Технологии
Гидроизоляция мостового полотна. Оборудование для нанесения гидроизоляции на мостах.
Марышев А.Б.
Конструкция оборудования и технологии их применения зависят в первую очередь от вида используемых гидроизоляционных материалов. Подробно технологии устройства различных типов гидроизоляции рассматривались в «СТТ» № 7 за 2008 год.
Наклейка (наплавление) рулонных материалов в нашей стране производится в основном с использованием ручных горелок, работающих на сжиженном газе или жидком топливе. Применяются также мобильные разогреватели, состоящие из ряда горелок, закрепленных на специальной раме, установленной на двухколесном шасси. Такое устройство позволяет разогревать приклеиваемый рулон сразу на всю его ширину. В обоих случаях раскатывание и прижим рулонов производятся с помощью ручных катков.
Зарубежные фирмы (например, немецкая компания Linnhoff Maschinenbau GmbH) применяют специальные машины для укладки битумной рулонной наплавляемой гидроизоляции, которые выпускаются в двух вариантах: самоходные или с ручным управлением. Такие машины способны производить укладку рулонов длиной до 80 м со скоростью 2-4 м/мин.
Самоходная машина VBS установлена на несущей раме, оборудованной блоком управления с автоматическим контролем выполняемых работ и двухосным шасси.
Привод двухколесной задней оси производится от электродвигателя, питание которого обеспечивается собственным дизельным двигателем. Управление поворотом передней оси механическое.
Семь пропановых газовых горелок нагревают рулон битумного гидроизоляционного покрытия. При перемещении машины происходит разматывание и нагрев рулона, а затем его прижим к защищаемому покрытию двумя рядами специальных роликов давления.
Применение специального блока управления, собственного привода и механизация всех операций позволяют практически полностью автоматизировать процесс устройства гидроизоляционного ковра и значительно повысить темпы производства работ, качество и надежность защитного покрытия.
Такая машина уже применялась в России Мостоотрядом № 19 при строительстве в 2004 году вантового моста в Санкт-Петербурге. Специально для реализации данной технологии компанией «ТехноНИКОЛЬ» был создан рулонный наплавляемый материал «Техноэластмост С Гигант» с длиной рулона 50 м, который может применяться в любых конструкциях дорожных одежд со всеми типами асфальтобетонов.
В последнее время была разработана и уже нашла применение технология устройства рулонной гидроизоляции с помощью установок разогрева битумсодержащих материалов инфракрасным излучением.
Инфракрасное излучение одновременно нагревает как нижнюю поверхность наплавляемого рулонного материала, так и верхнюю поверхность основания до температуры 140-160 °С, при этом внешняя поверхность материала не повреждается. Полотно гидроизоляционного материала плотно прижимается к основанию прикаточным многосекционным валом. Поверхностные слои размягчаются на глубину 0,5-0,8 мм и формируют валик расплавленного битума толщиной около 1 см, заполняющий неровности основания. Это позволяет производить наклейку по всей ширине рулона и получать монолитное покрытие. Соединение слоев материала происходит на молекулярном уровне.
Несомненные плюсы данной технологии – высокое качество работ, отсутствие открытого пламени, экологическая чистота, высокая производительность и пожаробезопасность.
Другой метод устройства гидроизоляции на бетонных и металлических поверхностях без использования открытого пламени – это набрызг «горячих» и «холодных» гидроизоляционных мастик и битумно-латексных эмульсий, представляющих собой в исходном состоянии жидкости средней и высокой вязкости. Жидкий материал наносят в основном методом безвоздушного распыления. Реже используется оборудование для пневматического распыления.
При нанесении гидроизоляционных материалов безвоздушным распылением жидкость вылетает с большой скоростью под высоким давлением через сопло в воздушную среду и превращается в струю распыленных частиц, осаждающихся затем на поверхности. После распыления материала образуется сплошное покрытие с высокой адгезией к основанию.
По сравнению с пневматическим методом безвоздушное распыление агрегатами высокого давления способствует экономии наносимых материалов за счет значительного снижения потерь на туманообразование, повышению производительности труда за счет большой скорости нанесения, позволяет уменьшить или полностью исключить содержание растворителей.
Принципиальная конструктивная схема агрегатов безвоздушного распыления различных фирм-производителей примерно одинакова. Она включает бензиновый или электродвигатель (по желанию заказчика), поршневой насос с гидравлическим приводом или шнековый насос, шланги и распылительную головку с форсункой. С большинством агрегатов можно использовать два и более распылительных пистолета. Предусмотрена также возможность быстрой смены форсунок и очистки насоса, распылителя и подающих шлангов.
