Есть мнение Гидроизоляция Инъекционные методы герметизации статичных и подвижных трещин в строительных конструкциях

Инъекционные методы герметизации статичных и подвижных трещин в строительных конструкциях

ИНЪЕКЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СТАТИЧНЫХ И ПОДВИЖНЫХ ТРЕЩИН В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

Д.В. БАЛАКИН, технический директор ЗАО «ГК «Пенетрон-Россия»
В статье рассмотрены технология герметизации статических и динамических водонесущих трещин специализированными инъекционными полиурета-новыми материалами производства ГК «Пенетрон-Россия», а также способы последующего ремонта и структурного упрочнения конструкций, подверженных трещинообразованию.

Первое десятилетие нового века ознаменовалось в России существенным ростом объемов строительства, В значительной степени этому способствовал переход монолитному строительству. Серьезно ужесточились требования к вновь возводимым сооружениям: резко возросла этажность зданий при сокращении времени их строительства. Появилась свобода в выборе архитектурных решений. Между тем для качественного возведения объектов из монолитного железобетона наряду с надлежащим выполнением технологий строительства важнейшими критериями качественного производства работ являются оптимальный подбор бетонной смеси и соблюдение технологий заливки и ухода за свежеуложенным бетоном. Нарушение одного или нескольких этапов строительного цикла приводит к дефектам железобетона, результатом которых является образование трещин.

Трещины могут быть классифицированы на несколько типов.
1) Трещины, оказывающие влияние на несущую способность конструкции (конструктивные трещины), снижающие устойчивость и коэффициент безопасности сооружения или его части. Это не означает, что сооружение находится в аварийном состоянии. Конструктивные трещины могут быть вызваны: а) ошибками при проектировании; б) перегрузками сооружения выше расчетных нагрузок при изменении условий эксплуатации; в) ошибками в методах строительства или недостатками применяемых материалов; г) непредвиденными ситуациями, например взрывом, ударом и т.п. (повреждения от пожара отнесены в отдельную категорию).

2) Трещины от пожара. Часть из них можетбыть конструктивными, а часть - неконструктивными (структурными). Они всегда сопровождаются расслоением бетона и другими 3) Неконструктивные трещины. Эти трещины вызываются причинами, не относящимися к вышеуказанным в пунктах 1 и 2. Они могут быть разделены на несколько основных типов:

а) трещины при пластической усадке, которая бывает двух видов:

- образованные в результате очень быстрого испарения влаги с открытой поверхности бетона;

- осадочные трещины, образованные в результате низкой пластичности смеси, что приводит к сопротивлению поверхности формы, оседанию, застреванию бетонной смеси на арматуре;

б) температурно-усадочные трещины в бетоне в раннем возрасте;

в) усадочные трещины при высыхании;

г) трещины от коррозии арматуры.

Также при герметизации трещины могут стоять следующие задачи:

а) поверхностная герметизация статичной трещины (при выполнении работ со стороны воздействия агрессивных факторов);

б) полная герметизация статичнойтрещиг у (при выполнении работ со стороны, обратной воздействию агрессивных факторов);

в) полная эластичная герметизация подвижной трещины (при выполнении работ с любой стороны воздействия агрессивных факторов).

В основном проблемные трещины образуются в ограждающих элементах подземных парковок, в подвалах зданий, в плотинах, резервуарах, бассейнах, шахтах, мостах и т.п. Для того чтобы решить эти задачи, применяются специальные материалы. Для решения задачи поверхностной герметизации статичной трещины (а) со стороны воздействия агрессивной среды применяются безусадочные сухие смеси совместно с проникающей капиллярной сухой смесью, например Пенекрит или Пенетрон. Для решения второй задачи (б) можно применить инъекционную сухую смесь на цементном вяжущем при раскрытии трещины более 0,5 мм (например. Скрепа М600 инъекционная), для трещин раскрытием менее 0,5 мм эффективно применение двухкомпонентной полиуретановой гидроактивной смолы (например, ПенеПурФом).

Для третьей задачи (в) необходимо применение эластичных двухкомпонентных полиуретановых смол (например, ПенеСплит-Сил) с предварительной герметизацией устья трещины материалами Пенекрит, Пенетрон, Ватерплаг, Пенеплаг.

Первый шаг - это бурение шпуров с двух сторон трещины диаметром, равным или немного больше диаметра инъектора, под углом 45° к поверхности конструкции таким образом, чтобы пересечь полость трещины. В нашем случае - водонесущей трещины. В шпурах должна появиться вода. Шпуры бурятся в шахматном порядке (если это технически возможно). Расстояние между соседними на одной стороне трещины шпурами равняется минимум половине толщины и максимум толщине конструкции. Расстояние от трещины до шпура равно половине толщины конструкции (рис. 2). После установки инъекторов в шпуры (рис. За) производится их уплотнение и фиксация путем сжатия резинового уплотнителя при закручивании корпуса инъектора с помощью рожкового или накидного гаечного ключа (рис. 36). При использовании однокомпонентного (одноцилиндрового) насоса, например ЕК-100, для устранения сильной напорной течи необходимо использовать двухкомпонентную полиуретановую гидроактивную смолу ПенеПурФом Н или HP. Время пенообра-зования можно регулировать добавлением ускорителя ПенеПур-Адмикс, который дозируется в соотношении от 0,01% до 1% по массе. Время (скорость реакции) образования пены подбирается конкретно в соответствии с активностью устраняемой течи путем пробного инъектирования. Также имеются еще две модификации пены ПенеПурФом: средняя - ПенеПурФом HP и быстрая - ПенеПурФом Р. Эти модификации можно использовать только при наличии двухкомпонентного (двухцилиндрового) насоса, так как время начала схватывания составляет от нескольких минут до нескольких секунд. Такие материалы незаменимы при устранении сильных напорных течей. Перед нагнетанием полиуретановых гидроактивных смол необходимо выкрутить обратные клапаны из инъектора, кроме первого, через который производят первое инъекти-рование. В случае герметизации вертикальной трещины инъ-ектирование всегда начинают с самого нижнего инъектора. Как только в соседнем инъекторе появится пена или вода, необходимо установить обратный клапан и присоединить к нему головку насоса и продолжить инъектирование (рис. 4).

Эта процедура повторяется от инъектора к инъектору, иногда необходимо повторение этой процедуры до полного устранения течи. Для полного заполнения трещины надо инъектировать под Рис. 5. Герметизация отверстий после проведения инъекционных работ

Ртах. = (прочность бетона /10) Пример:
Класс бетона В22,5 (соответствует марке бетона М300) = 30 МПа (прочность на сжатие)

Ртах. = (30 /10) = 30 атм.

Для постоянной герметизации необходимо использовать двухкомпонентную смолу ПенеСплитСил. Она поставляется в двух модификациях, нормальной (ПенеСплитСил) и ускоренной (ПенеСплитСил С). ПенеСплитСил можно инъектировать одноком-понентным (например, ЕК-100) или двухкомпонентным насосом с обязательным контролем времени начала схватывания. При инъектировании ПенеСплитСил нужно успеть до момента, когда пена ПенеПурФом наберет прочность, т.е. втечение30-60 минут после ее инъектирования. ПенеСплитСил инъектируют с таким же давлением, что и пену. При необходимости нужно заменить обратные клапана. Расход материалов для инъектирования производится исходя из их плотности и объема заполняемых пустот и уточняется после проведения работ на пробном участке.

После полной герметизации трещины пакеры демонтируют и зачеканивают отверстия шовным безусадочным материалом (например, Пенекрит, рис. 5). После окончания работ насос промывают гидравлическим маслом. При инъектировз: ,ии необходимо соблюдать технику безопасности, начинать работы при инъектировании с малого давления, не стоять напротив инъектора, пользоваться средствами защиты для глаз и кожи. с гарантированной пониженной теплопроводностью и стабильной активностью (40 МПа и более);

- наличие полученных расчетных формул позволяет на стадии проектирования намечаемых к строительству зданий и организации производственной базы выполнить в рамках ТЭО оптимизацию составов ПСБ и их расчетных показателей (плотности, прочности, теплопроводности), необходимых для установления толщины наружных ограждающих конструкций, предполагаемую стоимость ПСБ и конструкций, технико-экономическую эффективность намечаемого строительства. В заключение необходимо отметить, что специалистами ВНИИжелезобетона под руководством автора разработана комплексная инновационная технология полистиролбетонов, основанная на:

- использовании полученных статистически обоснованных аналитических зависимостей для расчета минимальной плотности и теплопроводности при оптимальной прочности полистиролбетона с учетом новых комплексных параметров ПВГ, основанных на опыте работы ЗАО «Юникон-ЗСК» и других производств России;

- отработанной в производственных условиях ЗАО «Юникон-ЗСК» технологии получения повышенной однородности продукции (рис. б) с доведением партионного коэффициента по прочности бетона до Vn=12%;

- технологии производства модифицированных бетонов с использованием «теплых» цементов (ШПЦ), отработанной на опытной базе института. Заводское производство изделий подан- ной технологии будет осуществлено при промышленном выпуске «теплого» цемента;

- модернизированной технологии производства ЗАО «Юникон-ЗСК», использующего новое смесительное, формовочное, калибровочное оборудование и модификаторы свойств ПСБ, обеспечивающие возможности компьютерных технологий для приготовления ПСБ сзаданными свойствами с учетом показателей ПВГ и автоматизированного производства по резательной технологии с расчетной толщиной ограждающих конструкций энергоэффективных зданий, определяемой в зависимости от района строительства, типа здания и нормативных требований по теплозащите.

При этих условиях реализуются значительные технологические резервы полистиролбетона, используемого для ограждающих конструкций энергоэффективных зданий системы «Юникон», которые по праву занимают лидирующее место среди строительных материалов в России.

Библиографический список

1. Рахманов В.А.. Довжик В.Г. Амханицкий Г.Я. « Улучшение свойств и оптимизация составов полистиролбетона». Труды IIВсероссийской (международной) конференции по бетону и железобетону. М. 2005. Т. 4. стр. 135-147.

2. Рахманов В.А. «Расчетный метод определения состава полистиролбетона с требуемой прочностью и минимальной плотностью». Журнал «Промышленное и гражданское строительство». № 7. 2009, стр. 45-47.