Инъекционная гидроизоляция

Инъектирование – это универсальный метод гидроизоляции, применяемый для защиты от влаги самых разных конструкций.

Принцип действия: водонепроницаемые реагенты в жидком виде подаются в обрабатываемый объект под давлением. Все поры, пустоты, трещины, швы будут заполнены гидроизолирующим составом, который почти сразу становится неотъемлемой частью самой конструкции. Материал заполняет все полости внутри и застывает, в результате чего все каналы попадания оказываются заблокированными – это касается как капиллярной влаги, так и проникновения воды снаружи. Существует несколько вариаций технологии с применением разных устройств и материалов, но принцип остается тем же.

Инъекционная гидроизоляция используется при строительстве, ремонте, восстановлении, реконструкции широкого спектра объектов. После ее проведения обработанная конструкция или поверхность перестает пропускать влагу, а также приобретает дополнительную прочность. На эстетическую составляющую гидроизоляция инъектированием никак не влияет, это исключительно функциональная процедура; ее проведение может сочетаться с любыми типами отделки и ремонта.

Описание технологии

Для проведения инъекционная гидроизоляция требуется базовый набор инструментов:

• Перфоратор, с помощью которого будут просверлены отверстия для подачи гидроизолирующего состава;
• Устройство, с помощью которого жидкие реагенты будут под давлением подаваться в подготовленные отверстия.

Чтобы обеспечить качественную гидроизоляцию для строительной конструкции, нужно создать достаточное количество специальных отверстий — шпуров. Эти отверстия нужны для того, чтобы вставить и зафиксировать пакеры — трубчатые элементы, выполненные из металла или пластика.

Пакеры обеспечивают удобство подачи реагента внутрь обрабатываемого объекта. Состав вводится с помощью специальных устройств — это могут быть ручные, электро или пневмонасосы.

В некоторых случаях целесообразно проведение процедуры инъектирования для укрепления почвы снаружи.

Процедура выглядит так: в стенах или полах фундамента создаются отверстия, пронизывающие поверхности насквозь, и в них подаётся жидкая гидроизоляция. После застывания состав крепко фиксирует грунт, не давая ему двигаться. а также повышая его повышая его устойчивость к воздействию влаги. В результате фундамент становится более прочным плотным и надёжным.

Сферы применения

Технология активно применятся при выполнении следующих работ:

• Ремонт трещин в фундаментах, причем эти трещины могут быть как сухими, так и мокрыми – наличие некоторого количества влаги не станет препятствием для проведения инъекционной гидроизоляции.
• Устранение течей;
• Герметизация швов в железобетонных объектах – например, цоколей, подвалов, парковок, фундаментов и пр. С помощью инъектирования герметизируются и рабочие, и деформационные швы.
• Укрепление и ремонт кирпичных, каменных сооружений.
• Восстановление внешних влагозащитных мембран в стенках фундаментов, заглубленных в грунт.
• Укрепление почвы, прилегающей к стенкам и полам фундаментов;
• Создание или ремонт гидроизоляции отсечного типа.

Применяемые материалы

Все реагенты, используемые при проведении инъекционной гидроизоляции, можно разделить на две категории:

• На основе минеральных компонентов;
• На основе полимерных компонентов.

Минеральные составы обеспечивают максимально качественный и надежный ремонт. Они применяются в случаях, когда нужно выполнить жесткую заделку трещин, ширина которых оставляет более 0,25 мм. Также регенты на основе минеральных компонентов используются для заполнения полостей в кирпичной кладке, бетоне фундаментов. Эти составы отлично работают практически со всеми стройматериалами, единственное ограничение касается температуры окружающей среды – она должна составлять не менее + 5 °С. Применение минеральных составов при инъекционной гидроизоляции обладает еще одним преимуществом – арматура получает защиту от коррозии.

Полимерные составы, или эластомеры, предназначены для использования в сухой или лажной среде. Их можно применять даже в том случае, если есть ощутимый водный напор – это не помешает провести инъекционную гидроизоляцию. Температура окружающей среды должна быть не менее + 2 °С. Такая гидроизоляция будет надежной, безопасной и долговечной.

Гидроактивные пены

В эту категорию входят полиуретановые смолы, состоящие из одного активного компонента. Пенообразование происходит очень быстро, состав примерно в 30 раз увеличивается в объеме при контакте с водой – материал твердеет, и в результате формируется мелкопористая вспененная масса с закрытыми ячейками.

Такие пены гидроактивного типа удобно применять для ремонта течей, в которых есть напор воды; а также для герметизации трещин при наличии влаги, гидравлической изоляции трещин, швов и пустот в конструкциях с динамическими нагрузками, ликвидации капиллярного поступления воды через стройматериалы.

