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:
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.
Материалы и оборудование дорогие, требуется обоснование применения именно этого метода ремонта. Целесообразно выполнение работ по гидроизоляции инъектированием на объектах, возведённых из бетона:
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:
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:
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:
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.
Инъектирование бетона: методы, технология
Инъектирование бетона представляет собой одно из наиболее технологически эффективных решений при ликвидации дефектов герметизации деформационных и технологических швов, сквозной фильтрации влаги, а также восстановления и упрочнения конструкций. Инъецирование заключается в нагнетании ремонтных смесей, через специальные устройства (пакеры), в трещины, холодные швы и другие пустоты, образовавшиеся в момент укладки или в период эксплуатации конструкций (см. видео в этой статье).
Общие сведения
Успешный ремонт конструкций начинается с точной и правильной оценки состояния и определения причин их повреждений. Все последующие этапы восстановления и защиты напрямую зависят от решения этих вопросов.
Виды дефектов и факторы, влияющие на их появление
Образование трещин в эксплуатируемых зданиях является следствием многих причин. В зависимости от прогнозируемой опасности, такие дефекты делятся на конструктивные и не конструктивные.
Конструктивные влияют на прочность сооружения и могут возникать в результате следующих факторов, это:
Не конструктивные — наиболее распространенный вид трещин, которые по своему виду могут быть:
На образование данных дефектов влияют следующие моменты:
В зависимости от причины образования и величины раскрытия трещин, выбирается способ и материалы для инъектирования монолита.
При выборе способа ремонта важно учитывать:
Способы устранения дефектов
Инъекция бетона — не новый способ ремонта покрытий. Сам механизм выполнения данной процедуры остается неизменным уже много лет. Усовершенствуется лишь оборудования и применяемые материалы.
В зависимости от используемых материалов, каждый применяемый способ получил свое индивидуальное обозначение:
В последнее время при реконструкции объектов, для повышения эксплуатационного ресурса и увеличения надежности конструкций, внедряются новые методики и материалы.
Наиболее перспективными направлениями в технологии инъектирования, являются полимерные и геополимерные композиции на основе:
Характеристика материалов для производства работ
Инъекционные материалы на полимерной основе подчиняются требованиям европейского стандарта EN 1504 и широко используются для ремонта и заполнения пустот во всех элементах конструкций.
По классификации данного стандарта смеси разделяются на три категории:
Все вышеперечисленные категории материалов должны отвечать следующим требованиям:
Помимо этих требований, при выборе смесей, необходимо учитывать следующие факторы:
Растворов, для инъецирования великое множество, а тем более, учитывая вышеперечисленные рекомендации, материал необходимо подбирать в каждом конкретном случае отдельно. Главным направлением любых материалов для данного вида работ является гидроизоляция и восстановление прочностных характеристик сооружений. А другие особенности — на усмотрение заказчика.
Оборудование и порядок выполнения работ
Наилучших показателей качества ремонта можно достичь при использовании только специальных инструментов и оборудования.
В первую очередь это относиться к следующим устройствам:
Инъекторы для бетона (пакеры) — это вид приспособлений, монтируемых в инъекционном отверстии (шпуры) либо на поверхности объекта для последующего подключения к ним системы подводящих шлангов, предназначенных для нагнетания специального раствора в дефектные участки конструкций. Для каждого конкретного случая, как и в примере с материалами, комплект оборудования (шланги, пакеры, насосы, запорная арматура и пр.) выбирается в соответствии с поставленной задачей.
Порядок производства работ
Технология инъектирования трещин должна включать следующие операции:
Подготовка
До начала проведения подготовительных работ проводят исследование поверхности и определяют количество и местоположение отверстий. Шпуры размечаются в местах с наибольшей концентрацией трещин. Количество пакеров и отверстий под них определяется с таким расчетом, чтобы заполнить все дефектные участки в полном объеме.
Вся процедура подготовки состоит из следующего комплекса необходимых операций:
Монтаж пакеров
Виды инъекторов и порядок работ по их установке, в зависимости от типа устраняемого дефекта, могут отличаться друг от друга. Поэтому, ниже будет рассмотрено три основных способа восстановления покрытий.
Первый пример — это ремонт сухих трещин композитными смесями на основе эпоксидной смолы.
Для этой операции понадобятся следующее оборудование и материалы:
Полость разрыва заделывают эпоксидным раствором, смешанным с песком. Для устранения дефектов, возникающих в густоармированных конструкциях, пользуются адгезионными инъекторами, которые могут быть изготовлены из пластика или металла.
Рассмотрим последовательность производства работ:
Внимание! — процесс инъецирования следует прекратить при непроизвольном увеличении расхода ремонтной смеси без повышения рабочего давления в трубопроводе.
Второй пример — это заделка активных трещин с протечками.
Оборудование и материалы:
Последовательность выполнения работ:
Процесс инъектирования — аналогичен вышеописанному способу. По завершению, удаляют приспособления и заделывают отверстия ремонтным раствором.
Восстановление несущих конструкций
Эксплуатирующие организации время от времени сталкиваются с проблемой осадки фундаментов. Причин тому множество — начиная от воздействия грунтовых вод и заканчивая халатностью в период строительства. Для решения подобных проблем используется метод Slab Lifting, разработанный финской компанией URETEK.
Данная методика позволяет не только прекратить проседание, но и вследствие свойств используемых материалов, поднять сооружение до проектного уровня. Секрет этой технологии заключается в применении специальных геополимерных продуктов, способных в кратчайшие сроки набирать оптимальную прочность, тем самым увеличивая несущую способность конструкций.
Целенаправленное инъецирование расширяющихся геополимерных смол предоставляет возможность укрепить, в первую очередь, те слои грунта, которые наиболее пострадали от этого явления. Поскольку, механизм действия данной смеси основан на первоочередном распространении состава в те участки грунта, которые оказывают на тот момент наименьшее сопротивление.
Как только напряженное состояния грунта достигает своего максимального значения возникает эффект «гидроразрыва» (резкое увеличение объема смеси), и в этот момент происходит подвижка фундамента и подъем всего сооружения до проектной отметки.
Подводя итог этой статьи, можно с уверенностью сказать, что инъецирование бетона — перспективный и экономически выгодный способ восстановления конструкций. Благодаря такой технологии, появилась возможность быстро и с минимальными затратами производить ремонт и реконструкцию эксплуатируемых зданий и сооружений.
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:
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:
Эпоксидная смола
К особенностям, отличающим материал от других, относят:
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:
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:
Предварительные мероприятия
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:
| Вид работы | Этапы монтажа |
| Заливка сухой трещины смесью эпоксидной смолы с кварцевым песком с помощью электропоршневого насоса | Адгезивные пакеры наклеивают на деформированный участок вдоль трещины |
| Подавая насосом раствор через шланг в 1-й пакер, открывают обратный клапан 2-го | |
| Когда жидкость появляется во 2-м пакере, его закрывают | |
| Повторяют ту же манипуляцию с каждой последующей трубкой | |
| Ремонт протекающих трещин полиуретановой смолой | Трещину расширяют перфоратором (3*3 см) |
| Шпаклюют специальной ремонтной смесью | |
| Сверлят отверстия с обеих сторон дефекта, располагая их, как на шахматной доске, на расстоянии 15—50 см, с углом наклона 45 градусов к поверхности | |
| Трубки вводят в отверстия и укрепляют уплотнительным кольцом | |
| Принцип инъектирования как в 1-м примере |
Восстановление фундамента
Компанией URETEK в Финляндии разработана методика усиления грунта с помощью эффекта «гидроразрыва». Она применяется для усиления основы при проседании грунта. Используются специальные геополимерные смолы. Расширяющееся вещество вводят в грунт с распределением состава в участки с наименьшим сопротивлением. Когда напряжение грунта достигает максимума, смесь резко увеличивается в объеме, приподнимая фундамент и усиливая прочность несущих конструкций.