления объектов общественных зданий, что является темой актуальной и отражает новизну исследования. Благодаря уникальности технологии торкретирования, он позволяет расширить горизонты строительной отрасли и применить нетрадиционные формы зданий. Основные технологические операции по торкретирования конструкций при реконструкции общественных зданий заключаются в следующем: сначала подготавливают поверхность (удаляют паль, грязь, рыхлые участки), после подготовки сухие компоненты замешиваются и подаются через шланг к соплу, наносить состав слоями снизу вверх, далее происходит процесс уплотнения и выравнивания, последним этапом является отделка, так как поверхность нуждается в создании нужной текстуры.

Благодаря такому процессу, торкретирование, у общественных зданий увеличивается прочность и создаются устойчивые к воздействию от внешней среды покрытия, так как прочность здания происходит за счет создания однородного слоя мелкозернистого бетона. Торкретирование образовывает прочный плотный слой, который хорошо сцепляется с бетоном усиливаемой конструкции. Если здание нуждается в необходимости дополнительного усилия, то помимо бетонирования устанавливают дополнительную арматуру. Результат торкретирования – усиление конструкций, которые могут подвергаться деформациям и разрушениям из-за нагрузок и влаги. Эффективность торкретирования для повышения прочности бетонных конструкций подтверждается испытанием торкретбетона согласно действующим нормам.

Рассмотрим применение технологии торкретирования на практике, например, усиление бутобетонного фундамента сценической коробки областной филармонии им. Шнитке в городе Саратов (Рис. 1), в ходе изучения вопроса о фундаменте, выявили необходимость в восстановлении кладки фундамента из-за подтопления подземными и поверхностными водами [3]. Подтопление фундамента происходило не только снизу, но и у основания стены, в связи с тем, что со стороны сценической коробки располагался гараж, где постоянно мыли автомобили. Существует много методов, применяемых для восстановления фундамента, однако многие способы имеют ограничения, поэтому предлагается усиление и гидроизоляцию каменных фундаментов выполнять с использованием торкретирования. При дальнейшей эксплуатации арматура при нарушении защитного слоя в фундаменте подвергается коррозии и нарушаются ее прочностные и эксплуатационные свойства постепенно разрушается, и это приводит к нарушению работы фундамента и бетонных приливов. Для восстановления фундаментов данного типа предлагается применение технологии торкреттрования.

Рисунок 1. Областной филармония им. Шнитке в городе Саратов

Достоинство этого способа заключалось в повышении жесткости и долговечности конструктивного решения усиления. Процесс восстановления фундамента заключался в следующем: под подошвой фундамента выполняли бетонирование балки, в которой установили жесткую арматуру, далее с обеих сторон крепят упоры с помощью анкеров; к арматуре и анкерам крепят арматурные стержни, после чего выполняют процесс торкретирования фундамента с обеих сторон. Преднапряженная железобетонная обойма образуется вокруг фундамента после набора прочности торкрет-бетона, она защищает каменный фундамент от грунтовых вод, благодаря чему увеличивается срок эксплуатации. Действительно преимущество торкретирования фундамента заключается в следующем свойстве обоймы: преднапряженная железобетонная обойма обжимает каменный фундамент и, как результат, восстановленный фундамент обретает увеличенную ширину подошвы и глубину ее заложения. Способ усиления позволяет передавать усилия на обойму, выполненную в процессе торкретирования, что приводит якобы к образованию «ящика», в котором размещен фундамент.

Также успешно применение технологии торкретирования и для восстановления элементов храмовой архитектуры. Благодаря применению односторонней опалубки в качестве восстанавливаемой конструкции можно проводить усиление криволинейных элементов, что показано на примере   восстановления Церковь Благовещения Пресвятой Богородицы (рис. 2) [3]. Изготовление портальных тумб северного портала храма осуществлялось с применением технологии мокрого торкретирования по оставленной опалубке. Опалубка изготавливалась из досок толщиной 40 мм. Изначально создавались кружала из досок, имеющие форму очертания колонны. Кружала состояли из отдельных косяков, сбитых в бревно. Поверх кружал пришивались гвоздями гипсокартонные панели, формирующие опалубку. На сухарях поверх опалубки укладывалась арматурная сетка. По образовавшейся поверхности производилось торкретирование.

Работы включали в себя следующие этапы: пескоструйную очистку поверхности, устройство арматурной сетки по контуру тумбы, увлажнение поверхности, подбор состава для обеспечения адгезии и нанесение торкретбетона по технологии мокрого торкретирования.

Рисунок 2. Восстановление тумбы по технологии мокрого торкретирования Церкови Благовещения Пресвятой Богородицы

Торкретбетон можно рассматривать не только как способ ремонта стен и фасадов, усиления конструкций и устранение дефектов, но и как способ эффективной защиты бетонных и железобетонных конструкций с коррозией [4]. В зависимости от типа общественного здания, рано или поздно есть вероятность столкновения с коррозией. Актуальной остается задача методов прогнозирования срока службы бетонных и железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах. Внедрение таких методов позволили своевременно проводить мероприятия по защите конструкций. Здания сталкиваются с коррозией металлических и железобетонных конструкций по нескольким причинам. Например, воздействие влаги и механические повреждения. Коррозия приводит к ухудшению прочности конструкций, деформации, в худших случаях обрушению здания. При применении технологии торкретирования трещины, которые образуются в нанесенном слое впоследствии усадки бетона после испарения воды, перекрываются следующим слоем торкретбетона. По технологии торкретирования образуется плотная структура, которая способствует повышению коррозийной стойкости.

Подводя итоги к вышесказанному, можно сделать вывод технология торкретирования для реконструкции общественных зданий – это перспективный метод. Благодаря высокой адгезии и пластичности наносимых слоев появляется возможность повысить долговечность и прочность конструкций различной конфигурации. Помимо инженерных преимуществ, технология торкретирования считается экономичной и позволяет значительно ускорить строительные работы, благодаря применению односторонней опалубки в качестве поверхности усиления и тонкостенным армированным слоем торкретбетона.

Список литературы:

1. Емельянова, Т. А. Новый "старый" торкрет-бетон / Т. А. Емельянова, А. П. Денисова // Промышленное и гражданское строительство. – 2009. – № 10. – С. 55-57.
2. 2.Лейер, Д. В. Инженерная защита опор эстакад на оползневых склонах города Сочи (Краснодарский край) / Д. В. Лейер // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2016. – Т. 7, № 3. – С. 127-143. – DOI 10.15593/2224-9826/2016.3.12. – EDN WLSNJV.
3. Иванова, Т. А. Технологии торкретирования для строительства и реконструкции зданий и сооружений / Т. А. Иванова. – Чебоксары : Общество с ограниченной ответственностью «Издательский дом «Среда», 2024. – 88 с. – ISBN 978-5-907830-89-9. – DOI 10.31483/a-10679.
4. В. Ф. Степанова, Н. К. Розенталь, Г. В. Чехний, С. М. Баев., «Определение коррозионной стойкости торкрет-бетона как защитного покрытия бетонных и железобетонных конструкций», журнал «Строительные материалы», 2018