Выравнивание бетонных плит при помощи полиуретановой пены

Обновлено: 24.01.2025

Подъем бетонных плит при помощи строительной пены

Прикольно. Я только не пойму, как она там равномерно распределяется.

И что?! Эта пена будет держать бетонную плиту?!

Глупость. Грунт мягче плиты. Будет продавливать грунт, а не плиту поднимать.

Надо причину устранять, а не последствия!

Здесь это используется как временное решение, плиты например на щебеночно-песчаном основании могут чуть ездить, чтобы их уровнять вот и используют пену. Правда поможет ненадолго, но не переделывать же=)

Применение интересное, а что скажет Прораб?

зря столько сарказма))) в видео идет подъем и выравнивание плит пешеходных дорожек,монолитных придомовых залитых плит и тэ.дэ что не всегда можно переложить краном,где нет гарантии очередного подмыва грунтовыми и весенними водами да и просто затратно.Стоимость ингредиентов для пены-копейки,не столь дорог и сам аппарат,для точного выравнивания плита просто сверлится в нескольких местах.

Заливка ППУ стен и пустот

При строительстве малоэтажного жилья применяется кирпичная кладка в 1,5 или 2 или 2,5 кирпича:

сплошная однослойная и сплошная двухслойная;
облегченная двухслойная, она же колодезная.

В любом случае пенополиуретан будет полезен для увеличения сопротивления теплопередаче стен дома. Иными словами, летом будет прохладно, а зимой - тепло, помимо того, применение ппу между стен уменьшает расход стройматериалов, снижает нагрузки на фундамент и перекрытия.

На фото показана установка и компоненты для заполнения межстенного пространства пенополиуретаном.

Рассмотрим подробнее, как это работает. Но сначала немного теории, чтобы понять, зачем нужен ППУ в межстеновом пространстве. Если теория не требуется, то переходите сразу к вопросу, как заполнить стены пенополиуретаном.

Пустоты между стенами сплошной и облегченной кирпичной кладки

Времена, когда использовали однослойную сплошную кирпичную кладку, которая показана на рисунке слева, прошли.

Ибо в соответствии со СНиП II-3-79 СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА с изменениями и дополнениями от 2014 года, сопротивление теплопередаче стены должна быть не менее 2,66 [м2 х град.К / Вт]. А это значит, что толщина кирпичной стены должна быть не менее 1,2м, т.е. почти в 5 кирпичей, что нереально.

Стены в 2,5 кирпича - это максимум. Если больше, то увеличивается стоимость строительства. Не только потому, что кирпича требуется в 2 раза больше, но и потому, что стены тяжелее, следовательно увеличивается нагрузка на фундамент и перекрытия. Следовательно фундамент будет более монументальным, глубоким, дорогим и т.д.

Чтобы увеличить теплоизоляционные свойства сплошной кладки, т.е. увеличить её сопротивление теплопередаче, её стали делать двухслойной: внутренняя, основная стена и внешняя в половину облицовочного кирпича. Таким образом, между ними формируются воздушный зазор 50. 150мм. У сплошной двухслойной кладки нет рёбер жесткости из кирпича между внутренней и внешней стенами. Они связываются между собой посредством арматуры или сетки или анкеров.

В домах, построенных до 2000-х годов на Юге и в Европейской части России этот зазор чаще всего ничем не заполняли. Воздух между стенами выполнял функции утеплителя, по аналогии с воздухом между стеклопакетами. Помимо этого, благодаря воздушному зазору осуществляется вентиляция стены, не допускается конденсат, когда тёплый воздух диффундирует через стену наружу.

Но если говорить о теплоизоляционных свойствах такой конструкции, то они напрямую зависят от качества кладки обоих стен: и внутренней сплошной и наружной облицовочной. И, если качество кладки не идеально, то вентиляционный зазор может быть причиной промерзания обоих стен. В теплых регионах России этот аспект до поры до времени не учитывался, но на Севере, Урале и Сибири давно применяют сплошную двухслойную кладку с внутренней теплоизоляцией, которая показана на рисунках ниже (кликабельно, нажмите, чтобы увеличить).

Для такой конструкции между сплошной стеной и облицовочной укладывают различные плитные утеплители, при этом вентилируемый зазор уменьшается до 20. 50мм.

Сегодня сложно найти домовладельца, который уже на этапе строительства не думает, сколько будет платить за отопление зимой. Даже, если дом строится в Краснодарском крае, где тепло: думают, считают, планируют. Поэтому сплошная кирпичная кладка с вентиляционным зазором без утеплителя означает, что хозяин очень богат либо он не контролировал ход строительства.

В частном домостроении, если высота не более двух этажей, на смену двухслойной сплошной кладке с утеплителем и вентиляционным зазором пришла облегченная двухслойная кладка. Её ещё называют колодезной или стеной с заполнением.

Внешняя облицовочная и внутренние стены в пол-кирпича или внутренняя, максимум 250мм. При этом обе стены соединяются перемычками из кирпича. И тогда, если смотреть сверху, то пустоты, образованные внешней и внутренней стеной и поперечными переборками похожи на колодцы. Отсюда и название - колодезная кладка.