Полиуретановые смолы

Это уже двухкомпонентные составы (в отличие от однокомпонентных пен), применяемее для ремонта и заделки трещин, ширина которых составляет не более 0,3 мм.

Полиуретановые смолы прекрасно работают с большинством строительных материалов, легко проникая в их поры. Конструкции, отремонтированные с использованием этих реагентов, получаются прочными и устойчивыми к деформациям; внешнее воздействие химикатов не повлияет на эксплуатационные свойства объекта.

Важной характеристикой этих смол является их эластичность – благодаря этому отремонтированные сооружения легко выдерживают деформацию. Реагенты из данной категории используются для заделки трещин и швов в железобетонных сооружениях.

Эпоксидные смолы

Это двухкомпонентные составы, которые используются для заполнения полостей в железобетонных фундаментах, кирпичных и каменных кладках.

Эпоксидные смолы эффективны для жесткой заделки сухих и влажных трещин, ширина которых составляет более 0,1 мм.

При использовании этих материалов нужно помнить о двух ограничениях – следует избегать контакта с водой, а также температура воздуха в момент отвердения должна составлять не меньше + 8 °С.

Преимущества эпоксидных смол в инъекционной гидроизоляции:

• Высокая прочность;
• Малая вязкость;
• Устойчивость к химикатам;
• Отличная проникающая способность;
• Высокая адгезия почти со всеми стройматериалами;
• Простота применения;
• Возможность обработки поверхностей и объектов при наличии влаги.

Акрилатные гели

Они изготавливаются на базе эфиров акриловой кислоты – такие материалы при контакте с влагой формируют очень прочные соединения, которые служат десятилетиями. Применяются для гидроизоляции бетонных фундаментов, кирпичных и каменных кладок, а также сооружения из других строительных материалов.

Акрилатные гели для инъекционной гидроизоляции характеризуются высоким уровнем эластичности, они без проблем проникают в трещины шириной до 0,05 мм. Объекты, отремонтированные с помощью таких гелей, способны выдерживать большие динамические нагрузки – при этом им не страшна усадка или набухание, которое может произойти при высокой влажности. Срок гелеобразования у акрилатных составов достаточно короткий, причем его можно регулировать при помощи создания подходящих условий (корректировки режимов температуры и влажности).

Применение акрилатных гелей: повышение плотности и прочности грунтов снаружи, герметизация кладок большого размера, герметизация деформационных швов, гидроизоляция фундаментов, предотвращение капиллярного просачивания воды.

Силикаты

Эти составы представляют собой растворы смол на силиконовой основе — они выглядят как бесцветные прозрачные жидкости. Применяются для гидроизоляции на объектах, где высок риск капиллярного проникновения и движения влаги.

Силикаты обладают устойчивостью к щелочам, входящим в состав цементов. Они отлично подходят для создания гидроизоляции и укрепления слабых, рыхлых кладок, а также их оснований.

Микроцементы

Микроцементами называются составы тонкого помола, в которых размер частиц составляет всего 10- 50 мкм. Также в состав микроцементов входят минеральные наполнителей и специальные добавки, которые обеспечивают соединениям высокий уровень эластичности.

Микроцементы применяются для выполнения следующих работ:

• Заделка трещин, швов;
• Ремонт кладки из кирпича и камня, ее укрепление;
• Герметизация швов фундаментов;
• Укрепление почвы;
• Предотвращение капиллярного просачивания влаги;
• Укрепление цементной кладки.

Другие материалы для инъекционной гидроизоляции

Это самые распространенные и широко применяемые составы – они достаточно универсальны и доступны, поэтому применяются чаще всего. Но существуют и иные материалы, применяемые для решения локальных задач:

• Жидкое стекло – используется для упрочнения фундаментов, заполнения полостей и устранения трещин в разных сооружениях;
• Фурфурол – применяется для укрепления основания зданий;
• Полиэфирные смолы – отлично подходят для работы с железобетонными конструкциями;
• Цемент и бентонит – помогают сделать кладки и фундаменты максимально прочными, качественно заполняют большие пустоты.
• Мочевиноформальдегидные смолы – используются в случаях, когда нужно укрепить грунты снаружи здания, усилить фундамент, а также создать водонепроницаемый барьер.

При выборе материалов, компонентов для проведения инъекционной гидроизоляции учитываются следующие факторы:

• Характер повреждений – их причина, размер и другие свойства;
• Нагрузки, которые предстоит выдерживать гидроизоляции – в частности, анализируются гидравлические, химические, механические и температурные воздействия;
• Состояние объекта, степень его износа и склонность/устойчивость к образованию трещин;
• Требования к помещению или объекту по всем параметрам – морозостойкости, водонепроницаемости, пожаробезопасности, влажности и пр.
• Условия проведения работ – в первую очередь, это касается температуры воздуха, а иногда и наличия влаги.

Оборудование для инъектирования

При проведении инъекционной гидроизоляции применяется механический и ручной инструмент, устройства для введения составов; также понадобятся комплектующие и расходники.

• Ручной инструмент: для начала поверхность нужно обследовать с помощью рулеток, нивелиров, уровней. Затем ее готовят к проведению основного этапа работы с помощью молотков, зубил, скребков, щеток, кувалд и пр. Далее, для нанесения составов на подготовленную поверхность используются кисти, валики, шпатели, мастерки и пр.
• Механический инструмент: к нему относятся перфораторы, дрели, болгарки, электрические терки, компрессоры, машины для песокструйных и водоструйных работ.
• Оборудование для введения составов: для ручной обработки используются инъекционные пистолеты, для работы с большими площадями – поршневые или мембранные насосы, с помощью которых внутрь конструкций под высоким давлением поступают реагенты.
• Комплектующие: шланги, муфты, смесители, манометры и пр.
• Расходники: к ним относятся пакеры, или инъекторы – одноразовые трубки, через которые составы проникают в обрабатываемые конструкции.

Типы инъекторов (пакеров)

При выборе инъектора учитываются такие параметры, как материал, толщина, тип строительного сооружения, характер повреждений.

Основные категории инъекторов:

Накладные – они могут быть выполнены из металла или пластика, представляют собой трубку с площадкой на торцевой части. Такой пакер ставится на трещину, которая предварительно уже была обработана герметиком, и закрепляется эпоксидным клеящим составом. Применяются в тех случаях, когда невозможно использовать бурение из-за риска повреждения сооружения.

Пакеры забивного типа – это специальные пластиковые элементы, которые используются для инъекционной гидроизоляции цементных растворов под давлением до 35 бар при небольшом присутствии влаги. Внешне такие инъекторы выглядят как отрезки трубок из пластика с манжетами в виде колец по всей длине, а также обратным внутренним клапаном.

Винтовые – многоразовые пакеры, обладающие подпружиненным обратным клапаном, представляющим собой шарик. Сначала в обрабатываемой конструкции сверлятся технологические отверстия – шпуры, в которые вставляются куски пластиковых трубок. И уже в эти заготовки ввинчиваются сами пакеры, снабженные резьбовыми металлическими наконечниками. Такие инъекторы можно использовать несколько раз, через каждые 3-4 применения просто заменяется шарик и пружина.

Разжимные – это металлические инъекторы, которые выглядят как отрезок трубки. на конце этой трубки расположен уплотнитель из резины и обратный клапан. Когда верхняя часть пакера закручивается, наконечник разжимается и надежно прижимает уплотнитель к боковым стенкам технологического отверстия. Инъекторы разжимного типа имеют стандартные диаметры от 10 до 15 мм разной длины, они выдерживают давление от 100 до 400 бар. Они могут быть снабжены разными головками, в зависимости от типа монтажа – плоскими (надвижными), либо цанговыми (кегельными).

Оборудование для введения реагентов

При проведении инъекционной гидроизоляции используются реагенты с разным количеством компонентов, они подаются под разным давлением и в разных объемах – для того, чтобы подобрать оптимальный режим, нужно использовать подходящий инструмент.

Основные типы оборудования:

1. Ручные механизмы – к ним относятся пистолеты-герметизаторы и специальные шприцы. Ручные механизмы удобны, когда предстоит выполнить заделку трещин длиной до 3000 мм с шириной раскрытия от 0,2 до 3 мм и глубиной 200 — 300 мм. Обычно они применяются для подачи небольшого количества реагента в труднодоступные участки.

Наиболее популярны инъекционные пистолеты-герметизаторы, имеющие сменные картриджи и тубы; вместо них могут использоваться шприцы большого объема. Также к ручным механизмам относятся ручные насосы поршневого типа – обычно это устройства с емкостью бункера в 1 л и производительностью 0,3 — 0,5 л/минуту. Они используются для введения эпоксидных и полиуретановых смол под давлением до 400 бар. Оптимальный вариант для составов, которые долго отвердевают и вводятся через пакеры накладного типа.

Альтернативой поршневым насосам могут стать плунжерные ручные насосы – они отлично работают, когда требуется подача реагента под давлением в диапазоне 100-250 бар.

2. Электронасосы – они могут быть поршневыми или мембранными. Поршневые представляют собой устройства на едином каркасе, оснащенном контейнером для реагента и системой креплений для дрели, отвечающей за осуществление привода. С помощь поршневого насоса состав подается быстро и эффективно — 0,5 — 1 л/мин с напором до 400 бар. При необходимости напор можно регулировать – для этого нужно лишь откорректировать частоту вращения дрели.

Электрические насосы мембранного типа применяются для инъекционной гидроизоляции смолами, составами на водной основе и микроцементами с частицами не крупнее 0,1 мм. Использование такого насоса позволяет подавать реагент в жидком виде с напором до 240 бар объемом до 3 л/мин.

Двухкомпонентные электронасосы – высокопроизводительные, очень эффективные устройства, обеспечивающие точность дозировки и введения. Эти насосы очень хороши именно тем, что в них можно использовать составы с нужными пропорциями; «живучесть» этих составов довольно низкая, поэтому крайне важно, чтобы смесь готовилась и вводилась максимально быстро и точно. Для работы с акрилатными гелями и полиуретановыми смолами применяются пневматические поршневые двухкомпонентные электронасосы; если такое высокое давление не требуется, можно использовать мембранные насосы.

Особенности инъекционной гидроизоляции конструкций разного типа

Первый этап, предшествующий выполнению работ по гидроизоляции – обследование объекта и оценка его состояния. По результатам этой оценки выбирается соответствующая технология, оборудование и материал.

Гидроизоляция трещин при наличии влаги

Зачастую невозможно высушить обрабатываемый участок – например, это касается фундаментов, где почти всегда высокая влажность. Для того, чтобы обеспечить качественную гидроизоляцию повреждений на таких объектах, используют однокомпонентные или двухкомпонентные гиперактивные полиуретановые смолы. Они вводятся при помощи насосов или инъекционных пистолетов через пакеры разжимного типа.

Этапы работы:

• Вдоль всего шва выполняется штроба сечением 3х3 см и обрабатывается ремсоставом из цемента;
• С обеих сторон штробы в шахматном порядке просверливаются отверстия (шпуры), расположенные друг от друга на расстоянии 15-50 см под углом под углом 45° до пересечения с трещиной. При высверливании шпур нужно внимательно относиться к их глубине – чтобы она не превышала 2/3 толщины обрабатываемой конструкции.
• Готовые шпуры нужно продуть с помощью компрессора.
• Далее в отверстия ставятся разжимные пакеры.
• Введение реагента начинается с первого пакера – при этом с соседних инъекторов снимаются обратные клапаны; а затем надеваются снова, когда наполнитель начнет выходить сквозь них.
• После того, как состав будет введен во все инъекторы, через несколько минут процедуру нужно повторить.
• Когда работа закончена, трубки пакеров срезаются и отверстия запечатываются специальной смесью на основе цемента.

Герметизация рабочих швов

Для герметизации рабочих швов применяются двухкомпонентные составы, обладающие высокой эластичностью – например, на этапе бетонирования вертикальных стенок фундаментов используются акрилатные гели.

Порядок работ выглядит так: сначала в вертикальной опалубке сверлятся отверстия на расстоянии примерно 10 см от основания. В эти отверстия вводятся инъекторы с цанговыми наконечниками – и сквозь них подается состав с напором в 5 — 10 атмосфер; как только давление повышается до нужного уровня, подача состава прекращается.

Герметизация деформационных швов

Для инъекционной гидроизоляции деформационных швов между плитами обычно применяются акрилатные гели, которые подаются в конструкции с помощью двухкомпонентных насосов.

Этапы работы:

• В основание шва выкладывается жгут из вспененного полиэтилена;
• Далее второй такой же жгут выкладывается примерно в 40 см от первого;
• Сверху шов запечатывается раствором из цемента;
• Далее нужно пробурить отверстия-шпуры в нужном количестве и в правильных местах – это делается под углом 45° на расстоянии 15-50 см друг от друга до пересечения шва на участке между двумя жгутами из вспененного полиэтилена.
• Шпуры продуваются с помощью компрессора;
• В них вставляются пакеры-инъекторы разжимного типа;
• По пакерам вводится гидроизоляционный состав;
• На финальном этапе цементный раствор удаляется из штробы, шов запечатывается специальным составом, срезаются и запечатываются инъекторы.

Инъекционная гидроизоляция кирпичной, каменной кладки

Эта работы выполняется с помощью двухкомпонентного насоса, оптимальным материалом являются акрилатные гели.

Технология работы стандартная: сначала по всей обрабатываемой поверхности сверлятся шпуры, в них устанавливаются пакеры, через которые в конструкцию подается акрилатный гель. Состав вводится под давлением в 3 атмосферы от нижнего левого пакера к верхнему крайнему правому. Когда реагент введен и гидроизоляция завершена, пакеры срезаются и запечатываются.