7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Инъекционный цементный раствор

Технология инъектирования бетона — используемые материалы и этапы работ

В процессе эксплуатации сооружений возникают разного рода проблемы, требующие реставрационных работ. Инъектирование бетона — современная строительная технология, позволяющая вводить под давлением ремонтные смеси, используя специальные проводники (пакеры), в обнаруженные повреждения. Восстановление гидроизоляции, герметизации, несущей способности здания, заполнение деформаций — краткий перечень области применения.

Это отличная альтернатива капитальному ремонту и возможность сэкономить средства, выгодно продлив срок службы конструкции.

Когда необходимо инъектирование?

Методика позволяет при любых температурных условиях и в сжатые сроки полноценно герметизировать поверхности без демонтажа сооружения. Ремонт бетона возможен в малодоступных местах разных видов деформаций. Из частных вариантов можно привести следующие примеры:

  • восстановление и укрепление фундамента;
  • исправление деформации швов;
  • инъектирование трещин в поверхностях (пол, стены, потолок);
  • гидроизоляция.

Материалы для инъекции

Вещества, применяемые как инъекции в бетон, глубоко заполняют мельчайшие расслоения и трещины, отлично сцепляются с окружающими стройматериалами, прочно затвердевают с последующей низкой усадкой, обеспечивая тем долговечность ремонтируемому объекту. Такими свойствами наделены следующие эффективные инъекторы:

  • смолы — эпоксидная, полиуретановая;
  • полицементные смеси;
  • гидроизолирующие составы.

Эпоксидная смола

К особенностям, отличающим материал от других, относят:

  • химическую устойчивость к различным реагентам;
  • быстрое затвердевание с высокой прочностью;
  • возрастание объема в 3 раза от контакта с водой;
  • высокую адгезию смолы и бетона;
  • возможность применения без растворителей.

Перед стартом ремонтного процесса выполняются расчеты расхода материалов.

Перечисленные характеристики определяют область применения материала. Это — сухие швы и мелкие трещины (от 0,5 см), восстановление прочности фундамента, гидроизоляция. Недостатком является высокая стоимость, поэтому до начала работ целесообразно сделать уточненные расчеты с учетом площади повреждения и объемов ремонта.

Полиуретановая смола

Она включает 2 компонента — основу и вещество для затвердевания. Предварительно или во время подачи они смешиваются, образуя инъект. Основное достоинство полиуретана — водонепроницаемость, поэтому используется он для гидроизоляции конструкций, где высока влажность (канализации, водопроводы), для «лечения» железобетонных монолитов, остановки водопритока.

Полицементные смеси

Другое название — микроцемент. Это специализированный портландцемент, измельченный до состояния, позволяющего проникать в микропоры и заполнять полости. Состав обогащают добавками, которые обеспечивают дополнительные свойства смеси, например, ускорение схватывания. Применяют для устранения трещин от усадки, течи, а также для усиления старой основы здания, на которую устанавливаются новые элементы.

Гидроизолирующие составы

К ним относят акриловые и метакриловые гели. Сооружения, расположенные ниже уровня земли или те, которым необходима дополнительная влагоизоляция, ремонтируются с помощью этих составов. Для них характерно:

  • заполнение мельчайших (0,1 см) и глубоких трещин;
  • работа в условиях низких температур;
  • химическая инертность;
  • значительное набухание во влаге;
  • высокая эластичность;
  • способность подсушивать стенки заполняемой полости.

Инструменты

Для введения выбранного состава в камень используют специальное оборудование — насосы для инъектирования бетона, пакеры, контролирующие и запорные механизмы. Насосы создают давление, нагнетающее растворы. Смолы и микроцемент требуют насосов разной мощности. При небольших площадях ремонта обходятся ручным экземпляром. Пакеры для инъектирования бетона представляют собой трубки, которые монтируются в отверстия или на поверхность ремонтируемого объекта. Через систему шлангов к ним под давлением подается раствор и вводится в участок дефекта. Пакеры вариабельны по длине, материалу изготовления и конфигурации, выбираются согласно поставленному заданию.

Этапы работы

Начинают с диагностики состояния сооружения, пытаясь найти причину нарушений целостности. Определяются с оборудованием и составами для инъектирования, приводя все в рабочее состояние. Технология ремонтной операции состоит из следующих моментов:

  1. Подготовительный этап.
  2. Крепление пакеров.
  3. Введение раствора.
  4. Заключительные работы.