Управление большинством современных агрегатов для нанесения жидких гидроизоляционных материалов осуществляется с помощью электронного блока и может выполняться одним оператором. Некоторые модели комплектуются еще и блоком дистанционного управления.Для работы необходимо задать давление распыления и расход наносимых материалов (одно- или двухкомпонентных), а также температуру нагрева в случае набрызга «горячих» мастик. На дисплее блока отображается информация о параметрах распыления и количестве израсходованного материала. С помощью электронного блока, как правило, можно также произвести диагностику работы всей системы, получить отчёт о проведенных операциях.
При выборе агрегата для выполнения конкретного вида работ следует ориентироваться на его технические параметры, представленные в таблице, а также специальные технические возможности, которые будут рассмотрены ниже.
Среди ведущих фирм-производителей данного вида оборудования можно отметить компании GRACO/GUSMER (США); J. Wagner GmbH (Германия), в состав которой входит Titan Tool Inc.(США); Larius s.r.l., DRIZORO S.A и Sinaer s.r.l. (Италия); ЗАО «РАСТРО».
Наиболее мощный и высокопроизводительный агрегат в ряду подобного оборудования – GH-ROOF RIGGSамериканской фирмы GRACO/GUSMER, оснащенный бензиновым двигателем с электростартером и гидравлическим приводом поршневого насоса высокого давления, предназначен специально для набрызга высоковязких гидроизоляционных составов.
Особенностью агрегата является возможность быстрой установки на него сменных нижних насосов различных модификаций. Это позволяет наносить материалы практически любой вязкости одним и тем же аппаратом, для чего требуется замена только одного узла.
Для распыления вязких грунтовок, латексов, битумных мастик, эмульсий применяются агрегаты с гидропоршневыми насосами высокого давления фирмы GRACO серий GMax ХОНДА, ULTRA® MAX II и MARK V.
Аппарат MARK V комплектуется двумя оригинальными разработками фирмы: системой контроля рабочих параметров SMARTCONTROL и автоматической системой самоочистки насоса, распылителя и шлангов AUTOCLEAN II.
Для нанесения указанных материалов используют также поршневые насосы с непрямым гидравлическим приводомсерии HeavyCoat (НС) фирмы Wagner и EL NEW 16000 компании Sinaer. Преимуществом данной системы является более длинный и медленный ход поршня, чем у насосов с прямым приводом, а также высокая износостойкость и, соответственно, больший срок службы установок. Высокая мощность всасывания улучшает перекачку материалов высокой вязкости любого типа. Это позволяет наносить на поверхность (в том числе и ортотропных плит) более вязкие составы за более короткий период времени, чем при применении других агрегатов с той же мощностью двигателя.
Рабочие поверхности цилиндров и поршневых штоков агрегатов HeavyCoat и EL NEW 16000 имеют сверхизносостойкое твердое хромовое покрытие и устойчивы к воздействию агрессивных сред и абразивных материалов. Такое покрытие поршневых насосов применяется фирмами-производителями в большинстве выпускаемых установок.
Насосысерии HeavyCoat (НС) оснащаются запатентованной фирмой Wagner системой набрызга SSP (входящей в базовую комплектацию агрегатов НС 940 и НС 960), обеспечивающей непрерывное заполнение насоса необходимым количеством материала. Насос работает без пульсаций и перебоев.
Агрегаты оснащены также функцией SwingCart для откидывания всасывающего узла в верхнее положение, удобное для забора материала из ведер и емкостей, а также при транспортировке установки.
Конструкция установок серии HeavyCoat позволяет за несколько минут переналадить их с электропривода на привод от бензинового двигателя Honda или наоборот. Это обеспечивает энергонезависимость агрегатов и возможность применения их на стройплощадке при отсутствии внешних источников питания.
Компанией Larius s.r.l. (Италия) разработан оригинальный агрегат LARIUS VIKING для выполнения больших объемов гидроизоляционных работ. Особенность его состоит в том, что он оснащен насосом с двумя всасывающими системами и двумя шлангами высокого давления, что позволяет наносить два разных материала одновременно.
Для нанесения защитных покрытий, битумных эмульсий и грунтующих составов могут также эффективно использоваться установки со шнековыми насосами итальянской компании DRIZORO S.A.
