Thixotrope Struktur. Thixotrope Mischungen

Unter thixotropen Umwandlungen versteht man physikalisch-chemische Phänomene, die mit mechanischen Einwirkungen auf Böden verbunden sind. Durch solche Einflüsse – Schütteln, Quetschen, Vibration etc. – entstehen zwei aufeinanderfolgende Prozesse – Erweichen und Festigen. Erweichungsprozesse sind eine Folge mechanischer Einflüsse und erfolgen sehr schnell. Wenn der äußere Einfluss aufhört, beginnt sofort der umgekehrte Prozess – die Bodenverhärtung. Die Aushärtung ist ein langsamerer Prozess und erfolgt unterschiedlich schnell. Diese Erholung verläuft zunächst relativ schnell und verlangsamt sich dann. Um die Phänomene der Thixotropie bei der Planung eines Untergrunds zu berücksichtigen, ist es notwendig zu wissen, unter welchen Böden, deren Bedingungen und der Art der mechanischen Einwirkungen die thixotrope Erweichung besonders gefährlich wird und ob der Verfestigungsprozess vollständig reversibel ist, d. h. ob er bis zur Vollendung geht, und wenn ja, wie lange wird es dann dauern, bis die ursprünglichen Eigenschaften des Bodens vollständig wiederhergestellt sind? Leider ist es zum gegenwärtigen Stand der Forschung noch nicht möglich, die gestellten Fragen umfassend zu beantworten, das verfügbare Material ermöglicht es uns jedoch, einige Empfehlungen zu geben.
G. Freundlich fand heraus, dass sich Thixotropie in Böden manifestiert, in denen der Gehalt an Tonpartikeln 2 % übersteigt. Es wird vermutet, dass alle Lehmböden potenziell thixotrop sind. Für eine bestimmte Ausprägung der Thixotropie sind jedoch bestimmte Bedingungen und vor allem recht starke äußere Einflüsse erforderlich. Es liegt auf der Hand, dass nicht nur die Anfälligkeit von Böden für thixotrope Umwandlungen, sondern auch das Ausmaß dieser Umwandlungen berücksichtigt werden sollte. Gleichzeitig sollten solche Umwandlungen nicht zugelassen werden, bei denen eine Abnahme der Festigkeit und Verformungsbeständigkeit gefährlich wird.
Untersuchungen legen nahe, dass die Anfälligkeit von Böden für Thixotropie durch ihre Beschaffenheit, ihren Zustand sowie die Intensität und Art äußerer Einflüsse bestimmt wird. Die Beschaffenheit von Böden bezieht sich in erster Linie auf ihre granulometrische Zusammensetzung und die mineralogische Zusammensetzung der Tonfraktion.
Die meisten Forscher gehen davon aus, dass die Neigung von Böden zur Thixotropie vom Gehalt an Tonpartikeln abhängt. Darüber hinaus ist die Tendenz zur thixotropen Festigkeitsabnahme umso geringer, je größer die Anzahl dieser Partikel im Boden ist. A. I. Lagoisky erklärt dies damit, dass bei einem geringen Gehalt an Tonpartikeln relativ wenige Verbindungen zwischen Bodenpartikeln und Aggregaten bestehen. Bei einer großen Anzahl von Tonpartikeln bildet sich ein starres Gerüst, das allerdings schwerer zu zerstören ist mögliche Chancen Deshalb wachsen sie.

Um nicht nur die qualitative, sondern auch die quantitative Seite des Einflusses des Tonpartikelgehalts in Böden auf thixotrope Umwandlungen zu ermitteln, wurden Experimente durchgeführt. Die thixotrope Erweichung wurde unter einmaligem Schütteln des Bodens und unter Vibrationsbelastung untersucht (Abb. 17). Die thixotrope Erweichung während eines einzelnen Aufpralls wurde anhand der Änderungen der Durchgangsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle beurteilt. Der folgende Indikator wurde übernommen:

Dabei sind v1 und v2 die vor bzw. nach dem Aufprall gemessenen Ultraschallwellengeschwindigkeiten.
Für die Vibrationsexposition wurde hierfür folgender Indikator übernommen:

Dabei sind E01 und E02 die Bodenverformungsmodule, die vor und während der Vibrationseinwirkung gemessen wurden.
Aus Abb. 17 lässt sich schließen, dass sandige Lehmböden mit einem Tonanteil von 3-7 % sowie schluffige Böden den stärksten thixotropen Umwandlungen unterliegen. Unter Vibrationseinwirkungen kann die Widerstandsfähigkeit des Bodens gegenüber äußeren Belastungen um 60 und sogar 90 % verloren gehen. Also wann ungünstige Bedingungen Es kann zu einem nahezu vollständigen Widerstandsverlust dieser Böden gegenüber äußeren Belastungen kommen. Die angegebenen Daten beziehen sich auf Böden, deren Feuchtigkeitsgehalt die optimalen Werte (W=1,2/1,3W0) überschreitet.
Mit zunehmendem Gehalt an Tonpartikeln in Böden nimmt im Allgemeinen deren Neigung zu thixotropen Umwandlungen ab. Ab einer bestimmten Menge an Tonpartikeln nimmt die Intensität der thixotropen Umwandlungen jedoch wieder zu. In diesem Fall handelt es sich um Lehmboden mit 26 % Tonpartikeln; Ein ähnliches Phänomen wurde in Experimenten von G. I. Zhinkin und L. P. Zarubina beobachtet, bei denen sich herausstellte, dass es sich bei diesem Boden um schweren Lehm mit einem Tonpartikelgehalt von 20 % handelte.
Aus Abb. 17 zeigt, dass Vibrationsstöße gefährlicher sind als Einzelstöße. Bei Stößen nimmt mit zunehmendem Tonpartikelgehalt im Boden die thixotrope Erweichung monoton ab und ist daher für Lehme und besonders schwere Lehme praktisch nicht mehr gefährlich. Auch Vibrationseinwirkungen können bei schweren Böden gefährlich sein.
Offensichtlich hat die mineralogische Zusammensetzung des Tonanteils von Böden keinen entscheidenden Einfluss auf den Grad der thixotropen Erweichung von Böden. Einige Forscher glauben, dass die Fähigkeit von Montmorillonit, thixotrope Umwandlungen einzugehen, ausgeprägter ist als die von Kaolinit und Hydromicas. Es gibt auch die Meinung, dass die größten thixotropen Umwandlungen auf Kaolinitböden zurückzuführen sind und die geringsten auf Montmorillonit. Hydromica nimmt eine Zwischenposition ein.
Thixotrope Umwandlungen werden durch die Bodendichte beeinflusst. Experimente ließen den Schluss zu, dass Böden mit einer Dichte im Bereich (0,85–0,93)δmax den größten thixotropen Umwandlungen unterliegen. In lockereren und dichteren Böden nimmt die Neigung zu thixotropen Umwandlungen merklich ab. Die Bodenfeuchtigkeit hat großen Einfluss auf die thixotropen Umwandlungen (Abb. 18). Bei weniger als optimaler und gleicher Luftfeuchtigkeit werden thixotrope Umwandlungen nur in sandigen Lehmen beobachtet. Mit zunehmender Luftfeuchtigkeit darüber hinaus optimaler Wert die Intensität der thixotropen Umwandlungen nimmt spürbar und kontinuierlich zu.

Unter Vibrationsbelastung großer Wert hat eine Schwingungsfrequenz. Indem wir die Schwingungsfrequenz schrittweise von Null auf mehrere hundert Hertz ändern und die Intensität der Bodenerschütterung, die im Allgemeinen durch die Amplitudenwerte der Beschleunigungen ihrer Partikel charakterisiert wird, konstant halten, können wir zwei Werte von Schwingungsfrequenzen unterscheiden, bei denen Es werden anomale Phänomene beobachtet.
Wenn ein Schwingungserreger mit einer Masse von 2 Tonnen bei gegebenen Bedingungen mit einer bestimmten Schwingungsfrequenz, die üblicherweise im Bereich von 12–28 Hz liegt, auf einer Böschung platziert wird, erhöht sich die Schwingungsamplitude des Erregers und ist darüber hinaus spürbar Es wird ein Zittern des gesamten Bodens beobachtet, wobei sich diese Erschütterungen über erhebliche Entfernungen übertragen. Somit wird bei diesen Frequenzen ein ähnliches Phänomen beobachtet, wie es bei Resonanzschwingungen elastischer Systeme auftritt. Aufgrund der Tatsache, dass der Boden ein System mit hohem Widerstand ist, in dem Schwingungen sehr schnell abklingen, kann dieses Phänomen im Gegensatz zu resonanten elastischen Systemen aufgerufen werden quasiresonant. Es ist interessant festzustellen, dass bei Quasiresonanzfrequenzen keine großen Veränderungen im Zustand und in den Eigenschaften des Bodens auftreten. Praktisch gibt es keine thixotrope Veränderungen Böden. Bei solchen Schwingungen ist der Boden ein System mit relativ geringer Schwingungsdämpfung, wodurch diese über weite Strecken übertragen werden.
Die zweite Frequenz, die für einen bestimmten Bodentyp und -zustand charakteristisch ist, bestimmt die Lokalisierung von Oszillationsbewegungen in einer relativ kleinen Zone, aber das in dieser Zone befindliche Bodenvolumen erfährt intensive thixotrope Umwandlungen, die mit einer reichlichen Feuchtigkeitsabgabe einhergehen und, im Wesentlichen eine spontane Verdichtung des Bodens, die bei sehr geringer Belastung auftritt und in Zehnteln und manchmal in gemessen wird. Hundertstel kgf/cm2. Dieses Phänomen wird wie das vorherige nur in Böden beobachtet, deren Dichte im Bereich (0,85-0,93) δmax liegt.
Intensive thixotrope Umwandlungen werden nicht bei einer bestimmten Schwingungsfrequenz, sondern über einen weiten Frequenzbereich beobachtet. Es stellte sich heraus, dass dieses Intervall 175–300 Hz betrug. Es bezieht sich auf die Bodenfeuchtigkeit (1,0-1,3)W0. Es wurde keine offensichtliche Abhängigkeit dieses Intervalls von der granulometrischen Zusammensetzung des Bodens festgestellt. Es ist möglich, dass es von der Belastung abhängt.
Die gefährlichsten Frequenzen für die Stabilität des Untergrunds sind diejenigen, bei denen starke thixotrope Umwandlungen von Böden auftreten. Allerdings sind diese Häufigkeiten hoch und treten sehr selten auf. Offensichtlich ist es ratsam, sie beim Verdichten von Böden zu erzeugen, um die erforderliche Dichte zu erreichen zu den niedrigsten Kosten mechanische Arbeit.
Im Straßenbetrieb Anwendungshäufigkeit externe Belastung, nahezu quasiresonant, kann nur zufällig entstehen, daher muss man es in den meisten Fällen mit Lasten zu tun haben, bei denen Schwingungsfrequenzen auftreten, die zahlenmäßig kleiner als quasiresonant oder etwas höher als diese sind.
Die Auswirkungen dynamischer Belastungen, die zu oszillierenden Bewegungen des Bodens führen, auf Untergrundböden wurden nicht untersucht. Es liegen einige Daten zu diesem Thema vor Eisenbahnen. Wenn das Gleisbett aus angefeuchteten Lehmböden besteht, kann es bei der Durchfahrt eines beladenen Zuges mit einer Gesamtmasse von 4500–4800 Tonnen zu einer Verringerung des Schermoduls des Bodens durch die entstehenden Vibrationen um 45–48 % kommen. Wenn ein leerer Zug mit der gleichen Geschwindigkeit (70 km/h) fährt, verringert sich der Modul um 15–20 %, bei Personenzügen, also leichteren Zügen, um 8–16 %. Somit besteht eine Abhängigkeit der thixotropen Umwandlungen von Böden von der Intensität des Aufpralls, die in diesem Fall durch die Masse des fahrenden Zuges bestimmt wird. Anscheinend tritt das gleiche Phänomen auf Autobahnen wenn Autos fahren. Es ist offensichtlich, dass die Schwingungsbewegungen der gefederten Massen und der Gesamtmasse des Fahrzeugs infolge der Elastizität der Federn und Reifen die Entstehung von Vibrationen im Boden begünstigen. Das Auftreten solcher Vibrationen wird durch unebene Straßenoberflächen begünstigt.
Von großem praktischem Interesse ist die Wiederherstellung des ursprünglichen Zustands des Bodens, also der Prozess der thixotropen Verfestigung. Es stellte sich heraus, dass der Zug daran vorbeigefahren war der Prozess ist im Gange bis zum Schluss, d.h. die ursprünglichen Eigenschaften des Bodens werden vollständig wiederhergestellt. Die Erholung erfolgt zunächst schnell und dann langsam. Der ursprüngliche Wert des Schermoduls wird in 60–70 Minuten wiederhergestellt. Bei einer geringeren Zugfrequenz als dieser Zeit kann es zu Restverformungen kommen.
Auf Hauptstraßen herrscht starker Autoverkehr, daher führen thixotrope Bodenveränderungen zu bleibenden Bodenverformungen und damit zu Verformungen der Straßenoberflächen. Wenn Autos fahren, werden immer thixotrope Umwandlungen von Böden beobachtet. Es ist jedoch wichtig, dass sie nicht über akzeptable Grenzen hinausgehen. In der Praxis haben sie keinen Einfluss mehr auf die Stabilität von Böden, wenn die Böden auf eine Dichte über 0,93 δmax verdichtet werden und ihr Feuchtigkeitsgehalt nicht höher als der optimale Wert ist. Daher ist eine gründliche Verdichtung der Böden und die Vermeidung von Feuchtigkeit darin sehr wichtig wirksame Mittel Reduzierung der thixotropen Erweichung. Wenn mindestens eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, ist es zur Vermeidung einer Zerstörung der Straßenoberflächen aufgrund intensiver Bodenfeuchtigkeit erforderlich, den Fahrzeugverkehr einzuschränken oder vollständig zu sperren.

