УНИВЕРСИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРА, СТРОИТЕЛСТВО И ГЕОДЕЗИЯ

ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ ВОДОПЛЪТНОСТТА НА ФУГИ ОТ БЕТОННАТА ОБЛИЦОВКА НА “ДВОЕН КАНАЛ ЗА ТЕХНИЧЕСКО ВОДОСНАБДЯВАНЕ” НА АЕЦ “КОЗЛОДУЙ”

 

РЕЗЮМЕ
Представени са теоретични и експериментални резултати от изпълнен подводен ремонт на температурните фуги на бетонната облицовка на “Двоен канал за техническо водоснабдяване” на АЕЦ Козлодуй. Непрекъснатостта на производствения цикъл на централата определя прилагането на нетрадиционно и оригинално решение за възстановяване на водоплътността на фугите при използване на съвременни строителни материали и технология за реализиране на проектното решение изцяло под вода. Решението е приложено за първи път у нас и е реализирано съвместно с фирма “Хидроремонт” ООД гр.Варна. Представени са резултати от реализацията и от проведения в последствие мониторинг за определяне ефективността на рехабилитационните дейности.
1. Въведение
Съоръжението “Двоен канал за техническо водоснабдяване” на АЕЦ “Козлодуй” се състои от два канала с условни наименования “Студен” и “Топъл” и е изпълнено през 70-те години на миналия век. Каналите са открити с трапецовидно напречно сечение. Наклонът на откосите е 1:2. Откосите и дъното на каналите са облицовани със стоманобетонни плочи с дебелина 20 cm, положени върху 30 cm дренажен пласт от баластра. По проект плочите са изпълнени от бетон с марка по якост на натиск за етапа на основното строителство БМ200, клас за водонепропускливост В6 и клас за мразоустойчивост Мр150. Отделните стоманобетонови плочи са с дължина 10 m и между тях са оформени дилатационни рязани водоплътни фуги. Водоплътността на фугата е обезпечена с уплътнителна профилна PVC лента, пореста гума и запълваща паста. Външната открита част на фугата пред уплътнителната лента е запълнена с микропореста гума с напречни размери 50/20 mm и защитна паста в слой с дебелина 20 mm. При огледите се установява, че микропорестата гума в процеса на строителството е заменена с лентички от експандиран пенополистирол. Уплътнителната паста по проект е полисулфиден олигомер (тиокол). Предназначена е за уплътнения в строителството, които са устойчиви на действието на масла, нефтопродукти, киселини основи и др. Притежава значителна устойчивост на действието на ултравиолетовите лъчи. (Фиг.1).

Температурните водоплътни фуги между отделните стоманобетонни плочи са с ширина 2 cm и са разположени през разстояние 30 m (Фиг.2). При тези фуги стоманобетонната плоча е прорязана изцяло. Във вътрешната част на фугата под уплътнителната лента е поставена импрегнирана в разтопен битум дъска. Между дъската и уплътнителната лента е инсталирано въже с цел същата да не наранява PVC лентата. Фугите по проект са с широчина 20 mm, но тази широчина не е постоянна по дължина на сечението. В полза на сигурността за по нататъшния анализ на експлоатационното състояние на съоръжението ширината на фугите е възприета минимално установената и едновременно с това проектна ширина от 20 mm.


