Splavmetal.ru

Сплав Металл
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Цементный состав для инъекций

Цементный состав для инъекций

При новом строительстве и реконструкции зданий в инженерно-геологических условиях Санкт-Петербурга, когда под толщей поверхностных отложений (техногенных и разнозернистых песков) залегает толща слабых пылевато-глинистых грунтов, необходимо учитывать, что большинство зданий, расположенных в центральной части города, была возведена на бутовых фундаментах на естественном основании. Проведенные обследования деформированных зданий на фундаментах мелкого заложения показывают, что одной из причин возникших деформаций является ухудшение свойств грунтов под подошвой фундаментов, вызванное, как правило, различными техногенными факторами. Для восстановления несущей способности фундаментов зачастую достаточно проведения инженерных мероприятий по улучшению физико-механических свойств грунтов основания.

Для закрепления грунтов в геотехническом строительстве в настоящее время широко используются технологии низконапорной (давления до 2,5-3 МПа) и высоконапорной инъекции. Традиционно низконапорная инъекция осуществляется заходками «снизу-вверх» или «сверху-вниз». Более совершенным способом инъекции растворов является манжетная технология фирмы «Солетанш-Баши», по которой через установленную в грунт перфорированную манжетную трубу можно выполнить управляемое инъецирование на любом интервале. К высоконапорной инъекции относится струйная технология закрепления грунтов, когда инъекционный раствор подается в грунт через сопла бурового монитора под высоким давлением (10-100 МПа). Успешное закрепление грунтов инъекционными методами предполагают соответствие параметров процесса инъекции и характеристик растворов решаемой задаче.

К основным видам инъекционных растворов относятся: жидкие, пластичные, стабильные и нестабильные. Для практического применения для закрепления грунтов разработано большое количество рецептур инъекционных растворов: это силикатные, глиноцементные, цементные, растворы на основе синтетических смол, полимеров и др.

2. Низконапорная инъекция цементных растворов

Важным показателем для планирования инъекционных работ является гранулометрический состав грунтов. Идеальным случаем инъекции является соблюдение оптимального соотношения между размерами частиц раствора и инъецируемой среды [3]. Это соотношение соответствует полному пропитыванию среды.

Методом инъецирования цементными растворами, однако, успешно могут быть закреплены только крупно- и среднезернистые пески, в меньшей степени мелкие пески. Однако на основании проведенных экспериментальных работ А. Камбефор отмечает тот факт, что в действительности проницаемость грунта на месте выше величин, получаемых в лабораторных условиях, что объясняется деформацией образцов грунта.

Показателем возможности проведения инъекции цементного раствора в грунт по Ржаницыну Б.А. является отношение:

где размер частиц грунта (песка), мельче которых в его составе содержится 15%, — размер частиц цемента, мельче которых в его составе 85%. Считается, что при значении M³ 8 инъекция возможна.

Но J.K. Mitchell [6] используя то же соотношение считает, что инъекция возможна при — М>24, а при M<11 — невозможна. W. H. Baker [7] в отношении инъекции химическими растворами сформулировал следующий критерий инъецируемости: грунты с коэффициентом фильтрации см/с хорошо инъецируются, грунты с коэффициентом фильтрации см/с имеют среднюю проницаемость для инъекции, грунты с коэффициентом см/с плохо инъецируются.

Инъекционное закрепление цементными растворами глинистых грунтов методом пропитки осложнено и проникновение раствора в них возможно лишь посредством гидроразрывов.

Для определения параметров инъекции методом пропитки используется закон Дарси, который является общим законом движения для ньютоновских жидкостей через пористый материал, , где I — градиент напора, — коэффициент фильтрации среды, определяемый в общем случае по формуле,

где В- постоянная, n- пористость грунта. S- удельная поверхность частиц грунта

Для оценки коэффициента фильтрации грунтов используется формула Козени , (3)

где f- коэффициент зависящий от формы частиц грунта.

По данным А. Камбефора [3], коэффициент фильтрации изменяется в обратной зависимости от величины вязкости. Если известен коэффициент фильтрации грунта для воды, то можно определить коэффициент фильтрации для раствора с известной вязкостью.

При инъекции цементных растворов в грунты под давлением необходимо учитывать реологические параметры пластичных растворов. В качестве основного параметра при приготовлении цементных растворов в строительстве принята подвижность, измеряемая при помощи конуса АзНИИ или вискозиметра Суттарда. Однако растекаемость не может характеризовать реальную подвижность растворов, зависящую от условий движения и реологических параметров жидкости.

Необходимая текучесть строительных растворов достигается, как правило, содержанием в них воды, но ее количество ограничивают требования малого водоотделения и необходимой прочности получаемого материала. Поскольку цементные растворы представляют собой структурированную дисперсную систему, они обладают предельным напряжением сдвига — , которое определяется молекулярными силами сцепления между составляющими ее элементами и взаимодействием их с дисперсионной средой. После затворения цемента для завершения химических реакций требуется относительно малое количество воды В/Ц=0,35 [2]. По данным А. Камбефора [3] цементный раствор с В/Ц=0,43-0,5 находится на границе инъецируемости. Избыточная же вода образует поры в цементном камне, являющиеся дефектами структуры, и понижает его прочность [2]. Цементные растворы с очень высокими В/Ц могут и не набрать требуемой прочности, а кроме того они седиментируют в устье трещин, образованных при гидроразрывах. Для подбора раствора, удовлетворяющего этим противоречивым требованиям, необходимо учитывать многие факторы. Выбор той или иной плотности при разработке рецептуры раствора для закрепления грунтов определяется необходимой прочностью закрепляемого грунтового массива, необходимостью получения хорошей прокачиваемости, в то же время достаточной стабильности раствора. Величина гидравлических потерь при инъекции ограничивается характеристиками насосов. По данным А.Н. Адамовича прочность цементного камня сильно зависит от удельной поверхности применяемого цемента. На вязкость, водоотделение и седиментацию цементного раствора большое влияние оказывают тонкость помола цемента, его химический и минералогические составы, дозы и состав вводимых добавок.

