Создано: - Изменено:
Инъекционная гидроизоляция
Метод инъектирования обычно применяется для усиления и герметизации тех конструкций, где не сработали традиционные способы гидроизоляции, однако, на самом деле область его применения более вариабельна, чем кажется на первый взгляд, а назначение подчас может и не затрагивать гидроизоляционные цели.
Работы с использованием инъекционных составов проводят в следующих сферах:
- аварийная остановка масштабных по занимаемой площади активных протечек и тех с которыми не справляется надолго гидравлический цемент (при локализации одного потока через некоторое время образовывается другой в области по соседству);
- инъектирование постоянно текущих конструкций, когда невозможно определить точное место поступления влаги;
- укрепление оползневых грунтов;
- устройство гидроизоляции коммуникационных, водопроводных, канализационных, и пр. вводов в подземный контур зданий и сооружений;
- гидроизоляция и усилении конструкций масштабных подземных сооружений (тоннелей метро, многоэтажных сооружений), больших бетонных резервуаров;
- исправление строительной халатности (или намерения сэкономить, в последствии «вылезшего боком») – устройство горизонтальной отсечной гидроизоляции фундамента постфактум (акрилатными и метакрилатными гелями);
- реставрация сооружений и памятников историко-культурного наследия человечества (архитектурных старостроев, находящихся в аварийном состоянии);
- усиление сводов подземных выработок при добыче полезных ископаемых или строительстве тоннелей;
- специфическая анкеровка;
- наружная гидроизоляция конструкций изнутри (когда сооружение находится под землей и нет возможности откопать его фундамент снаружи).
Данный способ усиления конструкций существует довольно давно и используется для выполнения разноплановых задач (касающихся не только гидроизоляции). Производятся инъекционные составы в основном из мелкодисперсных цементов и полимеров. Это бентонитовые и полимер-бентонитовые глины, растворы из цемента мелкодисперсной фракции, цементно-песчаные составы, полимерцементные и полимерные многокомпонентные продукты (компоненты смешиваются непосредственно в оборудовании во время подачи состава в основание). В качестве гидроизоляции наиболее частое применение нашли полиуретановые и акрилатные гели.
Последние появились относительно недавно, - в 70-х годах 20-го века в Японии, Германии и США, когда впервые был применен состав (пена) на основе полиуретановой смолы для крепежа сводов подземных полостей. Результат, превзошедший все ожидания, стал толчком для начала массового производства инъекционных составов на основе полиуретана и акрила, предназначенных для использования в гражданском строительстве. К сожалению, в странах СНГ метод инъекционного усиления конструкций применяется довольно редко (хотя предпосылки для использования его имеются практически на каждой второй стройплощадке, не говоря уже о горнодобывающей промышленности) в силу высокой стоимости материалов, работ и оборудования. Как уже говорилось выше, «к нему прибегают при крайней необходимости», когда уже перепробованы все дешевые и не очень виды защиты либо когда вопрос стоит примерно так: сносить и перестраивать заново всю конструкцию или усилить ее с помощью инъектирования. Незначительным примером может служить «спасение» дома от капиллярной влаги вследствие отсутствия горизонтального гидроизоляционного слоя. Хозяин такого коттеджа в течение нескольких лет будет мазать стены дома противогрибковыми и гидроизоляционными составами, но они все равно будут мокрыми до тех пор пока он не примет решение сделать отсутствующую отсечную гидроизоляцию при единственным возможным способом в этом случае – инъекцией акрилатных гелей.
Что же представляет собой процесс инъектирования? По сути, это закачивание с помощью специального оборудования под высоким давлением (200-250 атм.) инъекционных гелей (изготовленных чаще всего из акриловых и уретановых полимеров, число которых в последнее время пополнила и эпоксидная смола) внутрь «тела» конструкции или «отправка» полимера изнутри в область контакта бетонной (либо кирпичной и пр.) стены подземного сооружения с грунтом (если образовавшуюся полость между этими двумя субстратами нужно закрыть). Попав внутрь бетона, грунта, камня (а в некоторых случаях – и дерева), продукт моментально полимеризуется (что происходит в результате реакции, запускаемой «встречей» двух / трех его компонентов) и, расширяясь (не всегда – некоторые гели действуют по-другому) заполняет собой все пустоты (поры, капилляры), не давая «дряхлеющей» конструкции или нестабильному грунту дальше рассыпаться / сползать, а также преграждая путь капиллярной влаге или активному поступлению воды. Закачка осуществляется через пакера (или инъектора) – специальные трубки, монтируемые в предварительно просверленные отверстия с равным шагом, на которые накручиваются насосы. Шаг для сверления шпуров, диаметр отверстия и материал, из которого сделан пакер (алюминий, нержавейка, пластик) подбираются индивидуально в зависимости от задачи, которая должен выполнить тот или иной инъекционный состав.