                                    ФИГУРА 1                                                                                   ФИГУРА 2

2. Актуално състояние на съоръжението
В резултат на направените водолазни огледи на водоплътните фуги в периода 2000-2008 г. са констатирани дефекти, които могат да бъдат обобщени в няколко основни групи:
• Липсва уплътняващата паста (тиокол). Същата е изцяло или частично разрушена от водата в резултат на механичното въздействие или при нарушаване сцеплението и с бетона;
• Липсва въжето от порестата гума служещо за допълнително уплътнение и основа за полагане на тиокола. Микропорестата гума е заменена на отделни места с експандиран пенополистирол, който след разрушаване на уплътнителната паста е силно дефектирал;
• Обрушени ръбовете на стоманобетонните плочи, оформящи фугата. Обрушването на ъглите на фугите е на различна дълбочина, но същата е по малка от дълбочината на заложение на уплътнителната лента;
• По време на огледа не са установени дефекти на уплътнителната лента, но това е твърде трудно установимо при оглед под вода, поради което при бъдещи ремонтни работи е прието да се вземат мерки за нейното надеждно дублиране;
В резултат на проведените водолазни огледи се установява, че по-голям брой дефекти се наблюдават в зоната близка до водното ниво и особено за частта от фугите с променливо водно ниво, където бетонът и основните фугоуплътняващи материали са подложени на многократно водонапиване-изсъхване и замразяване-размразяване.
Посочените дефекти са ремонтирани няколкократно в периода 2001-2008 г.с променлива ефективност. Н.р през 2001г. е извършено уплътняване на дефектиралите фуги с въже от микропореста гума и обмазване с трайно еластичен материал на фугата под вода. Проведените последващи огледи установяват, че уплътняващият материал е изгубил еластичността си и са се появявили пукнатини в зоната на връзка с бетона.
В периода 2002-2008 г. технологията за ремонт на фугите е променена. При този ремонт се прилагат индивидуални решения за обработката на различните видове дефектирали фуги. Възприет е опита на австрийската фирма “Lestin&Co”, чиято основна дейност включва ремонт на хидротехнически съоръжения, рутинна поддръжка на електроцентрали, както и водолазни работи по ремонт и поддръжка на хидротехнически обекти. Фирмата притежава значителен опит и има собствени продукти (технологии и материали), с които се постига гарантирано качество. За повърхностна обработка на бетона от фугите се използва продукта Leco – UW – HB – 91, а за запълване на фугата съответно Leco-UWF-20, който представлява висококачествен двукомпонентен продукт без разредители, към който се прибавя специален втвърдител и гумен гранулат като пълнител. Продуктът притежава допълнителен, водоотблъскващ ефект. Същият е устойчив на действието на водното течение в резултат на адхезията с бетона. Този материал е подходящ в случая, защото създава надеждна и едновременно с това еластична връзка между бетоновите блокове, която се запазва при малки слягания и деформации. Нанася върху влажни бетонови и метални повърхности, както и вода.
В резултат на проведените огледи на изпълнените водоплътни фуги след двугодишен експлоатационен период се установява, че в подводната зона на отделни места уплътняващият състав е отлепен от бетонната стена на фугите, поради ниска якост на опън на бетона от облицовъчните плочи. Отлепването в основната част на дефектите е на дълбочина 1-2 mm в бетона, без да е компрометирана адхезионната връзка. Тези дефекти компрометират водоплътността на фугите и налагат разработването на нова технология.
3. Опит при решаване на проблема
Опитът в страната при решаване на подобни проблеми се свежда до частични ремонтни работи и временни решения, които не са подходящи за ремонтни работи от изследвания мащаб. В дадения случай е необходимо да се използуват материали и технологии, които са доказали своята пригодност към специфичните условия за работа под вода. В резултат на запознаване с опита в областта на уплътняване на подобни фуги под вода могат да се обобщят следните основни изводи и препоръки:
• Водоплътните фуги на канали от подобен тип трябва да предпазят съоръжението от проникване на напорните води зад стоманобетоновата облицовка, които осъществяват хидростатичен натиск върху елементите на конструкцията и могат да доведат до настъпване на аварийна ситуация, застрашаваща сигурността на централата;
• Уплътняването на фугите трябва да бъде устойчиво на действието както на напорните води, така и на високата скорост с която те се движат в канала;
• Върху фугите освен хидростатичния натиск се осъществява и механично въздействие от работа на конструкцията, което определя хоризонтално разтягане и свиване, огъване или взаимно преместване на двете части на фугата Фиг.3;
• Надеждното уплътняване на фугите изисква да бъдат отчетени хидродинамичните, хидростатичните и термични процеси в зоната на връзка между облицовъчните плочи на канала. При уплътняване с еластичен материал и неотчитане на тези натоварвания, същите не се предават равномерно върху материала и се реализират нежелани деформации във функция на напречното сечение на уплътняващия материал и неговия модул на еластичност Фиг.4;