Колодезная кладка подразумевает заполнение всего пространства утеплителем. Причем, очевидно, что листовые или рулонные теплоизоляционные материалы здесь не подходят. Используются сыпучие либо жидкие составы. Воздушных зазоров нет. И такая конструкция экономически эффективнее: стены тоньше (расходы на строительство меньше) сплошной утеплитель толще (расходы на отопление меньше).

Следует отметить, что внутренняя стена не обязательно выполняется из кирпича. Это могут быть газосиликатные блоки или камни из пенобетона или керамзитобетона или монолит. Но если внутренняя и внешние стены соединены перемычками из кирпича (или иного камня), то правильно говорить об облегченной двухслойной стене (колодезной кладке). Если же соединены анкерами, арматурой, сеткой, то это сплошная двухслойная стена.

Заливка пенополиуретана в межстеновое пространство колодезной кладки

Исходя из конструкции и самого определения стены с заполнением (колодезной кладки) следует, что пустоты можно и нужно заполнить утеплителем на этапе строительства. Полости либо засыпают либо набивают либо заливают.

Пенобетон, для производства которого мы предлагаем пеногенераторы для получения биологической пены. (торговая марка фирмы НСТ с 2002 года для обозначения карбамидно-формальдегидного пенопласта), для производства которого на стройплощадке мы предлагаем с 2001 года установки ПЕНА-2000 и ПЕНА-2003. , для заполнения которым стен мы предлагаем 4 модели оборудования низкого давления: ПЕНА-10, ПЕНА-15, ПЕНА-20 и ПЕНА-25.

Заливка пустот пенополиуретаном в последние десять лет является востребованным видом работ, что обусловлено:

не снижаемыми темпами строительства малоэтажного жилья, где нет альтернативы колодезной кладке или двухслойным стенам;
увеличением применения стен с заполнением для многоэтажного строительства;
ростом тарифов на энергоресурсы и отопление;
подорожанием всех стройматериалов.

С другой стороны, в последние годы оборудование и материалы были приспособлены для выполнения таких работ:

комплектуются специальным электронным пультом и насадками на распылители для заливки ППУ в пустоты и межстеновое пространство; , которые позволяют получить пенопласт с малой плотностью и хорошей прочностью, стократным вспениванием и длинным временем старта, отлично подходит для заполнения полостей.

Оборудование и химия фирмы НСТ позволяют заполнить пенополиуретаном все пустоты в межстенном пространстве, запечатать даже мельчайшие трещины и щели. Все недостатки каменной кладки устраняются, если закачать в полость жидкий утеплитель.

На этапе строительства заливка ППУ в стены осуществляется сверху вниз, т.е. в открытую полость. При реконструкции, когда требуется утеплить уже построенный дом, заливку ППУ в межстеновое пространство выполняют через отверстия в кладке:

если между внутренней и облицовочной стеной был оставлен воздушный зазор от 50 до 150мм
если внутренняя стена была утеплена и оставлен вентиляционный слой до 50мм;
если колодезная кладка была заполнена неким утеплителем, который со временем осыпался, съёжился, скукожился, сполз, упал, опал, исчез, сдулся и т.д. и т.п.

К слову, о том, почему со временем появляются или увеличиваются пустоты в среднем слое, ранее заполненном утеплителем, рекомендуем к прочтению:

статью, опубликованную в журнале Кровельные и изоляционные материалы, №2 за 2005 год про разрушение минераловатного утеплителя;
статью, опубликованную в журнале Кровельные и изоляционные материалы, №1 за 2010 год про пожарную и экологическую небезопасность и недолговечность пенополистирольного пенопласта.

Как залить пенополиуретан в открытую полость

Производится на этапе возведения стен дома. Используется стандартные установка и распылитель ППУ. Далее - два варианта. Визуальный контроль заполнения межстеновой полости в обоих случаях.

Вариант 1. На выходе пистолета устанавливается шланг Ду 12. 16мм и L 0,3. 0,5м, используются компоненты для заливки легкого ППУ (открытая ячейка, плотность 10. 20 кг/м3) с длинным временем старта (30. 40 секунд). Четыре следующих фото являют собой наглядную демонстрацию данного способа заливки ППУ в открытую полость.



Процесс заливки пенополиуретана установкой ПЕНА-20 в полости на объекте

Вариант 2. На выходе пистолета устанавливается труба или жесткий шланг Ду 25. 32мм L 1м, используются компоненты для напыления легкого ППУ (открытая ячейка, плотность 10. 20 кг/м3) с коротким временем старта (5. 7 секунд). В таком случае правильно говорить о заполнении пустот между стенами путем напыления ППУ.

Для лучшего восприятия посмотрите видео ниже, каким образом подобную работу выполняет партнер НСТ в Башкортостане.