Предварительные мероприятия

  1. Поверхность очищают от грязи, протирают, продувают воздухом.
  2. Магнитным методом исследуют каркас здания. На поверхность наносят линии, обозначающие проекцию арматуры, чтобы не повредить ее во время сверления.
  3. Выполнение отверстий. Глубина должна соответствовать длине пакера + 1 см, размещение по отношению к трещине — шахматный порядок, промежуток — 70 см — 1 м.
  4. Продувание отверстий сжатым воздухом.

Мусор, ржавчина, старый материал играют роль промежуточного слоя и препятствуют затвердеванию смеси.

Монтаж пакеров

Крепление трубок включает разный перечень работ в зависимости от их вида, типа дефекта и целей. Правильная установка пакеров обеспечивает равномерное и полное распределение состава в объекте и восстановление его целостности. По типу заполнения выделяют вертикальный, горизонтальный и потолочный направления введения.

Во время инъектирования важно контролировать расход материала и давление закачки. При повышении количества раствора на трубку без увеличения давления работу надо остановить. По окончании введения все инструменты удаляют, отверстия заделывают ремонтным составом. После полного застывания наносят декоративный (в квартире) или изолирующий слой.

Технология креплений в примерах ремонта

В таблице представлены варианты монтажа пакеров в различных ситуациях:

Читать еще:  Чем покрасить бетонный раствор

Инъектирование цементным раствором

Цементация как способ укрепления трещиноватых пород в основании сооружений и подавления водопритока при проходке шахт впервые стала применяться во Франции во второй половине ХΙХ в. Впервые в 1864 г. трещины в породе заполнялись через буровые скважины путем заливки цементным раствором, а уже в 1889 г. способ цементации применялся для уплотнения водопроницаемой крепи при проходке шахт путем нагнетания цементного раствора уже под давлением с помощью растворонасосов.

В дальнейшем способ получил широкое распространение в мировой практике в гидротехническом и горном строительстве, а также в фундаментостроении благодаря совершенствованию технологических процессов, появлению специального инъекционного и бурового оборудования, включая оборудование для приготовления и нагнетания растворов и портативные буровые станки для бурения скважин в прочных скальных породах и бетонных конструкциях.

Главные преимущества способа цементации, способствовавшие широкому распространению его в строительстве, заключаются в технической простоте, удобстве применения и высокой надежности достигаемых результатов. Кроме того, способ цементации достаточно экономичен и не требует сложного оборудования.

В России способ цементации достаточно широко стал применяться в начале ХХ в. при ремонте и восстановлении бетонной кладки устоев мостовых опор железнодорожных сооружений.
Особо ответственную роль цементация играет при возведении сооружений в сложных геологических, условиях, при которых эта цементация может проводиться на всей площади основания. Современные методы подготовки оснований посредством цементации позволяют возводить сооружения в сложных инженерно-геологических условиях, отличающихся не только сильной трещиноватостью пород, но иногда и наличием сбросов, развитого карста, содержанием в породах водорастворимых минералов, залеганием песчано-гравийных отложений и т.п.

Цементация грунтов путем инъекции цементного раствора

Цементация грунтов путем инъекции цементного раствора может производиться по различной технологии, в зависимости от вида грунта, грунтовых условий и назначения выполняемых работ, а также технических требований к обработанному инъекцией грунту.
Цементация может производиться по технологии в режиме пропитки грунта цементным раствором без нарушения ее структуры и сплошности массива, а также в режиме гидроразрывов, образуемых в грунте при нагнетании цементного раствора под повышенным давлением и расходом.
Цементация песков в режиме пропитки применяется для устройства в песчаном массиве несущих или ограждающих конструкций заданных форм, габаритов и прочности при условии, если цементный раствор способен по дисперсному составу проникать и пропитывать поры закрепляемого песка.