С помощью закачивания материала для инъекций изнутри помещения (в котором ведутся работы) на его наружную поверхность через пробуренные сквозные отверстия, можно получить полноценнное наружное гидроизоляционное покрытие без откапывания сооружения. Такой способ инъектирования называется вуальным. Вуальное инъектирование защищает от напорной воды материал, из которого сделаны стены конструкции и фиксирует сооружение (или его фундамент) в нестабильном грунте: частично смешиваясь с контактной к конструкции почвой, инъекционный раствор укрепляет и её структуру (защищая от вымывания), что приводит к ее стабилизации вокруг сооружения.
Широкой популярностью среди материалов для инъекции пользуются акрилатные гели (о которых уже неоднократно упоминалось), которыми можно создавать как горизонтальный так и вертикальный барьер от капиллярной влаги и гидростатического давления. Акрилатные составы легко полимеризуются в материале конструкции (бетоне, кирпиче) и грунте, образуя очень прочные связи (даже в случае закачки во влажные конструкции). Полное отверждение акрилатов наступает через 10-40 минут.
Жизнеспособность инъекционных составов составляет 15 секунд - 40 минут, и регулируется введением в них катализатора, который, давая возможность управлять временем реакции полимеризации, позволяет полностью останавливать несколько водяных потоков одновременно.
Большинство эпоксидных материалов (дисперсий) полимеризуется преимущественно без влаги и применяются в качестве высокопрочных клеев. Однако существуют водорастворимые эпоксидные составы, предназначенные для ремонта мокрых конструкций. Инъектирование эпоксидных смол используется для восстановления несущей способности конструкции.
С помощью эпоксидных составов производят склеивание сухих и мокрых трещин в железобетонных строительных конструкциях, ремонтируют растрескавшуюся и «отскочившую» от бетонного основания стяжку. Также эпоксидные материалы применяют для пропитки старых пористых оснований (кирпичных стен и т.п.) для восстановления их прочности.
Мелкодисперсные цементы ведут себя аналогично проникающей гидроизоляции, заполняя новообразованиями кристаллов пустоты, трещины, делая марку бетона водонепроницаемой. Используются для защиты армирующих стержней от коррозии и заполнения узких и глубоких трещин в бетоне. Часто применяются в качестве инъекции в кирпичную кладку для ее укрепления или как первая инъекция перед устройством отсечной гидроизоляции готового сооружения. Для усиления положения свай в грунте также применяют технологию инъектирования, которая заключается в бурении с промывкой и последующим нагнетании густого цементного раствора в полость вокруг сваи, создавая таким образом прочное сцепление с грунтом.
Инъекционные силикатные составы применяются для стабилизации горных пород и почв, заполнения пустот, усиления конструкции фундамента и остановки активных протечек. Часто инъекцию силикатами используют совместно с применением минерального вяжущего (инъекцией микроцементами). Примером применения силикатов может служить укрепления стенок котлована под стройку, вырытого в плавунах.
Полиуретановые гели при контакте с водой способны увеличиваться в объеме практически в 20 раз, преграждая воде дальнейший путь (ведут себя подобно гидрофильным резиновым профилям). Могут закачиваться во влажные конструкции любого типа и состава (бетон, пластик, металл, дерево и пр.). Область применения полиуретанов наиболее широка: они могут быть применены как в качестве устройства гидроизоляционного барьера конструкции (из практически любого материала) так и усиления нестабильных грунтов. Используются в ремонтируемой системе гидроизоляции ПВХ-мембранами, как гели для заполнения поврежденных участков. «Двойная» система, заключающаяся в последовательном закачивании в конструкцию сначала полиуретановой пены (чтобы выгнать воду из ее тела), а после – геля (для герметизации фильтрующих участков) применяется для остановки напорных течей. Двухкомпонентные гели активно применяются для геологических работ, усиления свай и т.п.