Способ ремонта железобетонных резервуаров Советский патент 1992 года по МПК E04G23/00 

Изобретение относится к области ремонта железобетонных резервуаров (ЖБР) для хранения различных жидкостей, в частности нефти и нефтепродуктов, и может применяться при строительстве ЖБР.

У ЖБР, длительное время находящихся в эксплуатации и подвергавшихся воздействию целого ряда разрушающих факторов, характерной неисправностью является разгерметизация, вызванная обрушением герметизирующего слоя торкрет-бетона, появлением усталостных трещин, свищей и щелей между бетонными блоками, эррозией бетонной поверхности и сколами бетона.

У вновь построенных ЖБР нередко наблюдается нарушение герметичности из-за щелевых дефектов, вызванных плохим качеством бетона и нарушением технологии проведения бетонных работ.

В области ремонта ЖБР известен способ восстановления их герметичности, согласно которому трещины в бетоне стыков покрытия или в торкретном слое над ним, нарушающее герметичность резервуара, должны ремонтироваться путем нанесения дополнительного слоя торкрет-раствора, армированного стальной арматурной сеткой (Руководящий документ. Инструкция по ремонту железобетонных предварительно

N

а

о

д

сл

напряженных цилиндрических резервуаров дня нефти, РД 39-0147103-378-87. Уфа.: БНИИСПТнефгь. 1987, с.59-61).

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает требуемое качество герметизации резервуара, прежде всего в зоне сопряжения стен с днищем, в связи с отсутствием эластичности (повышенной способности к трещинообразованию) rep метизирующего слоя торкрет-раствора.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является способ ремонта вертикальных цилиндрических железобетонных резервуаров, включающий очистку внутренней поверхности резервуара, закрепление на ней арматурной сетки if. нанесение герметизирующего слоя из вспенивающейся композиции пенопласта (например, пенополиуретана (ППУ)) (а.с № 1875528, кл. Е 04 С 23/00, 1991).

Однако этот способ не обеспечивает достаточный уровень качества ремонта ЖБР при остаточном слое загрязнений на их стенах и отличается повышенными трудозатратами и значительным расходом применяемых материалов при проведении ремонтных работ.

Цель изобретения - повышение качества ремонта с одновременным снижением расхода применяемых материалов.

Сущность способа заключается в том, что при ремонте железобетонного резервуара его внутреннюю поверхность разделяют на N ярусов с заданной высотой L, а пристрелку арматурной сетки к стенам и в зоне сопряжения стен с днищем резервуара в каждом ярусе производят в точках, удаленных друг от друга по вертикали и горизонтали на расстояние i, соответствующее шагу пристрелки и определяемое по следующей зависимости:

1,52

м

Доп

дктгч с

где hmm M - минимально допустимая толщина герметизирующего покрытия из вспенивающейся композиции, наносимого на нижний ярус стен, из условия непроницаемости жидкости, предлагаемой для хранения в отремонтированном резервуаре, см;

RS - расчетное сопротивление при растяжении арматурных стержней, МПа;

As - площадь поперечного сечения стержней арматуры сетки, выбираемой в зависимости от величины диаметра стержней и их количества в 1 п.м., см ;

р - плотность жидкости, для хранения которой установлен железобетонный резервуар, кг/м ;

N - количество высотных ярусов на стенах железобетонного резервуара (, где Н - высота стены ремонтируемого резервуара);

I - номер высотного яруса на стенах

железобетонного резервуара;

L - высота одного яруса на стенах железобетонного резервуара, м,

а герметизирующее покрытие из вспе- нивающейся композиции наносят в каждом ярусе с толщиной hi, рассчитываемой последующей зависимости;

,76 Vs-e-RsA , см

15

Ои

где s - размер стороны квадратной ячейки арматурной сетки, м;

hmm доп минимально допустимая толщина герметизирующего покрытия из вспенивающейся композиции, наносимого на нижний ярус стен, из условия непроницаемости жидкости, предлагаемой для хранения в отремонтированном резервуаре, см; Rs - расчетное сопротивление при растяжечии арматурных стержней, МПа;

AS - площадь поперечного сечения стержней арматуры, выбираемая в зависимости от величины диаметра стержней и их количества в 1 л.м., см ;

7И - предельное напряжение вспененной композиции при статическом изгибе, кгс/см ,

Наряду с этим при ремонте резервуаров для хранения мазута в качестве вспенивающейся композиции используют пенополиуретан марки СПУ-ПН-3/2М, а минимально допустимая толщина hi герметизирующего покрытия составляет 1,0 см.

