ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ БЕТОННЫХ БЛОКОВ

Гидроизоляцию бетонных блоков ДСТЭП герметиком с армированием стеклотканью и без армирования проводили вручную (в дальнейшем было разработано механизированное нанесение герметика безвоздушной установкой УБРХ) две организации (Тоннельный отряд № 6 и СМУ-10 Мосметростроя).

Мастичную гидроизоляцию выполняли в следующей последовательности: на очищенную поверхность блока, установленного на деревянных брусках или на кантователе (разработан в Тоннельном отряде № 6) (рис. VIII. 1.1), наносили разжиженный двумя объемами ксилола герметик 14-ТЭП-7 в два слоя с промежутком по времени, обеспечивающим высыхание первого слоя (рис. VIII. 1.2), используя УБРХ-1М (установку УБРХ специально модернизировали для нанесения высыхающего вязкого герметика). Первый слой толщиной 0,35 ±0,15 мм наносили безвоздушным распылителем при избыточном давлении 150 кгс/см2, а второй слой толщиной 0,45 ±0,15 мм — при давлении 190 кгс/см2. Через 3—4 дня блоки монтировали в обделку.

При выполнении армированной гидроизоляции после нанесения первого слоя ДСТЭП герметика укладывали слой стеклоткани Т-12—41

(на прямом замасливателе), а по нему — второй слой того же герметика (рис. VIII.1.3).

VIII.1.1. Кантователь (слева) и изолированный блок на нем (справа)

Рис. VIII.1.1. Кантователь (слева) и изолированный блок на нем (справа):

  • 7 — опорная рама — швеллер № 25; 2 — откидная поворотная рама — швеллер № 20; 3 — двигатель; 4 — пускатель; 5 — стойки — швеллер № 25;
  • 6 — откидной запор в открытом положении; 7 — откидной запор в закрытом положении; 8 — опорная часть откидной рамы
VIII.1.2. Фрагмент армобетонного блока с ДСТЭП герметиком на внешней поверхности

Рис. VIII.1.2. Фрагмент армобетонного блока с ДСТЭП герметиком на внешней поверхности:

  • 7 — блок; 2 — зона очистки;
  • 3 — двухслойное покрытие 14-ТЭП-7;
  • 4 — монтажная полость; 5 — опора;

б — заделка каверны в блоке полимерраствором до изоляции;

7 — деревянный брус

VIII.1.3. Конструктивно-технологическая схема гидроизоляции блока армогер- метиком

Рис. VIII.1.3. Конструктивно-технологическая схема гидроизоляции блока армогер- метиком:

7 — блок; 2 — опора; 3 — заделка дефектов в блоке полимерраствором или БУСом; 4 — зона подготовки поверхности; 5 — грунтовочный слой; б — стеклоткань; 7 — защитный слой; 8 — монтажное отверстие; 9 — чеканочная канавка

Непосредственно в тоннеле автор обучал рабочих особенностям монтажа блоков с покрытием. Надо отметить, что после затвердевания ДСТЭП герметик не только водонепроницаем, но и устойчив к удару (рис. VIII.1.4, VIII.1.5).

Первое натурное обследование при участии руководителей Тоннельного отряда № 6 и СМУ-10 Мосметростроя было проведено спустя пять лет, а второе — спустя 10 лет с участием руководства Мосметрополитена и Метрогипротранса. Было отмечено высокое качество гидрозащиты.

В 1977 г. на Серпуховском и Калининском радиусах Мосметрополитена выполняли гидроизоляцию эпоксидными композициями, разработанными автором применительно к пневмораспылителям типа СО-21 А. Предварительно на Тбилисском заводе было запущено производство эпоксидно-каменноугольной мастики ЭКМ (авторское свидетельство СССР № 693693), а на Акмянском комбинате в Литве — эпоксидно-каучуковой мастики.

