Ta strona używa cookie. Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianie ustawień cookie w przeglądarce. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookie, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.
Maszyny budowlane ADconstruction
  STRONA GŁÓWNA » Hydrodynamiczne wyburzanie
Metody remontów konstrukcji betonowych


Wstęp

Hydrodemolition- wyburzanie hydrauliczne jest metodą wyburzania, wykorzystywaną do usuwania betonu przy pomocy wody pod wysokim ciśnieniem.
Niniejszy dokument ma na celu prezentację procesu, w którym usuwanie betonu realizowane jest przy wykorzystaniu metody wyburzania hydraulicznego. Aby realizacja całego projektu była pomyślna, trzeba dysponować wiedzą, w jakim miejscu należy wprowadzić wyburzanie hydrauliczne do całego procesu remontu. Dalsze szczegółowe informacje na temat posługiwania się urządzeniami można znaleźć w instrukcji i uzyskać poprzez szkolenia w zakresie obsługi i konserwacji. Oczywiście, różne projekty stawiają różne wymagania i firma Conjet oraz jej przedstawiciele z przyjemnością omówią konkretne przedsięwzięcia oraz udzielą porad.
Opracowanie niniejsze koncentruje się na remontowaniu wrażliwych konstrukcji i usuwaniu z nich uszkodzonego betonu. Wyburzanie hydrauliczne może być oczywiście stosowane również do usuwania betonu o dobrej jakości, na przykład wówczas, gdy konstrukcja wymaga wzmocnienia, a wyburzanie hydrauliczne służy do stworzenia dobrej powierzchni wiązania dla dodatkowej warstwy nowego betonu.

Metoda
Schemat technologiczny (Rysunek 1) przedstawia ogólny przebieg całego procesu remontu i wskazuje, gdzie proces wyburzania hydraulicznego znajduje swoje miejsce. W dalszej części tego rozdziału zostaje objaśniony każdy etap procesu.

Prace wstępne

Ocena stanu konstrukcji
Właściciele konstrukcji betonowych przeważnie dysponują procedurami, według których bardziej lub mniej często dokonują kontroli stanu konstrukcji. Jeżeli zostanie stwierdzona potrzeby remontu lub renowacji, zasadnicze znaczenie ma ocena stanu konstrukcji, pozwalająca na prawidłowe zaplanowanie remontu lub wzmocnienia. Pełna ocena stanu jest dokonywana zarówno na miejscu, jak i w laboratorium.
Badanie na miejscu składa się z oględzin i testu. Oględziny przeprowadza inspektor pod kątem:

  • Uszkodzeń powodowanych przez chlorki,
  • Karbonatyzacji,
  • Korozji zbrojenia,
  • Uszkodzeń przez mróz,
  • Kruszenia się,
  • Wodorotlenku wapnia wskazującego na ługowanie,
  • Integralności strukturalnej.

Po oględzinach przeprowadza się zazwyczaj szereg testów. Głębokość karbonatyzacji jest mierzona przy pomocy fenoloftaleiny, pokrywa betonowa jest mierzona przy pomocy urządzenia pomiarowego wykorzystującego zjawisko magnetyzmu, a korozja zbrojenia jest stwierdzana przez pomiar potencjału elektrochemicznego. Beton powinien być także sprawdzany przy pomocy dłuta, poprzez robienie niewielkich otworów na powierzchni. Do sprawdzenia wytrzymałości betonu na ściskanie wykorzystuje się młotek szwajcarski. Należy odwiercić szereg rdzeni i dostarczyć do laboratorium celem dalszych analiz.
W laboratorium bada się wytrzymałości próbek na ściskanie i rozciąganie. Część próbek jest mielona na pył w celu przeprowadzenia analizy na zawartość chlorków. Odporność na działanie mrozu i tajania jest testowana w specjalnych zamrażarkach. Ze specjalnie przygotowanych próbek betonu odcina się cienkie plastry (20 ?m), które są analizowane pod mikroskopem w celu uzyskania informacji o:

  • Pęknięciach mikroskopowych,
  • Typie kruszywa,
  • Stosunku woda:cement,
  • Porowatości
  • Jakości spoiwa,
  • Jakości wymieszania betonu.

