Применение инъекционных гидроактивных полиуретанов в подземном строительстве

Инъекционные пенорастворы на основе высокомолекулярных соединений начали разрабатываться в связи с быстрым развитием химии полимеров и появлением новых строительных материалов и использоваться за рубежом с начала 70-х годов для крепления подземных выработок (США, Япония, Германия). В России инъекционные полимерные композиции получили распространение только в начале XXI века.

Из пенорастворов наибольшей популярностью для гидроизоляции конструкций, укрепления пород и грунтов пользуются растворы на основе полиизоцианатов (полиуретаны), в меньшей степени используются растворы эпоксидных смол.

Основными производителями инъекционных гидроактивных систем в Европе являются следующие компании: Minova (CarboCrackSeal, CarboStop), Webac, Sika (Sikadur), De Neef.

В связи с тем, что большинство импортных систем являются двухкомпонентными и трех-компонентными, это создает известные неудобства, такие как: дорогое нагнетательное и инъекционное оборудование, сложность хранения и отгрузки. К настоящему времени в РФ разработаны и нашли широкое применение одноком-понентные гидроактивные полиуретановые системы.

Однокомпонентные гидроактивные полиуретановые системы представляют собой продукты на основе гидрофильных преполимеров В результате реакции с водой или обводненными материалами образуется гель. Отверждение происходит при значительном избытке воды и сопровождается ее физическим и химическим связыванием.

Так, при отвердении увлажненного песка получается искусственный камень, прочность которого зависит от массовой доли полимера. Затвердевший раствор представляет собой эластичный материал, не образующий трещин при выемке грунта в зоне упрочнения или при землетрясении, то есть материал сейсмостойкий

Применение гидроактивных полиуретанов позволяет выполнять работы по гидроизоляции бетонных и железобетонных строительных конструкций, мостов, тоннелей, водонасыщенных грунтов, пород в условиях всех типов атмосфер по ГОСТ 15.150 и всех групп эксплуатации по ГОСТ 9.104.

Эти составы эффективны для гидроизоляции сооружений, подверженных постоянным вибрациям или периодическим подвижкам конструкции. За счет эластичности композита не происходит нарушения его структуры и связи со стенками трещин, что обеспечивает надежную гидроизоляцию сооружения.

Целью применения инъекционных композиций является: остановка притоков воды даже под высоким давлением, изоляция методом экрана; ремонт поврежденных мембран, деформационных и рабочих швов в тоннельном строительстве, нагнетание в трещины для санирования бетонных конструкций, укрепление мелкозернистых грунтов.

Гидроактивные полиуретаны обладают отличной адгезией к сухим и влажным бетонным поверхностям, хорошим сопротивлением разрыву Низкая температура стеклования позволяет применять их во всех климатических зонах

Значительное увеличение межремонтных сроков, технологичность материалов, продление срока службы мостовых и тоннельных конструкций дает возможность рекомендовать инъекционные гидроактивные полиуретаны для выполнения работ на наиболее ответственных участках в дорожном строительстве. В случае применения инъекционных составов для водо-изоляции и укрепления грунтов при проходке в тоннельном строительстве сроки выполнения работ сокращаются многократно по сравнению с традиционными методами (замораживание, цементация и т.д.).

Экономический эффект от применения одно-компонентных гидроактивных полиуретанов основан на следующем:

1. Незначительные транспортные расходы и объем перекачиваемого раствора, то есть нет необходимости в дорогостоящем смесительном и нагнетательном оборудовании. Например, для связывания 1 м3 обводненного песка необходимо от 5 до 30 кг однокомпонентного полиуретана (в зависимости от марки состава и типа грунта).

2. Регулирование сроков схватывания, что немаловажно при значительном водопритоке и низких температурах.

3. Закрепление всех типов грунтов (пески, глины и т.д.).

4. Возможность регулирования радиуса закрепления.