Усиление грунтов в режиме гидроразрывов

Усиление грунтов в режиме гидроразрывов, образуемых при нагнетании цементного раствора, приготавливаемого, как правило, из цементов общестроительного назначения, под повышенным давлением, применяется в песчаных, просадочных и пылевато-глинистых грунтах в целях армирования массивов для повышения несущей способности. Армирование грунта локальными гидроразрывами, хаотично направленными (вертикально, горизонтально или наклонно) в массиве, возможно только при соблюдении технологии, предусматривающей последовательное нагнетание (возможно, многократно повторяемое) расчетных объемов цементного или иного твердеющего раствора и только в ограниченные зоны (интервалы) по глубине скважины, не превышающие 0,5 м. Оценка массива грунта, армированного гидроразрывами, производится по изменению физико-механических характеристик (φ, с, Е) известными способами, включая штамповые испытания, зондирование (статическое и динамическое), а также исследования в открытых шурфах.
Инъекция растворов в режиме гидроразрывов применяется также для прекращения осадок и деформаций объектов, вблизи которых ведутся геотехнические работы (проходка тоннелей, устройство котлованов, строительство новых заглубленных сооружений).

Работы по инъектированию

Компания ПроектДон имеет значительный опыт цементации грунтов основания. Специалисты компании владеют всей необходимой информацией об особенностях грунтов южных регионов России. Мы занимаемся укреплением грунтов в Краснодаре, Ростове-на-дону, Азове, Ставрополе, Волгодонске и других городах Юга России. Мы в кратчайшие сроки определим причины деформации здания и устраним их. Звоните: 8(961) 295 28 55.

Всё об инъекционной гидроизоляции

Инъекционная гидроизоляция — это одна из технологий защиты фундамента, стен и опор горизонтальных перекрытий, которые находятся ниже уровня горизонта земли, от капиллярной влаги, грунтовых и ливневых вод. При попадании влаги внутрь строительной конструкции происходит снижение ее несущей способности, коррозия арматуры и разрушение. Выступание влаги на внутренних поверхностях помещения приводит к созданию условий для образования плесени и колоний микроорганизмов. Технология инъекционной гидроизоляции позволяет восстанавливать водную непроницаемость фундамента любого типа при невозможности или по причине высоких затрат ремонта другими способами. Напр., при нарушении или некачественной внешней гидроизоляции многоуровневой действующей парковки другого способа восстановления изоляции не существует.

Технология инъекции гидроизолирующих материалов

При ремонте инъекция герметизирующего состава выполняется в месте локализации выступания влаги с внутренней стороны фундамента или помещения. На расстоянии 0,25… 0,5 метра друг от друга высверливается ряд отверстий диаметром 0,2…0,35 мм под углом 45°. Расстояние по вертикали между рядами выбирается в зависимости от толщины фундамента. В каждое отверстие вставляют пластмассовый, алюминиевый или стальной пакер, который герметизирует соединение и служит штуцером для подключения насоса подачи состава. Установка для подачи смеси рассчитана на подключение нескольких пакеров и создание давления до 0,5 МПа в каждой точке. Время выдержки под давлением выбирается в зависимости от толщины и материала фундамента или стены и проникающей способности изолирующего состава.

Читать еще:  Замешивание раствора в бетономешалке

Различают два способа создания инъекционной гидроизоляции:

  • Образование защитного слоя в теле плиты или кладки фундамента, для чего отверстия сверлят на глубину 2/3 от толщины стенки, устанавливают пакеры и подключают насос. В результате образуется объемная область, которая по капиллярам заполняется изолирующим составом. Вертикальное и горизонтальное расстояние между точками впрыска должно обеспечивать перекрытие объемных зон, что обеспечивает качество работ.
  • Образование защитного слоя между наружной поверхностью фундамента и грунтом. Отверстия для впрыска сверлят насквозь. При закачке состава образуется изолирующий слой, связывающий слой грунта с наружной поверхностью стены или фундамента. Для этого способа гидроизоляции применяются материалы с высокой способностью к расширению при полимеризации или относительно дешевые, т.к. их расход может быть большим и плохо контролируемым.

Трещины заделывают ремонтной смесью. После его схватывания сверлят отверстия и закачивают расширяющийся состав. Все работы производятся при температуре воздуха не ниже 5 ° С.

Большинство используемых материалов имеют ограниченное время полимеризации или отверждения (15…30 мин), что используется для определения времени закачки и выдержки под давлением. Давление в начале выдержки начинает падать, т.к. состав «расходится» по капиллярам и порам. Прекращение падения давления говорит о максимально возможном заполнении пустот и начале отверждения состава. По окончании выдержки отверстия заделывают песчано-цементной смесью на основе расширяющегося цемента. Дополнительно проводят отделку поверхности пропиточным, обмазочным или окрасочным способом.

