В зависимости от рабочих давлений при нагнетании раствора инъекционные технологии подразделяются следующим образом.
· Инъекционная пропитка (Permeation Grouting) - цементация, силикатизация и смолизация, при которых инъекционный раствор вводится под низким давлением, заполняя поровое пространство. Закрепление грунта происходит без нарушения его естественной структуры.
· Высоконапорное инъецирование (High-Pressure Injection) с нагнетанием инъекционных растворов в режиме гидроразрыва под давлением, превышающим структурную прочность грунта, что приводит к нарушению его сплошности в виде щелевых разрывов с последующим их заполнением инъекционной смесью. После твердения смеси в грунте формируются инъекционные тела с относительно высокими физико-механическими свойствами, армирующие грунтовое основание.
Для регулирования количества и направленности трещин (инъекционных тел) в грунте используются:
- инъекторы специальной конструкции, способствующие направленному инъецированию (манжетная технология и др.);
- групповое инъецирование одновременно через несколько инъекторов, расположенных в определенном геометрическом порядке;
- разнообразные технологические приемы, не допускающие образования случайных трещин.
· Струйная цементация (Jet Grouting), при которой струей цементного раствора высокого давления грунт разрушается и одновременно перемешивается с цементом. После твердения смеси образуется грунтобетон с прочностными и деформационными характеристиками близкими к бетонам.
Выделяют три технологии: однокомпонентную (Jet 1) со струей только цементного раствора; двухкомпонентную (Jet 2) со струей цементного раствора в потоке сжатого воздуха высокого давления; и трехкомпонентную (Jet 3), когда разрушение грунта производится водной струей в потоке сжатого воздуха, а цементный раствор подается отдельной струей.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ:
Для возможности применения и эффективного использования инъекционные материалы должны удовлетворять следующим четырем основным группам требований в зависимости от используемой технологии инъецирования.
1.Технологичность
· Низкая вязкость и высокая проникающая способность. Материал должен проникать в поры и пустоты грунта, обеспечивать разрыв и заполнение образованных в грунтовом массиве трещин. Для водонасыщенных грунтов он не должен легко вымываться и фильтроваться по крупным порам.
· Контролируемое время схватывания или гелеобразования. Оно должно быть достаточно длительным, чтобы заполнить заданный объем грунта, и достаточно коротким, чтобы материал не вымыло грунтовыми водами до того, как он затвердеет. Возможность регулирования временем – ключ к управляемости процесса.
· Технологичность приготовления и применения. Предпочтительны однокомпонентные растворы или смеси с простым смешиванием на месте.
·Сегрегационная устойчивость. Материал не должен расслаиваться при транспортировке и нагнетании.
2.Эксплуатационные требования (после усиления грунта):
· Прочность и жесткость.
Усиленный грунт должен иметь необходимую прочность на сжатие и сдвиг для восприятия эксплуатационных нагрузок.
· Сбалансированная деформативность. Желательно, чтобы усиленный грунтовый массив по деформациям был совместим с окружающим грунтом и конструкцией фундамента, чтобы избежать концентрации напряжений.
Жесткие и хрупкие материалы типа обычного цементного камня в этом отношении уступают более эластичным полимерам.
· Долговечность. Способность сохранять свои свойства во времени.
Устойчивость к выщелачиванию, агрессивным грунтовым водам, возможным циклам замораживания-оттаивания (для регионов с холодным климатом – морозостойкость).
3.Экологические требования:
· Экологическая безопасность. Не токсичность для людей и природной среды, отсутствие в составе ядовитых и опасных компонентов.
· Устойчивость. Предпочтение материалам из возобновляемого сырья или компонентов с низким содержанием выбросов, негативно воздействующих на окружающую среду углеродных парниковых газов ¾ углекислого газа, метана, закиси азота и т.п. (т.н. «углеродного следа»).
4.Экономическая целесообразность:
· Конкурентоспособное соотношение цены и качества.
· Доступность для приобретения в необходимых объемах.
Продолжение следует...