• Върху еластичния материал, който работи във фугата въздействат редица агресивни агенти, които водят до неговото стареене и разрушаване Фиг.5;
• Уплътняването на фугите е трудоемък процес при който трудно може да се осъществи непосредствен контрол от строителни специалисти без водолазна подготовка, поради което конструкцията на фугата трябва да бъде упростена и достатъчно ясна за провеждане на видео мониторинг;
• Основен фактор влияещ върху дълготрайността и експлоатационната надеждност на уплътнението на фугите е доброто почистване на основата и правилната подготовка на геометрията на фугата в зоната на уплътняване;
• Репрофилирането на фугата трябва да се извърши с полимерни разтвори предназначени за работа под вода;
• Уплътняването на фугите може да се осъществи посредством запълване на фугите с трайно еластични състави, облепване на фугата с полимерни фолиа, полагане на уплътнителни метални листове, както и чрез монтиране върху или инсталиране във фугата на фирмени уплътнителни профили.
• В строителството се използват уплътнителни състави с дълготрайна еластичност на база полимери, които могат да се полагат под вода и имат нисък модул на еластичност, но поради високата цена същите се явяват нецелесъобразни за посочените уплътнителни работи. Подобни състави могат да се използват единствено, като монтажен материал при инсталиране на уплътнителни профили във фугите;
• Познатите материали на фирма “Lestin &Co” и натрупания опит показват, че същите са подходящи за осъществяване на уплътнителни работи, но изключително важно за надеждната работа на фугата е дълготрайната адхезия на състава към стените на фугата. Материалите обезпечават достатъчна адхезия към бетона, но бетонът в определени участъци притежава ниска якост на опън под 1,5 МРа, което не позволява на материала да сработи и това води до компрометиране на връзката уплътнителен състав-бетон на дълбочина 1-2 mm в бетона от облицовката;
• При уплътняване с трайно еластични състави, във фугата най-често се залага въже от микропорест манериал, което фиксира дебелината на уплътнителния състав и оптимизира неговия разход. Обобщеният опит показва, че дълбочината на обработка на фугата с уплътняващите състави трябва да бъде минимум два пъти по-голяма от широчината на фугата;
• При работа с уплътняващи състави същите се полагат във фугата без предварително профилиране на устието, след уширение с цел да се намали относителната надлъжна деформация на състава или след облицоване на ръбовете на фугата с материали, гарантиращи висока адхезия с уплътнителния състав;
• Съществуват еластични ленти с дебелина 2 mm посредством които се облепва фугата под вода. Уплътнителните ленти са от полимерно фолио или профилни с определено напречно сечение (Фиг.6 и Фиг.7);
• Ново направление е полагане на инжекционни маркучи във фугите и инжектиране на различни уплътняващи състави, основно производни на полиуретана, които запазват еластичността си трайно във времето;
• Произвеждат се ленти от бентонито каучукови смеси, които се вграждат във фугата и увеличават обема си до 400 % при допир с вода (Фиг.8);
• Върху фугата могат да бъдат инсталирани специални фугоуплътняващи профили с ширини до 40 mm (Фиг.9) Тези профили са фирмени и намират изключително ограничено приложение за подобни цели при подводен ремонт поради ниска скорост на обработка и висока цена;
• За уплътняване на фугите се използват и различни профили от микропореста гума, които се инсталират във фугата чрез предварително притискане на профила или набиване на фугата с гумен чук (Фиг.10 и Фиг.11). Според [1] уплътнителната способност на профили от еластомери, които чрез предварителна еластично деформация се вграждат във фугата, зависи от еластичността на профила и уплътнителната сила на притискане към стените на фугата. При тези профили не е необходимо допълнително средство за повишаване на адхезията към стените, но в определени случаи, при висока скорост на водата, се прилагат специални лепилни състави. Предимство на профилите е, че те се монтират независимо от условията и влажността на основата. Дълбочината на залагане на профила се препоръчва да бъде 2 пъти по голяма от ширината на фугата. Чрез еластични профили се уплътняват фуги с ширина от 10 до 40 mm. При воден стълб до 5 m (5 bar) предварителната деформация на профила трябва да бъде в границите 35-45 % При експлоатационно състояние профилът може да се разтяга максимум до 10%. При по голямо налягане до 10 barа предварителната деформация на профила трябва да бъде 40-50%. Разтягането на фугата не трябва да надвишава 5% (Например при фуга 20 mm и очаквана деформация 2 mm, диаметърът на профила трябва да бъде минимум 30 mm). Профилите се изготвят основно от стирол бутадиенов каучук (SBR) или хлоропрен каучук (CR) с относително удължение преди скъсване минимум 350%, якост на разкъсване 2 МРа и релаксация след 100000 часа при 200С не по-висока от 45%. Профилите не се препоръчва да се съединяват, но при необходимост трябва да се залепват. Задължително залепване на уплътняващия еластичен профил във фугата се изпълнява на разстояние 30 пъти диаметъра на профила или за конкретния случай през 90 cm;

                    ФИГУРА 3                                               ФИГУРА 4                                              ФИГУРА 5

                      ФИГУРА 6                                               ФИГУРА 7                                              ФИГУРА 8

                       ФИГУРА 9                                               ФИГУРА 10                                          ФИГУРА 11

4. Изчислителни параметри
Движението на фугата между отделните облицовъчни плочи се осъществява в резултат основно на разширяването и свиването на бетоновите плочи от вариациите на температурата на въздуха, водата и респективно бетона. Тези промени в температурата са най-сериозни в областта близка до променливото водно ниво.
За провеждане на изчисленията е възприето, че уплътняването на фугите ще се осъществи в един доста голям температурен интервал на температурата на водата от 150С до 250С. При тези условия понижението на температурата на водата след полагането на уплътнителния материал може да достигне теоретично до 20 – 25 0С. Рязкото понижение или покачване на температурата на водата в резултат на интензивни вариации на среднодневните температури не може да се очаква, поради изключителната инертност на системата. Поради тази причина теоретично в полза на сигурността може да се приеме, че краткосрочните вариации на температурата на водата няма да надвишават 10 0С.
Коефициентът на температурно разширение на стоманобетона в полза на сигурността се възприема 12*10-6. Оразмеряването на фугите за експлоатационно състояние е извършено за полета с напречни размери 10,0 m. Меродавна за водоплътността на фугите е деформацията при отваряне на фугата, респективно деформацията при температура по-ниска от температурата на монтаж на уплътнителния материал.
Изчислителните параметри за подводната зона на студен канал са дадени в Таблица 1.

Максималното отваряне на фугите в зоната под водата на студен канал е 3,00 mm, което определя максимална относителна деформация на уплътнителния материал в напречна на фугата посока 15%.
Изчислителните параметри за подводната зона на топъл канал са дадени в Таблица 2.

Максималното отваряне на фугите в зоната под водата на топъл канал е 3,60 mm, което определя максимална относителна деформация на уплътнителния материал в напречна на фугата посока 18 %.
При избора на материал за уплътняване на фугите на студен и топъл канал в подводната зона трябва да се избира уплътнителен материал или изделие, които обезпечават относително напречно удължение надвишаващо 3,6 mm и относително остатъчно удължение преди скъсване по-голямо от 18%.

5. Избор на материали
5.1 Уплътняващ еластичен профил

Уплътняващият еластичен профил трябва да отговаря на следните основни изисквания:
• Да се изготви от синтетичен каучук, който да бъде устойчив за работа под вода и на действието на многократно омокряне и изсушаване;
• Относителното остатъчно удължение на профила в напречна на дължината му посока трябва да бъде не по-малко от 110 % и да се запазва през целия експлоатационен период;
• Профилът да се изготви с напречно сечение по-голямо от ширината на обработваната фуга с цел уплътняване на сечението;
• Ширината на уплътняващия профил в зоната на челото трябва да бъде минимум със 70% по-голяма от максималната ширина на фугата в определения участък;
• Формата на профила да обезпечава надеждното му закрепване във фугата и устойчивост срещу изтръгване в резултат на водно течение;
• Твърдостта на профила по Shore не трябва да бъде помалка от 45 за да бъде устойчив на механичните въздействия;
Уплътняващите еластични профили се произвеждат от Стирол бутадиенов каучук (SBR), Хидриран нитрилов каучук (NBR), Хлоропренов каучук (CR), естествен каучук (NK) или комбинации от тях. Означенията на отделните видове каучук са в съответствие с [2]. В конкретния случай се предлага производство на еластичен фугоуплътняващ профил от смес на хидриран нитрилов каучук (NBR) и стирол бутадиен каучук (SBR). Якостта на опън на еластичния микропорест продукт е 10-16 МРа. Относителното удължение при опън е 450%, а остатъчното удължение след скъсване на профила 20%. Твърдостта по Shore варира в границите от 50 до 70 (Фиг.12).Формата на профила е установена въз основа на задълбочен анализ на поведението на уплътнителя във фугата и многобройни компютърни моделирания. Дължината на профилните ленти е съобразена с дължината на уплътняваните фуги на студен и топъл канал, така, че да не се налага наставяне и слепване в отделните участъци. Профилите се изготвят с различно напречно сечение в зависимост от ширината на фугата. Ширината на уплътняващия профил в зоната на челото трябва да бъде минимум със 70% по-голяма от максималната ширина на фугата. В средната зона на профила се изпълнява надлъжен кръгъл отвор с диаметър 12 mm, предназначен за нагнетяване и инжектиране на полиуретановия гел. По периферията на уплътнителния профил са изпълнени две двойки “крилца” съответно с дължини 18 mm и 21 mm, предназначени за уплътняване на фугата и залепване на профила към бетона от фугата.

                              ФИГУРА 12

През разстояние 10 cm стените на профила в най-тясната зона са пробити от цилиндрични отвор. Тяхното предназначение е да създадат условия, инжектирания в надлъжния канал на профила полиуретанов гел да премине през стената на профила и да достигне до бетона от стените на фугата. По този начин се цели при евентуални неуплътнения на профила, полиуретановия гел да запълни плътно каналите между профила и стената на фугата, да експандира при допира с вода и да обезпечи цялостната водоплътност на сечението..

5.2 Leco – UW – HB – 91
Основните изисквания, поставени пред материала са с свързани с нанасянето под вода, адхезия на опън към бетон при подводно полагане – не по ниска от 1,2 МРа, устойчивост на водното течение, водоотблъскващ ефект и осъществяване на слепване между изкуствения каучук и бетона.
За реализиране на възприетото проектно решение е избран двукомпонентен състав на база модифицирана епоксидна смола Leco – UW – HB – 91, производство на австрийската фирма “Lestin&Со”. Същият е специално разработен и предназначен за полагане под вода. Материалът е предназначен основно за грундиране на готови почистени бетонови повърхности под вода. В конкретния случай служи за създаване на здрава връзка между уплътняващия материал (изделие) и бетонните стени на фугата. Това е висококачествен двукомпонентен продукт с ускорено втвърдяване, който притежава водоотблъскващ ефект и е устойчив на действието на водното течение. Той е устойчив на механични удари и на водно въздействие при висок хидростатичен напор. Приложим е за пресни и минерализирани води и може да се нанася под вода без да се размесва с водата и без да се отделя от основата. Нанася се с твърда четка с дебелина на всеки слой 300 μm. Той може да се използва като еластичен мост за всички видове метал и бетон.

5.3 Полиуретанов гел KB-PUR Gel
Обосновка на избора:
• Херметизиращият материал да притежава добро сцепление както с бетона, така и с уплътняващия еластичен профил;
• При допир с вода да увеличава минимум 10 пъти обема си и да запазва този екпандиран обем с цел уплътняване на пространството между профила и стената на фугата;
• Да бъде водоустойчив и да не се разлага от водата;
• Да бъде устойчив и да запазва еластичността си в температурен интервал от +3 0С до +350С.
• Времето за свързване на сместта да не надвишава 2-3 min с цел да не се отмие от водния поток;
За реализиране на възприетото проектно решение е избран KB-PUR ®. Той представлява водоактивен полиуретанов гел, който не съдържа разтворители. Системата реагира при контакт с водата и образува високо еластична, водонепропусклива структурна пяна или много еластичен гел. Във влажна среда гелът KB-PUR се свързва трайно с водата, като увеличава около 20 пъти обема си. Обемното смесително съотношение на KB-PUR Gel и вода може да достигне 1:10, като създава хидрофобен разтвор, който след пълното си изсъхване става устойчив на вода под налягане. При необходимост количеството на водата може да се намали с което времето за втвърдяване се редуцира или да се увеличи с което времето за втвърдяване се увеличава.
Този разтвор не съдържа свободни изоцианати и е химически стабилен след завършване на втвърдителния процес. Вискозитетът на разтвора е 40-300 mPa-s, оптимална работна температура в границите 0-32º С. Времето на втвърдяване зависи от процентното съдържание на водата и варира в границите от 30 секунди до 20 минути.
Гелът KB-PUR ® изолира позитивната страна на съществуващите структури в контакт с вода. Подходящ е за инжектиране в силно порьозни и напукани строителни конструкции. Образува високо ефективна водонепропусклива преграда.
Гелът KB-PUR ® се инжектира основно с помощта на двукомпонентно инжекционно оборудване-посредством ланцети за разтвор. Препоръчваме този метод при по-ниски смесителни съотношения и по-кратки срокове на експандиране на сместа. Времето на реакция може да се съкрати посредством увеличаване на температурата. Разходната норма за водонепропускливи прегради е 3 kg/m2 . При фуги разходната норма е 100-250 g/m.