VIII.1.4. Изменение прочности герметиков ДСТЭП-7 (верхняя кривая) и ДСТЭП-14 (нижняя кривая)

Рис. VIII.1.4. Изменение прочности герметиков ДСТЭП-7 (верхняя кривая) и ДСТЭП-14 (нижняя кривая)

VIII.1.5. Изменение прочности при отслаивании

Рис. VIII.1.5. Изменение прочности при отслаивании:

7 — 14-ТЭП-7 на сыром бетоне; 2— 14-ТЭП-4 на сухом бетоне; 3— 14-ТЭП-7 на сухом бетоне; 4 — 14-ТЭП-4 на сыром бетоне

На рис. VIII. 1.6 показана цельносекционная обделка (ЦСО) Серпуховского радиуса, а на рис. VIII. 1.7 — аналогичная обделка на Калининском радиусе. Использование высокопрочных и водоустойчивых мастик позволило Тоннельному отряду № 6 и СМУ-1 Мосметростроя вдвое увеличить скорость гидрозащитных работ (в сравнении с горячей технологией оклейки гидроизолом и аналогами) при повышении надежности.

На рис. VIII. 1.8 показана блочная обделка с покрытием эпоксидно-каучуковой мастикой. В качестве эффективного пластификатора использован бутил каучук. Такая технология так же была внедрена впервые. Обследование действующих перегонных тоннелей показало высокую надежность обеих покрытий. Однако перспективным надо считать эпоксидно-битумную мастику, так как каменноугольная составляющая ЭКМ имеет повышенную токсичность при нанесении.

VIII.1.6. Конструкция цельносекционной обделки с гидрозащитой ЭКМ (слева); схема выполнения гидроизоляции с использованием пневмораспылителя (справа)

Рис. VIII.1.6. Конструкция цельносекционной обделки с гидрозащитой ЭКМ (слева); схема выполнения гидроизоляции с использованием пневмораспылителя (справа):

  • 7 — подготовленная поверхность,^ — шуцванг; 3 — грунтовка дна;
  • 4 — защитный слой; 5 — разуклонка; 6 — грунтовка; 7 — защитный слой; 8,9 — уплотнение зазоров цементно-песчаным раствором
VIII.1.7. Конструкция блочной обделки тоннеля с покрытием эпоксидно-бутилкаучуковой мастикой (ЭБМ)

Рис. VIII.1.7. Конструкция блочной обделки тоннеля с покрытием эпоксидно-бутилкаучуковой мастикой (ЭБМ):

  • 7 — подготовленная поверхность,^ — шуцванг; 3 — грунтовка дна;
  • 4 — защитный слой; 5 — разуклонка; 6 — грунтовка; 7 — защитный слой;
  • 8,9 — уплотнение зазоров цементно-песчаным раствором

При выполнении гидроизоляции ЦСО впервые в метростроении был выполнен оклеенный стык с использованием стеклоткани Т-12—41.

Успешное внедрение новых для метростроения изоляционных материалов было подхвачено Бакинским метрополитеном, где в 1978 г. была начата гидроизоляция железобетонной обделки ЭКМ и там же впервые выполнен натурный эксперимент по герметизации дефектных швов в чугунной обделке ДСТЭП герметиком 51-Г-17 (ТУ 38-405139—76). На рис. VIII. 1.9 показана технологическая схема гидроизоляции обделки.

При выполнении ремонтной герметизации в фильтрующем шве расчеканивали старый свинец с последующей грунтовкой разжиженным герметиком, а верхнюю полость чеканочной канавки заполняли высоковязкой тиксотропной мастикой 51-Г-17.

VIII.1.8. Технологическая схема нанесения гидроизоляционной мастики ЭКМ

Рис. VIII.1.8. Технологическая схема нанесения гидроизоляционной мастики ЭКМ (или идентичной, например, ЭПМ) на внутреннюю поверхность бетонной обделки, подвергшейся деформациям (коррозии, трещины, каверны) в процессе эксплуатации

VIII.1.9. Конструктивная схема установки УНК-2

Рис. VIII.1.9. Конструктивная схема установки УНК-2:

  • 7 — возвратная пружина;
  • 2 — маслопровод; 3 — поршень; 4 — предохранитель;
  • 5 — цилиндр; 6 — шланг;
  • 7 — штуцер; 8 — запорная игла; 9 — заглушка; 10 — корпус иглы инъектора; 7 7 — штуцер;
  • 12 — емкость для клея;
  • 13 — сбрасывающий клапан;
  • 14 — маслопровод; 75 — гайка;
  • 76 — тарелка; 77 — вентиль;
  • 18 — манометр; 79 — запорная игла насоса; 20 — ручной насос PH-01—12сб

В качестве варианта герметизации швов экспериментировали и с мастикой тиоколовой 51-УТ-37 (ТУ 38-105507-72).

Для герметизации швов в обделках тоннелей с использованием высоковязких тиксотропных мастик применяют шнековый пистолет, конструкция которого приведена в гл. III.

Герметизация трещин (глубоких каверн, свищей) рационально выполнять с использованием установки УНК-2 (авторское свидетельство СССР № 209690) (рис. VIII. 1.10).

VIII.1.10. Конструктивнотехнологическая схема инъектирования карбамидных смол за обделку тоннеля

Рис. VIII.1.10. Конструктивнотехнологическая схема инъектирования карбамидных смол за обделку тоннеля:

  • 1 — заобделочная порода; 2 — полость с водой; 3 — первичное нагнетание цементно-песчаного раствора;
  • 4 — обделка; 5 — прокладка резиновая;
  • 6 — муфта; 7 — патрубок; 8 — лобковый кран; 9 — материальный шланг

Давление в инъекторе достигает 250 кгс/см , поэтому уплотняющая клеевая масса проникает в разветвленные трещины. Установку УНК-2 можно изготовить в любом подразделении метрополитенов, а в качестве клеевой массы рационально использовать полиизоцианатный состав Лукар-5, преимущество которого в повышенной адгезии к влажному бетону.

Герметизация мастиками 51-Г-17, 51-УТ-37 выполняли шнековыми герметизаторами (рис. VIII.1.11). Таким же герметизатором уплотняли деформационные швы в полносборных домах (см. гл. III).

VIII.1.11. Схема уплотнения шва в бетонной обделке шнековым герметизатором с использованием тиксотропных мастик

Рис. VIII.1.11. Схема уплотнения шва в бетонной обделке шнековым герметизатором с использованием тиксотропных мастик

VIII.1.12. Схема повторноконтрольного нагнетания тампонажного состава в кольцевой обделке тоннеля

Рис. VIII.1.12. Схема повторноконтрольного нагнетания тампонажного состава в кольцевой обделке тоннеля

VIII. 1.13. «Лечение» железобетонной прокорродированной стены

Рис. VIII. 1.13. «Лечение» железобетонной прокорродированной стены: сверху — грунтовка;

внизу — часть отремонтированной стены

VIII.1.14. Герметизация фонтанирующей течи полиизоцианатным полимерраствором

Рис. VIII.1.14. Герметизация фонтанирующей течи полиизоцианатным полимерраствором

Исключительную важность при эксплуатации метрополитена имеет ликвидация течей как через швы, так и через тело обделок. Основным материалом для повторно-контрольного нагнетания за обделку тоннеля по- прежнему является цементно-песчаный раствор. К сожалению, эффективность такого тампонажа низкая потому, что раствор зачастую не успевает схватываться, подвергаясь растворению заобделочной водой. К тому же схватившийся раствор не трещиностоек вследствие своей жесткости и при неизбежной вибрационной нагрузке растрескивается, фильтруя воду в тоннель.

В связи с этим была разработана технология с использованием фено- лоспирта, который добавляли в цементно-песчаный раствор непосредственно перед нагнетанием.

Технология эта, утвержденная Главтоннельметростроем, несмотря на эффективность не нашла широкого распространения, так как приходилось промывать инъекционное оборудование незамедлительно после проведения нагнетания.

Тем не менее работа была продолжена и большой объем был выполнен под руководством автора в Бакинском метрополитене в 1979 г. по «Технологической инструкции по повторно-контрольному нагнетанию за обделки тоннелей метрополитенов в условиях эксплуатации», утвержденной Главным управлением метрополитенов МПС. В качестве инъекционного материала применяли карбамидные (мочевиноформальдегидные) смолы марок КС-MO, ЗН (ТУ 6-05-1800-76) и УКС-73 (ГОСТ 14231-69). Можно использовать и другие аналогичные смолы: КМ, КМ-2, КМ-3, смола МФ-17 (ТУ МП 2533-55), смола КС-11 (ТУ 6-05-1375-70).

Отвердителем карбамидных смол является раствор щавелевой кислоты (4-5%) (ГОСТ 51175-71).

Для пластифицирования автором была предложена резиновая крошка (ТУ 38105378—72), которую ранее использовали для изготовления кровельной мастики БСКМ. В дальнейшем добавляли и асбестовую крошку (ТУ 12871-67), и латекс СКС-65ГП[1].

Нагнетание выполняли с использованием цемент-пушки, приспособленной к стандартным инъекторам (конструкции инъекторов приведены в гл. IX).

На рис. VIII. 1.12 показана технологическая схема установки сопла инъ- ектора в монтажное отверстие обделки тоннеля.

Эффективность проведенных в г. Баку натурных работ послужила основой для внедрения новой технологии на Московском метро. Смолу У КС нагнетали за обделку свода в нижнем коллекторе шахты № 425 на станции «Кантемировская». И на Бакметро, и на Мосметрополитене течи были успешно ликвидированы.

Положительные результаты внедрения новых технологий на Бакме- трополитене настроили руководство на расширение экспериментальных разработок непосредственно на станциях Бакметро. Совместно с лабораторией № 14 НИИРП были разработаны форполимерные мастичные герметики 14Д-01 и 14Д-03 на основе уретанового форполимера СКУ-ДФ-2.

Состав герметиков

14Д-01

14Д-03

Уретановый форполимер СКУ-ДФ-2 (ТУ-384003211-72)

100

100

Двуокись титана (ГОСТ 9808—84)

10

-

Тиурам (ТУ 6-14-970-73)

1

1

Аэросил (ГОСТ 14922—69)

-

4

Технический углерод (ГОСТ 7885—68)

-

50

Жизнеспособность этих герметиков около 4 ч, адгезионная прочность к бетону около 15 кгс/см2, а к металлу — более 10 кгс/см2, относительное удлинение (по ГОСТ 270—64) от 140 до 148%, предел прочности при отслаивании 0,4 кгс/см.

Герметик толщиной слоя до 3 мм выдерживает избыточное давление воды 2 кгс/см2.

Значительные коррозионные поражения железобетонных конструкций эффективно «лечить» полиизоцианатным составом Лукар-5 в следующей последовательности технологических операций (рис. VIII. 1.13):

  • • прокорродировавшую бетонную поверхность очищают от «бунящих» частей и обеспыливают;
  • • затем, используя распылитель (пневмо- или безвоздушный), наносят тонкий пропитывающий слой Лукара-5 и сразу же после этого можно наносить шпателем (шваброй) полимерраствор, состоящий из Лукара-5, наполнителя и тиксотропной добавки, например, Аэросила.

С использованием подобного полимерраствора с успехом можно герметизировать фонтанирующие течи в следующей последовательности:

  • • щель расчищают отбойным молотком или вручную скарпелью;
  • • в нижней части трещины (щели, каверны) оставляют отверстие для пуска воды, а верхнюю часть уплотняют пенополиуретаном или паклей, оставляя полость глубиной не менее 3 см для последующей заделки по- л имерраствором;
  • • затем в фонтанирующее отверстие забивают деревянный кол с таким расчетом, чтобы оставалась полость для полимерраствора;
  • • приготавливают высоковязкую смесь, перемешав Лукар-5 с цементом (марка не имеет значения), и, добавив инициатор отверждения, быстро перемешав смесь, уплотняют всю полость, тщательно прижав затычку (рис. VIII.1.14).

Приготавливать такую смесь можно в полиэтиленовой емкости в небольшом количестве — 5-6 кг.

Описанный лабораторно-производственный опыт применения эффективных полимеррастворов и герметиков можно использовать как на объектах подземного строительства, так и при ремонте коллекторов, находящихся в аварийном состоянии.