Для набрызга покрытий высокой и очень высокой вязкости, не содержащих растворителя, предназначена одна из последних разработок компании GRACO – агрегат Xtreme King NXT пневматического распыления. Воздушный мотор имеет блочную конструкцию (что упрощает обслуживание), изготовлен с использованием технологии De-Icing и в наименьшей степени подвержен обмерзанию. Кожух мотора не подвержен коррозии и устойчив к механическим повреждениям.
Насос аппаратов NXTизготовлен с плазменным покрытием, увеличивающим срок эксплуатации более чем в три раза по сравнению с хромированными штоками. Он имеет встроенный фильтр, который сглаживает поток материала, снижает перепады давления и уменьшает расход растворителя при промывке в два раза по сравнению с обычными фильтрами. Модульный воздушный клапан предотвращает внезапную остановку насоса, а также обеспечивает простоту проведения ремонтных работ. Шумность агрегата снижена более чем на 50% по сравнению с предшественником и аналогами других производителей.
Отмеченные технические инновации обеспечивают надежность и эффективность применения агрегата в условиях Крайнего Севера (при экстремально низких температурах воздуха), а также в зонах пустынь и полупустынь с сухим и жарким климатом.
Установка Xtreme King NXT может также оснащаться микропроцессорным управлением DataTrak (опция) со встроенной системой диагностики насоса. Система позволяет устанавливать необходимую скорость работы насоса и расход материала, включать режим промывки/заливки, проводить диагностику неисправностей насоса и останавливать его при резком увеличении скорости. Система DataTrak оборудована также устройством самодиагностики. Таким образом, использование данной системы обеспечивает полный автоматический контроль распыления материала.
Как вариант системы управления насосом для безвоздушного набрызга может быть использован специальный механический клапан, применение которого позволяет исключить дорогие электронные устройства переключения. Таким устройством оснащены аппараты PowrTwin 4900XLT и PowrTwin 6900XLT.
Для безвоздушного нанесения двухкомпонентных гидроизоляционных полиуретановых и эластомерных покрытий (в том числе эпоксидных составов), применяющихся для антикоррозионной защиты металлоконструкций, используется специальное оборудование.
В качестве примера можно привести дозаторReactor с электроприводом компании Graco – дозирующая система для работы как с «горячими», так и с «холодными» двухкомпонентными материалами. Каждый из двух компонентов подается по двум раздельным шлангам к распыляющим форсункам. Смешивание компонентов происходит на выходе из форсунок. Установка комплектуется двумя электроподогревателями напыляемого материала (температура подогрева до 88 °C), что дает возможность переключения с холодного на горячее распыление материалов. При нанесении «горячих» материалов предусмотрен обогрев шлангов подачи.
Для безвоздушного нанесения защитных покрытий типа «жидкая резина» используется оборудование с аналогичным принципом действия. Схема агрегатов включает 2 основные составляющие: насосную станцию с пультом управления, размещенную на специальной раме или тележке, и 2-канальный распылитель. Насосная станция комплектуется двумя насосами и двойным шлангом для раздельной подачи двух компонентов: эмульсии и реагент-катализатора. Смешение компонентов также происходит на выходе из распыляющей головки.
Среди производителей данного оборудования можно отметить российскую компанию «НОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» и американскую Liquid Rubber Industries Inc.
Российская компания выпускает установки RX-25 и RX-26 для нанесения материала ТЕХНОПРОК и Пазкар™, а также «жидкой резины» других производителей. Насосы (винтовой + центробежный) работают от электропривода. Компоненты под давлением поступают по раздельным рукавам в каналы распылителя («удочки»), после вылета из которого в распыленном виде пересекаются на расстоянии 200-250 мм от форсунок и перемешиваются друг с другом в так называемом«факеле». В результате быстротекущей реакции компонентов в процессе нанесения образуется гидроизоляционное покрытие на поверхности сооружения. Опыт применения данных установок для гидроизоляции мостовых сооружений показывает их высокую эффективность при устройстве покрытий типа «жидкая резина».
Распылительное оборудование HVLP2000G компанииLiquid Rubber Industries Inc. используется для нанесения двухкомпонентной системы Liquid Rubber – Spray Grade.
Насосная установка комплектуется двумя мембранными насосами большого объема с низким давлением (HVLP). Подача эмульсии и реагент-катализатора может осуществляться на высоту более 30 м. Части, контактирующие с жидкостью, и внутренние коллекторы установки выполнены из анодированного алюминия.
При устройстве рулонно-мастичной гидроизоляции применяется комбинация оборудования для распыления жидких компонентов и оборудования для наклейки рулонных материалов.