Как залить ППУ в межстенное пространство через отверстия

Если же дом уже построен, но требуется закачать утеплитель в полости и пустоты, то речь идет о заливке ППУ в закрытое межстеновое пространство через отверстия.Причем, отверстия могут быть, как во внешней, так и во внутренней стене.

Если в доме 1-2-3 этажа, то заливка, понятно, будет через отверстия во внешней стене. Аналогичным образом, если дом уже эксплуатируется, т.е. уже имеет место внутренняя отделка. В таких случаях заливка ППУ между стенами осуществляется снаружи.

Когда возводится многоэтажное здание, то даже на этапе строительства заливку сверху в открытую полость не практикуют. Поднимают внутренние и внешние стены и лишь потом заполняют пустоты утеплителем. И так как заливать снаружи на высоте: и сложно, и неудобно, и рисковано и т.д., то жидкий пенополиуретан заливают через внутреннюю стену. Панельное домостроение, по понятным причинам не рассматривается (предполагается, что утеплитель уже заложен в панели).

Если внутренние стены из пенобетона, полистиролбетона, газобетона и т.п., то сделать в них отверстия несложно. Если же внутренняя стена - монолит, то в ней изначально предусматривают технологические отверстия.

Сколько необходимо сделать отверстий? Сколько жидкого ППУ можно и нужно подать через отверстие?

Время заливки компонентов через отверстие ограничено временем старта сырья. Время старта - это то количество секунд, которое проходит с момента смешивания компонента "А" (полиол) и компонента "Б" (изоционат) в распылителе, и моментом, когда жидкая смесь "стартует", т.е. начинает подниматься, увеличиваться в объеме. Типичные параметры сырья для заливки пустот пенополиуретаном:

время старта 30 секунд;
плотность свободного вспенивания 10 кг/м3;
соотношение по объему "А" к "Б" составляет 100 к 100.

Таким образом, вливать жидкий ППУ через отверстие в полость можно не более 30 секунд.

Производительность любой установки, задействованной для заливки в полость, должна быть на максимуме:

ПЕНА-10, ПЕНА-15, ПЕНА-20: 5кг/мин, и тогда за 30 секунд можно залить через отверстие 2,5кг сырья.
ПЕНА-25: 6 кг/мин, и тогда за полминуты успеем подать 3 кг смеси "А" + "Б".

Максимальная фактическая плотность полиуретанового пенопласта в стене составляет 20кг/м3, т.е. она может быть в 2 раза больше, чем плотность свободного вспенивания. А это значит, что:

2,5кг жидкого сырья при вспенивании заполняют пустоту, объемом не менее 125 литров.
3,0кг жидкого сырья после старта и застывания заполняют полость, объемом не менее 150 литров.

Поэтому для начала необходимо прикинуть, какой объём между стенами предстоит заполнить? Первый ряд отверстий 12. 18мм готовим на высоте 0,3м от нижней точки заполнения. Расстояние между отверстиями от 0,5 до 1,0м:

чем меньше зазор между стенами, тем больше расстояние.
чем больше зазор между стенами, тем меньше расстояние между отверстиями.

Второй ряд отверстий выше первого на 0,3 . 0,5м, но со смещением вбок на половину расстояния между отверстиями первого ряда, т.е. в шахматном порядке.

Для оценки заполнения пустоты между стенами необходимо сделать контрольные отверстия малого диаметра (5. 7мм). Их высверливают также в шахматном порядке и располагают на половине высоты первого ряда заливочных отверстий, со смещением вбок на расстояние половины расстояния между заливочными отверстиями. Заранее готовят затычки (деревянные колышки или пробки из ППУ или иного материала), чтобы забивать в контрольные отверстия, когда из них полезет пена.

Заливку начинают через отверстия первого уровня и проверяют заполнение через контрольные отверстия, последовательно поднимаясь выше. Если появляются сомнения, заполнила ли пена тот или иной участок, необходимо сделать контрольное отверстие и вставить туда щуп.

Для лучшего представления вышеизложенного, рекомендуем следующее видео. Здесь наглядно показана и установка ПЕНА-20, используемая для подачи компонентов, и пистолет с насадкой. Но главное, на видео показана полость изнутри, поэтому хорошо видно, как пенополиуретан через отверстие попадает внутрь, стекает вниз, а затем увеличивается в объеме и заполняет всё межстенное пространство.

Пенополиуретан обладает превосходной адгезией к кирпичу, бетону, металлу. Поэтому утеплитель в стене является не отдельным слоем, а формирует с ней единый контур. Такая теплоизоляция не дает усадку, не разрушается со временем, даже, если имеют место подвижки конструкции дома. ППУ достаточно эластичен и не разрушается при подобных напряжениях. Коэффициент теплопроводности остаётся неизменным.

Вспениваясь в полости или пустоте межстенового пространства, пенополиуретан формирует жесткий, бесшовный и герметичный теплоизоляционный барьер без единого мостика холода. Сопротивление теплопередаче стены дома возрастает в разы.