Цементные растворы являются неньютоновскими вязкопластическими жидкостями движение которых в общем случае характеризуется параметрами Рейнольдса и Бингама , (здесь v — скорость течения; d- гидравлический диаметр; r — плотность раствора; h -коэффициент вязкости; — напряжение сдвига).

Реологическое поведение цементных растворов наиболее полно описывается степенной моделью Освальда-Де Вале , в которой параметр N характеризует степень их неньютоновского поведения.

3. Высоконапорная инъекция (струйная технология)

Закрепление грунта по струйной технологии связано с взаимодействием струй раствора с грунтом. Вследствие сужения потока в мониторе жидкость приобретает большую скорость и дробится по числу сопел установленных в мониторе на отдельные струи. Установленные в мониторе сопла выполняются, как правило, коноидальными с диаметром на выходе 1-5мм. Струя раствора, достигая поверхности грунта в скважине, интенсивно промывает его, увлекая за собой все разрушаемые частицы. Давление жидкости на выходе из сопел монитора практически равно ее скоростному напору. При высоконапорной инъекции струя раствора на протяжении полета претерпевает ряд существенных изменений: на выходе из сопла струя имеет плотную структуру и цилиндрическую форму; по мере удаления от сопла струя, испытывая сопротивление окружающей среды, начинает распыляться, увеличиваясь в поперечном сечении, в результате чего давление по оси струи снижется.

Интенсивность разрушения грунта струей зависит также и от свойств размываемого грунта. Разрушение грунта струей жидкости представляет собой достаточно сложный физико-механический процесс. Фактически процесс по струйному закреплению может быть разделен на несколько этапов: струйное разрушение грунта; струйное перемешивание частиц грунта с раствором; вынос частиц грунта в затрубном пространстве на поверхность. Э.Р. Гольдиным [4] все факторы, влияющие на интенсивность разрушения грунта струей воды, сведены в три группы: факторы, характеризующие струю: ее плотность, начальный диаметр, скорость истечения; факторы, учитывающие физико-механические свойства грунта: угол естественного откоса, критическая размывающая скорость, которая в свою очередь зависит от диаметра частиц грунта, его плотности и сцепления; факторы, учитывающие условия взаимодействия струи с грунтом: гидростатическое давление подземной воды, расстояние от сопла до забоя, скорости вращения монитора.

Читайте так же:
Цемента песка бетона рбу

Важным фактором, определяющим эффективность разрушение грунта, является динамическое давление струи на разрушаемый грунт. Распределение динамического давления по продольной оси струи определяется соотношением:

где, P— давление на выходе из сопла, m — безразмерный коэффициент, определяемый опытным путем; d/l — относительно расстояние по продольной оси струи.

Р.А. Нурок [4] дополнительно отводит большую роль в разрушении струей песчаных грунтов гидродинамическим силам, возникающим при проникании отдельных струек в поры грунта. В результате воздействия жидкости, грунты подвергаются разрушению при силе удара струи меньшей, чем прочность грунтов на сжатие. А.К. Козодой и А.А. Босенко [5] показали, что разрушение пород струей глинистого раствора происходит при значительно меньших давлениях и объясняют это эрозионным разрушением породы твердыми абразивными частицами, содержащимися в растворе.

В зависимости от плотности струи и окружающей среды в соответствии с работами Г.Н Абрамовича [1]. различают следующие виды струи:

  • cвободные незатопленные

Для повышения эффективности технологии стремятся приблизиться к условиям работы «свободной незатопленной» струи, что оказывается возможным в случае применения струи раствора под защитой коаксиальной струи воздуха. В совокупности с применением растворов с высокой плотностью (порядка 1,6 г/см 3 ) это создает дополнительные возможности для повышения эффективности струйной технологии.

Эксперименты по гидромониторной очистке забоя буровых скважин, проведенные в Ленинградском горном институте в 1965г. под руководством Б.Б. Кудряшова, показали, что основным фактором эффективной очистки забоя является турбулентное движение промывочной жидкости, степень интенсивности которой определяется, главным образом, вязкостью этой жидкости.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для оценки реологических и тиксотропных свойств применяемых инъекционных цементных растворов, которые характеризуются значениями вязкости, напряжениями сдвига, были проведены специальные исследования.

Для приготовления цементных растворов использовался лабораторный смеситель марки SC-VS-35W, имеющий скорость вращения до 4500 об/мин. На пробных замесах было определено оптимальное время перемешивания суспензии (время, при котором стабилизировалась плотность раствора). В испытаниях использовался портландцемент М400 Пикалевского объединения «Глинозем». Минералогический состав цемента: C3S — 64%; C2S — 17%; C3A — 4%; C4AF — 1,1%, удельная поверхность — 2400-2600см 2 /г.

После приготовления растворов определялись их реологические параметры и закладывались образцы-кубики в инвентарные формы размером 7,07х7,07х7,07см. Измерения реологических характеристик цементных растворов проводилось при температуре С на ротационном шестискоростном вискозиметре FANN 35SA (рис.1) с двумя коаксиальными цилиндрами.

Рис. 1. Ротационный вискозиметр FANN 35SA

1-измерительный цилиндр; 2-наружный вращающийся цилиндр; 3- стакан с испытуемой жидкостью; 4-вал подвески измерительного цилиндра; 5-привод наружного цилиндра; 6-градуированный диск; 7-реперный визир;8-динамометрическая пружина; 9- переключатель скоростей;;10-пружинное сцепление; 11-шестерня привода для частот вращения 300-600 об/мин; 12-шестерня привода для частот вращения 100-200 об/мин; 13-червячное зацепление для частот вращения 3и 6 об/мин; 14-промежуточный вал; 15-двухскоростной синхронный двигатель.

Исследовались цементные растворы с плотностью от 1,5г/см 3 до 1,8г/см 3 с добавками жидкого стекла (Na2SiO3), хлористого кальция CaCl2 и без добавок. Для увеличения подвижности инъекционных растворов и снижения их водопотребности использовалась также добавка суперпластификатора С-3. Результаты экспериментов приведены на рис. 2(а и б), при обработке результатов использовалась степенная модель.

Рис.2б Зависимость эффективной вязкости от плотности раствора. 1-цементный раствор без добавок; 2-цементный раствор с добавкой Na2SiO3; 3-цементный раствор с комплексной добавкой Na2SiO3+С3; 4-цементный раствор с добавкой CaCl2.

Для всех растворов с добавкой Na2SiO3 динамическое предельное напряжение сдвига и эффективная вязкость оказались максимальными, а с добавками CaCl2 — минимальными. Следовательно, хлоркальциевые цементные растворы по своим реологическим свойствам являются предпочтительными (по сравнению с силикатными цементными растворами) для низконапорного инъецирования грунтов в режиме пропитки, а так же для использования в струйной технологии.

При укреплении грунтов методом гидроразрывов может оказаться предпочтительнее использовать силикатные цементные растворы, обладающие большей седиментационной устойчивостью (рис.3).

Рис.3 Зависимость выхода цементного камня от плотности раствора.

Выход цементного камня для растворов, приготовленных с добавкой Na2SiO3 существенно выше, чем без добавок. Набор прочности цементного камня в возрасте 2 и 7суток выше с добавкой CaCl2, кроме того добавка CaCl2 снижает коэффициент фильтрации цементного камня.

Для оценки тиксотропных характеристик растворов определялось их статическое предельное напряжение сдвига.

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

Учет реологических параметров инъекционных цементных растворов необходим при проектировании работ по закреплению грунтов.

Применение химических добавок позволяет в достаточно большом интервале значений регулировать реологические свойства инъекционных цементных растворов в соответствии с условиями решаемой задачи.

Абрамович Г.П. Теория свободной струи и ее приложение. Труды ЦАГРИ, 1936.

Баженов Ю.М. Высокопрочный мелкозернистый бетон для армоцементных конструкций М. Стройиздат 1963.127с.

Камбефор А. Инъекция грунтов. Пер. с французского. М.: Энергия, 1971.

Струйная технология устройства противофильтрационных завес и несущих конструкций в грунте. Смородинов М.И., Крольков В.Н.. Обзор. М., ВНИИОСП, 1984.

Козодой А.К., Босенко А.А Гидравлика промывочных и цементных растворов. М.1969. 331с

Технология инъектирования бетонных поверхностей

Инъекции в бетон – новая, одна из самых эффективных технологий, которая позволяет отремонтировать объекты, устранить видимые и невидимые дефекты. Заключается данная технология в том, что пустоты, трещины по бетону заполняются специально разработанными полимерными составами, которые нагнетаются давлением. Имея определенную сноровку, обладая необходимыми знаниями, инъектирование бетона можно произвести самостоятельно, это дает возможность избежать капитального ремонта, что существенно экономит время и деньги.

Инъектирование бетона

Какие части поддаются инъектированию?

С помощью инъектирования в бетон можно решить проблему, связанную с гидроизоляцией подвального помещения, тоннеля. Особенно это актуально, когда конструкции на бетоне дают течь. В этом случае эффективным окажется применения акрилатных гелей. Применение метода возможно как на напольных покрытиях, так и на стенах.

Следующая область применения технологии – восстановление фундамента, при возведении которого использовались “холодные швы”. Если между частями, которые прилегают, имеется мусор, который может повлиять на адгезию, гидроустойчивость может быть утрачена.

Кроме того, методика применима к местам, в которых имеется деформация швов. Чаще всего это касается парковок, подземок.

Ремонту таким методом подлежат и фундаменты, выполненные из блоков, которые усиливают и обеспечивают гидроизоляционные свойства конструкции. Сделав инъекцию, можно легко заполнить трещины (даже самые маленькие, практически незаметные) в любой части железобетонной или бетонной конструкции.

Среди главных преимуществ метода:

  • сохраняет целостность конструкционного дизайна;
  • моментально гидроизолирует и герметизирует;
  • времени на работу тратится минимум;
  • метод помогает восстановить и укрепить даже самые труднодоступные участки постройки;
  • выполнять работу можно круглый год, не взирая на погодные условия;
  • исключает проведение земляных работ;
  • возможность проведения работы в любой плоскости – фундамент, стены, потолок, пол и так далее.

Материалы для инъектирования

Для заполнения трещин используют эпоксидные смолы или другие материалы.

Для заполнения трещин используют эпоксидные смолы или другие материалы.

Читайте так же:
Проблемы с поставками цемента

Заполняют трещины разной технологией, используют:

  • эпоксидные смолы;
  • полимерцементные составы;
  • полиуретан.

Главные требования к растворам: они должны быть слабовязкими, хорошо проникать в трещину, не реагировать на температуры извне. Кроме того, составы должны отвечать следующим главным требованиям:

  • минимально усаживаться во время затвердения;
  • обладать хорошей адгезией к разным материалам, в т.ч. к металлу;
  • не стареть;
  • не поддаваться коррозивным явлениям.

Выбирать инъекционные материалы следует до того, как начнете производить работу, это позволит запастись необходимым оборудованием.

Эпоксидные смолы

Их применяют, чтобы заполнить трещины в разных бетонных основаниях, особенно тех, которые должны обладать максимальной прочностью. Смолы способны мгновенно проникнуть даже в самые мелкие трещины, толщиной до половины миллиметра. Это гарантирует максимальную плотность наполнения. После ремонта восстановятся несущие способности и структурные прочности бетонных конструкций.

Использование полицементных составов

Их использование целесообразно, если повреждения очень большие – в этом случае использовать эпоксидную смолу дорого и нерационально. Полицементные материалы повышают плотность строений из бетона, укрепляются конструкции (новые и старые).

При инъектировании происходит подача специального цементного раствора под высоким давлением, это дает возможность составу проникнуть в каждую полость, пору, даже скрытые. Этот метод инъектирования применяется при реставрационных работах, связанных с восстановлением фундаментов, в которых появляются трещины в результате усадки здания.

Гидроизолирующие составы

Иньектирование с помощью полиуретана используют при необходимости гидроизоляции.

Иньектирование с помощью полиуретана используют при необходимости гидроизоляции.

Полиуретан используют, чтобы защитить конструкцию от возможного проникновения влаги. Именно этот материал – отличный гидроизолятор. Им заполняют швы и стыки между монолитными деталями, обрабатывают особенно влажные участки, изолируют отверстия и трещины в сетях водопровода и канализации.

Поэтапная инъекция

В работе используется оборудование для инъектирования бетона: пакеры и насосы. Технологию делят на несколько важных этапов:

  1. Подготовительный (готовится к процессу поверхность).
  2. Заполнение трещин.
  3. Нанесение последнего слоя.

Подготавливаем поверхность

В инструкции о проведении работы сказано, что перед тем, как ввести уплотняющую смолу, нужно обязательно и хорошо подготовить поверхность конструкции из бетона. Подготовка включает:

  1. Просверливание отверстия. Сделать это нужно вдоль трещины, использовать – перфоратор. Отверстия обязательно должны располагаться шахматно, иметь направление к дефектам, быть настолько глубокими, чтобы достигнуть полости и пустоты в монолите.
  2. Вставка пакера в отверстия. Это специальные трубочки, через которые происходит подсоединение оборудования для инъектирования. По этим трубкам будет подаваться смесь. Очень важно правильно разместить пакеры и трубки. Только при правильно установленном пакере состав правильно распределится, заполнит пустоту, восстановит целостность строения.

Вязкость материала влияет на давление подаваемого состава!

Если перелить состав, можно усугубить ситуацию – трещины расширятся, прочность монолитного сооружения нарушится.

Заполняем пустоты в трещинах

Потолочное инъектирование проводят с двух сторон сразу.

Потолочное инъектирование проводят с двух сторон сразу.

Легче всего справиться с дефектами, не превышающими пол миллиметра. Еще одно условие – отсутствие коррозии на конструкции. Это обеспечит быстроту работы, ее качество даже в том случае, если применяется ручной инъектор. Если коррозия обнаруживается, бетонная плита расслаивается, следует зачистить поверхность, сделать это можно шлифовальной машинкой. Если от дефектов не избавиться, раствор не застынет правильно, трещины только увеличатся.

Схемы заполнения (зависят от того, где именно располагается трещина):

  1. Вертикальные. Инъектируют с нижних точек, заканчивают – верхними.
  2. Горизонтальные. Можно инъектировать сразу с двух сторон, от центральной точки к крайним или слева направо.
  3. Потолочные. Работа аналогична предыдущей, смола не вытечет из отверстий, потому что она вязкая.

Наносим последний слой

Ремонтируемый участок покрывается изолирующим или декоративным слоем.

Ремонтируемый участок покрывается изолирующим или декоративным слоем.

Когда заливка будет закончена, отсоедините трубки, пакеры закройте специальными пробками. Отреставрированное место нужно закрыть пленкой, ее не снимают до полного застывания состава (от пары дней до недели).

После того, как пленка будет снята, наносят изолирующий или декоративный слой – он скроет следы ремонта.

Тонкости гидроизоляционной работы

Если ваша цель – гидроизолировать объект, работу следует проводить в два этапа:

  1. Сперва закачайте в трещины полиуретан – он перекроет доступ влаге, образуя пористую структуру.
  2. Подайте через пакеры эпоксидную смолу, когда полиуретан застынет – она заполнит пустоту, полиуретановые поры, таким образом структура станет прочной и целостной.

Цена вопроса

Стоимость материалов колеблется, зависит от производителя, сырьевого качества и других факторов. Однако посчитать примерно можно.

Итак, минимальная розничная цена килограмма смолы 800 р., пакер стоит 50 р. (чем больше размеры, тем дороже). Защитная лента обойдется примерно 400 р. за рулон (цена зависит от ширины и длины). Таким образом, минимальная стоимость технологий инъектирования 1250 рублей.

Вывод

На выбор способа инъектирования напрямую влияет то, каким образом предполагается эксплуатировать конструкцию, причины разрушения. Только проанализировав все нюансы, вы сможете выстроить правильную тактику решения проблемы, выбрать материал и схему инъектирования.

Цементный состав для инъекций

Покрытие свежеуложенного бетона битумными материалами с целью сохранения воды, введенной при затворении и необходимой для гидратации цемента в бетоне, применил инж. Парчук в 938—39 гг.1. Свежеуложенная наклонная бетонная облицовка деривационного канала, толщиной 12—20 см, покрывалась слоем вязкой нефти. До покрытия нефтью бетон выдерживался 3—4 часа под влажными щитами, пока он не схватывался настолько, битумный состав можно было наносить без повреждения поверхности бетона.

Нефть небольшими порциями выливалась на середину верхней части ленты бетонной облицовки, а затем сгонялась к низу и бокам щетками, сделанными из мешковины или рогожи. Расход нефти на покрытие 1 м2 поверхности бетона составлял 600—700 г.

Для более удобного нанесения нефти при пониженных температурах, когда ее вязкость возрастает, применялось разжижение нефти керосином, который вводился в количестве 10—15% повесу.

Образцы, покрытые нефтью, в течение первые 3 суток совершенно не теряли в весе. Затем, по мере высыхания битумного состава и, возможно, нарушения целостности пленки, было замечено незначительное испарение воды; за 8 суток общая потеря воды составила не более 21% (1,6% от веса образца).

Как установили исследования, эту потерю воды можно значительно снизить, если нанести второй слой нефти при температуре окружающей среды выше 25°.

На рис. 1 показаны кривые, выражающие потери воды от испарения для бетона без ухода и при уходе по методу инж. Пар-чука. Из графика видно, что самое интенсивное испарение воды происходило в первые четыре часа; за это время испарялось 42% общего количества введенной в бетон воды. Таким образом, своим методом нефтевания инж. Парчук сохранил от испарения только 54%—42% = 12% воды, а основное ее количество 42%—17% = 25% было сохранено в бетоне трудоемким, хотя и непродолжительным уходом за бетоном путем укрытия свежеуложенного бетона щитами из двуслойного влажного бердана.