Określenie zakresu remontu i zastosowanej metody
Ocena stanu dostarcza dane wyjściowe dla określenia metody remontu, o ile konstrukcja nadaje się do remontu. Ważną częścią określania zakresu remontu jest określenie metody, zastosowanej do usuwania uszkodzonego betonu.
Beton jest porowatym materiałem, którego wytrzymałość na ściskanie jest normalnie ponad dziesięciokrotnie wyższa niż wytrzymałość na rozciąganie. Udarowe metody wyburzania, takie jak pneumatyczne wiertarki udarowe i im podobne polegają na uderzaniu narzędzia o beton z zadaniem przezwyciężenia wytrzymałości na ściskanie, by dokonać skruszenia betonu. W celu przezwyciężenia wytrzymałości na ściskanie narzędzia udarowe jak trzymane w ręku pneumatyczne wiertarki udarowe lub młoty hydrauliczne wibrują z różną częstotliwością i są siłą dociskane do betonu. Podczas procesu burzenia młot czy wibracyjne oddziaływanie świdra rozbija matrycę i kruszywo istniejącego betonu. Ukrytym skutkiem działania narzędzi wibracyjnych i udarowych jest niebezpieczeństwo powstawania dalszych usterek przez powstawanie pęknięć mikroskopowych w zdrowym betonie poniżej wadliwego betonu. Te mikroskopowe pęknięcia mogą prowadzić do późniejszej degradacji pozostawianych warstw betonu.
Natomiast w przypadku Hydrodemolition- wyburzania hydraulicznego usuwanie betonu następuje przy pomocy wody pod wysokim ciśnieniem, która szuka swojej drogi poprzez beton wymywając szybko cementową matrycę spomiędzy kruszywa, usuwając to kruszywo i odsłaniając słaby zdegradowany beton, a po usunięciu takiego wadliwego betonu często odsłaniając stal zbrojeniową. Podczas procesu wyburzania hydraulicznego wzrasta ciśnienie wewnętrzne w cementowej matrycy betonu, a po przekroczeniu przez to ciśnienie wartości wytrzymałości betonu na rozciąganie następuje pękanie betonu. W ten sposób można wyjaśnić fakt, że metoda wyburzania hydraulicznego nie powoduje żadnych dalszych uszkodzeń pozostawianego betonu, jak ma to miejsce w przypadku wyburzania udarowego. Nieobecność pęknięć mikroskopowych i tworzenie o wiele lepszej powierzchni łączenia stanowi kryterium napraw betonu preferowanym przez konsultantów i decydentów w całym świecie.

Metody udarowe

Metody udarowe obejmują:

  • pneumatyczne wiertarki udarowe,
  • pneumatyczne narzędzia ręczne,
  • młoty hydrauliczne
  • maszyny frezujące,
  • rozsadzanie hydrauliczne
  • rozsadzanie chemiczne

Maszyny frezujące nie są w stanie usunąć betonu spod zbrojenia. Przy stosowaniu pneumatycznych wiertarek udarowych i młotów hydraulicznych nie można uniknąć uderzania o zbrojenie i uszkadzania go. Narzędzia wibracyjne, uderzając o stal zbrojeniową mogą powodować oddzielanie się warstwy betonu poza strefą objętą remontem. Pneumatyczne wiertarki udarowe mają niską wydajność usuwania betonu i są szkodliwe dla operatora, na przykład wibracje powodują tzw. “białe palce”, schorzenie atakujące zakończenia nerwów w dłoniach.
Rozsadzanie hydrauliczne może powodować uszkodzenia zarówno zbrojenia, jak i pozostawianej konstrukcji betonowej. Metoda ta jest z reguły stosowana w procesach całkowitego burzenia.
Metody rozsadzania hydraulicznego stwarzają trudności w kontroli głębokości naprawy i często wymagają oddzielania betonu od obecnych prętów zbrojeniowych przy pomocy pneumatycznych wiertarek udarowych.
We wszystkich przypadkach właściciel powinien brać po uwagę oczekiwania w stosunku do czasu dalszej eksploatacji konstrukcji i rozpatrzyć skutki zastosowanej metody wyburzania przed określeniem kryteriów wyburzania.

Wyburzanie z wykorzystaniem wody pod wysokim ciśnieniem

Jak wspomniano wcześniej, woda pod wysokim ciśnieniem nie powoduje powstawania pęknięć mikroskopowych. W metodzie wykorzystującej wodę pod wysokim ciśnieniem stosuje się następujące narzędzia:

  • Roboty do wyburzania hydraulicznego
  • Ramy z dyszami (Jetframe)
  • Ręczne lance.