5.4 Полимерна смола за репаратурен разтвор Leco-2
За изпълнение на работния проект е избрана полимерна смола за репаратурен разтвор Leco-2, която се използва за приготвяне на репаратурни полимерни разтвори, предназначени за възстановяване на монолитността на бетоновото сечение под вода. Полимерният разтвор се приготвя от Leco-2 и фракциониран кварцов пясък с подходяща за нанасяне под вода консистенция. При използване на ускорител LECO-Expreßhärter-Zusatz може да се постигне свързване на разтвора в кратки срокове.
За приготвяне на репаратурния разтвор се приготвя фракционирана смес от кварцов пясък с определен зърнометричен състав. Сместа от отделните фракции се хомогенизира предварително в бъркалка с принудително действие и се съхранява в полиетиленови добре запечатани торби. Репаратурният разтвор сеприготвя от 1 част по маса модифицирана епоксидна смола „Leco-2” и 10 части по маса от фракционираната смес на кварцовия пясък.
Якостта на натиск на втвърдения разтвор е в границите 45-50 МРа. Якостта на опън при огъване варира в границите от 13-16 МРа, а модълт на еластичността съответно 24000 МРа до 28000МРа. Обемната плътност на разтвора варира в границите от 2100 kg/m3 и 2200 kg/m3.

6.Технология на изпълнение
Инсталирането на фугоуплтнващия профил се осъществява след втвърдяване на репрофилиращия разтвор с цел същия да не бъде разрушен при механичното въздействие.
Преди започване на тази операция е необходимо да се отстранят всички налични остатъчни елементи, които непланово са монтирани в зоната на фугата или са попаднали там по време на експлоатационния период. Същите биха възпрепятствали провеждането на ремонтно-възстановителните работи поради което задължително се отстраняват.
При наличие на дефектирал, ронещ се, кавернозен или силно деструктиран бетон в зоната на фугата, подлежаща на обработка или в непосредствена близост до нея, то този бетон се отстранява изцяло до достигане на здрав такъв.
Подготовката на основата включва почистване от свободни частици, остатъци от боя, окисна кора, растителни отпадъци, масло, тиня, отлагания и др. частици които не са свързани здраво с основата. От фугата трябва да се отстранят, а бетоновата повърхност да се почисти от всички стари покрития които са нанасяни и които биха възпрепятствали доброто сцепление с адхезионния грунд. Първоначално се изпълнява “едроплощно” почистване на зоната около фугата с водна струя чрез хидромашина за високо налягане. Това почистване има за цел да предпази фугата от попадане на дребни частици от съседните участъци в подготвената фуга. Фугата се почиства с машина за подводно бластиране, чиято струя е примесена с абразивни частици и постига достатъчно чиста основа за нанасяне на лепилния състав. Грапавост на подготвената основа не е необходима, но същата подобрява сцеплението.
Грундирането на бетоновата повърхност се осъществява с “Leco–UW–HB–91” Фиг.13. Същият се нанася непосредствено след почистването и подготвяне на бетоновата основата. При нанасянето се запълват всички пори на бетоновата основа, като не се допуска наличието на необмазани участъци или незапълнени шупли, каверни или пукнатини в бетоновата повърхност. Обмазването се осъществява по цялата дълбочина на фугата до зоната на водоплътната PVC лента в средната зона на стоманобетонната облицовъчна плоча. При необходимост ръба на фугата се обмаже повторно за да се гарантира, че бетоновата повърхност е добре запечатана. Разходната норма за полагане на грундиращия слой е 750 g/m’от фугата.
След нанасяна на лепилния състав във фугата се вгражда профила от еластичен каучук Фиг.14. Вграждането се осъществява чрез притискане и набиване във фугата с дървен или гумен чук с подходящ накрайник. След вграждане на профила, повърхността му се обмазва с Leco–UW–HB–91.

