Современные материалы для инъектирования бетонных конструкций

Проблемы безопасной эксплуатации каменных и железобетонных конструкций возникли много веков назад с появлением первых искусственных сооружений. В настоящее время проблемы надежности инженерных сооружений стоят как никогда остро. Зачастую от безаварийной эксплуатации одного сооружения зависит комплексное развитие целого промышленного предприятия или инфраструктуры отдельного региона. К сожалению, большинство сооружений, построенных в 60-е и 70-е годы, практически выработали свой эксплуатационный ресурс, а вывод их из эксплуатации и замена невозможны по экономическим причинам. Поэтому всё большее место на рынке строительных услуг занимают новые технологии ремонта, восстановления и укрепления старых сооружений. Следует отметить, что при строительстве новых объектов, для увеличения эксплуатационного ресурса и повышения надёжности конструкций, начали внедряться новые технологии и материалы.

В настоящее время разработано много методов укрепления каменных и бетонных сооружений. Одним из перспективных и высокоэффективных методов является технология инъектирования и импрегнирования в пористую структуру сооружения специальных составов, которые, претерпевая определённые изменения после введения, повышают целый ряд эксплуатационно-технических характеристик. При выборе того или иного материала для инъектирования следует объективно учитывать большое количество технических условий для конкретного объекта. Стратегии такого выбора можно посвятить отдельную монографию. В настоящей статье речь пойдёт о полимерных гидроактивных материалах компании “DRIZORO”, отверждение которых происходит за счёт взаимодействия с естественной влагой, в результате чего образуется полимер, объём твёрдой фазы которого в 3-20 раз больше объёма жидкой фазы исходных реагентов. Т.е. происходит заполнение трещин, швов, пустот и уплотнение порового пространства в структуре материала. Общим результатом применения такой технологии является увеличение прочностных характеристик и уменьшение влагопроницаемости. Это обуславливает целевое применение таких материалов гидроизоляционная защита и восстановление прочностных показателей конструкций сооружений.

MAXURETHANE INJECTION Жидкий двухкомпонентный полиуретановый состав. Отверждение материала происходит в результате взаимодействия компонентов между собой в присутствии естественной влаги. При этом происходит заполнение и уплотнение порового пространства бетона, пустот, швов, трещин за счёт увеличения объёма образующихся полимерных структур. Для более технологичного применения материала и контролирования процесса полимеризации (отверждения) перед инъектированием в рабочую смесь вводится от 2% до 10% катализатора.

MAXURETHANE INJECTION CAT Необходимость регулирования скорости полимеризации особенно актуальна в случаях выполнения работ при отрицательных температурах или когда ремонтируемый объект находится при постоянном гидростатическом давлении, при быстром устранении активных протечек и т.п. От количества введённого катализатора и соотношения компонентов зависят также конечные свойства образующегося полимера. Возможность регулировать скорость отверждения и изменять конечные свойства образующихся полимеров делают область применения этого состава весьма широкой. Укажем лишь основные направления: Внутриструктурное укрепление несущих элементов каменных и железобетонных сооружений (мосты, трубопроводы, тоннели, высотные здания, технологические и специальные сооружения); Заполнение полостей и трещин в каменных и бетонных сооружениях; Устройство противофильтрационной защиты (резервуары, дамбы, тоннели, конструкции очистных сооружений, речные и морские гидротехнические сооружения); Упрочнение и гидроизоляция конструкционных швов (монолитные и сборные ж/б конструкции, трубопроводы) и т.п.

MAXURETHANE FOAM Материал имеет низкую вязкость и рекомендуется к применению в однородных пористых структурах. Состав может быть применим для:

- Заполнения пустот за ограждающими конструкциями подземных сооружений;

- Инъектирования в зоны анкерных креплений;

- Инъектирования в швы и трещины, в том числе при монолитном строительстве для изоляции и укрепления холодных швов и т.п.;

- Стабилизации и усиления грунтов.

Все описанные материалы не содержат растворителей и после отверждения превращаются в экологически безопасные полимеры. Отдельно стоит отметить, что основная часть перечисленных работ может выполняться без вывода конструкции из эксплуатации, в достаточно короткие сроки, при относительно небольших трудозатратах. При выполнении работ по инъектированию особое внимание следует уделить очистке оборудования, поскольку после отверждения указанные составы превращаются в практически нерастворимые соединения. Для этой цели разработан специальный смывающий состав - MAXURETHANE INJECTION CLEANER. Отличительной особенностью данного состава, от применяемых обычно растворителей, является высокая эффективность растворения, отсутствие неприятного и резкого запаха, пожаробезопасность, относительная безвредность для человека и окружающей среды.

При выборе указанных выше материалов и технологий наилучшие результаты можно получить только при использовании специальных инструментов и технических приспособлений. В первую очередь это насос-компрессор, система трубопроводов, запорная и контролирующая аппаратура, инъекционные пакеры. Пакерами называются приспособления, которые монтируются в инъекционном отверстии (шпур) либо на поверхности конструкции для последующего присоединения к ним системы трубопроводов и введения гидроактивного материала в конструкцию и дефектные участки. Для каждого конкретного случая подбирается собственный набор приспособлений для инъектирования (шланги, ниппеля, пакеры, инъекторы, запорная арматура, насосы и т.д.) с целью наиболее эффективного применения гидроактивного материала.

- Принципиальная технологическая схема при инъектировании выглядит так:

- Выявление и подготовка мест инъектирования;

- Устройство инъекционных отверстийшпуров, установка пакеров;

- Подготовка рабочего состава и проверка системы технологических трубопроводов в сборе;

- Инъектирование при постоянном контроле изменения давления и расхода;

- Очистка инструмента.

Наряду с вышеуказанными материалами для укрепления конструкций, применяя подобные технологии инъектирования, возможно использование других составов, например: на полимерной основе (эпоксидных олигомеров, аминов, акрилатов, полиэфиров) и на минеральной основе (специальных цементов с тонкомолотыми добавками). Для таких случаев принципиальная технологическая схема остаётся такой же, только изменяются некоторые технологические особенности. Примерами таких композиций, поставляемых компанией «DRIZORO» на отечественный рынок, являются материалы - MAXEPOX INJECTION, MAXCLEAR INJECTION. А также материал на основе микроцемента MAXGROUT INJECTION.

В заключение стоит указать, что при рассмотрении данных материалов и технологий в статье не ставилась задача подробного рассмотрения технологических особенностей применения указанных материалов, поскольку это достаточно обширная тема. Вся техническая и специальная информация по рассматриваемой теме легко может быть получена у представителей соответствующих фирм, поставляющих данные материалы и технологии на отечественный рынок.