Thixotrope Flüssigkeit

Thixotrope Flüssigkeiten(aus dem Griechischen θίξισ - berühren und τροπέ - Veränderung) - Flüssigkeiten, in denen, bei konstante Geschwindigkeit Verformung nimmt die Scherspannung mit der Zeit ab.

Die Viskosität einiger Flüssigkeiten ändert sich unter konstanten Umgebungsbedingungen und Schergeschwindigkeit mit der Zeit. Wenn die Viskosität einer Flüssigkeit mit der Zeit abnimmt, wird die Flüssigkeit als thixotrop bezeichnet, und wenn sie im Gegenteil zunimmt, dann - reopex.

Beide Verhaltensweisen können sowohl zusammen mit den oben beschriebenen Arten der Flüssigkeitsströmung als auch nur bei bestimmten Schergeschwindigkeiten auftreten. Das Zeitintervall kann bei verschiedenen Stoffen stark variieren: Manche Stoffe erreichen einen konstanten Wert in Sekunden, andere in mehreren Tagen. Reopex-Materialien sind im Gegensatz zu thixotropen Materialien, zu denen Schmiermittel, viskose Druckfarben und Farben gehören, recht selten.

Bei der Untersuchung des Einflusses zweier Parameter (Zeit und Schergeschwindigkeit) auf die Viskosität von Materialien für thixotrope Flüssigkeiten erhält man die folgenden Kurven. [ angeben]

Die absteigenden und aufsteigenden Kurven fallen nicht zusammen und bilden eine „Hystereseschleife“, die durch eine Abnahme der Viskosität der Flüssigkeit bei langfristigen Verformungen verursacht wird. Dieses Phänomen kann reversibel sein oder auch nicht: Einige Systeme können nach einer Ruhephase ihre ursprüngliche Viskosität wiedererlangen, andere Systeme nie.

Siehe auch

(aus dem Griechischen thixis – berühren und tropisch – drehen, verändern * a. Thixotropie der Gesteine; n. Thixotropie der Gesteine; f. thixotropie des roches; i. capacidad tixotropica de rocas, tixtropia de rocas) – ein physikalisches und chemisches Phänomen, das in auftritt einige kolloidale disperse Systeme, zum Beispiel in kohäsiven Felsen ah, und besteht in ihrer spontanen Verflüssigung unter dem Einfluss mechanischer Einflüsse (Schütteln, Rühren, Vibration, Ultraschall usw.) und der anschließenden Wiederherstellung der Struktur, wenn diese Einflüsse beseitigt werden. Thixotropie wird durch die reversible Aufweichung struktureller Bindungen zwischen mineralischen Partikeln kohäsiven Gesteins erklärt. Zu einem bestimmten Zeitpunkt mechanische Einwirkung Es kommt zu einem Übergang von gebundenem und immobilisiertem Wasser in freies Wasser, was zu einer Abnahme der Festigkeit struktureller Bindungen und einer Verflüssigung des Gesteins führt. Das Aufhören des Aufpralls führt zu einem umgekehrten Übergang des Wassers vom freien in den gebundenen Zustand und zu einer Verfestigung des Gesteins (thixotrope Verfestigung).