                ФИГУРА 13                                              ФИГУРА 14                                          ФИГУРА 15

След втвърдяване на лепилния състав, но не по късно от 48 часа след вграждане на уплътнителния профил се пристъпва към инжектиране на полиуретановия гел Фиг.15. Инжектирането се осъществява със специални спринцовки през средно разстояние установено от обектовото изследване 70-90 cm. Инжектирането продължава до поява на полиуретанов гел в най-отдалечения отвор на еластичния профил. Полиуретановият гел и водата се подават със специална помпа, предназначена за инжектиране на двукомпонентни състави. Смесването на водата с полимерния състав се осъществява непосредствено преди попадане в канала на уплътняващия профил от синтетичен каучук. Не се допуска предварително смесване на двете компоненти с цел да не се инсконсумира ефекта от увеличаване на обема, което именно благоприятства уплътнението на фугата.Разходната норма на полиуретановия гел за уплътняване на един линеен метър фуга е 85 ml/m’.
7. Лабораторни изпитвания
Изготвeн е лабораторен модел на дилатационната фуга и са проведени лабораторни изпитвания за установяване на относителната напречна деформация преди разрушение, водоплътността и издържливостта на напречно срязване.
За провеждане на изпитването за установяване на относителната напречна деформация преди разрушение и издържливостта на напречно срязване е използвана изпитвателна машина за статично опънно натоварване с максимален обхват от 10 kN. Изпитвателната машина предоставя възможност за промяна на скоростта на натоварване и задържане на достигнатото натоварване за период от 12 до 24 часа. Изчертана е зависимостта между натоварването и съответсващите му линейни деформации.
Образците за изпитване са изготвени от представители на фирма “Хидроремонт ИГ”. Дозирането на компонентите на материала се осъществява по маса с точност 0,1 g. Смесването и хомогенизирането на получената смес се осъществява принудително въз основа на указанията дадени от производителя на материала. Схемата на изготвяне на пробните тела е дадена на Фиг.16, а видът на готовото пробно тяло и схемата на изпитване на Фиг.17 и Фиг.18.

                                    ФИГУРА 16                                                                          ФИГУРА 17

                                              ФИГУРА 18

Призматичните тела са изготвени в съответствие с изискванията на БДС EN 196-1. При изготвяне на пробите разтворът е на възраст по-голяма от 28 денонощия. Преди изготвяне на пробните тела, една от страните на призматичното тяло с размери 160/40 mm, която е граничила с кофражната форма, е обработена чрез пясъкоструене с цел почистване от кофражно масло, циментов шлам и отпадъчни продукти.
Двете призматични тела са поставени в метална форма с обработената страна навътре на разстояние 20 mm едно от друго, с цел. Да се предостави възможност за инсталиране чрез набиване на еластичния профил между тях.
Така подготвената форма се поставя под вода. Повърхността на цименто-пясъчния разтвор се грундира с Leco – UW – HB – 91 и се инсталира уплътнителния профил. След свързване и втвърдяване на лепилния състав в канала на профила са инжектира полиуретанов гел KB-PUR Gel. Готовата фуга отлежава под вода минимум 7 денонощия.

7.1 Определяне на относително напречно удължение на фугата
Върху пробното тяло се залепват метални закладни части, посредством които то се закрепва към изпитвателната машина. След достигане на съответната стъпка увеличението на натоварването се преустановява и товара се задържа в продължение на 1 час. В процеса на изпитване се измерва разстоянието между двете проби от циментно пясъчен разтвор. Натоварването продължава до разрушение на пробния образец. Изпитването се смята за успешно при отлепване на разтвора в зоната на адхезионния слой или разрушение през уплътняващия материал.
Въз основа на получените опитни резултати се установи, че разрушението при изпитаните пробни тела настъпва в зоната на връзка между профила и циментно-пясъчния разтвор при средна напречна деформация 14,9 mm и при средно относително удължение 68,6%, което е приблизително 7 пъти повече от очакваната деформация във фугата.
7.2 Определяне устойчивостта на фугата на напречно срязване
Изпитването е осъществено с помощта на изпитвателна машина за натиск. Едната от частите на фугата се опира неподвижно, а втората са натоварва в посока успоредна на фугата до разрушение на връзката (Фиг.17).
В процеса на изпитване е измерено взаимното преместване на двата края на фугата ∆q. Натоварването продължава до разрушение на пробния образец.
Въз основа на получените опитни резултати се установи, че разрушението при изпитаните пробни тела настъпва в зоната на връзка между профила и циментно-пясъчния разтвор при средно напречно преместване 22,0 mm, което надвишава очакваното взаимно преместване на облицовъчните плочи на канала в посока перпендикялярна на плоскостта при нормална експлоатация на съоръжението.

7.3 Определяне на водонепропускливост на фугата
За целта се изготвя метална рамка с височина 100 mm и напречни размери 162/102 mm, която се поставя около пробата по схемата дадена на Фиг.18. Фугата по периметъра между рамката и пробата се уплътнява с уплътняващ кит Koester KB-H с цел да не пропуска вода при изпитване. Получената кутия с дъно изпитваната фуга се запълва със слой вода с минимална дебелина 50 mm и престоява по този начин 7 денонощия. По време на изпитването се наблюдава противоположната страна на фугата за проливи на вода. При проведеното изпитване с две пробни тела се установи, че през фугата не преминава вода.

7.4 Обектови изпитания
Предложеният вариант за възстановяване на водоплътността на дилатационната фуга се реализира в обектови условия, с цел да се установят изискванията към технология на изпълнение, мерки за безопасност, етапи на изпълнение и др.
В резултат на проведеното обектово изпитване се установи, че изпълнението на фугата се осъществява без съществени затруднения. Инжектирането на полиуретановия гел трябва да се осъществява чрез специални спринцовки под вода, като максималното разстояния през което трябва да се инжектира профила е 70-90 cm.

8. Изводи
В резултат на проведените лабораторни и обектови изпитвания на разработения модел за уплътнението на фугата могат да се направят следните основни изводи:
Първо. Реализираната фуга се изпълнява под вода без особени зътруднения и създава условия за качествено и дълготайно уплътняване.
Второ. Степента на деформация на уплътнителните елементи във фугата зависи от размерите и еластичната деформация на профила;
Трето. При проведените лабораторни изпитвания се установи, че разрушението настъпва в зоната на връзка между профила и циментно-пясъчния разтвор при средна напречна деформация 14,9 mm, което е приблизително 7 пъти повече от очакваната деформация на фугата в подводната зона и при средно относително удължение 68,6% и средно напречно преместване 22,0 mm, което надвишава очакваното взаимно преместване на облицовъчните плочи на канала в посока перпендикулярна на плоскостта при нормална експлоатация на съоръжението.
Четвърто. Проведеното изпитване за водонепропускливост показа положителни резултати.
Пето. В резултат на лабораторното и обектово изпитване може да се направи основен извод, че разработеното решение за уплътняване на фугите на Двоен канал за техническо водоснабдяване на АЕЦ Козлодуй е успешно.
Шесто. Препоръчва се инсталирането на профила във фугата да се осъществява по възможност при максимално отворена фуга или при по-ниски температури на водата;
Седмо. Уплътняването на фугата е упростено и създава възможности за провеждане на визуален мониторинг от брега на канала от специалисти без водолазна подготовка
Благодарности
Авторите на статията изказват благодарност на водолазния екип на фирма “Хидроремонт ИГ” ООД за изпълнението на подготвителните и експериментални работи проведени на обекта във връзка с реализиране на предложеното решение за възстановяване водоплътността на фугите на “Двоен канал за техническо водоснабдяване” на АЕЦ Козлодуй.

ЛИТЕРАТУРА
1. DIN 19543 “Allgemeine Anforderungen an Rohrverbindungen für Abwässerkanäle und –leitungen”.
2. ASTM D1418-06 Standard Practice for Rubber and Rubber Latices-Nomenclature.
3. Nordseetaucher GMBH -Informationen – Fruehjahr 1996

  • Винербергер ЕООД

    Винербергер е разполага с над 220 производствени мощности в 27 държави. Дейността на Винер…
  • Пери България ЕООД

    Световен лидер в производство и доставка на високотехнологични системни решения за изграж…
  • ТОНДАХ ГЛАЙНЩЕТЕН АД

    ТОНДАХ Глайнщетен е пазарен лидер в производството на керамични керемиди в Средна и Източн…
Заредете още от Hobelix
Load More In Доклади

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

Виж още

Винербергер ЕООД

Винербергер е разполага с над 220 производствени мощности в 27 държави. Дейността на Винер…