Расходные материалы

Одно и двухкомпонентные полимерные гели на основе полиуретанов (напр., Foamjet 260 LV, линейка гелей MasterInject или Resfoam 1KM). Особенность этих смесей — увеличение в объеме до 20 раз в ходе полимеризации. При смешивании компонентов состав приобретает высокую текучесть (плотность 1,03 г/см³) и хорошо заполняет пустоты. Однокомпонентные изолирующие составы имеют более высокую плотность (1,1 г/см³) и рекомендуются для заполнения полостей трещин и швов. Полимеризация происходит при контакте с влагой, что позволяет использовать гели в условиях влажности.

Акрилатные гели и растворы на основе акриловой кислоты (напр., MasterSeal 901, MasterFlex 801 или MasterInject 1776). Гели имеют хорошую текучесть и адгезию. Скорость полимеризации зависит от наличия добавок (ускорителей или замедлителей). Полимеризация происходит за счет химической реакции с образованием твердых связанных кристаллов. Использование гелей на основе акрилатов позволяет укрепить материал и швы кладки или тело монолитного фундамента. При смешивании с грунтом, который касается внешней поверхности, состав образует водонепроницаемый монолит из грунта и стены.

Составы на основе кремния и его соединений (напр., Mapestop). Водные эмульсии соединений кремния при высыхании образую прочную водонепроницаемую пленку. На основе силанов и силоксанов производится концентрированная силиконовая микроэмульсия, которая обладает хорошей адгезией со всеми строительными материалами. Для инъекций применяются ограниченно, т.к. не образуют прочной заполняющей массы в полостях.

Составы на основе эпоксидных смол (напр., MasterInject 1380 или Epojet LV) имеют относительно высокую плотность (1,1…1,5 г/см³) и полимеризуются при контакте с атмосферным воздухом, что ограничивает их область применения изоляцией горизонтальных перекрытий в сухом помещении и заполнением трещин или пустот. При относительно низкой стоимости применение эпоксидных смол позволяет значительно повысить прочность соединения горизонтальной и вертикальной составляющих элементов конструкции.

Микроцементы (например Stabilcem, MasterEmaco A640). Размеры частиц микроцемента не превышают 1…2 мм. Используется для заполнения трещин или пустот в кладке или монолите. Гидроизоляционные свойства зависят от марки и количества цемента в смеси.

Инъектирование бетона и суть технологии

Технологии инъектирования бетона разработаны достаточно давно, но стали широко использоваться лишь с появлением расходных материалов с улучшенными характеристиками. Для увеличения эксплуатационного ресурса бетонных конструкций внедряются новые инновационные материалы.

В инъектировании наиболее перспективными считаются полимерные композиции.

Целесообразность применения метода инъектирования

Целью инъекционной гидроизоляции, как правило, бывают заглублённые сооружения, в которых иным способом невозможно остановить водоприток, ликвидировать протечки, предотвратить разрушение. Это могут быть:

  • подвалы;
  • подземные тоннели и паркинги;
  • коллекторы;
  • стилобаты;
  • мостовые конструкции;
  • шахты;
  • пандусы.

Суть технологии: заполнение специальным полимерным либо минеральным составом под заданным давлением пустот и трещин в бетонных конструкциях, через которые возможно поступление воды с разрушающими последствиями.

Применяется оборудование для инъектирования бетона, – насосы высокого давления, нагнетающие материал через инъекционные пакеры.

Читать еще:  Раствор для заделки трещин в бетоне

Материалы и оборудование дорогие, требуется обоснование применения именно этого метода ремонта. Целесообразно выполнение работ по гидроизоляции инъектированием на объектах, возведённых из бетона:

  • при капиллярных протечках тоннелей;
  • при срочной необходимости герметизации стен и полов бассейна или иных помещений с повышенной влажностью;
  • для повышения прочности и ремонта фундаментов уникальных сооружений;
  • в ситуациях, когда стоимость работ по устройству наружной гидроизоляции соизмерима со стоимостью метода инъектирования;
  • при нарушении гидроизоляции на значительной глубине (отметки минус 2,5 м и ниже);
  • при необходимости ликвидации большого напорного водопритока.

Часто обоснованием для применения метода инъекций является срочность выполнения ремонта. Но если время терпит, – необходимо просчитать все варианты, чтобы избежать значительных расходов.

Классификация способов инъекций

Традиционное обозначение методов устранения дефектов бетона основано на применяемых материалах:

  • Цементация. Раствор для инъекций производится на основе портландцементов марок от М400 с добавлением воды.
  • Смолизация. В трещины, поры и раковины бетона вводятся композиции, состоящие из эпоксидных смол и специальных добавок.
  • Битумизация. В конструкции нагнетается разогретый до 200 градусов битум, чем существенно повышается водонепроницаемость бетона.
  • Силикатизация. Для инъектирования трещин бетона в них последовательно вводятся жидкое стекло и хлористый кальций. Происходит химическая реакция, в результате которой пустоты заполняются образовавшимся труднорастворимым веществом.

Современный рынок предлагает новые материалы, составы, смеси. В их основе: полиуретановые и эпоксидные смолы, микроцементы, акрилатные гели.

Евростандарты материалов для инъектирования

Инъекционные материалы в нашей стране классифицируются по европейскому стандарту EN 1504.

В ремонте, изоляции, повышении прочности и заполнении пустот используются три категории материалов:

  1. «F». Применяются в ремонте несущих элементов: перекрытий, балок, ферм, колонн и подобных. Основа – эпоксидные смолы для инъектирования бетона.
  2. «D». Используются в не ответственных конструкциях из бетона. Назначение – герметизация трещин. Основа – полиуретановые компоненты.
  3. «S». Изоляция активных течей. Основа – акрил и полиуретан. Могут применяться совместно с материалами категорий «F» и «D» в качестве финишных.

Постоянно разрабатываются новые материалы, разработанные для конкретных видов ремонта и восстановления бетона. Особенности составов для инъектирования бетона обязательно учитываются, но приоритетом выбора должны оставаться характеристики гидроизоляции и прочности.

Инъекционные пакеры

Пакеры инъекционные – это приспособления для инъектирования гидроизоляционных составов в бетонные конструкции:

  • Конструкция пакера представляет собой полый стержень с плоской либо кеглевидной головкой.
  • Изделие подсоединяется к шлангу инъекционного насоса.
  • Часто комплектуется обратным клапаном для исключения риска вытекания инъекционного материала.
  • Длина и диаметр пакера подбираются в соответствии с поставленной задачей.
  • Для введения полимерных составов в виде пен, гелей, смол, – применяются пакеры для инъектирования бетона с небольшим диаметром внутреннего отверстия.
  • Прокачка растворов на микроцементе требует большего диаметра внутреннего отверстия пакера.
  • Металлические пакеры оборудуются резиновыми сальниками для уплотнения входного пространства.
  • Пластиковые изделия устроены по принципу дюбеля.

Пакеры различаются по материалу изготовления и типу крепления. Для работы с монолитными бетонными конструкциями и железобетонными изделиями используются, как правило, стальные либо алюминиевые пакеры.

Они пропускают изолирующие составы при давлении до 250 бар. Пластиковые изделия применяются при давлении до 100 бар. Разжимные устанавливаются и демонтируются вручную или с помощью гайковёртов. Применяются для введения полиуретановых и акриловых составов.

Наклеиваемые (адгезионные) пакеры используются для прокачки трещин при невысоком давлении эпоксидными и полиуретановыми составами. Большое распространение получили в панельном строительстве. Пластиковые пакеры прикрепляются на трещину с помощью эпоксидного клея. Относится к изделиям для одноразового использования.

Насосы

В инъекционных технологиях главную роль играет насос для нагнетания материалов в бетонные конструкции. Насосы для инъектирования бетона разделяются на две группы, – для закачки минеральных составов и нагнетания полимерных смол.

Главное различие в том, что для минеральных составов на основе цементов необходимо давление до 20 атм., а применение полимерных смесей предусматривает диапазон давлений от 70 до 250 атм.

Насосы могут разделяться по приводу, – ручному, электрическому либо пневматическому. Также существует разделение насосов на две большие группы по соотношению компонентов: однокомпонентные и многокомпонентные.

Насосы работают в единой системе с подающими трубопроводами и запорной аппаратурой, которые подбираются в соответствии с производственной задачей.

Заключение

Технология инъектирования трещин и пустот в бетоне не имеет каких – либо ограничений по величине, назначению или состоянию объектов. К минусам технологии можно отнести только высокую стоимость используемых расходных материалов, затраты на оборудование и повышенные требования к профессиональной подготовке исполнителей.

Но минусы инъекционного метода компенсируются возможностью использования в случаях, когда другие технологии реализовать невозможно.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector