Введение
Инъектирование - нагнетание специальных материалов под давлением в тело конструкции для заполнения швов, трещин или пустот, а также в прилегающие зоны за обделкой для обеспечения или восстановления необходимых эксплуатационных свойств элементов зданий и сооружений. Данный метод закачивания уплотняющих составов с последующим их отверждением выполняет по отдельности или в комплексе следующие функции:
Гидроизоляция и герметизация
- Устройство либо восстановление наружной эластичной гидроизоляции изнутри, без наружных земляных работ.
- Ремонт и остановка водопритоков локально, в короткие сроки, не допуская воду в конструкцию.
- Восстановление работоспособности деформационных швов в труднодоступных местах и непроницаемости стыковых соединений конструктивных элементов железобетонной обделки (например, тюбингов).
Укрепление и усиление
- Восстановление и повышение несущей способности конструкций путем склеивания трещин и заполнения пустот.
- Уплотнение и связывание слабых грунтов и горных пород, в том числе водоносных.
- Тампонажные работы по устройству противофильтрационных завес для восстановления герметичности оснований зданий и сооружений.
Преимущества технологии инъектирования делают возможным производство работ в сложных условиях и в сжатые сроки:
- Высокая адгезия инъекционных материалов даже к мокрым поверхностям, что не требует предварительной сушки конструкции и сокращает время работ.
- Высокая проникающая способность составов, обусловленная их низкой плотностью.
- Инъекционные материалы могут быть оптимально подобраны под конкретные технические условия с учетом необходимых показателей и обеспечивают продление срока службы конструкций на десятилетия.
- Материалы ООО «Мосхимтрейд» дают возможность выполнения работ при температурах до -30 °С.
- Инъекционные составы не содержат вредных примесей и безопасны для здоровья.
Метод инъектирования позволяет эффективно решать многопрофильные задачи при строительстве, ремонте и эксплуатации с учётом специфики различного типа зданий и сооружений.
Инъекционные материалы
Инъекционные составы включают в себя материалы на полимерной и минеральной основе. Минеральные составы, как правило, на основе цемента, бентонита и силикатных наполнителей, представляют собой тампонажные растворы с различными физико-механическими показателями и используются в первую очередь для цементации буровых скважин. Мы остановимся на полимерных материалах, основное преимущество которых в способности склеивать различные основания, и, заполняя пустоты, создавать соединение, которое может надёжно блокировать водопритоки и выдерживать те или иные нагрузки на конструкции.
Подбор полимерных инъекционных составов
Выбор необходимых материалов для инъектирования должен базироваться на результатах поэтапного многофакторного анализа и, в сущности, является процессом поиска компромисса, основанного на использовании достоверных технических данных, требований и финансовых возможностей заказчика. Грамотный подбор инъекционного состава или системы из нескольких материалов включает в себя:
- Детальное обследование, анализ причин возникшей ситуации и формирование задач
- Гидрогеологические условия и состояние конструктивных элементов
- Характер дефектов
- Вид и длительность нагрузок
- Условия производства работ
- Воздействия на конструкцию - механические, агрессивные среды, сейсмичность в районе участка производства работ
После обследования и анализа формируется функциональное назначение используемых составов. Обобщённо инъекционные материалы можно поделить на конструкционные, образующие адгезионно-силовую композитную систему из контактной поверхности конструктивных элементов и полимерного материала, и способные воспринимать нагрузки и передавать напряжения, и неконструкционные, образующие герметизирующее уплотнение, устойчивое к воздействиям при подвижке конструкций и давлению от водопритоков.
Свойства полимерных инъекций
Рассмотрим ключевые свойства и показатели испытаний нагнетаемых материалов, определяющие их функциональное назначение, эффективность и срок службы в каждом конкретном проектном решении:
- Связующая способность - образование устойчивой связи между элементами, способность не просто заполнять пространство, а склеивать контактные поверхности. Это свойство напрямую связано с адгезионными показателями материала - чем выше адгезия, тем выше сопротивление к нагрузкам на отрыв и на сдвиг, тем эффективнее материал по способности передавать и распределять механические нагрузки.
- Проникающая способность или нагнетаемость связана с возможностью материалов заполнять мелкие трещины и проникать в пустоты под меньшим давлением. Это свойство напрямую связано с вязкостными характеристиками.
- Способность после полимеризации восстанавливать форму и размеры после нагрузок - показатели упругости и эластичности. Для ситуаций, связанных с постоянными динамическими нагрузками, при работе с деформационными швами и водоносными грунтами, важными показателями являются модуль упругости (Юнга), прочность на разрыв (условная прочность) и относительное удлинение при разрыве.