Попытки применения холодной огрунтовки свежеуложенного бетона и устройства по нему оклеечной гидроизоляции встречались и раньше. Так например, в 1934 г., при гидроизоляции со-свежеуложен-

бетона и цементного раствора и для пропитки поверхности тонкой было предложено использовать явление вакуума, разевающегося во время схватывания цемента.

Как известно, в системе «цемент + вода» за первые сутки твер-ения происходит изменение пластичности, а также нарастание прочности и изменение объема как абсолютного’, т. е. системы «цемент + вода», так и кажущегося, т. е. объема, занимаемого цементным раствором. Эти изменения возникают в результате сложных физико-химических коллоидных процессов, под влиянием’ которых конгломерат одних определенных минеральных соединений превращается в конгломерат гид-ратных соединений, имеющих другую структуру и новые физические свойства-

Читайте так же:
Производство цемента среднее предприятие

Уменьшение абсолютного объема системы «цемент+вода» обнаруживалось и отмечалось рядом исследователей.

Процесс гидратации цемента (при В/Ц—0,65) в первые 24 часа с момента затворения происходит так интенсивно, что в этот период с цементом химически связывается 50 и более процентов воды, участвующей в гидратации в течение 28 дней. Из этою можно сделать вывод, что физико-химические процессы особенно сильно влияют на физические свойства бетона именно в этот период твердения.

В первые часы затворения бетона, в зависимости от водоудер-живающей способности смеси при избытке затворенной воды, эта вода стремится отделиться от бетона. Затем начинается бурное поглощение свободной воды бетоном, которое, постепенно затухая, продолжается 4—5 дней.

На рис. 2 показана кривая, выражающая выделение и поглощение воды свежим бетоном, а на рис. 3 — график развития пустот в порах цементного камня.

Исследованиями установлено, что поглощение воды бетоном является следствием уменьшения абсолютного объема при переходе г; процессе твердения системы «цемент – свободная вода» в систему «цемент + связанная вода». Уменьшение абсолютного °оъема системы «цемент + вода» по мере гидратации вызывает отсасывание воды из капилляров, вследствие чего в них образу-ется вакуум.

Указанное положение было подтверждено на опыте определения всасывания воды бетоном в период схватывания и твердения.

Подъем ртути в трубке сначала шел интенсивно, затем замедлялся и так продолжался в течение нескольких дней. Как видно из рис. 4, максимальная величина всасывания была равна 39 см ртутного столба. После этого, по мере твердения и высыхания бетона, столбик ртути падал и через 17 дней почти исчезал.

При повторении опыта, с покрытием свободной поверхности бетона между воронкой и стенками сосуда битумом, вакуум или «всасывающий эффект» развивался в таком же объеме.

Известно, что битумы являются пластично-вязкими материалами в определенном интервале температур, и оклеивание битума с бетоном или любой поверхностью, с которой возможно сцепление-(адгезия) битума, зависит от температуры, давления и времени.

При расплавленных битумах для достижения склеивания при минимальной продолжительности соприкасания склеиваемых материалов не требуется почти никакого давления. Однако с понижением температуры битума для обеспечения склейки необходимо приложить давление в течение достаточно’ продолжительного времени.

При опытах с накладыванием пластинки битума на поверхность свежеуложенного бетона или с окраской горячим битумом поверхности свежего бетона в обоих случаях битум под действием развивающегося вакуума прочно склеивался с поверхностью бетона. При этом на 14-й день силы сцепления достигали 4,5— 5,4 кг)см2 и не уменьшались с течением времени.

Проведенные опыты показали, что расплавленный или твердый чистый битум, а также битум, смешанный с песком в количестве,, превышающем объем пустот в песке, способен сцепляться с влажной поверхностью свежего бетона. Эффект сцепления при этом зависит от возраста бетона: в течение первых 2—3 часов после затворения способность сцепления наибольшая, затем, — по мере увеличения возраста бетона,—падает, а по истечении 24 часов — практически не наблюдается.

При нанесении слоя битумного раствора на поверхность свежеуложенного бетона происходит инъекция раствора в бетон на глубину 2—6 мм.

В . 1939 г. проф. П. В. Трубниковым и инж. Юдовичем при гидроизоляции фундаментов Дворца Советов, а также нами при устройстве опытных кровель на заводе в г. Краматорске была успешно применена огрунтовка свежеуложенного’ бетона и цементного раствора. При этом практически, на производстве, была установлена способность огрунтованного бетона и раствора прочно склеиваться с горячей битумной мастикой.

Ниже описывается рекомендуемый порядок изоляции свободной поверхности бетона.

По окончании бетонирования, когда бетон начал схватываться и с его поверхности исчезла лишняя вода, поверхность бетона огрунтовывается холодной грунтовкой. В случае образования на поверхности бетона пленки цементного молока, эта пленка удаляется проволочной щеткой, и вся поверхность заглаживается деревянным полутерком. После такой подготовки поверхность бетона покрывается слоем битумного раствора, изготовленного на месте (например, раствора из 40—60% битума и 60—40% мед-

Членно испаряющегося растворителя). Через 8—12 часов раствор впитывается в бетон, частично испаряется, и на поверхности бетона остается прочно к ней прилипший тонкий и плотный слой битума.

Разрез бетона показывает, что нанесенный подобным образом раствор битума впитывается даже в очень плотный бетон, на глубину 1—2 мм.

Битумный раствор можно наносить при любой погоде, которая имеет значение только для свежего бетона. Дальнейшее покрытие поверхности производится обычным способом.

При устройстве гидроизоляции в зажатой конструкции также используется появление в бетоне «всасывающего эффекта», ж> в этом случае сначала устраивается защитная стенка, на нее на клеивается многослойная гидроизоляция, затем ее последний слой окрашивается битумом и, наконец, производится бетонирование конструкции. Действие «всасывающего эффекта» проявляется меж ду окрасочным слоем гидроизоляции и свежеуложенным бетоном, благодаря чему гидроизоляционный ковер прочно приклеивается к поверхности бетона.

