Инъектирование бетона: методы, технология



Лечение трещин
Лечение трещин

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

Виды разрушения поверхности
Виды разрушения поверхности

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:

  • ошибки проектирования;
  • просчеты строительства;
  • подвижка грунта;
  • осадка фундаментов.

Не конструктивные — наиболее распространенный вид трещин, которые по своему виду могут быть:

  • поверхностные;
  • сквозные;
  • внутренние.

На образование данных дефектов влияют следующие моменты:

  • усадка;
  • внутренние напряжения, происходящие в момент гидратации цемента;
  • температурные деформации;
  • колебания влажности;
  • коррозия арматуры;
  • механические воздействия.

В зависимости от причины образования и величины раскрытия трещин, выбирается способ и материалы для инъектирования монолита.

При выборе способа ремонта важно учитывать:

  • подвижность дефекта;
  • величину раскрытия трещины;
  • показатель агрессивности среды в которой эксплуатируются конструкции;
  • температуру ремонтируемых покрытий;
  • параметры ремонтных смесей (соответствие условиям применения).

Способы устранения дефектов

Устранение дефектов покрытия методом инъектирования
Устранение дефектов покрытия методом инъектирования

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:

  1. Цементация — это метод устранения дефектов при помощи цементных смесей. Раствор производится на основе воды, тампонажного цемента или портландцемента — марок не ниже М400.
  2. Смолизация представляет собой метод введения в трещины композиций из эпоксидных смол, что представляет собой эффективный способ повышения прочности конструкций.
  3. Битумизация производится путем нагнетания в конструкции, нагретого до 200°С, битума. Сама по себе битумизация не повышает прочность, но существенно увеличивает водонепроницаемость изделий.
  4. Процесс силикатизации вмещает в себя два этапа. Вначале, в трещины нагнетают жидкое стекло, а затем вводят хлористый кальций. В результате химической реакции между этими реагентами, образуются труднорастворимые вещества, которые заполняют все образовавшиеся пустоты.

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:

  • полиуретановых смол;
  • эпоксидных смол;
  • микроцементов;
  • акрилатных гелей.

Характеристика материалов для производства работ

Ремонтные смеси для инъекции
Ремонтные смеси для инъекции

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:

  1. «F» — растворы на эпоксидной основе, применяемые для ремонта несущих элементов конструкций на объектах гражданского и промышленного строительства, таких как плиты перекрытий, балки, колонны и др.
  2. «D» — материалы на основе полиуретановых компонентов. Используются для герметизации активных расширяющихся трещин в конструкциях, которые не выполняют несущих функций.
  3. «S» — смеси на акриловой и полиуретановой основах, применяемые для герметизации и устранения активных течей. Могут использоваться в комплексе с материалами групп «F» и «D», выступающими в этой связке как материалы для финишной отделки.

Все вышеперечисленные категории материалов должны отвечать следующим требованиям:

  • иметь постоянную эластичность;
  • обладать гидроизолирующей способностью;
  • время твердения композиции должно соответствовать техническим условиям применения;
  • иметь достаточную вязкость (текучесть) для дефектов различной глубины и расширения;
  • высокая адгезионная и механическая прочность;
  • универсальность использования (сухие, влажные основания и пр.).

Помимо этих требований, при выборе смесей, необходимо учитывать следующие факторы:

  • доступная цена;
  • расход материала;
  • опыт использования выбранной марки;
  • возможность применения в конкретных условиях строительной площадки;
  • стойкость к эксплуатационным условиям:
  • на данный материал должна быть инструкция для применения своими руками.

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

Инъецирование бетона выполняется с помощью пакеров
Инъецирование бетона выполняется с помощью пакеров

Наилучших показателей качества ремонта можно достичь при использовании только специальных инструментов и оборудования.

В первую очередь это относиться к следующим устройствам:

  • пакеры для инъектирования бетона;
  • насосы для нагнетания состава;
  • система трубопроводов;
  • контролирующая и запорная аппаратура.

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

Инъекция монолитной конструкции
Инъекция монолитной конструкции

Технология инъектирования трещин должна включать следующие операции:

  • подготовительные работы;
  • монтаж пакеров;
  • приготовление растворов;
  • инъецирование;
  • заключительные работы.

Подготовка

Пример установки инъекторов
Пример установки инъекторов

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:

  1. Поверхности основания очистить от грязи, протереть чистой ветошью и продуть воздухом.
  2. Проверить и смонтировать оборудование.
  3. При помощи маркера и рулетки выполнить разметку точек установки пакеров.
  4. Магнитным методом провести исследование конструкции на наличие и расположение арматуры. Проекцию арматурного каркаса нанести в виде линий на поверхность пролета во избежание повреждений во время подготовки отверстий.
  5. Далее, в соответствии с разметкой, выполняем сверление отверстий.
  6. Шпуры рекомендовано размещать в шахматном порядке с промежутком 70–100 см.
  7. Глубина отверстия под инъектор должна быть больше на 5-10 мм вставленной длины паркера.
  8. По окончании сверления все подготовленные отверстия продуть сжатым воздухом.

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.

Эпоксидная смола
Эпоксидная смола

Для этой операции понадобятся следующее оборудование и материалы:

  • кварцевый песок;
Песок
Песок
  • однокомпонентный электрический поршневой насос;
Электрический поршневой насос
Электрический поршневой насос
  • адгезионный пакер с цанговой головкой;
Адгезионный пакер
Адгезионный пакер

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.

Герметизация сухих трещин
Герметизация сухих трещин

Рассмотрим последовательность производства работ:

  1. Адгезионные пакеры устанавливаются при помощи клея или специального герметика, непосредственно на участок разрыва. Перед его наклейкой в полость трещины вставляется металлический гвоздь, во избежание закупорки канала в момент обмазки герметиком. Когда клей схватиться его удаляют.
  2. К первому пакеру подсоединяют шланг насоса, а на втором снимают обратный клапан и выполняют инъектирование (снизу-вверх). В момент появления жидкости во втором пакере, на него устанавливают обратный клапан и продолжают инъецирование.
  3. Данный процесс повторяют последовательно и с другими инъекторами, до тех пор, пока весь объем ремонтируемой трещины не заполнится раствором.
  4. По окончании процедуры — пакеры удаляются, а отверстия заделываются эпоксидной смесью.

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:

  • полиуретановая смола
Ремонтная смесь на основе полиуретановой смолы
Ремонтная смесь на основе полиуретановой смолы
  • электрический поршневой насос (смотрим фото выше);
  • пакер с плоской или цанговой головкой.
Инъектор с цанговой головкой
Инъектор с цанговой головкой

Последовательность выполнения работ:

  1. Полость трещины разделывают перфоратором (3×3 см.). Затем шпатлюют ремонтными составами для активных протечек.
  2. По обе стороны линии разрыва, в шахматном порядке и под углом наклона 45°, сверлят шпуры. Промежуток между отверстиями — 15–50 см. Глубина шпуров должна равняться 2/3 толщины стен.
Схема установки пакеров при активной протечке
Схема установки пакеров при активной протечке
  1. В подготовленные отверстия вставляют инъекторы и затягивают уплотнительные кольца.
Уплотнение пакера
Уплотнение пакера

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.

Восстановление фундаментов
Восстановление фундаментов

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.

Эффект гидроразрыва
Эффект гидроразрыва


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.


Добавить комментарий
Подпишитесь на новости
И будьте всегда в курсе всех строительных новинок. Следите за предложениями заводов, успевайте заключить самые выгодные контракты
Строительная организация
Строительно-проектировочная комания "Стройка 93"

Краснодарский Край, г.Краснодар ,
350086, ул. Л.Чайкиной, 16.
Телефон: +7(909)447-57-13
Мы работаем ежедневно с 10:00 до 19:00
https://beton-house.com />
   <span class=