Roboty lub ramy z dyszami (Jetframe) mogą pracować w sposób ciągły i wytwarzać duże siły reakcji, co daje w efekcie dużą wydajność pracy. Stosowanie robota czy jetframe pozwala także na selektywne usuwanie betonu, co oznacza, że jedynie uszkodzony, zazwyczaj słabszy, beton jest usuwany do zadanej głębokości, tj. do warstwy betonu o wytrzymałości powyżej pewnego poziomu wartości.
Ręczna lanca, trzymana przez operatora, skierowującego strumień wody na powierzchnię poddawaną usuwaniu, nie działa selektywnie. Maksymalną siłę reakcji wyznacza możliwość utrzymania jej przez operatora bez utraty równowagi. W większości krajów maksymalna dopuszczalna siła reakcji wynosi 250 N. Ponadto operator będzie robił częste przerwy, ponieważ ten rodzaj pracy jest bardzo męczący. Z tego względu ręczna lanca jest przydatna jedynie do usuwania betonu z miejsc niedostępnych dla robota lub przy wykonywaniu niewielkich łat.
Podsumowując, zaleca się wykorzystywanie do wyburzania hydraulicznego robotów lub urządzeń jetframe. Zautomatyzowana metoda wyburzania hydraulicznego może być wykorzystywana do usuwania betonu z wrażliwych konstrukcji, takich jak mosty, pirsy, parkingi, tamy, kanały, tunele itp. Za jej stosowaniem przemawiają następujące przesłanki:

  • Brak pęknięć mikroskopowych,
  • Nienaruszone i zadawalająco oczyszczone zbrojenie,
  • Selektywne usuwanie (o ile jest potrzebne),
  • Wysoka wydajność usuwania,
  • Metoda przyjazna dla operatora i dla środowiska naturalnego,
  • Bezpieczeństwo stosowania.

Wybór wykonawcy wyburzania hydraulicznego

Specyfikacja

Aby umożliwić wykonawcom dostarczenie prawidłowych ofert kontraktowych roboty muszą być wyspecyfikowane w możliwie najbardziej dokładny sposób. Ułatwi to także dokonanie właściwego porównania ofert. W zapytaniu ofertowym należy ująć następujące punkty:

  • Opis konstrukcji włącznie z rysunkami,
  • Opis miejsca uszkodzeń i ilość betonu przewidziana do usunięcia,
  • Rzeczywista i projektowa wytrzymałość betonu,
  • Głębokość usuwania (wymagana lub szacunkowa przy stosowaniu usuwania selektywnego),
  • Wymiary i rozstaw prętów zbrojeniowych,
  • Aspekty logistyczne, które należy uwzględnić, takie jak zmiana trasy ruchu itp.
  • Czy woda I energia elektryczna są wliczone, czy też nie,
  • Dostępność remontowanej powierzchni
  • Przewidywana kolejność czy etapy,
  • Czas trwania realizacji zadania,
  • Pozostałe informacje, które mogą mieć wpływ na realizację prac.

Koszt- metody tradycyjne wobec wyburzania hydraulicznego

Metoda wyburzania hydraulicznego zazwyczaj jest najtańszą metodą wyburzania z uwagi na swoją wysoką wydajność. Jednakże w pewnych przypadkach, zwłaszcza w krajach, gdzie koszty robocizny są niskie, wyburzanie przy pomocy metod udarowych może wydawać się tańsze od wyburzania hydraulicznego. Dlatego też ważne znaczenie ma porównanie kosztów całego okresu użytkowania konstrukcji. Fakt, że konstrukcje remontowane z wykorzystaniem wyburzania hydraulicznego są znaczące bardziej trwałe od konstrukcji naprawianych metodami udarowymi zapewnia najniższe koszty całkowite dla właściciela konstrukcji.

Prace organizacyjne i przygotowawcze

Planowanie przedsięwzięcia

Aby wykonawcy opłaciła się inwestycja w systemy wyburzania hydraulicznego musi on dążyć do maksymalizacji wykorzystania posiadanego sprzętu. Dobre planowanie i zarządzanie ma z tego względu zasadnicze znaczenie dla unikania zbędnych przerw w pracy. W miarę możliwości można szukać specjalistycznej pomocy u przedsiębiorców prowadzący wyburzanie hydrauliczne lub dostawcy urządzeń.

Media

Metoda wyburzania hydraulicznego wymaga użycia wody, zazwyczaj 150-250 litrów na minutę przy maksymalnej wydajności. Zaleca się stosowanie wody o identycznej jakości, jak używana do wykonywania mieszanek cementowych. Nie wolno stosować wody morskiej.
Zespół zasilania (Powerpack) i czasami robot potrzebują oleju napędowego. Miejsce robót powinno być rozplanowane w taki sposób, aby zapewnić łatwy dostęp do sprzętu w celu uzupełnienia paliwa. W przypadku robotów z napędem elektrycznym potrzebny jest dostęp do sieci trójfazowej lub zespół prądnicowy z napędem wysokoprężnym.
Zaleca się także posiadanie wystarczająco dużego zapasu części ulegających zużyciu, na przykład dysz, nakrętek do dysz i filtrów do wody. Ponadto posiadanie kompletu narzędzi i podstawowych części zamiennych pozwoli operatorowi utrzymywanie urządzenia w stałej gotowości do pracy na miejscu użytkowania.

Wymagania dotyczące obsługi

Do obsługi robotów Conjet wystarczy tylko jedna osoba. Dodatkowa osoba może być jednakże pomocna w takich sprawach jak przenoszenie przewodów giętkich i kabli oraz jako zmiana przy nadzorze przebiegu pracy podczas wyburzania. Niemniej jednak na stanowisku robót powinny pracować zawsze co najmniej dwie osoby ze względów bezpieczeństwa i potrzeby nadzoru urządzeń i miejsca robót.

Usuwanie odpadów

Metoda wyburzania hydraulicznego ma dużą wydajność, co oznacza znaczne ilości odpadów do usunięcia. Ponieważ znajdujące się w gruzie nieuwodnione cząstki cementu mogą przylepiać się do powierzchni poddawanych działaniu wody, ważne jest usuwanie odpadów w miarę postępu prac. Istnieje kilka metod usuwania gruzu, w tym:

  • Odsysanie próżniowe (odkurzacz przemysłowy)
  • Spłukiwanie
  • Ładowarki z szuflą (Skid Steer Loader) wyposażone w szczotki
  • Ręczne łopaty i/lub szczotki.

Na zakończenie na należy spłukać powierzchnie woda przed przystąpieniem do remontu, aby usunąć wszelkie cząstki stałe.

Ochrona środowiska naturalnego

Metoda wyburzania hydraulicznego wykorzystuje wodę i czasem istnieje potrzeba wykonania urządzeń do odprowadzania ścieków. Woda może przepływać przez osadnik, gdzie cząsteczki betonu zostają oddzielane od wody. W celu przywrócenia wartości pH wody można dodawać kwas do wody przed jej odprowadzeniem do cieków.

Ruch drogowy

Idealnym rozwiązaniem jest całkowite wyłączenie konstrukcji z użytkowania na czas remontu. Jednakże w wielu przypadkach, na przykład podczas remontu mostów, konstrukcja musi być użytkowana podczas remontu i roboty muszą być odpowiednio zaplanowane. Remont musi być prowadzony etapami z wyłączaniem tylko jednej części w danym czasie. Ponadto potrzeba zachowania integralności konstrukcyjnej może zwiększyć ilość etapów realizacyjnych.

Bezpieczeństwo

Za bezpieczeństwo odpowiadają wszyscy. Bardzo ważne jest, by miejsce robót było zorganizowane i ogrodzone w taki sposób, żeby żadna z osób pracujących ani przypadkowi przechodnie nie byli narażeni na niebezpieczeństwo. Ponadto należy pamiętać o lokalnie obowiązujących przepisach i uregulowaniach prawnych.

Przygotowania do pracy

Po dostarczeniu urządzeń na miejsce robót należy je przygotować do pracy. Należy podłączyć przewód giętki dla świeżej wody do wlotu zbiornika wodnego w zespole zasilania (Powerpack). Wysokociśnieniowy przewód giętki, dostosowany do ciśnienia powinien być podłączony do wylotu wody pod ciśnieniem w zespole zasilania i lancy robota do wyburzania hydraulicznego. Należy się upewnić, że druciane zabezpieczenia zostały zainstalowane na złączach wysokociśnieniowych i elementach. Robot i zespół zasilania należy połączyć kablem sterowania. Połączyć przewodem zasilania robot z siecią elektryczną lub z zespołem prądnicowym z napędem wysokoprężnym. Przed uruchomieniem i pracą próbną układ wysokiego ciśnienia powinien być starannie przepłukany wodą pod niskim ciśnieniem w celu upewnienia się, że nie ma w nim żadnych cząstek gruzu, które mogłyby zablokować dyszę powodując uszkodzenia. Po przepłukaniu można zamontować na wysokociśnieniowej lancy dyszę o prawidłowej wielkości.

Uruchamianie

Po zakończeniu instalowania należy przeprowadzić pracę próbną. Wykonawca i konsultant wybierają typową część powierzchni dla przeprowadzenia pracy próbnej. Operator ustawia maszynę na usuwanie betonu z małej powierzchni. Następnie konsultant i wykonawca wspólnie dokonują oględzin miejsca próby w celu uzgodnienia, czy został osiągnięty oczekiwany określony wynik. Wymaganym wynikiem może być usunięcie betonu znad zbrojenia lub spod niego. Najlepsze wyniki zostają uzyskane, gdy utrzymywanie jest selektywne usuwanie, ponieważ zapewnia to, że żadna część uszkodzonego i osłabionego betonu nie pozostanie w remontowanej konstrukcji.
Przy usuwaniu betonu dobrej jakości, co ma często miejsce ze względu na zmiany projektowe, stwierdziliśmy, że głębokość usuwania jest w zasadzie jednakowa.

Proces wyburzania hydraulicznego

Wyburzanie hydrauliczne
Podczas uruchamiania robót ustala się prawidłowe parametry dla wyburzania hydraulicznego. Parametry te obejmują stan istniejącego betonu, jak również:

  • Typ programu,
  • Prędkość strumienia wody na powierzchni betonu,
  • Natężenie przepływu wody,
  • Ciśnienie wody.

Operator umieszcza robot w punkcie startowym i ustawia szerokość cięcia. Następnie robot przejeżdża w sposób ciągły powierzchnię, usuwając beton. Przebieg pracy powinien być obserwowany przez operatora dla upewnienia się, że uzyskiwane są żądane rezultaty i że zasady bezpieczeństwa zostają zachowane. Robot jest wyposażony w funkcję wczesnego ostrzegania, która alarmuje operatora lub automatycznie wyłącza robot i zespól zasilania w razie wystąpienia jakiegoś poważnego problemu.

Usuwanie gruzu

Powierzchnie poziome: Gruz podczas wyburzania hydraulicznego powinien być usuwany niezwłocznie tak długo, jak długo może być zachowana bezpieczne odległość od robota.
Powierzchnie pionowe: Tutaj gruz często spada na podłogę poniżej miejsca robót. Gruz może być usunięty później.

Oczyszczanie

Po usunięciu gruzu ważne jest oczyszczenie powierzchni “zwykłą” wodą pod ciśnieniem, na przykład z hydrantu przeciwpożarowego. Należy wykonać je natychmiast po usunięciu gruzu, aby nieuwodnione cząstki cementu w zawiesinie nie przylepiły się do powierzchni, co spowodowałoby osłabienie związania powierzchni z nowym betonem.

Przebieg remontu

Wymiana i uzupełnianie zbrojenia
Jeżeli zbrojenie zostało uszkodzone prze korozję lub konstrukcja wymaga wzmocnienia, części zbrojenia mogą być wymienione lub przedłużone.

Wylewanie nowego betonu

Ważne znaczenie ma staranne oczyszczenie powierzchni drogi z zawiesiny cementowej, pyłu, smaru itp. przed wylaniem betonu. Powierzchnia powinna być także zwilżona, aby zapewnić dobre wiązanie.
Po wylaniu betonu powinien być on zagęszczony, co ma także istotne znaczenie dla uzyskania dobrego wyniku końcowego. Dlatego też beton powinien być wyrównany dla wymaganego wykończenia powierzchni.
Podczas dojrzewania betonu musi on pozostawać wilgotny i najlepiej osłonięty, aby uniknąć pękania i kurczenia się..
W przypadku remontu powierzchni pionowych może być wymagane szalowanie. Beton jest wówczas często wlewany lub wypompowywany do szalunków. Zagęszczanie wibracyjne pozwala uzyskać pewność, że beton otacza we właściwy sposób pręty zbrojeniowe. Pielęgnowanie masy betonowej może być realizowanie przez dodanie ramy pielęgnacyjnej i utrzymywanie betonu w wilgotnym stanie przez określony czas.

Przywracanie konstrukcji do użytkowania

Remont betonu jest już zakończony. Można ponownie zainstalować wszelkie nakładki, powłoki, szyny, światła itp. i konstrukcja może być przywrócona do użytkowania.




Remonty efektywne, wydajne i gwarantujące bardziej długotrwałą eksploatację
Przygotowanie miejsca robót pod wyburzanie hydrodynamiczne
Korzyści ze stosowania metody wyburzania hydrodynamicznego

AD Sp. z o.o.
AL.Lotników 12, 02-668 Warszawa
tel.(004822) 843 48 47
fax (004822) 847 81 31
mobile:(+48)601307604
e-mail: ad@adconstruction.com.pl