Ein Indikator für die Neigung von Gesteinen zur thixotropen Erweichung ist die Instabilität. Sie wird normalerweise anhand des durchschnittlichen Radius der Basis einer zylindrischen Probe (mm) nach ihrer Vibration bei einer Vibrationsfrequenz von 67 Hz und einer Amplitude von 1 mm gemessen. Der Anfangsradius der Probe beträgt 8 mm und die Höhe des Zylinders beträgt 20 mm. Der Wert des Instabilitätsindex variiert zwischen 8 und 9 für nicht thixotrope Gesteine ​​und 15 oder mehr für stark thixotrope Gesteine. Ein allgemeinerer Indikator ist die Grenze der Strukturfestigkeit unter dynamischem Einfluss, definiert als die maximale Wechselbeschleunigung, bei der die Festigkeit des Gesteins nicht abnimmt. Sie wird in m/s2 gemessen. Die thixotrope Verfestigung wird durch die Erholungszeit(en) charakterisiert, in der/denen während der Erholung die maximale Festigkeit des Gesteins erreicht wird.

Die Thixotropie wird durch die qualitative und quantitative Zusammensetzung ihrer dispergierten Phase, die Form der Partikel und ihre Hydrophilie, die Zusammensetzung und Konzentration der Porenfeuchtigkeit usw. bestimmt. Der Haupteinfluss wird durch die granulometrische Zusammensetzung des Gesteins ausgeübt. Thixotrope Phänomene charakteristisch für Gesteine ​​mit einem Gehalt an Tonpartikeln von mindestens 1,5-2 %.

Thixotropie ist in der Natur weit verbreitet und hat sowohl negative als auch positive Auswirkungen auf technologische Prozesse beim Abbau nasser bindiger Gesteine. Beispielsweise führt die thixotrope Verflüssigung beim Transport solcher Gesteine ​​zu einer starken Haftung an den Arbeitsflächen von Transportgeräten, wodurch sich deren Produktivität um das 1,5-fache verringert. Andererseits wird die Thixotropie beim Bohren und Rammen von Pfählen eingesetzt. Thixotropie ist die Ursache für Erdrutschphänomene.

Wird häufig zur Betonreparatur verwendet Mörser besonderer Zweck. Sie zeichnen sich durch eine hohe Witterungsbeständigkeit aus und können auf Kunststeinen unter rauen Bedingungen (Fassaden, Tunnel, Parkplätze) eingesetzt werden. Eine dieser Lösungen sind thixotrope Mischungen, deren Eigenschaften und Anwendungsprinzipien im Folgenden erläutert werden.

An Kunststein Es können mechanische Belastungen (Vibration, Schock etc.), physikalische (Verschleiß, Schrumpfung, Gefrieren und Auftauen, Temperaturschwankungen, Salzkristallisation) wirken.

Chemische Belastungen schwächen Strukturen stark. Aufgrund der kapillarporösen Struktur können Alkalien und Sulfate, Salzlösungen in die Betondicke eindringen und diesen letztlich beeinflussen Tragfähigkeit. Wenn das Bauwerk den Belastungen nicht standhält und eine Reparatur erfordert, basiert die Auswahl des Arbeitspersonals auf einer Beurteilung seines Zustands und der Schadensursachen.

Die Gründe für die Zerstörung von Beton sind sehr vielfältig, sie alle führen jedoch unweigerlich zu Sanierungsbedarf

Thixotrope Mischungen – was ist das?

Thixotrope Reparaturmasse für Beton ist eine Trockenmischung auf Basis von hochfestem Zement, mineralischem Füllstoff und modifizierenden Zusätzen. Im Gegensatz zu anderen Zementanaloga enthält die Mischung verstärkende Fasern. Beim Mischen mit Wasser bildet das Material eine hochfeste Lösung, die nicht schrumpft. Es ist wirksam bei der Reparatur und Wiederherstellung beschädigter horizontaler und vertikaler Oberflächen Betonkonstruktionen.

Anwendungsbereich

Das Material ist für den professionellen und nicht-professionellen Gebrauch bestimmt.

Bei professionelle Reparatur Thixotrope Mischungen werden in folgenden Fällen verwendet:

• Baureparaturen und Restaurierung zerstörte Betonkonstruktionen, auch aufgrund von Korrosion der Bewehrung (Träger, Kanten, Säulen). Beseitigung von Mängeln, die während des Baus oder während des Betriebs entstanden sind;
• Reparatur der Schutzschicht, Ausfüllen harter Fugen, Beseitigung von Oberflächenfehlern (neue Füllfugen, Kiesnester, freigelegte Bewehrung, Spuren der Schalungsentfernung);
• Wandausrichtung, umschließende Strukturen;
• Fundamentreparatur, unter starker abrasiver Belastung, Stahlbetonkonstruktionen von Wasserbauwerken;
• Abdichtungsarbeiten auf dem Dach, in Keller, Betontanks und -wannen;
• Fundamente gießen und monolithischer Wohnungsbau, Monolithisierung vorgefertigter Betonkonstruktionen;
• reparieren Bodenbeläge Industriebauten unter starker mechanischer Belastung und unter dem Einfluss aggressiver Umgebungen;
• Reparatur von Heizräumen, Wärmekraftwerk, Schornsteine, Brücken, Viadukte.

Im privaten Bereich werden thixotrope Mischungen für Reparaturen eingesetzt. Betonestriche, Böden, Wege, Brunnen, Treppen, Stufen, Keller, Gemüsegruben. Das Material wird erfolgreich zum Abdichten von Rillen, Rissen, zur Reparatur von Garagen, Betonplatten für verschiedene Zwecke.

Im Allgemeinen eignet sich die Lösung für die Reparatur und Sanierung aller Beton- oder Stahlbetonkonstruktionen, die statischen und dynamischen Belastungen ausgesetzt sind. Sie werden auf Baustellen im Zivil- und Verkehrsbau sowie bei Wasserbauwerken eingesetzt.

Spezifikationen

Die thixotrope Reparaturmischung ist ein mischfertiges Pulver mit einer speziell entwickelten Rezeptur. Beim Mischen mit Wasser entsteht eine gebrauchsfähige Lösung hohe Thixotropie. Dadurch ist ein verrutschsicherer Einsatz auf senkrechten Flächen ohne Schalung möglich. Das Material kann in einer dicken Schicht aufgetragen werden.

Nach dem Aushärten zeichnet sich die Zusammensetzung durch folgende Eigenschaften aus:

• wasserdicht;
• hohe Druck- und Biegefestigkeit;
• gute Haftung auf Altbeton und Bewehrung;
• Wärmeausdehnung, Dampfdurchlässigkeit und Elastizitätsmodul entsprechen nahezu vollständig den gleichen Eigenschaften von hochwertigem Beton;
• Abriebfestigkeit.

Allerdings unterliegen thixotrope Mischungen einer Reihe von Anwendungsbeschränkungen. Sie funktionieren nicht glatte Oberflächen(Auf Rauheit sollte geachtet werden), ggf. wird eine Verstärkung eingebracht. Das Material darf nicht zur Verankerung oder zum Eingießen in Schalungen verwendet werden.

Die Anwendung thixotroper Mischungen erfolgt nur bei Temperaturen über 5 Grad.

Zu den Nachteilen thixotroper Lösungen gehört der Wartungsaufwand. Das Material weist alle angegebenen Eigenschaften nur bei Verwendung in feuchten Umgebungen oder unter Besprühung mit Wasser auf. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Produkteigenschaften korrekt angezeigt werden. Dies ist auf einer Baustelle nicht einfach zu erreichen.

Typische technische Daten

Konsistenz und Farbe	Graues Pulver
Volumengewicht	1250 kg/m³
Maximaler Füllstoffanteil	2,5 mm
Trockener Rückstand	100%
Mischoptionen	100 Teile Trockenpulver auf 16-17 Teile Wasser
Plastische Verformung	70%
Dichte	2150 kg/m³
pH-Wert	12.5
Betriebstemperatur	+5 +35 Grad
Lebensfähigkeit	60 Minuten
Schichtweise Belichtung	4 Stunden
Maximale Dicke einer Schicht	30-35 mm
Druckfestigkeit	60 N/mm2 nach 28 Tagen
Biegefestigkeit	8,5 N/mm2 nach 28 Tagen
Schälfestigkeit	2 N/mm2 nach 28 Tagen
Elastizitätskoeffizient	25.000 N/mm2

Werkzeuge, Geräte und Zubehör für die Reparatur von thixotropem Beton

Zur Umsetzung Reparaturarbeiten Strom wird benötigt professionelle Ausrüstung und Handwerkzeuge.

Die folgende Ausrüstung sollte auf der Baustelle vorhanden sein:

• Ausrüstung zur Oberflächenvorbereitung: Schleifmaschinen, Bulgaren, Baustaubsauger, Kompressoren, Geräte Hochdruck, Sandstrahlgeräte, Bohrhämmer, Presslufthämmer;
• Werkzeug: Kellen, Schaufeln, Spachtel, Meißel, Bohrer mit Rühraufsatz, Bürsten, Metallbürsten;
• Messgeräte: zur Bestimmung der Festigkeit von Beton, der Viskosität von Arbeitslösungen, zur Suche nach Bewehrung, Thermometern;
• P/E-Folie zum Schutz der fertigen Schicht;
• Spezialkleidung, persönliche Schutzausrüstung.

Vorbereiten der Basis

Thixotrope Mischungen werden am häufigsten zur strukturellen Instandsetzung von Beton verwendet, also zur Wiederherstellung seiner Tragfähigkeit.

Vor diesem Hintergrund werden an Beton- und Stahlbetonoberflächen besondere Anforderungen gestellt:

• Kraft, Fähigkeit, eine Last zu tragen (Tragfähigkeit);
• Fehlen abblätternder, zerstörter Schichten;
• Abwesenheit von haftungsmindernden Verunreinigungen (Fette, Öle, Schmutz, Staub, Rost, Farbe);
• raue Textur.

Alle Schwachstellen des Sockels werden bis auf den massiven Strukturbeton entfernt. Auch eventuelle Rückstände früherer Arbeiten müssen entfernt werden. Die Bewehrungsstäbe und der Beton selbst werden verarbeitet. Die Arbeiten werden so lange durchgeführt, bis die Elemente von Zementschlamm, Schmutz, Ölen, Fetten sowie Farben und Lacken befreit sind.

Die hydraulische Reinigungsmethode ist dort ungeeignet, wo eine Erhöhung der Luftfeuchtigkeit nicht akzeptabel ist

Methoden zur Reinigung von Basen:

• mechanisch– Zur Reparatur von Rissen und Defekten werden Presslufthämmer, Bohrhämmer, Spitzhacken und Presslufthämmer verwendet. Die Reinigung erfolgt mit Sandstrahlen, Kugelstrahlgeräten, Schleifmaschinen und Hochdruckgeräte. Hierbei handelt es sich um eine universelle Vorbereitungsmethode, deren Anwendung in jedem Fall empfehlenswert ist, unabhängig davon, wie stark und wie stark der Beton beschädigt ist. Die Technik wird jedoch nicht dort eingesetzt, wo Staub nicht akzeptabel ist;
• Thermal-– umgesetzt mit speziellen Brennern. Bei Beton ist eine Erwärmung auf nicht mehr als 90 Grad zulässig. Thermische Methode Wirksam bei geringen Schadenstiefen – bis zu 5 mm. Hohe Temperatur ermöglicht die Entfernung von Spuren von Ölen, Gummi und organischen Verbindungen. Einer solchen Behandlung folgt immer eine mechanische oder hydraulische Behandlung;
• hydraulisch– Es werden Hydraulikaggregate und Hochdruckgeräte eingesetzt. Das universelle Lösung für eine effiziente und schnelle Betonreinigung;
• chemisch– Für die Vorbereitung von Beton besonders geeignet chemische Zusammensetzungen. Die Methode kann dort Abhilfe schaffen, wo eine mechanische Reinigung nicht möglich ist. Nach dem Ätzen werden die Substrate immer mit Wasser gewaschen.

Wird auf der Baustelle fehlerhafter Beton festgestellt, muss dieser mit Betonbrechern, Brechern oder Bohrhämmern herausgeschnitten werden. Alle losen Schichten mit unzureichender Dicke, Strukturschäden und abblätternde Beschichtungen müssen entfernt werden.

Vor dem Auftragen der thixotropen Lösung wird der Untergrund mit Wasser gesättigt. Die Oberfläche sollte feucht, aber ohne Pfützen sein. Wenn Flüssigkeitsansammlungen festgestellt werden, entfernen Sie diese mit einem Schwamm oder Druckluft. In manchen Fällen wird die Arbeitslösung auf eine feuchte Grundierungsschicht aufgetragen.

Auftragen einer Haftgrundierung

Das Material wird ebenfalls auf einen angefeuchteten Untergrund aufgetragen. Wenn Beton Feuchtigkeit gut aufnimmt, erfolgt eine wiederholte Durchfeuchtung. Eine ordnungsgemäß vorbereitete Oberfläche sollte feucht, aber nicht glänzend sein.

Anwendungsprinzip:

• Der Boden wird mit nassen Torquettieren oder mittelharten Bürsten verteilt;
• Kontrollieren Sie während der Arbeit das Füllen von Poren und Unebenheiten des Untergrunds.
• Die thixotrope Reparaturmasse wird auf die Nassgrundierung aufgetragen. Wenn die Oberfläche jedoch Zeit zum Trocknen hatte, wird eine weitere frische Schicht Erde aufgetragen.

Wenn ein Korrosionsschutz der Armaturen erforderlich ist

Gemäß GOST 31384-2008, GOST 32016-2012 ist es notwendig, einen langfristigen Korrosionsschutz und eine Passivierung (Inaktivität) der Stahlbewehrung sicherzustellen. Die erste Schutzstufe besteht in der Reinigung der Bewehrungsstäbe. Gemäß GOST RISO 8501-1-2014 müssen neu installierte oder alte Armaturen bis zu einem Reinigungsgrad von Sa 2 ½ gereinigt werden. Die Arbeiten werden manuell oder mit Metallbürsten durchgeführt. Kann verwendet werden mechanisierte Methode mit Sandstrahlmaschinen.

Idealerweise sollte die Fugentiefe die Nahtbreite um das 3- bis 4-fache überschreiten

Bei beschädigtem Beton auf der Baustelle wird dieser zusammen mit dem Bewehrungsstab entfernt. Der Einsatz von Bohrhämmern und Presslufthämmern ist nicht akzeptabel, da dies zu einer Verschlechterung der Haftung von Beton und Bewehrung führen kann. Freigelegte Bewehrungsstäbe liegen vollständig frei. Der Spalt zwischen Stahl und Beton muss mindestens 20 mm betragen. Wenn der Durchmesser der Stäbe klein ist (bis zu 5 mm), ist ein kleinerer Spalt von 10 mm akzeptabel.

Schutzanwendung:

• Auf die gereinigte Bewehrung wird in zwei Ansätzen ein Korrosionsschutzmittel aufgetragen. Verwenden Sie beim Arbeiten eine mittelharte Bürste oder eine (Nass-)Torquetting-Technik. Die Dicke der ersten Schicht sollte 1 mm betragen. Sobald die erste Schicht auszuhärten beginnt, wird sofort eine zweite Schicht gleicher Dicke aufgetragen;
• Kanten, Bewehrungsbeton-Übergangszonen, Drahtbefestigungen werden besonders sorgfältig bearbeitet;
• Wenn die erste Schicht vor dem Auftragen der zweiten vollständig ausgehärtet ist, tragen Sie eine weitere frische Schicht auf.

Beseitigung aktiver Lecks

In dieser Phase besteht die Aufgabe darin, die Struktur wasserdicht zu machen und aktive Lecks zu beseitigen. Werden Drucklecks an der Oberfläche festgestellt, werden diese mit Hydroseals (schnell abbindenden Abdichtungsmassen) beseitigt. Solche Materialien können unter Flüssigkeitsdruck innerhalb einer Minute aushärten.

Dies erfordert zusätzliche Ausbildung Oberflächen:

• Bereiche mit aktiven Lecks werden abgedichtet. Während des Betriebs wird der Spalt bis zu einer Tiefe von mindestens 3 cm und einer Breite von 2 cm in die Struktur hinein erweitert. Der Hohlraum wird mit Wasser ausgespült;
• Die Reinigung des Untergrundes erfolgt mittels Sandstrahlen oder Hochdruckgeräten.

Bei der Beseitigung einer Leckage entsteht eine hydraulische Dichtung auf Basis einer schnell aushärtenden Mischung. Das Material sollte die Form eines Kegel- oder Kugelstumpfes annehmen. Anschließend wird er kräftig in den Bereich gedrückt aktives Leck innerhalb von 3-5 Minuten. Bei großen Abdichtungsflächen wird in mehreren Schritten damit gearbeitet.

Wenn das Leck sehr groß ist, wird ein Drainagerohr aus Polyethylen in den zu reparierenden Bereich eingeführt, um den Wasserabfluss zu lokalisieren. Der Bereich um das Rohr herum ist mit einer hydraulischen Dichtung versehen. Wenn das Material ausgehärtet ist, wird das Rohr entfernt, indem das Loch mit einer schnell abbindenden Masse verstemmt wird.

Auftragen einer thixotropen Lösung

Wenn der Untergrund gut vorbereitet ist, eine raue Struktur aufweist und keine Grundierung erforderlich ist, wird er vorbefeuchtet. In allen anderen Fällen wird der oben besprochene Funktionsumfang durchgeführt. In jedem Fall sollte der Beton vor dem Auftragen der Grundlösung feucht, aber nicht glänzend sein.

Die Dicke der aufgetragenen Lösung kann zwischen 6 und 35 mm variieren

Richtige Vorbereitung der Lösung:

• die erforderliche Anzahl Beutel wird unmittelbar vor dem Mischen geöffnet;
• Eine kleine Menge Wasser wird in den Mixer gegossen. Für 25 kg Trockenmischung werden 3,9-4,0 Liter Wasser benötigt;
• das Gerät wird eingeschaltet, woraufhin kontinuierlich trockenes Pulver in den Mischer gegossen wird;
• die Zusammensetzung wird 1-2 Minuten lang gemischt, bis sie homogen wird;
• Bei Bedarf eine kleine Menge Wasser hinzufügen und die Lösung erneut 2-3 Minuten lang mischen;
• Um das Risiko von Schrumpfverformungen zu verringern, wird empfohlen, beim Mischen ein feuchtigkeitsspeicherndes Additiv zu verwenden.
• Um eine kleine Menge Lösung zu mischen, darf kein Betonmischer, sondern ein sauberer Behälter und eine Bohrmaschine mit Paddelaufsatz verwendet werden. Bei dieser Methode dauert das Mischen 5-6 Minuten;
• Die Haltbarkeit der Lösung beträgt unabhängig von der Zubereitungsmethode 60 Minuten. Zur Herstellung von 1 m3 Arbeitsmischung benötigen Sie 1800 kg trockenes thixotropes Pulver.

Der Wasserbedarf der Lösung ist in der Tabelle angegeben.

Arbeitsausführung

Die Lösung wird manuell mit einem Spachtel, einer Kelle oder einer Kelle oder im Nassdrehverfahren auf horizontalen und vertikalen Flächen verteilt. In diesem Fall wird die Schicht geglättet.

Wenn die Arbeitsbedingungen es erforderlich machen, eine Schichtdicke von mehr als 35 mm aufzutragen, thixotrope Lösung in zwei Ansätzen angewendet. Die zweite und alle weiteren Schichten entstehen, wenn die vorherige Schicht ausgehärtet, aber noch nicht vollständig ausgehärtet ist.

Bei einer Schichtdicke von mehr als 50 mm ist eine Verstärkung erforderlich.

Das Raster ist wie folgt aufgebaut:

• der Abstand zwischen der Bewehrung und dem Untergrund sollte 10 mm betragen;
• Die Dicke der Schutzschicht über dem Netz darf nicht weniger als 10 mm betragen.

Wenn ein maschinelles Verfahren (Sprühen) verwendet wird, werden spezielle Geräte verwendet. Nach Abschluss der Arbeiten werden sowohl Geräte als auch Werkzeuge mit Wasser gewaschen.

Oberflächenpflege

Nach Abschluss der thixotropen Reparaturarbeiten sollten die Oberflächen 24 Stunden lang vor vorzeitigem Feuchtigkeitsverlust geschützt werden. Bei trockenem und windigem Wetter verlängert sich die Schutzdauer auf zwei Tage.

Die Betreuung erfolgt auf verschiedene Weise:

• Wasser wird auf den reparierten Untergrund gesprüht;
• die Oberfläche ist mit feuchtem Sackleinen oder Plastikfolie bedeckt;
• Auf den Beton wird eine filmbildende Masse aufgetragen.

Qualitätskontrolle

Die Kontrolle erfolgt durch externe Inspektion

Drei Tage nach der Reparatur wird die Qualität der durchgeführten Arbeiten überprüft. Es dürfen keine sichtbaren Abblätterungen oder Risse auf der Oberfläche vorhanden sein. Werden solche Mängel festgestellt, deutet dies auf einen Fehler bei der Verwendung des Materials hin. Es ist notwendig, wiederholte Reparaturarbeiten durchzuführen.

Wenn eine eingehendere Prüfung erforderlich ist, wird ein Verfahren zur Beurteilung der Haftfestigkeit und der Druckfestigkeit angewendet und außerdem wird die Wasserdichtigkeit des Betons bestimmt.

Sicherheitsvorkehrungen

Trockene thixotrope Massen enthalten Zement. Das Material kann Schleimhäute und Haut reizen. Vermeiden Sie den Kontakt der Mischung mit Augen und Haut. In diesem Fall werden die betroffenen Stellen gründlich mit Wasser gewaschen und anschließend ein Arzt konsultiert.

Zugelassen sind Personen, die mindestens 18 Jahre alt sind. Das gesamte Personal muss passieren ärztliche Untersuchung, Schulung, Unterweisung zu Tuberkulose. Wenn Arbeiten in der Höhe zu erwarten sind, kommen Leitern und Gerüste zum Einsatz.

Kosten für die Reparatur von thixotropem Beton

Thixotrope Mischungen werden von Herstellern wie BASF, MAPEI angeboten. Durchschnittliche Kosten Eine Tasche mit einem Gewicht von 30 kg beginnt bei 1,9 Tausend Rubel. Die Kosten für Betonreparaturarbeiten beginnen bei 2,5 Tausend Rubel pro m3.

Schlussfolgerungen

Moderne thixotrope Mischungen können bedenkenlos zum Reparieren und Nivellieren von Betonkonstruktionen eingesetzt werden. Das Material ist einfach zu verwenden, zu einem erschwinglichen Preis erhältlich und lässt sich auch auf vertikalen Flächen problemlos auftragen. Die einzige Einschränkung, auf die Sie möglicherweise stoßen, ist Arbeiten können bei Temperaturen über +5 Grad durchgeführt werden. Wenn Sie einen Mangel beseitigen müssen Winterzeit, ist es besser, auf Polymerzusammensetzungen zurückzugreifen.

Einzelheiten zur Betonreparatur mit der thixotropen Zusammensetzung Profscreen werden im Video gezeigt:

THIXOTROPIE

THIXOTROPIE

Die Fähigkeit bestimmter dispergierter Systeme, sich unter ausreichend intensiver mechanischer Einwirkung reversibel zu verflüssigen. Einflüsse (Rühren, Schütteln) und verhärten (verlieren), wenn sie in Ruhe belassen werden. T. ist eine charakteristische Eigenschaft der Gerinnung. Bauwerke, die unbegrenzt oft zerstört werden können und deren Eigenschaften jedes Mal vollständig wiederhergestellt werden. Beispiele für typische thixotrope Strukturen sind Systeme, die bei der Koagulation wässriger kolloidaler Dispersionen von Eisenhydroxid, Aluminiumhydroxid, Vanadiumpentoxid, Bentonitsuspensionen und Kaolin entstehen.

Mechanisch Die Eigenschaften thixotroper Strukturen werden charakterisiert Werte von drei Parameter (P.A. Rebinder): höchste Effizienz. Viskosität h 0 einer praktisch unbeschädigten Struktur, der niedrigste eff. Viskosität h M maximale zerstörte Struktur und maximale Scherbeanspruchung 0 . P maximale zerstörte Struktur und maximale Scherbeanspruchung Abhängigkeit von eff. Viskosität h abhängig von der angelegten Scherspannung

kann durch die Gleichung beschrieben werden maximale zerstörte Struktur und maximale Scherbeanspruchung Bei kleinen Werten , die weder die Ruhe stören noch einen sehr langsamen Fluss verursachen, weist die Struktur die Eigenschaften eines Festkörpers auf, da ihre Wiederherstellung unter diesen Bedingungen die Zerstörungsrate übersteigt. Bei>>, die weder die Ruhe stören noch einen sehr langsamen Fluss verursachen, weist die Struktur die Eigenschaften eines Festkörpers auf, da ihre Wiederherstellung unter diesen Bedingungen die Zerstörungsrate übersteigt. Bei R Parameter (P.A. Rebinder): höchste Effizienz. Viskosität h 0 einer praktisch unbeschädigten Struktur, der niedrigste eff. Viskosität h 0 erweist sich das System als extrem zerstört und weist eine niedrige Viskosität h auf maximale zerstörte Struktur und maximale Scherbeanspruchung. Größe

0 kennzeichnet eine unzerstörte Struktur. Der Prozess der Wiederherstellung einer zerstörten Struktur im Ruhezustand kann durch eine Zunahme der Festigkeit im Laufe der Zeit gekennzeichnet sein. maximale zerstörte Struktur und maximale Scherbeanspruchung und Verformung bei geringer Geschwindigkeit beschleunigen den Festigkeitszuwachs und die Strukturierung verteilter Systeme; Dieses Phänomen heißt r e o p e x i e . Manchmal weisen konzentrierte disperse Systeme (Pasten) Dilatanz auf – eine Zunahme von h mit zunehmender Verformungsgeschwindigkeit, begleitet von einer gewissen Zunahme des vom System eingenommenen Volumens: Bei der Verformung bilden feste Partikel einen lockereren Rahmen und das verfügbare flüssige Medium reicht dafür nicht mehr aus Versorgen Sie das System mit .

T. dispergierte Systeme haben eine große Praktikabilität. Bedeutung. Thixotrope Eigenschaften müssen über Schmierfette verfügen, Farben- und Lackmaterialien, Keramik Waschmassen, die beim Bohren von Brunnen verwendet werden, viele. Lebensmittel. I. N. Vlodavets.

Physische Enzyklopädie. In 5 Bänden. - M.: Sowjetische Enzyklopädie. Chefredakteur A. M. Prokhorov. 1988 .

Synonyme:

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