Остались вопросы? Спросите нас:

Инженеры фирмы НСТ проконсультируют, как правильно залить пенополиуретан между стен, помогут подобрать оборудование, подскажут, какое купить сырьё. НСТ - опыт ППУ с 1997 года .

Выравнивание бетонных плит при помощи полиуретановой пены

СНИМАЕМ НДС ПРИ ПОСТАВКАХ В ЕАЭС

Для фирм-налогоплательщиков из Беларуси, Армении, Киргизии и Казахстана предусмотрен налоговый вычет на сумму российского НДС при
условии своевременного подтверждения об уплате налога в своей стране.

Цены на весь каталог оборудования НСТ уменьшаются на 20%!

НСТ / О компании / Библиотека / Инъектирование ПУ смолами для ремонта аэродромов

Реконструкция и ремонт взлетно-посадочных полос (ВПП) и рулежных дорожек с применением двухкомпонентной пенополиуретановой смолы. Перевод капитального ремонта ВПП в текущий ремонт

В.В. Раевский
ООО «Ю-Тек», 443099, Россия, Самара, ул. Степана Разина, 80-5.

Введение

В рамках подпрограммы Гражданской авиации ФЦП «Развитие транспортной системы России (2010-2020 годы)» требуется провести капитальный ремонт большого количества, как действующих аэропортов, так и аэропортов и аэродромов временно выведенных из эксплуатации.

Программе реконструкции должны быть подвержены все аэропорты, принимающие воздушные суда от 3 до 7 классов. Данная программа финансируется из федерального бюджета и в настоящее время в проектной проработке находятся порядка 15-18 аэропортов федерального подчинения. Работы по реконструкции аэропортов и аэродромов включают в себя работы по капитальному ремонту взлетно-посадочных полос (далее ВПП) и рулежных дорожек, с целью повышения качества покрытия, устранения неровностей покрытий и усиления грунтовых оснований для принятия самолетов более высокого класса.

Работы по реконструкции и ремонту аэропортов выполняются на основании Приказа Министерства промышленности и торговли РФ от 30 декабря 2009 г. N 1215 "Об утверждении нормативных методических документов, регулирующих функционирование и эксплуатацию аэродромов экспериментальной авиации", в котором в частности прописаны основные критические моменты для принятии решений о проведении текущего или капитального ремонта ВПП и рулежных дорожек.

В главе 6 вышеуказанного документа «Эксплуатационное содержание и ремонт аэродромов» указаны предельные отклонения неровностей покрытий ВПП, при которых необходимо выполнять капитальный ремонт со снятием бетонного покрытия и затем восстановлением подушки основания с трамбованием и укладкой нового бетонного покрытия с использованием бетонных плит типа ПАГ-14 или ПАГ-18. Также выполняется ремонт с применением асфальтобетонной смеси, с вырубкой существующего дефектного участка на определенной площади и полным восстановлением ремонтного участка с заполнением новой асфальтно-бетонной смесью на всю высоту ремонтируемого участка.

При выполнении капитального ремонта ВПП и рулежных дорожек обязательна остановка выполнения полетов на период проведения капитального ремонта.

Так работы по усилению ВПП в аэропорту Ростова полностью парализуют функционирование авиагавани с 8 по 23 сентября 2014г, а с 24 сентября до 23 октября 2014 г. воздушные ворота будут закрыты ежедневно с 8:30 до 18:30, то есть полеты смогут выполняться только вечером и ночью.

К аварийным относятся повреждения покрытия, опасные для полетов воздушных судов и требующие немедленного устранения, так как могут привести к летным происшествиям.

Рисунок 1. Ремонт участка ВПП Алматинского аэропорта

На поверхности аэродромных покрытий не допускаются:

выбоины и раковины с размерами в плане более 50 мм и глубиной более 30 мм (для ИВПП - 25 мм), не залитые мастикой;
уступы в швах смежных плит или кромки трещин высотой более 30 мм (для ИВПП - 25 мм)
неровности на ИВПП, образующие просвет под трехметровой рейкой более 25 мм (кроме вершины двускатного профиля и дождеприемных лотков);
алгебраическая разность продольных уклонов соседних плит более 0,033 (для ИВПП - 0,02);
сколы кромок плит шириной более 30 мм и глубиной более 25 мм, не залитые мастикой и пр.

Согласно существующим технологиям ремонта ВПП и рулежных дорожек необходимо выполнить вырубку бетонного покрытия и заменить аварийный участок покрытия. В отдельных случаях, при наличии неровностей на стыках бетонных плит в виде уступов высотой 25 мм и более возможно выполнение фрезерования покрытия для достижения нулевых показателей перепадов плит.

Рисунок 2. Ремонт ВПП аэропорт «Курумоч», Самара

Вышеперечисленные работы требуют остановку эксплуатации аэродрома, что влечет потерю выручки эксплуатирующих организаций. Так, например, при остановке аэропорта г. Ростов с учетом роста пассажиропотока на 25% в 2014 г. прекратится выполнение полетов основных «якорных» авиакомпаний («Аэрофлот» остановил продажу билетов на указанные даты) и дополнительно аэропорт потерял до 25% от общего количества иностранных рейсов. Без учета стоимости выполнения капитального ремонта аэропорт недополучит 33% выручки.

К основным работам, требующим максимального количества времени, относятся работы по устранению уступов бетонных плит, просадок и перекосов бетонных плит, как связанных с превышением максимально допустимого взлетного веса принимаемых воздушных судов, так и природными и техногенными факторами, такими как пучение грунта под плитами, потеря несущей способности грунта по причине недостаточной изначальной прочности (например, при использовании щебеночного основания с наличием известкового щебня, изменения уровня грунтовых вод и прочее.

Рисунок 3. Состояние ВПП аэропорта с. Кослан, Коми, Муниципальный район «Удорский»

Согласно предлагаемой технологии работы по устранению просадок бетонных плит, выравниванию уступов и устранению перекосов бетонных плит можно выполнить без остановки эксплуатации аэродрома и без закрытия взлетно-посадочных полос.

Методика

Устранение вышеуказанных дефектов ВПП возможно с применением пенополиуретановой двухкомпонентной смолы, вводимой в грунт под основание ВПП (см. рисунки 4-7). Работы по выравниванию плит ВПП можно выполнять как под определенной стороной плиты, так и под всей плоскостью плиты. Работы могут выполняться в ночное время, что в условиях эксплуатации аэродромов в Российской Федерации фактически означает – во время остановки всех полетов.

Рисунок 4. Схема подъема плиты без нагрузки

Рисунок 5. Подъем плиты при аварийном провалестойки шасси

Для выполнения ремонта ВПП методом подъема бетонных плит требуется технологический перерыв от 1 до 2 часов, что не влияет на количество рейсов, принятых и обслуженных аэропортом. (Исключение составляют ХАБы Московского авиаузла, Пулково, Самара, Екатеринбург, Новосибирск, Красноярск, в которых рейсы выполняются круглосуточно с небольшими интервалами). Выполнение ремонтов с применением методики инъектирования двухкомпонентной полиуретановой смолы не влияет на выручку аэропортов и не ведет к отмене большого количества рейсов.

Рисунок 6. Процесс восстановления уровня бетонных плит в ночное время (светлые пятна на бетонных плитах – заделанные места инъектирований)

Перед выполнением ремонта ВПП выполняется исследование несущей способности грунтов непосредственно под плитой. Бурятся отверстия в плите аэродромного покрытия и выполняются исследования плотности грунта с помощью пенетрометра. Работы по исследованию несущей способности грунта могут выполняться как в соответствии с действующими СНиП по четырем углам плиты (но без лабораторного исследования), так и по отдельной карте в случае наличия просадок бетонной плиты в пределах ее площади (рисунок 8).

Рисунок 8. Показания пенетрометра до и после проведения инъекции

На основе исследований несущей способности грунтов, проведенных с помощью пенетрометра, строится схема несущей способности грунтов под всей поверхностью дефектного участка ВПП. Для построения схемы несущей способности грунтов используется не только собственная схема, но также и результаты геологических исследований, выполненных при строительстве ВПП и являющихся неотъемлемой частью проекта аэропорта и аэродрома. Получить проектные геологические исследования до выполнения ремонта не представляется затруднительным, так как указанные документы имеются не только в архиве проектного института, но и в архивах самого аэропорта.

Рисунок 9. Инъектирование материала по матричной схеме

Направление инъектирования может быть как нисходящим, так и восходящим, так и двусторонним. Направление инъектирования определяется геологической структурой грунта и наличием грунтовых вод и определяется на месте после проведения исследований с помощью пенетрометра.

Рисунок 10. Схема инъектирования под плиты ВПП

Инъектирование смолы выполняется дозировано с выдержкой по времени и контролем фактического подъема и/или выравнивания бетонной плиты. Работы по инъектированию смолы могут быть окончены как по достижении минимально требуемых величин, необходимых для безаварийной эксплуатации поверхности ВПП и рулежных дорожек, так и по достижению минимального отклонения показателей неровностей с точностью до 1 мм от проектных значений.

После выполнения работ по инъектированию смолы стальные трубки обрезаются вровень с поверхностью бетонной плиты и пломбируются цементным составом.

После окончания работ по инъектированию смолы к полетам можно приступать через 15 минут после проведения последней инъекции.

Применяемые материалы

Применяемая двухкомпонентная полиуретановая смола является ноу-хау компаний производителей. Рецептура смолы практически не разглашается и обязательство по неразглашению применяемой рецептуры и типа используемого оборудования является неотъемлемой частью договоров по выполнению ремонтов.
В основе двухкомпонентной полиуретановой смолы имеются материалы, разработанные в Японии в 50-х годах и затем выкупленные компанией 3М. 3М выпускало смолы типа 5600 и 5610 (гидрофобная и гидрофильная резины). В 80-е годы на основе этих смол были разработаны двухкомпонентные полиуретановые смолы, не требующие применение воды.

Вспенивание состава происходит за счет химической реакции с выделением СО2. Наличие воды в грунте в количестве ≥4% от объема увеличивает скорость вспенивания и объем полученного вспененного материала, но, за счет наличия двух компонентов, фактически не влияет на контролируемость процесса вспенивания двухкомпонентной смолы.
Двухкомпонентная полиуретановая смола за счет своих химических свойств и дозированной подачи позволяет контролировать подъем уровня поверхности с точностью до 1 мм.

Применяемые материалы резистентны к наличию продуктов нефтепереработки в грунте, что позволяет их использовать в условиях эксплуатации аэродромов и аэропортов. Применяемая полиуретановая смола также нейтральна к воде и имеет экологический сертификат, подтверждающий возможность ее применения при наличии грунтовых вод.

Физика процесса

При инъектировании двухкомпонентной полиуретановой смолы происходит первоначально заполнение трещин и пустот в массиве грунта. После инъектирования в течение 10 минут происходит вспенивание смолы внутри массива. Начало реакции происходит через 2-7 секунд.

Происходит уплотнение скелета грунта с выдавливанием поровой воды и газов. Выдавливание поровой воды влияет на процесс пучения грунта и позволяет практически исключить этот процесс. Уплотнение скелета грунта ведет к повышению его несущей способности. Достижение минимально требуемого уплотнения скелета грунта и, соответственно, его несущей способности контролируется по началу подъема плиты ВПП.

Происходит выдавливание грунтовой воды из линз, а также выполняется гидроизоляция инъектированного массива грунта. Возможно выполнение пенополиуретановой стены в грунте, полностью исключающей поступление грунтовой воды под основание ВПП и рулежных дорожек. При необходимости возможно выполнение бассейна для грунтовых вод под поверхностью ВПП. Стенки и днище грунтового бассейна могут быть также выполнены из инъектированной смолы. Создание грунтового бассейна замедляет процесс понижения уровня грунтовых вод под поверхностью ВПП.

Плотность инъектированного материала меньше плотности возможной бетонной инъекции и меньше плотности самого грунта. По этой причине не происходит дополнительной осадки основания за счет инъектированного материала, что обычно происходит при подливке или инъектировании материалов на основе цемента или при применении буронабивных свай (не применяемых при ремонте ВПП). В отличии от уплотнения грунта под основанием ВПП методом силикатизации, требующих выполнение повторных работ через 5-7 лет, метод повышения несущей способности грунта инъектированием двухкомпонентной пенополиуретановой смолы имеет подтвержденный срок жизни 30 лет. Расчетное время до потери физических свойств инъектированной смолы по данным 80-х годов составляет 75 лет, а по расчетам, выполненных в 2004 г., с учетом новых материалов – 100 лет.

В зависимости от количества инъектированного материала подъемная сила смолы в процессе вспенивания может достигать 10 МПа (подтверждено при испытаниях в лаборатории университета Падуи), что более чем достаточно для выравнивания плит ВПП и рулежных дорожек аэропортов.

Рисунок 11. Результат применения методики URETEK DPI при ремонте дорожного покрытия

История применения методики

Данная методика инъектирования двухкомпонентной полиуретановой смолы в процессе ремонта ВПП и рулежных дорожек аэропортов и аэродромов активно используется в Европе, США и Австралии.

С применением данной методики были выполнены ремонты в аэропортах им. Шарля Де Голя, Париж, Франция, Хитроу, Лондон, Великобритания, Международный аэропорт Далласа, Даллас США, Сан Хосе, США, Международный аэропорт Сидней, Австралия, Гимпо, Сеул, Южная Корея, несколько военных авиационных баз в США и Канаде. Что доказывает применимость этой методики в различных климатических условиях и при различных типах грунтов в основании ВПП.
История применения двухкомпонентной смолы для повышения несущей способности грунтов и выравнивания бетонных поверхностей насчитывает более 30 лет и применяется в 70 странах. Патент на применение двухкомпонентной полиуретановой смолы для выравнивания бетонных оснований принадлежит компании URETEK Worldwide (URETEK Srl) № EP 1314824 A1 (рисунки 11-16).

Применение методики при проектированию работ по капитальному ремонту ВПП и рулежных дорожек

Согласно существующим нормам и правилам проектирования фундаментов и оснований возможно выполнение укрепления массива грунта с применением химических материалов. Метод указан как смолизация грунтов с применением полиуретановых смол.

Теоретической основы для выполнения проектного расчета количества инъектированной смолы в российских документах не существует. Отсутствие теоретического расчета связано с различными коэффициентами расширения пенополиуретановых смол. Так, например, коэффициент расширения смол компании 3М достигает 20-22, а коэффициент расширения смолы URETEK достигает 40-42. Также различно взаимодействие смол со свободной водой (при устранении линз и потоков). Часть смол вспенивается хлопьями и образует аналог заполнения линз отдельными элементами, в то время как смола URETEK образует гомогенную структуру, полностью вытесняющую воду.

Рисунок 12. Инъектирование материала Uretek в воду

Рисунок 13. Гомогенная структура материала Uretek после окончания процесса вспенивания

Рисунок 14. Образование гелеобразной массы при вспенивании прочего пенополиуретана в воде

Рисунок 15. Прочий материал продолжает вспениваться при взаимодействии с водой. Гомогенная структура не образуется. При нажатии через поверхность пены проходит вода.

Рисунок 16. Прочий пенополиуретан структурно нестабилен и обладает гидрофобными свойствами.

Первоначальный расчет количества смолы производится по методам, аналогичным методам расчета расхода смеси при выполнении цементации или сикатизации грунтов. Данный расчет очень приблизительный, так как не учитывает коэффициент расширения смолы и дает завышенный на порядок расход материала.

Вторичный расчет выполняется по выталкивающей силе введенной смолы и величине необходимого подъема бетонного основания с учетом теории упругой деформации грунта и сферического распространения сил.
Отсутствие единой методики проектного расчета химического уплотнения грунта допускается действующими стандартами.

Несмотря на отсутствие методики расчета, предлагаемый метод является наиболее предпочтительным.

При стандартном уплотнении грунтов цементацией, силикатизацией, смолизацией и прочих методах происходит проектный расчет, и строительная организация выполняет инъектирование материалов непосредственно по проекту. При этом возможны условия, когда при контроле качества уплотнения грунта после окончания работ выясняется необходимость повторного пересчета проекта и повторного выполнения работ. Кроме того, контроль качества уплотнения выполняется ограниченным количеством шурфов и не может гарантировать качества выполнения работ по всей укрепляемой площади.

При использовании предлагаемого метода URETEK контроль качества выполняемых работ производится непосредственно в процессе выполнения уплотнения. Момент достижения грунтом необходимой несущей способности фиксируется по моменту начала вертикального перемещения бетонного основания (рисунок 17).

Рисунок 17. Контроль начала подъема поверхности

Существующие методы уплотнения грунтов не только не решают проблему с осадками бетонных оснований, но и при определенных условиях (введение большого объема материала на основе цемента) могут дополнительно спровоцировать дальнейшее оседание плит поверхности ВПП. К таким же последствиям может привести нанесение нового асфальто-битумного и/или цементного покрытия.

Метод уплотнения грунта с применением двухкомпонентной пенополиуретановой смолы позволяет не только уплотнить грунт, но и перевести капитальный ремонт ВПП в текущий ремонт, что существенно упрощает проект и сокращает время на производство работ.

Дополнительное применение методики в условиях ремонта аэродромов и аэропортов

Одной из проблем, связанных с реконструкцией аэропортов, является подготовка привокзальных перронов для обеспечения погрузки-выгрузки пассажиров с применением телескопических трапов. Привокзальные перроны не рассчитаны на повышенные статические нагрузки от современных самолетов. Соответственно, при реконструкции аэропортов необходимо выполнить демонтаж бетонных плит на привокзальных перронах. Этих работ можно избежать, если провести уплотнение грунта под перронным основанием с применением методики URETEK. Уплотнение грунта выполняется с предварительным статическим нагружением плиты. Контроль качества уплотнения грунта также контролируется по моменту начала вертикального перемещения плиты.

Метод инъектирования смолы может быть использован для экстренного ремонта мест стоянок самолетов в случаях провала бетонного покрытия под одной из стоек шасси. Выталкивающей силы смолы достаточно для выравнивания бетонного покрытия с учетом добавочного веса самолета на стоянке. Перемещение самолета с ремонтируемого участка не требуется.

Пенополиуретановая смола может быть использована для подготовки ВПП для проведения капитального ремонта, что сокращает время на период выполнения уплотнения грунта под новым основанием. Пена вводится в грунт под старое основание ВПП до достижения необходимой несущей способности. Затем дефектная плита демонтируется и монтируется новая плита с выполнением минимального объема работ, вязанных исключительно с выравниванием площадки для укладки новой плиты.

При повышении класса аэропорта для приема более тяжелых типов воздушных судов при нормальном состоянии ВПП возможно уплотнение грунта под существующей ВПП для достижения новых требований по несущей способности грунтов. Работы по расширению и удлинению ВПП могут выполняться параллельно, что существенно сокращает время работ по повышению класса аэропорта.

Метод инъектирования пенополиуретановых смол для стабилизации и поднятия бетонных оснований

Технология заключается в введении под бетонное покрытие специальных даухкомпонентных пенополиуретановых смол, что позволяет нивелировать просадку основания. Данную методику отличает высокая скорость выполнения работ, возможность использования материала в грунте, а также его инертность к агрессивным средам и микроорганизмам. Еще одно преимущество геополимерного инъектирования в том, что плотность вспененных смол ниже плотности возможной бетонной инъекции и самого грунта. По этой причине не происходит дополнительной осадки основания, что не редкость при использовании тяжелых материалов на основе цемента.

Для выполнения работы применяется инжекционная система Эластопор Н 1700/40 от компании BASF. В качестве вспенивателя выступает вода. Производитель заявляет об экологической чистоте продукта и его сроке службы не менее 50 лет. Это гидрофобный материал с закрытоячеистой структурой. Эффективно зарекомендовал себя при проведении восстановительных работ по созданию пенополиуретановой подушки и подъема бетонных плит на площади в несколько тысяч м2.

Физические свойства Эластопор Н 1700/40

Показатель

Единица измерения

Значение

Стандарт

Плотность (в ядре)

Прочность при сжатии

Прочность при изгибе

Содержание закрытых ячеек

Перед нашим клиентом стояла задача по устранению проседания основания, повлекшее деформацию объекта с образованием трещин. Для переработки Эластопора была рекомендована ППУ-станция высокого давления ПЕНА-ВД18 УМ -К1-39/380В.


Этапы инжекции: бурение поверхности, установка пакеров, заливка системы


Инъектирование материала по матричной схеме

Уникальные химические свойства материала и возможность строгой дозации позволяют контролировать подъем уровня поверхности с точностью до 1 мм.

При подачи двухкомпонентной полиуретановой смолы происходит первоначальное заполнение подземных трещин и пустот. Далее, через 2-7 секунд, начинается реакция вспенивания материала внутри массива, уплотняется скелет грунта с выдавливанием поровой воды и газов. Данный процесс ведет к повышению несущей способности грунта. Достижение минимально требуемого уплотнения контролируется по началу подъема плиты. При этом вытесняются грунтовые воды из линз, а также выполняется гидроизоляция массива грунта. При необходимости возможно устройство пенополиуретановой стены, полностью исключающей поступление воды.

Выполненные работы в полной мере соответствовали техническому заданию заказчика.

Метод инъектирования хорошо зарекомендовал себя при ремонте взлетно-посадочных полос и рулевых дорожек аэродромов. Традиционные работы предусматривают снятие бетонного покрытия с последующим восстановлением подушки основания и укладкой новых плит. Данный процесс требует длительной остановки эксплуатации аэродрома, что влечет отмену рейсов, а значит и существенную потерю выручки. Благодаря применению полиуретановых смол стал возможен перевод капитального ремонта в текущий без перерывов в рабочем цикле авиагавани.

Поверхность пола перед установкой системы не должна иметь больших перепадов. Если перепады составляют более 3,5-5 см, поверхность нужно выровнять. Для этого можно использовать песок, которым равномерно засыпается пол и утрамбовывается впоследствии.

Обойтись без выравнивания можно, если на плитах присутствуют небольшие неровности и дефекты. Все потому, что после монтажа системы, они будут покрыты чистовой стяжкой. Поэтому в таких случаях можно сэкономить время и бюджет.

Опыт с просторов инторнэта:

Буквально 2 дня назад закончил укладку эппс на черновую стяжку. По стяжке были перепады до 3 см выравнивал песком с помощью лазерного нивелира и разглаживал мастерком весь этаж 70кв метров, то ещё занятие я вам скажу! Сначала на лист уходило до 30мин. времени, затем приноровился и пошло всё быстрей а под конец уже практически сразу получалось выравнить под лист чтобы он лежал в горизонте и не играл. При выравнивании песок приходилось обязательно смачивать так он не катается по стяжке и легче разглаживается

Поставим вопрос перпендикулярно: А если вообще не ровнять, то что?

Такое тоже допускается, заливка финальной стяжки компенсирует перепады высот.

Примеры из творческой практики:

Объект №2. Баня 30 кв. м., ленточный фундамент, полы по грунту.
Плодородный слой был снят на этапе строительства фундамента, внутрь засыпался песок, слой 40-50 см. Песок проливается и трамбуется. Далее правИлом срезается верхний слой песка, до получения ровного основания, где необходимо подсыпается дополнительно. На выровненный участок укладывается слой пенополистирола толщиной 100 мм, марка ПСБ-С-35. Удобно это делать участками по 1-3 кв. м.: разровняли, уложили ППС, пошли дальше. Далее сверху укладывался второй слой ППС также толщиной 100 мм (общая толщина 200 мм), с перекрытием швов. После укладывалась арматурная сетка 100х100х4 и фиксировалась грибками, которые просто втыкались в ППС. Отдельные участки сетки связывались между собой пластиковыми хомутами. После к сетке крепилась труба теплого пола и заливалась раствором с фиброй и пластификатором, по маякам. Толщина стяжки 70-80 мм.

Вопрос: а если не обращать внимание на перепады и уложить ЭППС вплотную, в виде дагестанских гор?

И так можно, если для себя любимого: 2-мя разными способами.
Способ первый.

Еще нюанс. Укладывая пенополистирол, отступайте 15-20мм от стен. Потом в этот паз по периметру комнаты проложите демпферную ленту и, поджимая ее к стене рукой, пропените расстояние между пенополистиролом и лентой. Крепить дюбелями ленту к стене не потребуется.

Читайте также: