Файл: Литвин, А. Н. Железобетонные конструкции с полимерными покрытиями.pdf

кая сплошная облицовка образуется после сварки поли­ мерных слоев смежных полммержелезобетонных эле­ ментов;

б) для химической защиты емкостей, заполняемых средами, агрессивными в отношении бетона и стали, ис­ пользуются наиболее экономичные полимерные материа­ лы из числа достаточно стойких в конкретных условиях эксплуатации;

в) расход полимерных материалов в полнмержелезобетонных емкостях относительно невелик, так как все основные силовые воздействия воспринимает железобе­ тон, а полимерная облицовка обеспечивает лишь непро­ ницаемость и химическую стойкость сооружения в эк­ сплуатации;

г) снижается расход металла на амироваине несущих конструкций емкостей, так как они в полимержелезобетонном варианте рассчитываются не по образованию треЩин, а по их раскрытию- в нормируемых пределах; д) упрощается заделка стыков между смежными эле­ ментами сборных емкостей и повышается их надежность, так как накладки из полимерных материалов, навари­ ваемые над зазорами, сами по себе являются непрони­ цаемыми. Кроме того, при зазорах между смежными эле­ ментами порядка 2—3 см и толщине накладок около 1,5 мм они сами могут надежно сопротивляться гидро­ статическому давлению жидкостей, заполняющих ем­

кости; е) индустриализуются работы по химической защите

емкостей, причем существенно снижаются их трудоем­ кость и стоимость.

Перечисленные преимущества позволяют некоторым полимержелезобетонным емкостным сооружениям не только конкурировать с емкостями традиционного ис­ полнения, но и значительно превосходить их по эконо­ мичности. К числу таких экономически перспективных областей использования полимержелезобетонных емкост­ ных сооружений можно отнести:

резервуары, эксплуатируемые в контакте с химиче­ ски агрессивными средами, которые в настоящее время выполняются футерованными рулонными полимерными материалами с дополнительной обкладкой кислотоупор­ ным кирпичом или другими мелкоштучными кислото­ упорными материалами с использованием кислотоупор­ ных замазок;

144

простая химическая аппаратура и разнообразные ванны, используемые для электролиза из растворов, травления, нанесения гальванических покрытий и т. и., которые обычно выполняются либо со сложной много­ слойной футеровкой, либо гуммированными, а иногда целиком из полимерных материалов или из специальных марок дорогой нержавеющей стали;

резервуары для приема и хранения всех видов неф­ тепродуктов, включая светлые, которые пока выполня­ ют главным образом из стали и лишь иногда — из спе­ циального железобетона;

резервуары для приема и хранения жидких пище­ вых продуктов (вино, пиво), которые в настоящее вре­ мя выполняют либо деревянными, либо специально за­ щищенными железобетонными с использованием много­ слойных лакокрасочных покрытий, не обладающих достаточной долговечностью.

При разработке конструкций полимержелезобетонных емкостей определялось следующее:

а) технологичность изготовления стеновых полнмержелезобетонпых панелей и панелей для перегородок в отличие от стеновых панелей, выполняемых с двусто­ ронней полимерной облицовкой;

б) возможность выполнения углов емкости в сборном и монолитном вариантах;

рованными полиэтиленовыми листами как самого моно­ литного днища емкости, так и выступов из него, предназ­ наченных для защемления в днище стеновых и перегоро­ дочных панелей;

д) возможность и специфические особенности мон­ тажа сборных емкостей из полимержелезобетонных па­ нелей и осуществимости надежного перекрытия швов между ними посредством наваривания на смежные эле­ менты полос из полимерного материала;

е) возможность устройства в полимержелезобетон­ ных емкостях заглубленных приямков и тех или иных штуцеров;

ж) возможность прикрепления к стенам емкостей опорных столиков, изготовленных из химически стойких специальных сталей;

з) возможность качественного сваривания в полевых

мером в плане 1490X3600 мм. В случае удаления пере­ городки в ней можно было формовать панели со стан­ дартной шириной 2990 мм.

Применяемая при формовании панелей полимерная заготовка представляет собой профилированный лист длиной 3350 мм, шириной 1485 мм, в котором ребра на­ правлены перпендикулярно его длинной стороне. Эту заготовку укладывают на тщательно очищенное, окра­ шенное, но не смазанное днище формы. При этом, как правило, лист все же не прилегает повсеместно к днищу, и чтобы в панели не образовалось нежелательных мор­ щин, на заготовку, перпендикулярно к ребрам, уклады­

отвернут на верхнюю торцевую часть панели хотя бы на одно ребро. В это ребро обычно упирают арматурный каркас, а затем закрепляют взаимное расположение об­ лицовки и каркаса, привязывая ребра к стержням с по­ мощью вязальной проволки. Не представляет особых затруднений одновременно немного натянуть полимер­ ную заготовку за крайние ребра с привязыванием к про­ тивоположным концам арматурного каркаса. Чтобы при этом проволока не прорезала стенки ребер, к последним прикладывают коротыши из проволоки диаметром 3 мм, а вязальную проволоку продевают сквозь ребро таким образом, чтобы она охватывала коротыш и только через него передавала усилие на ребро. При предварительном натяжении полимерной заготовки (простым закручива­ нием проволок,- которыми ребра подвязываются к арма­ турному каркасу) удается практически полностью исключить возможность возникновения на поверхности панели каких-либо складок или морщин.

Опыт изготовления и монтаж панелей показал, что монтажные петли лучше всего размещать в торце пане­ ли с ее верхней стороны.

Важно отметить, что при укладке бетонной смеси с уплотнением ее глубинными вибраторами полимерная заготовка, изготовленная из полиэтилена низкой плотно­ сти, не повреждается. Вскрытия полимерного слоя гото­ вых панелей показали, что он не имеет повреждений, а бетон под ним, как правило, очень плотный, с необы­ чайно гладкой поверхностью.

Полимержелезобетоиные панели для перегородок, в

которых полимерная облицовка должна быть с двух сто­ рон, лучше всего изготовлять в формах, позволяющих вести бетонирование изделия «на ребро», при вертикаль­ ном расположении ребер полимерных слоев. Ширину па­ нелей для перегородок при этом следует делать не слиш­ ком большой, лучше всего 1 —1,5 м. Возможно изготов­ ление панелей для перегородок и в формах, подобных применяемым для изготовления стеновых панелей с од­ носторонней полимерной облицовкой. В этом случае из­ делие формуют таким образом, чтобы вверх была обра­ щена ровная его сторона, т. е. не имеющая выступа. При таком расположении полимерную облицовку можно втапливать ребрами в поверхность свежеуложенной бе­ тонной смеси или, соответственно, в тонкий слой свежеуложенного цементного раствора при помощи вибро­ штампов или щитов с пригрузом. Вскрытие готовых об­ лицованных элементов показало, что при втапливании полимерного слоя практически всегда между полимер­ ным слоем и бетонной смесыо защемляется некоторое количество воздуха, которое приводит к образованию в готовом изделии значительного количества небольших раковин. Именно в связи с этим для изготовления пане­ лей перегородок и рекомендуется способ формования изделия «на ребро», при котором образование таких воз­ душных пузырей и раковин можно полностью исключить. Этим же способом целесообразно формовать стеновые панели шириной до 1,5 м, имеющие опорную пяту.

Технологические исследования показали, что сборные полимержелезобетонные емкости изготовлять предпоч­ тительней, чем монолитные. Наиболее приемлемой яв­ ляется конструкция емкости, в которой стеновые и пере­ городочные панели снабжены опорными пятами, а дни­ ща выполнены из сборных полпмержелезобетониых плит. Аксонометрическая схема угловой части такой сборной полимержелезобетонпой емкости показана на рис. 60. Возможно также выполнять полимержелезобе­ тонные емкости из стеновых панелей, защемленных в выступающий или заглубленный паз, выполненный в мо­ нолитном днище (рис. 61). Недостатком такой конструк­ ции является необходимость последующего покрытия по­ лимерным слоем как днища, так и выступов. В случае если паз для защемления панелей выполняется заглуб­ ленным в днище, трудоемкость сооружения полимержелезобетонной емкости несколько уменьшается, так как

148

ков могут обеспечивать обе приваренные накладки, то после создания герметичности получается двойной ре­ зерв надежности. В случае, если при испытаниях свар­ ные швы оказываются негерметичными и давление воз­ духа начинает падать, то выявляют места утечки и уст­ раняют дефекты при помощи сварки. Заполнение испы­ тываемых полостей водой вместо воздуха можно реко­ мендовать к применению только на вертикальных участ­ ках стыков, так как в этом случае воду из них после испытания можно удалить, сделав проколы в нижней и верхней части накладки, которые в последующем под­ лежат завариванию. На горизонтальных участках поло­ сти удаление воды при необходимости производства подварки вызовет затруднения, а поэтому испытание здесь рекомендуется производить воздухом, а не водой.

Штуцера для присоединения к емкости нужных ком­ муникаций в тех случаях, когда применяемые патрубки и полимерный слой сделаны из одного и того же матери­ ала, например из полиэтилена, рекомендуется привари­ вать до бетонирования соответствующего полимержелезобетонного элемента. В месте прохода патрубка через бетон заблаговременно наваривают на него кольцевые или спиральные выступающие швы, впоследствии заанкеривающие его в бетоне и препятствующие передаче че­ рез него усилий на полимерный слой. При необходимо­ сти присоединения металлических штуцеров или крон­ штейнов, изготовленных из стойких металлов (например, нержавеющей стали), в месте присоединения под поли­ мерным слоем располагают закладную деталь с нарезан­ ными в ней отверстиями, которые временно заполняют густой смазкой. В последующем в эти отверстия заверты­ вают соответствующие шпильки, которыми через стой­ кую прокладку закрепляют на полимержелезобетонном элементе нужные штуцера и кронштейны.

Полимержелезобетонные приямки также рекоменду­ ется изготовлять заранее и устанавливать их на место до устройства днища емкости. В дальнейшем облицовку приямка соединяют с облицовкой днища при помощи сварки. Если для спуска жидкости из емкости можно при­ менить сифонные трубки (рис. 63), то приямков не дела­ ют, что несколько упрощает производство работ.

Лестницы рекомендуется делать навесными с опиранием на верхнюю часть полимержеле'зобетонных элемен­ тов через защищенные резиной опорные части.

151

Технологические исследования показали, что соору­ жение монолитных полимержелезобетонных емкостей пли отдельных их участков возможно, но требует очень тщательного выполнения работ во избежание поврежде­ ния полимерного слоя. Наибольшие трудности вызывает устройство высоких монолитных перегородок, имеющих двустороннюю облицовку, а также Т-образных участков в районе примыкания таких перегородок к стенам. Дни-

Рис. 64. Схемы стыкова­ ния панелей, образующих угол, и соединения пере­ городочных панелей со стеновыми

ще емкостен удобно изготовлять из монолитного железобетона, однако качественное покрытие такого днища полимерным слоем трудоемко. Заслуживает внимания способ облицовки монолитного днища тонкостенными полпмержелезобетоинымп плитами, укладываемыми на цементном растворе. Толщина таких плит при их арми­ ровании двумя слоями тканых стальных сеток с ячей­ кой 10 мм и толщиной проволоки 1 мм может не превы­ шать 3 см при размере в плане 2X2 м п даже больше

[67].

Полимержелезобетонные емкости можно выполнять как наземными, так и подземными, открытыми или с перекрытиями. В случае использования открытых ем­ костей для устройства в них полимерной облицовки сле­ дует применять полимерные материалы, достаточно стойкие к воздействию прямой солнечной радиации. Для полимерного слоя полимержелезобетонных емкостей, предназначенных для хранения пищевых продуктов

153

и питьевой воды должны применяться только те поли­ мерные материалы, которые разрешены органами сани­ тарного надзора.

ПОЛИМЕРЛЕГКОБЕТОННЫЕ СТЕНОВЫЕ ПАНЕЛИ

В полпмерлегкобетоиных стеновых панелях сочета­ ются высокая химическая стойкость и непроницаемость

в первую очередь для зданий с влажным режимом экс­ плуатации и наличием агрессивных сред. В настоящее время в таких зданиях применяют, в основном, оштука­ туренные панели или кирпичные стены, защищаемые многослойными лакокрасочными покрытиями и реже — облицовками из кислотоупорных мелкоштучиых керами­ ческих пли шлакоснталловых плиток. Применение полнмерлегкобетопных стеновых панелей с использованием для полимерного слоя таких химически стойких ма­ териалов, как полиэтилен низкой плотности п пластифи­ цированный поливинилхлорид, позволяет повысить каче­ ство сооружений, индустриализировать работы по хими­ ческой защите п одновременно снизить их трудоемкость и стоимость.

Технология изготовления полпмерлегкобетоиных па­ нелей несложна и мало отличается от технологии изго­ товления обычных стеновых панелей с применением ма­ териалов, не подвергаемых автоклавной обработке. Для изготовления панелей с размером в плане 6X1 >2 м не­ зависимо от их толщины отрезают профилированный полимерный лист шириной приблизительно 1300 мм и длиной 6 м. Этот лист укладывают ребрами вверх в чис­ тую форму, дно которой не смазывают. Лучше всего, чтобы дно этой формы было окрашено для возможности быстрой ее очистки и защиты от коррозии. Так как заго­ товка несколько шире, чем форма, то часть ее отгибают равномерно к обоим закрытым продольным бортам фор­ мы. После этого на дно формы подают цементный рас­ твор марки 100, который разравнивают слоем 1,5—2 см, и следят за тем, чтобы он выровнял полимерную заго­ товку и прикрыл ее части, прилегающие к продольным бортам формы. На уложенный слой цементного раство­

154