Введение
Бетон или строительный раствор
Торкрет, гунит (/'//g//V//n//ai//t/), или набрызг-бетон – это бетон или строительный раствор, подаваемый по шлангу и пневматически выбрасываемый с высокой скоростью на поверхность. Эта технология строительства была изобретена Карлом Акели и впервые применена в 1907 году.
История
Шотбетон, тогда известный как гунит, был изобретен в 1907 году американским таксидермистом Карлом Акели для ремонта разрушающегося фасада Музея Филда в Чикаго (старый Дворец изящных искусств со Всемирной Колумбийской выставки). Он использовал метод подачи сухого материала по шлангу сжатым воздухом, одновременно впрыскивая воду в сопло при выпуске. В 1911 году он получил патент на свои изобретения: "цементный пистолет" – используемое оборудование, и "гунит" – производимый материал. Нет никаких свидетельств того, что Акели когда-либо использовал распыляемый бетон в своей работе по таксидермии, как иногда утверждают. Ф. Труби Дэвисон осветил это и другие изобретения Акели в специальном выпуске журнала Natural History. Сухой способ смешивания использовался до разработки влажного способа в 1950-х годах. В 1960-х годах появился альтернативный метод нанесения сухого материала с помощью роторного пистолета, использующего непрерывно подаваемый открытый бункер. На небольших объектах, таких как небольшой бассейн, соплом управляют вручную. На крупных объектах он крепится к механическим манипуляторам и управляется с помощью ручного пульта дистанционного управления.
Сухая и влажная смесь
Метод сухой смеси заключается в загрузке сухих ингредиентов в бункер, а затем их пневматической транспортировке по шлангу к соплу. Оператор сопла контролирует подачу воды непосредственно в сопло. Вода и сухая смесь не смешиваются полностью, а завершают смешивание при контакте со принимаемой поверхностью. Это требует квалифицированного оператора сопла, особенно при нанесении толстых или сильно армированных конструкций. Преимуществом метода сухой смеси является возможность мгновенной регулировки содержания воды оператором сопла, что обеспечивает более эффективное нанесение на наклонные и вертикальные поверхности без использования ускорителей. Метод сухой смеси удобен при ремонтных работах, когда требуется частое прерывание процесса, так как сухой материал легко выгружается из шланга. Метод влажной смеси предполагает подачу предварительно приготовленного бетона, как правило, товарного бетона, к соплу с помощью насоса. Сжатый воздух подается в сопло для разгона смеси на принимаемую поверхность. Процедура влажного нанесения обычно приводит к меньшему отскоку, меньшему количеству отходов (материала, падающего на пол) и пыли по сравнению с методом сухой смеси. Главное преимущество метода влажной смеси заключается в том, что все компоненты смешиваются с водой и необходимыми добавками, а также позволяет укладывать большие объемы за меньшее время, чем при использовании бетона, приготовленного сухим способом.
Машины для производства бетона
Доступны машины для набрызг-бетона, которые контролируют весь процесс, делая его очень быстрым и простым. Для процесса мокрого напыления используются ручные и механические методы, но мокрый набрызг-бетон традиционно наносится машинным способом. Высокая производительность распыления и большие сечения требуют механизации работ. Системы напыления бетона с дуплексными насосами в основном используются для работы с влажными смесями. В отличие от обычных бетононасосов, эти системы должны соответствовать дополнительному требованию подачи бетонной смеси максимально постоянным и, следовательно, непрерывным потоком, чтобы гарантировать однородное нанесение. В зависимости от тонкости заполнителя различают торкрет-смесь (размер фракции до 2,5 мм) от торкрет-бетона (до 10 мм) и шприц-бетон, или набрызг-бетон (до 25 мм).
Бетон против ганита
Gunite изначально было зарегистрированным товарным знаком, обозначавшим процесс пневматического нанесения сухой цементной смеси. В процессе сухой смеси сухая песчано-цементная смесь подается через шланг с помощью сжатого воздуха, при этом вода впрыскивается в сопло для гидратации смеси непосредственно перед ее нанесением на поверхность. Термин "Gunite" был впервые предложен Акели, зарегистрирован в 1909 году и запатентован в Северной Каролине. Бетонная смесь наносится под пневматическим давлением из распылителя, отсюда и название "gun ite". Термин "Gunite" стал зарегистрированным товарным знаком компании Allentown Equipment, старейшего производителя оборудования для нанесения методом Gunite. Другим производителям пришлось использовать другую терминологию для описания процесса, такую как shotcrete, пневматический бетон, guncrete и т.д. Shotcrete – это обобщающий термин для распыления бетона или раствора как сухим, так и влажным способом. Однако shotcrete также может использоваться для обозначения влажного метода в отличие от сухого. Термин "shotcrete" впервые был определен Американской ассоциацией инженеров железнодорожного транспорта (AREA) в начале 1930-х годов. К 1951 году "shotcrete" стало официальным общепринятым названием процесса распыления бетона, независимо от используемого метода – сухого или влажного. Shotcrete используется для укрепления как временных, так и постоянных выемок. Его можно применять совместно с подпорными стенками и другими типами анкеров для стабилизации выемки при строительстве подземных парковок или высотных зданий. Это обеспечивает создание большого водонепроницаемого ограждения, внутри которого возводится конструкция. После завершения строительства пространство между фундаментом и shotcrete засыпается и уплотняется. Shotcrete также является эффективным способом укладки конструкционного бетона. Shotcrete широко применяется в горнодобывающей промышленности при разработке твердых пород. Создание спуска для подземного перемещения тяжелой техники, горняков и материалов имеет решающее значение. Shotcrete обеспечивает безопасность этих путей, предотвращая обрушение грунта. Кроме того, нанесение shotcrete происходит значительно быстрее, чем традиционное немеханизированное нанесение ремонтных смесей.