Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Состояние вопроса и постановка задачи исследования 8
1.1. Причины фильтрации воды в тоннельных сооружениях 9
1.2. Условия эксплуатации изоляционных материалов в швах сборных конструкций тоннелей 11
1.3. Материалы, применяемые для гидроизоляции сборных тоннельных обделок метрополитенов 15
1.4. Дисперсно-армированные материалы на основе цемента и предпосылки применения их для чеканки швов тоннельных обделок 21
1.5. Научная гипотеза, цель и задачи исследований. 35
ГЛАВА II. Материалы, применяемые в работе, методы исследований цементных композиций, наполненных полимерными волокнами 37
2.1. Материалы, применяемые в работе 37
2.2. Методы исследований цементных композиций, наполненных полипропиленовыми волокнами 41
ГЛАВА III. Исследование прочностных, деформативных свойств и трещиностойкости чеканочных композиций, наполненных полипропиленовыми волокнами 58
3.1. Теоретические предпосылки получения чеканочных композиций, наполненных полипропиленовыми волокнами 58
3.2. Прочностные свойства 67
3.3. Деформативные характеристики 82
3.4. Кинетика разрушения композиций, наполненных полипропиленовыми волокнами, по данным акустической эмиссии . 97
3.5. Результаты исследования трёщиностойкости композиций 104
ГЛАВА ІV. Исследование некоторых эксплуатационных свойств и оптимизация состава цементных композиций наполненных полипропиленовыми волокнами 113
4.1. Адгезионная прочность 113
4.2. Водонепроницаемость 116
4.3. Результаты физико-химических исследований 122
4.4. Стойкость цементных композиций в агрессивных средах .138
4.5. Сопротивление разработанных композиций действию динамических нагрузок 142
4.6. Оптимизация состава композиций 151
4.7. Технология приготовления композиций и производства гидроизоляционных работ 158
ГЛАВА:V. Результаты внедрения разработанных чеканочных композиций и технико-экономическая эффективность их применения 169
5.1. Применение чеканочных композиций на объектах Мосметростроя 169
5.2. Технико-экономическая эффективность применения разработанных чеканочных композиций 172
Общие выводы 180
Литература 183
Приложение 200
- Условия эксплуатации изоляционных материалов в швах сборных конструкций тоннелей
- Методы исследований цементных композиций, наполненных полипропиленовыми волокнами
- Теоретические предпосылки получения чеканочных композиций, наполненных полипропиленовыми волокнами
- Сопротивление разработанных композиций действию динамических нагрузок
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" предусматривается значительное улучшение транспортного обслуживания населения. В связи с этим важное значение придается дальнейшему развитию городского транспорта, и в частности линий метрополитенов, как основному условию, обеспечивающему решение транспортной проблемы в больших городах. В соответствии с планом развития отечественного тоннелестроения в течение 1981-1985 гг. объем строительства линий метрополитенов возрастет на 46%. Предполагается за это время ввести в строй около 100 км линий метрополитенов. Только в Москве протяженность новых линий метро составит 30 км, в Ленинграде - 25 км.
Наряду с продолжением строительства линий метро в Москве, Ленинграде, Киеве, Тбилиси, Харькове, Баку, Ереване, Ташкенте должны войти в строй первые линии метрополитена в Минске, Горьком и Новосибирске. Будет продолжаться строительство метро в Куйбышеве и Свердловске. Разработан технический проект строительства первых линий метро в Днепропетровске. Рассматриваются схемы развития метрополитенов в Омске, Риге, Одессе, Алма-Ате, Казани, Челябинске, Перми, Уфе.
В настоящее время тоннели метрополитенов возводятся в основном из сборных железобетонных и чугунных элементов - тюбингов. При индустриальных методах строительства наиболее уязвимы места сопряжения смежных элементов сборных конструкций, вследствие этого существует проблема обеспечения надежной изоляции внутреннего пространства тоннелей от грунтовых вод.
Анализ причин нарушения изоляции тоннелей показал, что основным источником многочисленных течей являются швы между сборными конструкциями.
В настоящее время для гидроизоляции (чеканки) швов между сборными элементами тоннельных обделок применяется быстротвердеющая уплотняющаяся смесь (БУС), состоящая из трех минеральных вяжущих и хризолитового асбеста. Опыт эксплуатации этого материала показывает, что вследствие невысоких деформативных свойств он не обеспечивает достаточной долговечности изоляции шва обделки. Кроме того, хризотиловый асбест ухудшает условия охраны труда при производстве чеканочных работ.
Полимерные и полимерцементные композиции, разработанные в последнее время для чеканки швов тоннельных обделок, не нашли широкого применения вследствие усложнения технологии, способности отверждаться в основном в сухих условиях и дефицитности материалов.
Одним из путей повышения надежности и долговечности гидроизоляции шва является применение для чеканки швов тоннельных обделок цементных композиций, наполненных полимерными волокнами. По комплексу физико-технических и эксплуатационных свойств цементные композиции, наполненные полимерными волокнами, являютея весьма перспективными, поэтому исследование возможности применения таких композиций для чеканки швов тоннельных обделок является актуальным.
Целью работы является создание композиций для чеканки швов тоннельных обделок с улучшенными физико-механическими свойствами на основе цементного вяжущего, наполненного полимерными волокнами.
Для достижения этой цели решались следующие основные задачи:
- выбор материалов и оптимизация составов цементных композиций для чеканки швов тоннельных обделок;
- исследование прочностных, деформативных свойств и трещи-ностойкости разработанных композиций;
- исследование эксплуатационных свойств;
- усовершенствование технологии чеканки швов с применением разработанных композиций.
Научная новизна работы состоит в следующем:
- теоретически обоснована и практически доказана возмож ность получения цементного композиционного материала с расширяющейся матрицей, наполненного полипропиленовыми волокнами ограниченной длины, для чеканки швов тоннельных обделок;
- выдвинута и результатами исследования подтверждена гипотеза о том, что полимерные волокна, хотя и не имеют физико-химической связи с цементным камнем, снижают концентрацию напряжений в вершинах трещин, что вызывает многократное растрескивание матрицы, вследствие чего повышается деформативность материала;
- методами линейной механики разрушения выявлено значительное повышение трещиностойкости композиций с увеличением концентрации и длины волокна;
- получены экспериментальные данные о различном влиянии асбестового и полипропиленового волокна на кинетику разрушения цементных композиционных материалов;
- усовершенствована технология производства чеканочных работ с применением разработанных композиций.
Практическая ценность и реализация результатов работы На основании проведенных экспериментально-теоретических исследований предложено применять для чеканки швов тоннельных обделок цементные композиций, наполненные полипропиленовыми волокнами, что дало возможность повысить деформативность материала и его сопротивление динамическим нагрузкам и в конечном итоге
- 7 -увеличить долговечность гидроизоляции тоннелей. Разработанные составы внедрены на строительстве Серпуховского радиуса Московского метрополитена. Автор защищает:
- теоретические основы возможности получения цементного композиционного материала с расширяющейся матрицей, наполненного полипропиленовыми волокнами, для чеканки швов тоннельных обделок;
- результаты физико-химических исследований цементного камня смешанного вяжущево, состоящего из портландцемента, глиноземистого и гипсоглиноземистого цементов;
- экспериментальные данные по исследованию прочностных и деформативных свойств, результаты исследований кинетики разрушения при механическом нагружении композиций, наполненных асбестовыми и полипропиленовыми волокнами, данные о влиянии концентрации и длины волокна на трещиностойкость разработанных композиций;
- результаты исследований некоторых эксплуатационных свойств разработанных композиций и способ получения состава композиций с равномерно распределенными волокнами;
- результаты промышленной проверки экспериментальных данных и технико-экономическое обоснование эффективности использования разработанных композиций для чеканки швов тоннельных обделок.
В работе уделяется большое внимание исследованию трещиностойкости разработанных композиций, приводятся результаты исследований изменения физико-механических свойств в зависимости от соотношения компонентов композиций, устанавливаются основные закономерности твердения и структурообразования вяжущего.
При обработке экспериментальных данных использованы методы математической статистики.
Условия эксплуатации изоляционных материалов в швах сборных конструкций тоннелей
Исследования показали взаимосвязь работы конструкций и швов, воздействия среды и свойств изоляционных материалов. Выработать единую конструкцию шва невозможно, так же как и нецелесообразно заниматься поисками материала, удовлетворяющего различным требованиям эксплуатации одновременно. Для различных условий строительства сооружения нужны гидроизоляционные материалы с определенными заданными свойствами и долговечностью /6, 7, 8, 9, 10, II, 12, 13, IV На материалы гидроизоляции подземных сооружений действуют различные агрессивные факторы, характер которых определяется эксплуатационным назначением, конструктивными особенностями сооружения и свойствами окружающей среды /5, б, 16, 17, 18/.
Можно выделить следующие основные факторы , оказывающие воздействие на материал гидроизоляции шва обделки: а) постоянные - гидростатическое давление воды за обделкой; давление породы; воздействие грунтовых вод; перепады температур, имеющие место в портальных участках тоннелей; б) временные - динамические /вибрационные и ударные/ воз действия, возникающие вследствие движения транспорта. Подземные сооружения, как правило находятся под воздействием грунтовых вод, которые могут просачиваться через обделку под напором. Величина напора зависит от глубины заложения сооружений под уровень грунтовых вод /5/. Тоннели метрополитенов могут находиться на глубине до 70 м. В этом случае гидростатическое давление воды за обделкой тоннеля достигает 0,5 МПа и более. Грунтовые воды в зависимости от химического состава способны разрушать чугунные и железобетонные конструкции обделки. Поэтому при выборе конструкций и гидроизоляционного материала необходимо учесть наличие и химический состав подземных вод. Наиболее часто встречающимися являются ионы Се , UC03i SO , Л/а » К , Са » Ma . Их разнообразное сочетание определяет основные типы природных вод и их разрушающее воздействие /I, 2, 19/.
Перепад температур в портальных участках тоннелей, по сведениям службы эксплуатации, достигает 60 С. При таком перепаде температур в жестко исполненном шве образуется щель шириной 180 мкм, через которую происходит фильтрация воды, вызывая в теплое время года механическую суффозию, а в холодное время образуются наледи.
Составной частью общих нагрузок, действующих на конструкции тоннелей метрополитена, являются динамические нагрузки, возникающие при движении электропоездов. Динамические нагрузки обуславливают многократно повторяющиеся усилия, способные изменить когезионную прочность и адгезию материала гидроизоляции к конструкции обделки. Экспериментальные исследования, проведенные в ЛИИЖТе /20/, показали, что амплитуды колебаний при движении поездов со скоростью от 20 до 80 км/ч составляют от 0,2 до 3,5 мм, диапазон частот колебаний виброперемещений - от 2 до 2000 Гц, при этом величины амплитуд низких частот составляют 95%. Динамические продольные напряжения при различных скоростях движения поездов находится в пределах от 2,0 до 25,0 МПа. Вертикальные динамические напряжения - 2,5-13,0 МПа. С возрастанием скоростей движения поездов напряжения резко возрастают.
Анализ условий эксплуатации подземных сооружений метрополитенов позволяет сформулировать основные требования к чеканочным материалам.
Как уже указывалось выше, подземные сооружения метрополитенов находятся в сложных условиях эксплуатации. Для того, чтобы сохранить гидроизолирующие свойства, чеканочные материалы должны обладать водонепроницаемостью, высокой адгезией со стенками шва, деформативностью, химической стойкостью, трещиностойкостью и стойкостью против динамических и ударных нагрузок.
Наибольшую трудность представляет обеспечение водонепроницаемости в процессе укладки чеканочного материала, обусловленное наличием постоянно поступающей воды.
B некоторых работах, посвященных проблемам гидроизоляции тоннельной обделки /7, 21, 22, 23/, отмечается, что невозможно создать достаточно надежно изолированный шов, используя жесткие малодеформативные материалы, так как в процессе эксплуатации эти материалы не выдерживают деформаций, вызванных динамическими нагрузками и перепадом температур, что влечет появление микротрещин. В /22/ отмечается, что вполне достаточной гидроизолирующей способностью будут обладать материалы, которые имеют адгезионную прочность к бетону и чугуну не менее 0,8 МПа, когезионную прочность не менее 25 МПа, деформативные качества, позволяющие компенсировать деформации конструкций без нарушения водонепроницаемости шва.
Кроме того, материал должен обладать способностью сохранять свои эксплуатационные характеристики в процессе постоянного воздействия динамических нагрузок и агрессивных сред.
Методы исследований цементных композиций, наполненных полипропиленовыми волокнами
Исследования показали взаимосвязь работы конструкций и швов, воздействия среды и свойств изоляционных материалов. Выработать единую конструкцию шва невозможно, так же как и нецелесообразно заниматься поисками материала, удовлетворяющего различным требованиям эксплуатации одновременно. Для различных условий строительства сооружения нужны гидроизоляционные материалы с определенными заданными свойствами и долговечностью /6, 7, 8, 9, 10, II, 12, 13, IV На материалы гидроизоляции подземных сооружений действуют различные агрессивные факторы, характер которых определяется эксплуатационным назначением, конструктивными особенностями сооружения и свойствами окружающей среды /5, б, 16, 17, 18/.
Можно выделить следующие основные факторы , оказывающие воздействие на материал гидроизоляции шва обделки: а) постоянные - гидростатическое давление воды за обделкой; давление породы; воздействие грунтовых вод; перепады температур, имеющие место в портальных участках тоннелей; б) временные - динамические /вибрационные и ударные/ воз действия, возникающие вследствие движения транспорта. Подземные сооружения, как правило находятся под воздействием грунтовых вод, которые могут просачиваться через обделку под напором. Величина напора зависит от глубины заложения сооружений под уровень грунтовых вод /5/. Тоннели метрополитенов могут находиться на глубине до 70 м. В этом случае гидростатическое давление воды за обделкой тоннеля достигает 0,5 МПа и более. Грунтовые воды в зависимости от химического состава способны разрушать чугунные и железобетонные конструкции обделки. Поэтому при выборе конструкций и гидроизоляционного материала необходимо учесть наличие и химический состав подземных вод. Наиболее часто встречающимися являются ионы Се , UC03i SO , Л/а » К , Са » Ma . Их разнообразное сочетание определяет основные типы природных вод и их разрушающее воздействие /I, 2, 19/. Перепад температур в портальных участках тоннелей, по сведениям службы эксплуатации, достигает 60 С. При таком перепаде температур в жестко исполненном шве образуется щель шириной 180 мкм, через которую происходит фильтрация воды, вызывая в теплое время года механическую суффозию, а в холодное время образуются наледи.
Составной частью общих нагрузок, действующих на конструкции тоннелей метрополитена, являются динамические нагрузки, возникающие при движении электропоездов. Динамические нагрузки обуславливают многократно повторяющиеся усилия, способные изменить когезионную прочность и адгезию материала гидроизоляции к конструкции обделки. Экспериментальные исследования, проведенные в ЛИИЖТе /20/, показали, что амплитуды колебаний при движении поездов со скоростью от 20 до 80 км/ч составляют от 0,2 до 3,5 мм, диапазон частот колебаний виброперемещений - от 2 до 2000 Гц, при этом величины амплитуд низких частот составляют 95%. Динамические продольные напряжения при различных скоростях движения поездов находится в пределах от 2,0 до 25,0 МПа. Вертикальные динамические напряжения - 2,5-13,0 МПа. С возрастанием скоростей движения поездов напряжения резко возрастают.
Анализ условий эксплуатации подземных сооружений метрополитенов позволяет сформулировать основные требования к чеканочным материалам.
Как уже указывалось выше, подземные сооружения метрополитенов находятся в сложных условиях эксплуатации. Для того, чтобы сохранить гидроизолирующие свойства, чеканочные материалы должны обладать водонепроницаемостью, высокой адгезией со стенками шва, деформативностью, химической стойкостью, трещиностойкостью и стойкостью против динамических и ударных нагрузок.
Наибольшую трудность представляет обеспечение водонепроницаемости в процессе укладки чеканочного материала, обусловленное наличием постоянно поступающей воды.
B некоторых работах, посвященных проблемам гидроизоляции тоннельной обделки /7, 21, 22, 23/, отмечается, что невозможно создать достаточно надежно изолированный шов, используя жесткие малодеформативные материалы, так как в процессе эксплуатации эти материалы не выдерживают деформаций, вызванных динамическими нагрузками и перепадом температур, что влечет появление микротрещин. В /22/ отмечается, что вполне достаточной гидроизолирующей способностью будут обладать материалы, которые имеют адгезионную прочность к бетону и чугуну не менее 0,8 МПа, когезионную прочность не менее 25 МПа, деформативные качества, позволяющие компенсировать деформации конструкций без нарушения водонепроницаемости шва. Кроме того, материал должен обладать способностью сохранять свои эксплуатационные характеристики в процессе постоянного воздействия динамических нагрузок и агрессивных сред.
Теоретические предпосылки получения чеканочных композиций, наполненных полипропиленовыми волокнами
По данной схеме волны напряжений, возникающие при образовании или росте микротрещин, достигают боковой поверхности образца, преобразуются пьезоэлектрическим датчиком, установленным на боковой поверхности образца, в электрические сигналы, которые сначала усиливаются предусилителем, а после прохождения через блок фильтров усиливаются основным усилителем и поступают на осциллограф для визуального наблюдения. С другого выхода ос-i новного усилителя сигналы подаются на интегратор, с которого производится запись на двухкоординатном самописце.
Для преобразования в электрические сигналы упругих колебаний поверхности образца применялись широкополосные датчики на основе пьезокерамики. Пьезоэлектрическая чувствительность керамики достаточно высока, для того чтобы детектировать малые по амплитуде сигналы АЭ. Важным элементом аппаратуры для регистрации АЭ является предварительный усилитель, который должен обеспечивать надежное усиление сигналов АЭ в выбранном частотном диапазоне, обладать широким динамическим диапазоном и иметь минимальный уровень собственных шумов. Чтобы иметь максимальный коэффициент передачи сигнала от датчика к основному усилителю, длина кабеля от датчика к предусилителю была минимальной.
Для выделения сигналов АЭ в оптимальной полосе частот и подавления посторонних шумов в схему включен блок фильтров.
Основной усилитель обеспечивает усиление сигналов до уровня, необходимого для работы осциллографа.
Так как сигналы АЭ имеют очень сложную форму, был разработан специальный интегратор, в схему которого заложен принцип модуляции прямоугольного импульса максимальной амплитуды входного сигнала. Кроме того, интегратор выполняет функции регистрации интенсивности сигналов АЭ, после чего они записываются самописцем.
В процессе эксплуатации метрополитенов на тоннельную обделку кроме статических действуют и динамические нагрузки от движения поездов. Поэтому стойкость материала изоляции против динамических нагрузок имеет важное значение.
Процесс разрушения материалов при повторных нагружениях обычно разбивают на три этапа: зарождение микротрещины, медленный рост ее до размера трещины Гриффитса, и наконец, быстрое распространение трещины до катастрофического разрушения /163/. Полагают, что большая часть жизни конструкции приходится на второй этап медленного роста трещины.
Э.Ву /163/ при повторных нагружениях композитов предлагает учитывать три основных фактора: I - процесс вязкоупругого разрушения; 2 - историю роста трещины; 3 - локальное изменение материала вблизи кончика трещины. На основании концепции скачкообразного распространения трещины он сделал вывод, что суммарное приращение трещины увеличивает сопротивление росту результирующей трещины, и таким образом существует сильное влияние геометрии на историю роста трещины. Очевидно, важным аспектом разрушения при повторном нагружении композиционных материалов является локальное изменение свойств материала в окрестности кончика трещины.
В данной работе на повторное нагружение испытывались образцы-призмы размерами 4x4x16 см на испытательной машине ІТМ-І по ГОСТ 24545-81. Серии образцов состояли из 15 штук, по три из которых испытывались для определения призменной прочности. Коэффициент асимметрии цикла напряжений у9/- принимался равным 0,5. Частоту многократно Повторного нагружения принимали равной 10 Гц.
По результатам испытаний, согласно ГОСТ 24545-81, строили линии регрессии выносливости.
В настоящее время около 80% тоннелей метрополитенов возводятся из железобетонных блоков. Чугунные блоки применяются на участках, где они необходимы из-за гидрогеологических условий. Железобетонные блоки тоннельной обделки в процессе монтажа не стягиваются между собой болтами, из-за чего отклонения размеров шва от нормативных увеличиваются. Следовательно, в процессе эксплуатации возможность смещения блоков относительно друг друга также увежчивается. Поэтому адгезионная прочность материала изоляции с бетоном блоков имеет важное значение для обеспечения водонепроницаемости тоннельной обделки. В настоящей работе адгезионную прочность композиции исследовали методом, иммитирующим условия эксплуатации. Для этой цели было изготовлено устройство (рис. 2.36), позволяющее определить адгезионную прочность при сдвиге чеканочной композиции на бетонных кубиках размером IOxIOxIO см. Кубики были отформованы на том же заводе, где формуют железобетонные блоки обделки, и из того же бетона, что и блоки. Через 30 мин после формования образцы помещались в воду. Испытания проводились в возрасте 3, 7, 14, 28 суток.
В процессе эксплуатации тоннелей метрополитенов материал изоляции и блоки обделки образуют единую целую конструкцию, находящуюся в сложно-напряженном состоянии. По тоннелям метрополитенов прокладывают токопроводные кабеля и другие коммуникации, подверженные корродированию. Поэтому водонепроницаемость обделки играет важную роль в обеспечении безопасной эксплуатации тоннелей.
Сопротивление разработанных композиций действию динамических нагрузок
Тоннели метрополитенов эксплуатируются, как правило, на глубинах до 70 м. В зависимости от уровня грунтовых вод и гидрогеологических условий сооружения метрополитенов могут быть частично или полностью окружены водой. Поэтому водонепроницаемость для материалов чеканки швов между блоками тоннельной обделки является одной из важнейших характеристик, по которой оценивают их надежность и долговечность.
Водонепроницаемость разработанных композиций слагается из водонепроницаемости цементного камня и поверхности раздела между волокном и матрицей и может изменяться в зависимости от длины и объемного содержания волокна. Очевидно, расширение матрицы в начальной стадии твердения благоприятно влияет на водонепроницаемость как самой матрицы, так и поверхности раздела. Кроме того, более половины вяжущего состоит из глиноземистого цемента, плотность которого в 1,5 раза выше чем портландцемента.
В настоящей работе водонепроницаемость разработанных композиций оценивалась по методике, регламентирующей водонепроницаемость состава БУС /27/, и по методике, максимально приближенной к условиям эксплуатации. По первой методике образцы-диски (см. рис. 2.6а) зачеканивались разработанными составами с В/Ц = 0,2 в два слоя с последующим уплотнением 20 ударами специальных молотков. Через I час после укладки диски помещались на установку (рис. 2.7), в которой давление воды поднималось до 0,1 МПа, через сутки давление воды увеличивалось. Результаты испытаний представлены на рис. 4.2, из которого видно, что на водонепроницаемость композиций значительное влияние оказывает объемное содержание волокна. Кроме того, с повышением объемного содержания волокна затрудняется и уплотнение смеси в прорезях диска. Необходимо отметить, что при гидростатическом давлении 0,1 МПа через I час после укладки наблюдается просачивание воды, которое прекращается через 3-4 часа. Снижение водонепроницаемости с увеличением объемного содержания волокна можно объяснить следующим механизмом поведения смеси при укладке и уплотнении. Очевидно, часть волокон при хаотическом ориентировании в объеме материала под уплотняющими воздействиями испытывает упругие деформации, что после прекращения уплотняющего воздействия приводит к ослаблению поверхности раздела. Этот эффект усиливается с увеличением объемного содержания волокна ввиду увеличения количества волокна, испытывающего упругие деформации. Кроме того, перегородки цементного теста между волокнами становятся тонкими и в некоторых местах могут прорваться.
Влияние длины волокна на водонепроницаемость не столь значительно, как объемное содержание. Этот процесс обусловлен удлинением ослабленной поверхности раздела с увеличением длины волокна. Кроме того, прорези на чугунных дисках имеют коническую форму с размерами 6x12 мм, что накладывает некоторое ограничение на ориентацию волокна, а высота диска равна 32 мм, что незначительно превышает длину волокна. С увеличением длины волокна слабые поверхности раздела могут оказаться сквозными, и по ним происходит просачивание воды. Прекращение просачивания воды объясняется тем, что при поступлении воды в цементном тесте происходит дальнейшая гидратация зерен вяжущего. При этом новообразования, откладываясь в поровом пространстве, способствуют увеличению плотности вяжущего.
В настоящее время при возведении подземных магистралей метрополитенов все шире используют железобетонные блоки. Это вызывает некоторые трудности при производстве чеканочных работ. Железобетонные блоки тоннельной обделки, в отличие от чугунных, не стягиваются болтами, а монтируются по направляющим, поэтому величина шва между ними колеблется в значительных пределах. С увеличением ширины шва осложняется процесс чеканки. Потери материала при производстве чеканочных работ составляют 25-30%. Кроме того, затрудняется процесс уплотнения материала изоляции.
Исходя из вышеизложенного, в настоящей работе исследованы возможности производства гидроизоляционных работ с использованием более пластичных смесей разработанных композиций без последующего уплотнения пневмоинструментом. С этой целью была изготовлена установка из фрагментов железобетонных блоков тоннельной обделки (рис. 2.66), позволяющая испытывать материал изоляции на водонепроницаемость в зависимости от В/Ц и способов уплотнения. Испытания проводились на составах с содержанием волокна 2-4% длиной 14 мм. Другие составы композиций испытаниям не подвергались, так как по предварительным данным их водонепроницаемость не отвечает требованиям (см. рис. 4.2).
Водоцементное отношение в исследованиях менялось от 0,2 до 0,35. Для сравнения испытания проводились и на составе БУС. Вяжущее для изготовления БУС и композиций принималось идентичным. Составы, затворенные водой с различным В/Ц, укладывались пневматическим цементоукладчиком Лебедева в прорези установки, схема которой показана на рис. 2.66, а общий вид - на рис. 4.3.
Исследования показали, что наибольшую водонепроницаемость, равную 0,48 МПа, имеет состав композиции с объемным содержанием волокна 2% при В/Ц = 0,29 (рис. 4.4). Однако этот показатель ниже, чем у состава БУС при В/Ц = 0,3. Необходимо отметить, что у состава БУС водопотребность выше, что вызвано присутствием 10% хризотилового асбеста.
