ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВКА ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Большая часть гидроизоляционных материалов, применяемых при устройстве уплотнений деформационных швов, изготовляется или подготавливается к применению непосредственно на строительной площадке, а также на специальных базах и заводах гидроизоляционных материалов.
При небольших объемах гидроизоляционных работ битумохранилища обычно устраиваются простейшей конструкции - ямного или котлованного типа. Такие хранилища неудобны в эксплуатации и позволяют механизировать выдачу битума только при помощи плавучего нагревательного элемента, обычно электрического. Хранение битума в ямах без облицовки и навеса приводит к значительному загрязнению и обводнению битума.
При больших потребностях в битуме сооружают механизированные битумохранилища с кирпичными или железобетонными стенками и стационарными нагревательными устройствами, расположенными на дне хранилища или под ним. В качестве нагревателей используют электронагреватели конструкции автора или пластинчатые.
Первоначальный нагрев битума осуществляется в приямке битумохранилища, откуда он при помощи шестеренчатого насоса Д-171 производительностью 400-500 л/мин или насоса Д-379 производительностью 800-900 л/мин перекачивается в битумоплавильную установку для обезвоживания и нагрева до рабочей температуры. В настоящее время наиболее широко применяется битумоплавильный агрегат Д-335, состоящий из трех котлов полезной емкости по 7500 л, которые работают как на жидком, так и на твердом топливе. Производительность агрегата составляет 2,5 т/ч.
Транспортировка горячего битума от битумохранилища к битумо-плавильным установкам и дальше к местам переработки битума {цехам базы или заводу гидроизоляции) осуществляется по циркуляционным битумопроводам с паро- или электронагревом. В обоих случаях битумопровод теплоизолируется минеральной ватой или др.
Битумные эмульсии для грунтовок и окрасочной гидроизоляции приготовляются в специальных гомогенизаторах путем диспергирования (раздробления) битума в водном растворе эмульгатора. В качестве гомогенизатора могут использоваться коллоидные мельницы ВНИИГ, диспергатор Гипростроймаша и др. Следует отметить, что холодные битумные эмульсии, обладающие значительными преимуществами (они не требуют предварительной просушки поверхности, а главное - негорючи), пока еще не нашли широкого применения в гидростроительстве. Однако нужно решительно заменять ими огнеопасные бензобитумные и керосивобитумные растворы везде, где это можно, с целью создания безопасных условий труда.
Для приготовления битумных эмульсионных паст обычно применяются выпускаемые серийно растворомешалки, оборудованные редуктором для повышения скорости вращения вала от 20-30 до 80-160 об/мин, паро- или электронагревом и теплоизоляцией, а также специальными бачками для подогрева и дозировки битума, Кроме растворомешалок-пастосмесителей в состав установки входят битумные котлы, нагреватели для воды, битумные и растворонасосы и т. п. В настоящее время разработаны и успешно эксплуатируются установки различной производительности от 1,5-2 т пасты в смену (малая установка ВНИИГ) до серийно выпускаемой пастосмасительной установки ЦНИЛ-3 производительностью 5 т в смену.
Горячие асфальтовые мастики для заливки шпонок и штукатурной гидроизоляции приготовляются смешиванием горячего битума с минеральным, резиновым или полимерным наполнителем и другими компонентами (асбест, пластификаторы и т. п.) в различных асфальто-смесителях. Технологический процесс приготовления мастики включает сушку и нагрев минерального наполнителя, дозировку компонентов мастики и их перемешивание. Для сушки минерального порошка используют иногда сушильные барабаны с внутренним огневым разогревом от асфальтобетонных смесителей Д-225, Д-325 и Д-288. Однако при этом значительная часть мелких частиц сгорает и теряется с отходящими газами. Во избежание этого нужно, чтобы барабан имел внешний разогрев: Гидроспецпроектом разработана конструкция шнековой сушильной печи (ЭШС-2) производительностью 0,9 м3/ч. В последнее время разрабатывается циклонные пневмо-сушилки и сушилки в кипящем слое. Дозировка горячего битума и минерального наполнителя обычно производится объемным способом. Объемное дозирование минерального порошка приводит к получению мастики переменного состава. Такая дозировка в сочетании с выгоранием минерального порошка при его сушке и нагревании привела на строительстве Волжской ГЭС имени ХХП съезда КПСС к тому, что значительная часть замесов мастики в смесителе старой конструкции выбрасывалась, так как контроль состава мастики осуществлялся там только по одному показателю - объемному весу. Необходимо при дозировке минерального порошка применять весовые дозаторы.
На строительстве Кременчугской ГЭС для приготовления асфальтовой мастики автором был предложен и изготовлен механизированный передвижной асфальтово-битумный цех непрерывного действия. Цех состоял из приемных бункеров, расположенных наверху; дозаторных бачков под приемными бункерами и асфальтосмесительных котлов с механическими перемешивателями, расположенных под дозаторными бачками. Асфальтово-битумный цех устанавливался в НБ в радиусе действия основных монтажных кранов строительства. Битумная смесь доставлялась автобитумовозами в приемный бункер, где нагревалась до температуры 80-100 С после очистки и обезвоживания битум через дозаторный бачок поступал в котел асфальтосмесителя. Наполнитель (известняковая пыль камнедробильного завода или цемент, потерявший активность) доставлялся автотранспортом в приемный бункер-наполнитель, где нагревался (сушка) до температуры 100-110 С. Затем после очистки дозированный наполнитель поступал в котлы асфальтосмесителя. Готовая асфальто—битумная мастика нагружалась в бадьи и кранами доставлялась к месту укладки в шахту шпонки. При этом полный объем приготовления мастики в двух котлах емкостями по 1000-1250 л составлял 4,5-6,5 м за одну смену.
Приготовление резино-битумной мастики производится в следующей последовательности: в обезвоженный, и нагретый до 160-170 С битум вводится резиновая крошка и зеленое масло, и смесь варится в течение 30 минут при постоянном перемешивании, после чего в готовый сплав вводится предварительно высушенная и нагретая до 110°С доломитовая пыль, известняковый порошок или цемент. Мастика варится при непрерывном перемешивании компонентов 15-20 минут, после чего подается в специальных бадьях-термосах с теплоизоляцией к месту укладки.
Битумно-пплимерный герметик приготовляют путем сплавления нефтяного или дорожного битума, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 11954-66 и 154-52 с пластификатором - отходом Воронежского комбината синтетического каучука н минеральным инертным порошкообразным наполнителем. Температура битума должна быть постоянной и равной 150-160°С. Пластификатор вводится при непрерывном перемешивании небольшими количествами, причем каждая последующая порция должна вводиться после полного перемешивания предыдущей.
В процессе совмещения пластификатора с битумом следует следить за тем, чтобы в осадок не выпадали пленки заполимеризо-ванного пластификатора. Если это наблюдается, следует считать данную партию пластификатора непригодной к дальнейшему использованию.
В среднем срок сохранности пластификатора в прохладном месте и в закрытой непрозрачной таре примерно 6-8 месяцев. Срок годности резко снижается при систематических перегревах. Контроль качества необходим каждый месяц. Минеральный порошкообразный наполнитель должен отвечать всем требованиям, предъявляемым к нему при приготовлении обычных асфальтовых мастик. Смещение компонентов следует производить в обогреваемых емкостях с постоянным перемешиванием растворомешалкой с электронагревом типа С-50, разработанный во ВНИИГ.
Использование подобной мешалки обеспечивает получение материала лучшего качества за счет тщательного перемешивания смеси и отсутствия его перегрева (рабочая температура в барабане мешалки не превосходит 180°С).
Устройство уплотнений швов из битумно-полимерных герметиков допускается как в летнее, так и в зимнее время при отсутствии дождя или снега. Бетонные торцевые поверхности железобетонных элементов в швы между ними перед заливкой герметика должны быть предварительно очищены от пыли, грязи и строительного мусора или наледи и снега. Очистка может производиться жесткими вениками, металлическими щетками с последующей обязательной продувкой сжатым воздухом.
Поверхности шва (торцы плит) грунтуются за один раз битумной эмульсией или разжиженным битумом (30% битума и 70% бензина). Загрунтованная поверхность перед заливкой должна сохнуть до потери липкости не менее 12 ч.
Заливка герметика производится вручную из бачков емкостью 10-15 л. В зимнее время используются утепленные бадьи как для транспорта и хранения заранее приготовленного герметика, так и для его заливки. Как правило, заливка деформационного шва должна производиться за один раз с избытком, но при устройстве широких швов и при значительных уклонах допускается заливка многослойная, которая предотвращает вытекание мастики шва.
Качество работ по герметизации деформационного шва должно контролироваться в процессе работ путем систематического отбора проб герметика и проверки его температуры размягчения, растяжимости и глубины проникания иглы по ГОСТ 2400-51 для битумов, а также визуального осмотра выполняемого уплотнения. При обнаружении несоответствия физико-механических характеристик проб работы следует прекратить до выявления причин брака. При отставании герметика от бетонных поверхностей плит или обнаружении воздушных пузырей дефектное место следует подрубить и залить заново.
Холодные асфальтовые мастики приготовляются в различных мешалках без подогрева исходных материалов - битумной пасты и минерального наполнителя. Для этой цели могут использоваться смесительно-штукатурные агрегаты. С-250 или С—372, а также специальная передвижная установка ЦНИЛ-3.
Одним из важных участков гидроизоляционных работ является изготовление битумных и асфальтовых матов, которые до сих пор практически не механизировано. За последние годы сделано несколько попыток механизировать отдельные операции этого процесса. Так, для пропитки мешковины горячим битумом сконструирована пропиточная ванна ВП-700 полезной емкостью 700 л, изготовленная по чертежам Гидроспецпроекта и успешно работавшая на строительстве Братской ГЭС имени 50-летия Октября. Ванна имеет механический привод и снабжена электронагревом. Максимальная производительность ее при однократной пропитке ткани составляет около 65 м/ч.
Нанесение покровной асфальтовой мастики на пропитанную мешковину или стеклоткань обычно производится вручную на длинных деревянных или металлических столах. Под крышкой металлического стола устраивается полость, через которую пропускается вода для охлаждения матов. Разравнивание слоя покровной мастики производится вручную специальной рейкой - правилом. Для частичной механизации этой операции можно использовать передвижной бункер, который перемещается по направляющим вдоль стола и снабжен в нижней части ножом для разравнивания мастики. Пружинный клапан позволяет регулировать подачу мастики, а длина бункера, соответствующая ширине стола, обеспечивает равномерное покрытие поверхности асфальтового мата.
В настоящей работе мы не рассматриваем вопросы приготовления бензине—битумных и керосине—битумных растворов. Эти составы обладают токсическими свойствами, чрезвычайно огнеопасны и при работе с ними необходимо соблюдать меры предосторожности.
Транспорт холодных асфальтовых мастик, паст и эмульсий обычно производится в различных баках, металлических бочках и контейнерах, установленных на автомашинах. Штучные материалы - асфальтовые маты, металлические диафрагмы и т. п. транспортируются также в открытых автомашинах. При перевозке битумных и асфальтовых матов в жаркие летние дни нужно закрывать их от прямых лучей солнца во избежание подпаливания битума или покровной мастики и склеивания матов между собой.
Наиболее сложной является перевозка горячих асфальтовых смесей. Современным средством для перевозки является раздаточный котел с теплоизоляцией и электронагревом, позволяющий не только транспортировать мастику в горячем состоянии, но и поддерживать ее при необходимой температуре в течение длительного времени на месте укладки или нанесения мастики.
Изготовление гладких или гофрированных металлических диафрагм из листов нержавеющей стали, латуни или чистой красной меди (менее пригодны, хотя и находят применение, диафрагмы из стальных листов марки Ст. 3 с противокоррозийным цинковым или алюминиевым покрытием) производится в мастерских строительства или на специализированных заводах. Такие диафрагмы, кроме гофрированных, обычно вырезают из листового материала при помощи механических ножниц (например, гильотинных) и изгибают по заранее изготовленным шаблонам.
А.Б. Гаджиев, Деформационные швы гидротехнических сооружений, Л., Энергия, 1975