На фиг.1 представлен железобетонный

резервуар с армированным герметизирующим пенополиуретановым покрытием (в разрэзе); на фиг.2 - железобетонный резервуар с армированным герметизирующим пенополиуретановым покрытием (в разрезе вид А); на фиг.З- железобетонный резервуар с армированным герметизирующим пенополиуретановым покрытием (в разрезе, вид В-В),

Способ реализуется следующим образом:

До начала ремонта производят зачистку внутренней поверхности резервуара от грязевых и смолистых отложений существующими способами, например, с

применением комплекта оборудования механизированной зачистки резервуаров (ОМЗР) и моющих растворов препаратов типа МЛ.

Затем резервуар просушивают горячим воздухом с применением теплогенератора, например, марки ТГ-1,5. После чего на ремонтируемой поверхности удаляют слабые части бетона, и, при необходимости, производят шпатлевку дефектов (трещин, рако- вин, сколов) шпатлевочным составом, например, на основе эпоксидных смол.

После подготовительных работ приступают к герметизации внутренней поверхности резервуара. Для этого выполняют следующие операции: внутреннюю поверхность ЖБР делят на N ярусов. Высота каждого яруса м; на днище 1 и стене 2 ЖБР, включая и зону сопряжения стен 2 с днищем 1 резервуара, крепят арматурную сетку 3, например, путем пристрелки поршневым монтажным пистолетом марки ПЦ-84. Причем шаг пристрелки арматурной сетки строго определенный для каждого i-ro яруса и определяется расчетным путем; на внутрен- нюю поверхность ЖБР и на наружную поверхность его крыши 4 наносят герметизирующее покрытие 5 из вспенивающейся композиции, например, ППУ конкретной марки. Толщина hi ППУ-локрытия строго определенная для каждого i-ro яруса и определяется расчетным путем.

Сущность метода расчета конструкции герметизирующего ППУ-покрытия 5 внутренней поверхности ЖБР заключается в по- следовательном выполнении следующих операций: определение оптимального шага I; пристрелки арматурной сетки 3 армированного герметизирующего ППУ-покрытия 5 на каждом i-м ярусе стен 2 ЖБР по следу- ющей зависимости:

м

,52 V т-гУАТ lp(N + 1 - i)L где hmm доп -

,o- Kr/M3 ;N- - ;i- - ;L-M. Определение толщины hi герметизирующего покрытия 5 из вспенивающейся композиции, например, из ППУ конкретной марки по следующей зависимости:

пгО.Та УГД-гУА , см 01,

где li-M; s-M; hmin доп Р,

Ои - кгс/см2.

Применение изобретения по сравнению с прототипом, позволило повысить ка- чество ремонта ЖБР при остаточном слое .загрязнений на их стенах с одновременным снижением расхода применяемых материа5

10 15 0 5

0 5

0

5

0

5

лов и трудозатрат при проведении ремонтных работ (таблица). Так, при обеспечении необходимого уровня надежности ремонта ЖБР, было достигнуто снижение расхода ППУ марки СПУ-ПН-3/2М на 8,0 т, общей стоимостью - 21,6 тыс.руб., а экономия трудозатрат на проведение работ по напылению ППУ на внутреннюю поверхность ЖБР составила 32 чел,-дн, При этом нарушение герметичности отремонтированного ЖБР с применением прототипа вызвано повреждением ППУ-покрытия (образование трещин) от воздействия гидростатического давления хранимой жидкости вследствие закрепления арматурной сетки на стенах ЖБР при завышенном шаге г пристрелки:

12 12ДОП

150см 50см

при толщине слоя ППУ-покрытия .