Отдельными исследованиями, проведенными в различное время нами, а также канд. техн. наук Митгарцем и инж. Паниным, было установлено влияние растворителя битума на качество пропитки, вызванной действием «всасывающего эффекта». Так, при растворении битума бензином или керосином происходит селективное впитывание битумного раствора в цементный раствор, что легко обнаруживается по цвету пропитанной части. Оказывается, что растворители, которые не пептизируют асфальтов битума, дают пропитку светлого! цвета. К таким* растворителям можно отнести бензин и керосин. А бензол и зеленое масли; являясь растворителями, состоящими из углеводородов ароматического ряда, способны эффективно пептизировать асфальтены битумов и дают пропитку интенсивно черного цвета.

В лаборатории кровельных и гидроизоляционных работ ЦНИПС нами была проведена проверка появления «всасывающего эффекта» в цементных растворах при применении зеленого масла в качестве растворителя битумов. Эта проверка показала полную целесообразность обработки свежеуложенного цементного раствора холодной грунтовкой состава 40—50% битума марки V и 60—50% зеленого масла — глубина пропитки поверхности цементного раствора грунтовкой достигала 6 мм, при интенсивно-черной окраске пропитанной части. Данный способ обработки, названный «методом глубокой инъекции битума в поверхность цементного раствора», был в дальнейшем с успехом применен на ряде строек при устройстве оснований из цементного раствора под рулонный кровельный ковер.

В более поздних исследованиях этого вопроса, выполненных в лабораториях строительств и в НИИ по строительству Министерства строительства предприятий машиностроения, при участии инженеров Панина и Ларионова, было обнаружено, что под действием «всасывающего эффекта» глубина битумной инъекции в цементный раствор бывает различна.

Через 2—3 дня после изготовления образцов форма разбиралась, образцы извлекались и раскалывались, затем по изломуоп-ределялась средняя глубина инъекции битума в поверхность образца.

В 1944 г. на строительстве одного завода в г. Москве при устройстве кровельного покрытия был применен метод глубокой битумной инъекции в цементный раствор. В табл. 28 приведены результаты испытаний по определению глубины пропитки холодной грунтовкой применявшегося там цементного раствора состава 1 : 3, на цементе марки «300», с мелкозернистым речным песком, при водоцементном факторе В/Ц = 0,7. Цементный раствор укладывался вручную под рейку, при температуре окружающей среды 20°. Начало схватывания цемента — через 4 часа, конец схватывания — через 9 часов после затворения. Холодная грунтовка имела состав 50% битума марки V и 50% зеленого масла первого завода.

Читайте так же:
Состав нормы цементные растворы

Результаты испытаний по определению глубины пропитки грунтовкой при различном песке, водоцементном факторе и составе грунтовки графически показаны на рис. 6.

Определение зависимости глубины пропитки холодной грунтовкой от водоцементного фактора и способа укладки цементного раствора было- проведено в лаборатории гидроизоляции НИИ по строительству Минмашстроя при следующих условиях: цементный раствор состава 1 : 3 из цемента марки «300»; начало схватывания цемента—i через 3 ч. 10 м., конец схватывания — через 8 ч.; температура окружающей среды 15°. Песок речной москворецкий, холодная грунтовка состава 40% битума марки V и 60% керосина. Результаты испытаний приведены в табл. 30 и. графически показаны на рис. 54.

Одновременно в том же научно-исследовательском институте было проведено определение зависимости глубины пропитки бетона от его состава, водоцементного фактора и способа укладки, при следующих условиях: цемент марки «300» с началом, схватывания через 3 часа 10 мин. и концом схватывания через 8 час.;

температура окружающей среды 15°, песок речной москворецкий; щебень-извсстняк; толщина образцов бетона — 3 см, состав холодной грунтовки — 40% битума марки V и 60% керосина.

Проявление «всасывающего эффекта» в цементных растворах и бетонах при нанесении холодной грунтовки на их поверхность различно.

Наибольший «всасывающий эффект» соответствует периоду схватывания цемента, причем величина «всасывающего эффекта» остается приблизительно одинаковой в течение всего периода схватывания. Наибольшая глубина пропитки раствора или бетона получается при нанесении грунтовки в момент начала схватывания цемента.

Величина «всасывающего эффекта», определяемая глубиной пропитки цементного раствора или бетона холодной грунтовкой, в большой степени зависит от водоцементного фактора, причем при его уменьшении глубина пропитки получается больше.

Температура окружающей среды оказывает существенное влияние на величину «всасывающего эффекта»; чем выше температура окружающей среды, тем раньше проявляется и быстрее исчезает «всасывающий эффект». Это вполне отвечает зависимости схватывания цемента от температуры окружающей среды. С другой стороны, температура оказывает влияние и на вязкость холодной грунтовки, повышающуюся при понижении температуры, вследствие чего грунтовка не может глубоко проникать в тонкие капилляры цементного раствора. Наоборот, при повышенных температурах холодные грунтовки становятся более подвижными и легко проникают в капилляры.

Глубина пропитки цементного раствора или бетона зависит от характера растворителя и состава холодной грунтовки. При прочих равных условиях холодные грунтовки, изготовленные на быстролетучих растворителях, пропитывают раствор или бетон на меньшую глубину, чем холодные грунтовки на медленно испаряющихся растворителях.

Для приготовления холодных грунтовок лучшими являются растворители с преобладанием углеводородов ароматического характера. Представителем таких растворителей является зеленое масло, при котором растворение битума получается гомогенное, характеризуемое интенсивно-черной окраской пропитанной части цементного раствора.

Растворы битума в зеленом масле имеют незначительную вязкость.

Способ укладки цементного раствора или бетона существенно влияет на глубину битумной инъекции в раствор или бетон. В случае применения вибраторов для укладки раствора или бетона создаются более благоприятные условия для проявления действия «всасывающего эффекта» в период схватывания цемента.