- Способность материала выдерживать давление без необратимых изменений формы - прочность на сжатие, является существенным фактором при проведении работ по восстановлению/повышению несущей способности конструкций.
- При работе с водонасыщенными грунтами необходимо обратить внимание на чувствительность к циклам увлажнения/высыхания, способность материала сохранять структурную цельность при постоянных водопритоках, а также на морозостойкость - способность выдерживать циклы замораживания/размораживания.
- При работе с труднодоступными участками или при проведении противоаварийных мероприятий одним из ключевых факторов является жизнеспособность материала - период времени до начала загущения, начала полимеризации. Это свойство в разной степени поддаётся регулированию на производстве для большинства материалов.
- В ряде случаев необходимо проверять материал на стойкость к агрессивным средам, как к химическим, биологическим, физическим (атмосферным), так и в плане комплексной устойчивости к различным факторам.
Химическая основа материалов
Полиуретановые смолы (ПУ)
Данные материалы формируются в результате реакции полиольных групп и изоционатов. В процессе полимеризации образуется эластомер, обладающий упруго-эластичными свойствами. Полное отверждение проходит от 7 до 45 дней в зависимости от интенсивности взаимодействия с водой или влагой воздуха, таким образом они одинаково эффективны как в сухих, так и в обводнённых пространствах. Отдельная серия материалов - вспенивающиеся. ПУ пены обладают возможностью расширяться в объёме до 50 раз, таким образом с высокой скоростью могут заполнять пустоты и полости.
Эпоксидные смолы (ЭП)
Образование эпоксидных инъекций происходит в результате взаимодействия различных видов эпоксидных смол и отвердителей. Материал формируется достаточно быстро по сравнению с ПУ и обладает высокими прочностными характеристиками, высокой адгезией к различным поверхностям, при этом более высокой вязкостью по сравнению с полиуретанами и минимальной упругостью и эластичностью. ЭП инъекции используются, в первую очередь, для эффективного ремонта трещин в бетоне и прочного склеивания различных поверхностей. Все ЭП материалы не увеличиваются в объёме после реакции. Как правило, применяются только по сухим основаниям, но, в зависимости от состава, могут нагнетаться в полости со слабой фильтрацией воды.
Акрилатные гели (АК)
Материалы образуются в результате взаимодействия эфиров акриловой и метакриловой кислоты с солями. Полученный состав характеризуется быстрым гелеобразованием с возможностью устанавливать нужное время реакции путём дозирования солей. Это необходимо, как для возможности быстрой герметизации трещин и деформационных швов, так и для постепенного нагнетания в тело бетонных или каменных конструкций или в заобделочное пространство для устройства гидроизоляционных вуалей и ремонте ПВХ или ТПО мембран. АК инъекции существуют на водной основе, более низковязкие, при этом менее долговечные, подвержены быстрой потере эластичности и уменьшению объема, вследствие испарения из них воды в процессе эксплуатации. Второй тип материалов - с полимерной дисперсией, характеризуются минимальной усадкой и размыванием. При этом, большинство АК составов слабоустойчивы к химическим и биологическим агрессивным средам.
Метилметакрилатные смолы (ММА)
Инъекции получаются в результате радикальной полимеризации смеси активных мономеров (метилметакрилата, бутилакрилата и др.). ММА не вспениваются, как ПУ, у них ограниченная жизнеспособность (10-30 мин.), во всём остальном, обладают уникальными свойствами, превосходящими другие типы инъекционных материалов, и являются универсальными и высокоэффективными.
Высокая адгезия
Сцепление существенно выше, чем у ПУ и АК. По всем основаниям на уровне ЭП или выше: Бетон, камень, металл, асфальтобетон, битумы.
СМР в любую погоду
В отличие от ПУ, ЭП и АК, - нанесение до -30 °C. Свойства ММА не ухудшаются при минусах. А также, морозостойкость - не менее 700 циклов.
Комплексная стойкость
Химстойкость выше, чем у других типов инъекций. Высокая стойкость к агрессивному воздействию подземных вод и механическим воздействиям.
Скорость отверждения
Радикальная полимеризация. 100% отверждение и набор физ-мех. показателей в кратчайшие сроки. Через час можно пускать движение поездов по участку проведения работ.
Сверхнизкая вязкость
Проникаемость и текучесть выше ПУ, АК и ЭП. Вязкость ММА практически водная, возможность нагнетания под минимальным давлением в недопустимые для вибронагрузок участки.
Статьи
Товары