Трудозатраты при ремонте ЖБР для мазута вместимостью 5000 м3 с применением заявляемого способа составляет 26 челгдн., что в 3,2 раза ниже аналогичного показателя для такого же резервуара, отремонтированного традиционным способом (путем проведения бетонных работ с применением опалубки). А годовой экономический эффект при эксплуатации указанного резервуара с армированным ППУ-покрытием, обладающего высокими теплоизоляционными свойствами, по сравнению в резервуаром без теплоизоляционного покрытия составляет 12425 руб.

Способ ремонта ЖБР с применением армированного герметизирующего покрытия из вспенивающейся композиции может быть применен при разработке ЖБР для хранения жидкостей с меньшей толщиной стенки из крупнопористого бетона, в том числе из бетонных блоков.

Формула изобретения

1. Способ ремонта железобетонных резервуаров, включающий закрепление арматурной сетки на стенах и в зоне сопряжения стен с днищем резервуара путем пристрелки и последующее нанесение герметизирующего покрытия из вспенивающейся композиции, отличающийся тем, что, с целью повышения качества ремонта с одновременным снижением расхода применяемых материалов, разделяют внутреннюю поверхность резервуара на N ярусов с заданной высотой L, а пристрелку арматурной сетки к стенам и в зоне сопряжения стен с днищем резервуара в каждом ярусе производят в точках, удаленных одна от другой по вертикали и горизонтали на расстояние li,

соответствующее шагу пристрелки и определяемое по следующей зависимости:

1,1,

/o(N + 1 - i)L

где hmin АОП - минимально допустимая толщина герметизирующего покрытия из вспенивающейся композиции, наносимого на нижний ярус стен, из условия непроницаемости жидкости, предлагаемой для хране- ния в отремонтированном резервуаре, см;

Rs - расчетное сопротивление при растяжении арматурных стержней, МПа;

As - площадь поперечного сечения стержней арматуры сетки, выбираемой в зависи- мости от величины диаметра стержней и их количества в 1 п.м., см ;

р - плотность жидкости, для хранения которой установлен железобетонный резервуар, кг/м3;

N - количество высотных ярусов на стенах железобетонного резервуара, (, где Н - высота стены ремонтируемого резервуара;

i - номер высотного яруса на стенах железобетонного резервуара;

L - высота одного яруса на стенах железобетонного резервуара, м; а герметизирующее покрытие из вспенивающейся композиции наносят в каждом ярусе толщиной hi, определяемое по следующей зависимости

hrOjelyrtt-Rs-A. , 111ой

где S - размер квадратной ячейки арматурной сетки, м;

hmin А° - минимально допустимая толщина герметизирующего покрытия из вспенивающейся композиции, наносимого на нижний ярус стен, из условия непроницаемости жидкости, для хранения которой установлен резервуар,см;

RS - расчетное сопротивление при растяжении арматурных стержней, МПа;

As - площадь поперечного сечения стержней арматуры, выбираемая в зависимости от величины диаметра стержней и их количества в 1 п.м. сетки, см2;

сги - предельное напряжение при статическом изгибе, кгс/см2.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что при ремонте резервуаров для хранения мазута в качестве вспенивающейся композиции используют пенополиуретан марки СПУ-ПН-3/2М, а минимально допустимая толщина hmin АОП герметизирующего покрытия составляет 1,0 см.

Использование: для хранения жидкостей, например нефти или нефтепродуктов. Сущность изобретения: способ ремонта железобетонных резервуаров включает путем пристрелки закрепление арматурной сетки на стенах и в зоне сопряжения стен с днищем. До пристрелки внутреннюю поверхность резервуара разделяют на ярусы с заданной высотой. Сетку пристреливают в каждом ярусе на определенном расстоянии по горизонтали и вертикали, определяемом по формуле. Затем наносят герметизирующее покрытие из вспенивающейся композиции. Толщина ее в каждом ярусе определена формулой. Шаг пристрелки и толщина герметизирующего покрытия из вспенивающейся композиции находятся в прямой зависимости от минимально допустимой толщины герметизирующего покрытия из вспенивающейся композиции, наносимый на нижний ярус стен, из условия непроницаемости жидкости, для хранения которой установлен резервуар, определяемый опытом. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. сл

N-й LffpyC

Фиг.1

Фиг. 2 В-В

1-1

ФигЗ