MAPEGROUT COMPACT

Mapegrout Compact это предварительно смешанный продукт на основе цемента, специальных гидравлических вяжущих (с высокой химической стойкостью и пуццолановой активностью) и добавок, изготовленный в соответствии с формулой, разработанной в лабораториях MAPEI.
После смешивания с водой, особые компоненты Mapegrout Compact придают продукту очень высокую когезию и устойчивость к размывающему воздействию воды, даже под давлением.
После добавления воды, в соответствии с количеством, указанном в Техническом описании продукта, Mapegrout Compact становится продуктом, характеризующимся высокими перекачивающими свойствами, без риска забивания шлангов.
После смешивания, раствор постоянно набирает механическую прочность и, через 28 дней, достигает более 10 Н/мм² прочности на сжатие.
В результате раствор характеризуется:

  • отсутствием вымывания цемента и других мелких частиц;
  • высокой когезией;
  • высокой перекачиваемостью;
  • объемной стабильностью и отсутствием расслоения;
  • постоянным набором механической прочности;
  • высокой степенью уплотнения.

Mapegrout Compact это устойчивый к размыванию цементный раствор. Поэтому, он специально разработан для:

  • ремонта подводного бетона;
  • заполнения межтрубного пространства за бетонной обделкой в туннелях, прокладываемых при помощи тоннелепроходческой машины (вторая заливка), даже при наличии подземной текущей воды или воды под давлением.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

Приготовление продукта
Mapegrout Compact это предварительно смешанный, готовый к применению продукт. Перед применением, его необходимо смешать только с водой.
Количество добавляемой воды составляет 30% по весу относительно веса сухой смеси. Поэтому, на каждый 20 кг мешок Mapegrout Compact необходимо добавлять 6 литров воды.
Настоятельно рекомендуется не изменять рекомендуемое количество воды. Это приведет к изменению всех уже указанных свойств продукта.
Перемешайте раствор в течение нескольких минут до получения однородного продукта без комков.
Нанесение продукта
Смесь можно перекачивать при помощи традиционного оборудования для бетона, обычно используемого на строительных площадках.
Для оценки наиболее правильно способа нанесения Mapegrout Compact, обратитесь в Отдел Технической поддержки.
Очистка
Вследствие высокой когезии, продукт очень сильно налипает на миксеры и другое оборудование, используемой для перекачивания. Поэтому рекомендуется производить их очистку до затвердевания продукта. После отверждения, очистка очень затруднена и может производиться только механическим путем.

Расход Mapegrout Compact составляет приблизительно 1,32 кг продукта на 1 дм³(литр) заполняемого пространства.

Mapegrout Compact поставляется в 20 кг мешках.

Хранить Mapegrout Compact в течение максимум 12 месяцев в закрытом, сухом месте в оригинальной упаковке. Беречь от замораживания.
Продукт соответствует условиям Приложения XVII к Норме (ЕС) №1907/2006 (Регистрация, оценка, разрешение и ограничение химических веществ), параграф 47.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ И ПРИМЕНЕНИИ

Mapegrout Compact содержит цемент, который при контакте с потом и другими слизистыми оболочками телесной влагой вызывает раздражающую щелочную реакцию и аллергическую реакцию у предрасположенных к этому людей. Используйте защитные перчатки и очки.
Более подробная информация содержится в последней версии Паспорта Безопасности материала.
ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Содержащиеся в настоящем руководстве указания и рекомендации отражают всю глубину нашего опыта по работе с данным материалом, но при этом их следует рассматривать лишь как общие указания, подлежащие уточнению на практическом опыте. Поэтому, прежде чем широко применять материал для определенной цели, следует проверить его на адекватность, предусмотренному виду употребления, принимая на себя всю полноту ответственности за последствия, связанные с применением этого материала.

Инъекционная гидроизоляция по низким ценам – особенности применения

Сегодня под понятием «инъекционная гидроизоляция» может пониматься очень широкая область гидроизоляционных работ.

Причем часто происходит подмена понятий или обычная путаница.

Цель этой статьи — не истина в последней инстанции, а наше представление об этом достаточно популярном, в настоящее время, понятии, которое мы хотим донести до Вас, исходя из конкретного примера: наличие материалов для инъекционной гидроизоляции в линейке материалов гидроизоляционной системы ПЕНЕТРОН.

Читайте так же:
Пылесос для уборки цементной пыли

Для начала немного разберемся в терминах, чтобы нам самим не допускать подмены понятий или путаницы.

Гидроизоляция — последовательность мероприятий с применением специальных строительных материалов, целью которых является недопущение контакта с конкретной строительной конструкцией или недопущении проникновения воды внутрь строительного сооружения.

Виды гидроизоляции

  1. Оклеечная гидроизоляция — гидроизоляция, которая осуществляется путем наклеивания (прилипания) водонепроницаемого покрытия на поверхность защищенной конструкции.
    Примером является гидроизоляция с применением рулонных материалов на битумной основе, которая прилипает к поверхности бетонной конструкции с помощью расплавленного битума или с помощью битумного клея (битумных мастик).
  2. Обмазочная гидроизоляция, которая осуществляется путем нанесения (обмазывания) различных составов, битумным, битумно-полимерным, полимерным составом на бетонную поверхность, которые после застывания образуют водонепроницаемое покрытие. Примерами являются: гудрон, битумные и полимерно-битумные мастики.
  3. Штукатурная (или бронирующая) гидроизоляция — гидроизоляция, которая осуществляется путем нанесения на бетонную поверхность различных материалов на цементной основе с различными уплотняющими добавками, которые образуют плотную водонепроницаемую цементную «корку».
  4. Мембранная гидроизоляция — крепление к бетонной поверхности тонких рулонов или листов из различных полимерных составов, которые образуют на бетонной поверхности водонепроницаемую пленку (мембрану).

Все вышеперечисленные виды гидроизоляции объединяют следующие недостатки:

  • все они образуют водонепроницаемое покрытие на поверхности бетона
  • за исключением штукатурной гидроизоляции все они требуют устройство защитного покрытия от механического повреждения
  • в случае механического повреждения или разрушения целостности созданного с их помощью гидроизоляционного покрытия, бетонная конструкция становится беззащитной для воздействия воды
  • для предотвращения контакта или проникновения воды в бетонную конструкцию все вышеуказанные виды гидроизоляции могут применяться только на этапе строительства, так как они наносятся только с наружной стороны защищаемой конструкции, образуя гидроизоляционное покрытие на бетонной конструкции со стороны грунта (для подземных сооружений) или воды (для сооружений, которые в процессе эксплуатации контактируют с водой)
  • при проникновении воды внутрь помещения для восстановления гидроизоляции вышеуказанных видов требуется полная откопка сооружения, создание нового гидроизоляционного покрытия и обратная засыпка котлована.

Проникающая и инъекционная гидроизоляция: купить и обеспечить водонепроницаемость бетона

Следующие виды гидроизоляции принципиально отличаются от перечисленных выше, так как они по-разному меняют внутреннюю структуру бетонной конструкции, превращая сам бетон в водонепроницаемую среду.

Эти виды гидроизоляции можно разделить на следующие категории:

1. Проникающая (пенетрирующая) гидроизоляция:

Принцип действия этой гидроизоляции обусловлен особым химическим составом гидроизоляционного материала проникающего действия и способом «доставки» этих особых химических компонентов внутрь бетонного массива с последующим изменением структурного состава, придавая конструкции свойство водонепроницаемости.

Второе название этого вида гидроизоляции — пенетрирующая, неслучайно.

Так этот вид гидроизоляции стали называть по названию компании, которая 50 лет назад первой стала производить гидроизоляционные материалы проникающего действия — ПЕНЕТРОН.

А когда эти материалы стали с каждым годом завоевывать всё большую и большую популярность, то эти материалы, а потом и вид гидроизоляции стали называть «пенетрирующей».

2. Нагнетающая, или инъекционная гидроизоляция, цена на которую, к слову, довольно невысока:

Для выполнения гидроизоляционных работ по технологии инъекционной гидроизоляции требуется специальное оборудование, так как в отличие от проникающей гидроизоляции (когда гидроизоляционный материал проникающего действия «ПЕНЕТРОН» проникает внутрь бетона в результате физических процессов, а водонепроницаемость придается бетону на всю толщину бетон в результате химических процессов)
инъекционные материалы нагнетаются внутрь бетона под давлением специальными насосами.

Кроме того, инъекционные материалы, в отличие от материала проникающего действия не являются химически подобными бетону, обычно, это полимерные составы, которые из-за своего начального вязкотекучего состояния именуются инъекционными смолами.

Поскольку инъекционные смолы имеют гораздо большую вязкость, чем вода, то они не могут заполнять капилляры бетона, поэтому инъекции бетона, как правило, представляют собой работы по гидроизоляции трещин, образовавшихся во время эксплуатации.
Инъекционная смола, например, при проникновении в трещины пола или стен превращается в твердое состояние, надежно гидроизолируя статичные трещины, то есть не подверженные деформации.

Но, зачастую, трещины в бетоне образуются в тех местах, в которых происходят периодические деформации бетона.

Для трещин в таких местах характерно изменение во времени ширины их раскрытия.

Их называют динамическими, и для их гидроизоляции используется инъекционная смола, которая после попадания в пол или стены образует эластичное заполнение полости трещины, позволяющее обеспечивать гидроизоляцию при изменении ширины раскрытия трещины.

Если же из трещины, полость которой необходимо заполнить инъекционным материалом, льется вода, то перед применением инъекционной гидроизоляции необходимо осуществить остановку этой течи.

Для этого осуществляется инъекция в бетон таким образом, чтобы попасть в трещину как можно ближе к наружной стороне бетонной конструкции.

В этом случае используется инъекционная смола, которая является гидроактивной, т.е. которая при контакте с водой начинает очень быстро увеличиваться в объеме, заполняя трещину, тем самым препятствуя поступлению воды . После того, как вода перестанет поступать , полость заполняется инъекционной смолой, которая создает долговечную гидроизоляцию полости.

Инъекционные смолы, входящие в линейку материалов гидроизоляционной системы ПЕНЕТРОН, являются эффективными материалами для создания гидроизоляции трещин, возникших в процессе эксплуатации бетонных конструкций методом инъекции (нагнетания) в бетон. Купить инъекционную гидроизоляцию вы можете в компании «Пенетрон-Москва».

Материалы для создания инъекционной гидроизоляции

ПЕНЕСПЛИТСИЛ

Двухкомпонентная полиуретановая смола для инъекций в сухие и влажные трещины, включая подвижные. Время полимеризации — 40 мин. Назначение: герметизация статичных и подвижных трещин, отсечка капиллярного подъема влаги.

Низкая вязкость, что позволяет герметизировать трещины шириной раскрытия от 0,15 мм; Высокая адгезия к бетону, металлу и пластику; Продукты реакции смолы стойки к воздействию кислот, щелочей и микроорганизмов.

Металл.канистры 19,2 кг + 22,8 кг

46 872,00

ПЕНЕПУРФОМ

Двухкомпонентная гидроактивная полиуретановая смола, которая при контакте с водой вспенивается и образует водонепроницаемую пену. Назначение: остановка напорных течей через трещины. Существует три разновидности материала, различающиеся временем полимеризации:

1. ПенеПурФом Н — 5 мин. 2. ПенеПурФом НР — 3 мин.

Низкая вязкость, благодаря которой, материал проникает в трещины шириной раскрытия от 0,15 мм; Возможность герметизации трещин и швов, через которые обильно фильтруется вода; Возможность выбора необходимого типа материала, в зависимости от интенсивности фильтрации воды.

Металл.канистры 20 кг + 24 кг

36 212,00

3. ПенеПурФом Р — 1,5 мин.

36 617,00

ПЕНЕПУРФОМ 65

Однокомпонентный, гидроактивный, инъекционный материал на основе полиуретановых смол. При контакте с водой вспенивается, образуя водонепроницаемую жесткую пену. Назначение: остановка напорных течей через статичные трещины в бетонных, кирпичных и каменных конструкциях.

Возможность регулирования времени полимеризации с помощью катализатора; Возможность герметизации трещин и швов, через которые обильно фильтруется вода; Возможность проводить эффективное заполнение пустот и уплотнение грунта за конструкцией, благодаря низкой вязкости и большому увеличению объема смолы (65 раз).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector