Торкретирование поверхности: виды, порядок работы

Торкретирование – технологический процесс по покрытию различных поверхностей слоями строительных растворов, например, смесей на основе цементного связующего. Относится к специальным видам обработки, куда также входят вакуумирование бетона и подводное бетонирование.

Особенности технологического процесса торкретирования

Суть выполняемой операции – покрытие поверхности различными смесями посредством воздействия потока сжатого воздуха на цементные растворы.

Эти смеси состоят:

1. Песчаная смесь:
   • связующее – цемент;
   • минеральный наполнитель – кварцевый песок с фракцией до 5 мм;
   • пластификаторы;
   • вода;
2. Бетонная смесь:
   • торкрет-бетон, толщина нанесения до 10 мм;
   • набрызг-бетон (шприц-бетон), слой достигает 25 мм.

Нанесение бетона осуществляется механическим способом с применением специализированного оборудования.

Этот способ имеет ряд достоинств:

• повышение производительности работ;
• повышение плотности, соответственно, прочности нанесённой смеси;
• увеличение адгезии с ремонтируемой поверхностью, что увеличивает срок долговечности покрытия;
• позволяет выполнять технологические операции при наличии торчащей арматуры;
• упрощает производственный процесс при работе с потолочными перекрытиями.

Торкретирование бетонными смесями применяется:

• ремонтные работы по восстановлению работоспособности различных бетонных поверхностей;
• производство операций по гидроизоляции железобетонных изделий;
• повышение противопожарной защиты сооружений;
• выполнение работ в закрытых пространственных помещениях, например, в автомобильных или железнодорожных тоннелях.

Распространены и применяются два основных способа торкретирования:

• «мокрое» нанесение смесей;
• «сухой» способ.

Применение «мокрого» вида торкретирования

Данный вид состоит из двух подвидов:

1. Нанесение растворов сплошным потоком. Подготовленная бетонная смесь движется в напорном рукаве сплошным потоком и распыляется через сопло на ремонтируемой поверхности. Так как скорость струи ниже, нежели чем при сухом методе нанесения, то явление отскока получается сниженным. Преждевременная остановка оборудования при этом способе опасна застыванием бетонного раствора в напорном рукаве.
2. Применение способа разреженного потока. Готовый раствор нагнетается посредством пневмобетононасоса. Под воздействием сжатого воздуха смесь по струйному рукаву выбрасывается под давлением через сопло. Увеличенная скорость потока вызывает повышенное явление отскока, — отбивка может доходить до 25% от общего объёма распылённой смеси.

Преимущества «мокрого» способа нанесения:

• минимальное пылеобразование в процессе нанесения бетонных смесей; 
• однородный состав применяемых растворов;
• возможность выполнения операции по окончательной затирке свежей поверхности;
• позволяет производить работы в «неудобных», — стеснённых условиях;
• снижается перерасход материалов из-за снижения явления отскока;
• универсальность применяемого оборудования, — торкретмашина может выполнять функции бетононасоса;
• состав бетонных смесей позволяет применять их при ручных операциях.

Недостатки «мокрого» способа нанесения:

• обеспечивает малую скорость потока на выходе, в результате чего, нанесённая смесь меньше уплотняется, что вызывает снижение прочности нанесённого слоя;
• невозможность выполнения слоёв толщиной более 25…40 мм за один технологический проход;
• достаточно трудоёмкие работы, выполняемые по очистке оборудования от остатков бетонных растворов;
• ограничение по длине применяемых напорных рукавов;
• необходимость нахождения бетонных заводов в транспортной доступности от места выполнения торкретирования;
• применяемое оборудование обладает малой манёвренностью.

Применение «сухого» способа торкретирования

Суть сухого способа нанесения состоит в подаче сухой цементной смеси по напорному струйному рукаву посредством воздушного потока высокого давления. В районе выхода из сопла происходит смешивание с распылённой водой, после чего, со скоростью до 170 м/с, рабочий состав направляется на поверхность.

Преимущества «сухого» способа нанесения:

• смеси готовятся в сухом виде, без перемешивания с водой, в результате чего появляется возможность придания потоку высокой скорости;
• наносимый слой обладает большей плотностью, вследствие чего, поверхностный слой приобретает высокую прочность;
• допускает применение обработки поверхности на увеличенных расстояниях;
• позволяет выполнять покрытие за один рабочий проход, при этом толщина слоя может достигать 50…60 мм;
• увеличивается адгезия наносимого раствора к обрабатываемой поверхности;
• отпадает необходимость предварительного нанесения амортизирующего слоя, для снижения эффекта отскока;
• увеличение долговечности оборудования;
• значительное снижение временных и материальных затрат на обслуживание техники, — очистка осуществляется подачей воздуха в напорные магистрали с целью их продувки;
• допускаемся многорежимные этапы работы, — оборудование можно неоднократно включать и выключать в процессе торкретирования;
• возрастает производительность труда.

Недостатки «сухого» способа нанесения: 

• значительное увеличение пылеобразования;
• повышенный расход применяемого материала за счёт возросшего эффекта отскока, — в отходы может уходить до 25% напыляемой смеси;
• загрязнение в зоне выполняемых операций торкретирования;
• готовая поверхность имеет достаточно грубую структуру поверхности, для которой требуется выполнение дополнительных операций по отделке;
• повышенные требования к рабочему персоналу,
• окончательное соотношение массовых долей компонентов осуществляется и корректируется непосредственно на месте выполнения работ.

Выполнение производственных операций по торкретированию поверхностей

Как и все производственные процессы, торкретирование состоит из нескольких этапов:

• подготовка поверхности к процессу торкретирования;
• приготовление рабочих смесей для нанесения;
• операции по торкретированию.

Подготовка поверхности к процессу торкретирования

Рабочую поверхность очищают от загрязнений, шелушащиеся, отслаивающиеся слои удаляют, применяя методы воздушной или водяной абразивной обработки, а также гидродинамической очисткой:

• обезжиривают поверхность — удаляют масляно-жировые загрязнения и лакокрасочные покрытия;
• имеющаяся металлическая арматура освобождается от ржавчины;
• гладкой бетонной поверхности придают шероховатую структуру, — это увеличит адгезию с наносимым материалом;
• возможные трещины и щели необходимо разделять, устраняя при этом острые окончания, которые могут увеличить эффект отскока;
• для возможности отслеживания толщины наносимого слоя целесообразно установить контрольные маяки;
• при необходимости выполнения работ по армированию, упрочняющую сетку с большим размером ячеек (свыше 100 мм) монтируют до торкретирования; мелкую строительную сеть притапливают в первый свежий нанесённый слой;
• очищенную заармированную поверхность вновь продувают потоком сжатого воздуха и подвергают воздействию потока воды для максимального увлажнения.

Приготовление рабочих смесей

В практике отечественных строителей при мокром торкретировании используются смеси, в которые входят песчаная составляющая и мелкая каменная россыпь с фракцией не более 10 мм. Доля крошки может составлять до половины массовой доли наполнителя.

При сухом методе применяют состав из цемента и песчаной составляющей, занимающей 2/3…/3/4 от общего объёма. Готовят смесь за 1…2 часа до непосредственного применения. Хранение подготовленного рабочего состава может привести к слёживанию цемента, образованию комков.

При применении различных пластификаторов, в виде добавок, их вводят в сухую смесь в порошкообразном состоянии или разводят в воде с последующим введением в общий состав.

Процесс торкретирования

Применение мокрого способа торкретирования предполагает нанесение минимум двух слоёв покрытия, при этом первый слой не должен быть меньше 5 мм по толщине. Размер определяется посредством щупа или контролируется по предварительно установленным маякам.

Нанесение покрытия осуществляется в следующей последовательности:

• сопло располагают перпендикулярно к подготовленной поверхности на расстоянии 0,8…1,5 метра; в процессе нанесения раствора допускаются небольшие отклонения от выбранного угла;
• давление, в зависимости от технологического задания, устанавливается в диапазоне 0,4…0,5 МПа, при таких режимах скорость потока находится в пределах 100…170 м/сек;
• при нанесении раствора движения соплом имеют спиралевидный характер;
• в случае применения цементного раствора без дополнительных добавок, второй и последующие слои целесообразно наносить через 2…3 часа, — после начала процесса схватывания нанесённого цемента; при применении пластификаторов, время между нанесением промежуточных слоёв составит 20…40 минут;
• для второго и последующих слоёв расстояние можно сократить на 20…50 см, — значительного эффекта отскока не наблюдается;
• готовое торкретированное покрытие нуждается в периодическом увлажнении в течение 3…7 дней.

Важно:

1. Остатки смеси, образовавшейся в результате эффекта отскока, необходимо убирать до начала схватывания цемента, в противном случае процесс очистки загрязнённой поверхности будет очень трудоёмким.
2. По завершению этапа работ по нанесению бетонной смеси, оборудование необходимо сразу подвергнуть очистке от остатков цементного раствора, применяя водное и воздушное прокачивание очищающих составов.

Применение торкретирования в бытовых условиях

Способ торкретирования, несмотря на его промышленную направленность, вполне можно применить в бытовых условиях, например, для усиления поверхности бетонной конструкции цокольной части собственного дома.

Для производства работ понадобится:

• достаточно мощный компрессор с редуктором; рабочее давление должно составлять не менее 1…2 атм., которое будет влиять на объёмы производимых работ и применяемые смеси;
• пневматическая лопата, он же хоппер-ковш, представляющий из себя стальную ёмкость с прикреплённой к нему подводящей трубкой, используемой для подвода сжатого воздуха;
• цементно-песчанный раствор, с фракцией наполнителя не более 4…5 мм;

Качество выполненных работ во многом зависит от правильно приготовленной смеси, подбора компонентов и их массовое соотношение.

Применяемое оборудование не потребует высокой квалификации для выполняемых работ. Процесс выполнения «домашнего» торкретирования аналогичен промышленному процессу, — меняются только объёмы работ. Раствор наносится с расстояния до поверхности 10…20 см. Толщина наносимого слоя не превышает 10…15 мм и определяется местными задачами.

Способы торкретирования постоянно совершенствуются и находят новые точки применения. Появляются новые строительные материалы, различные добавки, позволяющие ускорить процесс застывания цементной смеси. Оборудование становится более мощным, позволяя повысить производительность выполняемых работ.