Использованная литература

  • 1. Блескина Н.А. Глубинное закрепление грунтов синтетическими смолами [Текст] / Н.А. Блескина, Б.С. Федоров. — М.: Стройиздат, 1980.
  • 2. Борьба с коррозией [Текст] / МПС СССР, ЦНИИТЭИ // Экспресс-информация. — М., 1977. — Вып. 4 (8).
  • 3. Васюков П.А. Состояние и перспективы применения гидроизоляционных материалов в метростроении [Текст] / П.А. Васюков, О.А. Лукинский // Строительство и архитектура Узбекистана. — 1976. — № 6.
  • 4. Временная инструкция по технологии гидроизоляции железобетонной обделки и нагнетанию полимерцементного раствора на опытном участке Рижского радиуса Московского метрополитена [Текст] / Главтоннельметрострой Мин- трансстроя СССР. — М., 1975.
  • 5. Временные рекомендации по внутренней противокоррозионной изоляции железобетонной обделки тоннеля эпоксидно-каменноугольной мастикой ни Бакинском метрополитене [Текст] / ЦНИИ МПС. — М., 1977.
  • 6. Гидроизоляционные мастики и их применение в метростроении [Текст] / ЦНИИИТЭИиП МПС//Экспресс-информация. — М., 1977. — Вып. 2
  • 7. Инструкция по герметизации швов в сборной железобетонной обделке тоннеля метрополитена глубокого заложения, эксплуатирующегося при избыточном давлении воды до 3 кгс/см2 [Текст] / ЦНИИС Минтранссгроя. — М., 1973.
  • 8. Инструкция по устройству гидроизоляционного покрытия железобетонных блоков обделки тоннеля на Рижском радиусе Московского метрополитена [Текст] / Главтоннельметрострой Минтрансстроя СССР. — М., 1975.
  • 9. Кошелев Ю.А. Синтетические гидроизоляционные материалы [Текст] / Ю.А. Кошелев, О.А. Лукинский // Метрострой. — 1974. — № 5.
  • 10. Куприянов В.Н. Исследование физико-механических показателей мастики 14-ТЭП-7. Материалы республиканского научно-технического совещания по реологии и переработке полимеров [Текст] / В.Н. Куприянов, О.А. Лукинский, Г.А. Са- урова. — Казань, 1974. — С. 82-83.
  • 11. Лукинский О.А. Герметизация в ремонтно-строительном производстве: учеб, пособие [Текст] / О.А. Лукинский; ГОУ ДПО ГАСИС. — М., 2008.
  • 12. Лукинский О.А. Гидроизоляция полиизоцианатными полимеррастворами [Текст] / О.А. Лукинский // Сборник докладов «Эффективные строительные технологии», IV национальной научной школы с международным участием, том II. — Приморско: НРБ, 1987.
  • 13. Лукинский О.А. Из опыта ремонта швов на метрополитене [Текст] / О.А. Лу- кинский [и др.] // Мстрострой. — 1975. — № 2.
  • 14. Лукинский О.А. К вопросу герметизации и гидроизоляции тоннельной обделки [Текст] / О.А. Лукинский // Строительство и архитектура Узбекистана. — 1973. - № 1.
  • 15. Лукинский О.А. Противокоррозионная защита метрополитена / О.А. Лукинский // Метрострой. — 1981. — № 6.
  • 16. Лукинский О.А. Технологии устройства гидрозащиты подземных конструкций зданий [Текст]: учеб, пособие / О.А. Лукинский; ГАСИС. — М., 2012.
  • 17. ОСТ 32.74-86. Защита железобетонных подземных тоннельных конструкций сооружений метрополитенов. Гидроизоляционные материалы. Общие технические условия / МПС. — М., 1986.
  • 18. Рекомендации по гидроизоляции сборной железобетонной обделки на участке Калининского радиуса эпоксидной смолой, модифицированной бутил- каучуком [Текст] / Мосметрострой Минтрансстроя СССР. — М., 1977.
  • 19. Рекомендации по технологии гидроизоляции цельносекционной обделки перегонных тоннелей на Серпуховском радиусе Московского метрополитена им. В.И. Ленина [Текст] / МПС, Минтрансстрой СССР. — М., 1977.

  • [1] Латекс предложил добавлять ВНИИГ им. Веденеева.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >