Способ аэродинамического инъектирования гидроизоляционного состава при проведении работ по внутригрунтовой защите строительных объектов

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу подачи гидроизоляционного состава для ликвидации фильтрующих трещин, каналов и пор в подземных частях строительных объектов. Способ аэродинамического инъектирования гидроизоляционного состава при проведении работ по внутригрунтовой защите строительных объектов включает предварительное бурение шпуров в подземных частях строительных объектов и инъектирование в них гидроизоляционного состава под давлением 0,2-1 МПа. Для инъектирования используют гидроизоляционный состав, включающий сухие компоненты, содержащие природные тонкодисперсные бентонитово-монтмориллонитовые минералы, природный тонкофракционный диоксид кремния, полиакрилат натрия или полимер акриловый водопоглощающий серии АК и анионный полиакриламид молекулярной массой не менее 15 млн., а также структурообразователь при следующем соотношении компонентов, мас.%: природные тонкодисперсные бентонитово-монтмориллонитовые минералы 10-99, природный тонкофракционный диоксид кремния 0-89,9, полиакрилат натрия или полимер акриловый водопоглощающий серии АК 0,1-50, анионный полиакриламид 0-30, структурообразователь 0-70.

Инъектирование в шпуры подземных частей строительных объектов проводят с помощью пневмонагнетателя с сухими компонентами гидроизоляционного состава, имеющего возможность взаимодействия с камерой смешения, сообщенной с емкостью со структурообразователем и компрессором и обеспечивающей получение гидроизоляционной структурной смеси, инъектирование которой в шпуры осуществляют при первичном давлении не менее 0,2 МПа с последующим повышением давления до 1 МПа, и время, необходимое для активации, составляет 10-20 секунд. Технический результат состоит в повышении качества и надежности по защите гидроизоляции подземных частей, обеспечении экологичности при проведении гидроизоляционных работ, расширении эксплуатационных возможностей по использованию компонентов состава. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, в частности, к способу подачи гидроизоляционного состава для ликвидации фильтрующих трещин, каналов и пор (раскрытием не менее 0,01 м) в подземных частях строительных объектов.

Известен способ ликвидации водопритоков в коллекторах из высокоточных блоков, заключающийся в устранении водопроявления в узлах сопряжения сборных элементов конструкции путем герметизации зазоров и трещин между блоками посредством установки инъектора и инъецирования герметизирующего состава в межблоковые швы, при этом предварительно осуществляют локализацию указанных мест водопроявления путем бурения шпоночных отверстий, в каждое из которых затем производят инъецирование герметизирующего состава, RU №2414598 C1, E21D 11/38, 20.03.2011.

Известен способ ремонта бетонной облицовки гидротехнических сооружений в процессе эксплуатации, включающий заполнение затвердевающим пластичным составом посредством инъекции пространства между плитами облицовки и уложенным под ними над фунтом основания пленочным экраном, при этом в подплитное пространство сначала впрыскивают воду и увлажняют ею нижнюю плоскость плит, а затем инъектируют затвердевающий пластичный состав, RU №2415224 С2, Е02В 3/16, С04В 28/04, 27.03.2011.

Известен способ внутристенной отсечной гидроизоляции составом, содержащим жидкое стекло и добавку, включающий подачу состава в кладку через заранее пробуренные отверстия с периодическим осуществлением после подачи сушки кладки по схеме: подача-сушка-подача, RU №2348768 C1, Е04В 1/62, E02D 31/02, С04В 12/04, 10.03.2009.

Известен способ изготовления водонепроницаемого экрана в грунтовых материалах элементов гидротехнического сооружения, включающий кольматацию грунтового материала гидроизоляционным полимерным составом, состоящим из водного раствора поливинилового спирта и борной кислоты, путем поинтервального нагнетания под давлением, меньшим давления гидроразрыва грунтового материала, и нагнетание гидроизоляционного полимерного раствора производят одновременно с подачей воздуха и добавлением пенообразователя и пластификатора для поливинилового спирта, RU №2342484 C1, Е02В 3/16, 27.12.2008.

Известен способ инъекционного уплотнения ограждающих бетонных и железобетонных конструкций, преимущественно заглубленных, включающий нагнетание внутрь конструкции раствора и отверждение его, при этом нагнетание осуществляют для всей конструкции поочередно через группы точечных инъекторов, закрепленных в предварительно пробуренных в уплотняемой части конструкции скважинах, находящихся в гидравлической связи между собой, и проводят его последовательно в три стадии с промежуточными выдержками между стадиями, равными времени отверждения ранее нагнетенного раствора, RU №2067643 C1, Е04В 1/66, С04В 28/04, 10.10.1996.

В известных способах подачи гидроизоляционного состава сходного с заявляемым изобретением не обнаружено.

Известен способ устранения протечек воды в подземных инженерных сооружениях, включающий предварительное бурение шпуров подземных частях и инъектирование в них гидроизоляционного состава под давлением, RU №2473745 C1, E02D 31/02, 27.01.2013.

Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения.

Способ устранения протечек воды в подземных инженерных сооружениях ближайшего аналога включает бурение шпуров и инъектирование в них упрочняющего гидроизоляционного состава, который инъектируют в предварительно пробуренные шпуры посредством раздельной подачи в смесительный штуцер под давлением 0,2-1 МПа цементно-водной суспензии и жидкого стекла.

При этом в способе ближайшего аналога инъектирование гидроизоляционного состава в шпуры осуществляют посредством раздельной подачи цементно-водной суспензии и жидкого стекла и смешение осуществляют в смесительных штуцерах шпуров - иных компонентов в гидроизоляционном составе и иного инъектирования в нем не предусмотрено.

В основу настоящей группы изобретений положено решение задачи, позволяющей повысить качество и надежность по защите гидроизоляции подземных частей строительных объектов, обеспечить экологичность при проведении гидроизоляционных работ, расширить эксплуатационные возможности.

Технический результат группы изобретений заключается в качественном подборе компонентов гидроизоляционного состава, в стабильности и высокой скорости реакции гидроизоляционного состава, в возможности ликвидации дефектов заглубленных конструкций при времени, необходимом для активации 10-20 секунд, в расширении возможности использования компонентов гидроизоляционного состава.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что способ аэродинамического инъектирования гидроизоляционного состава при проведении работ по внутригрунтовой защите строительных объектов включает предварительное бурение шпуров в подземных частях строительных объектов и инъектирование в них гидроизоляционного состава под давлением 0,2-1 МПа.

Для инъектирования используют гидроизоляционный состав, включающий сухие компоненты, содержащие природные тонкодисперсные бентонитово-монтмориллонитовые минералы, природный тонкофракционный диоксид кремния, полиакрилат натрия или полимер акриловый водопоглощающий серии АК и анионный полиакриламид молекулярной массой не менее 15 млн., а также структурообразователь при следующем соотношении компонентов, мас. %:

природные тонкодисперсные
бентонитово-монтмориллонитовые минералы	10-99
природный тонкофракционный диоксид кремния	0-89,9
полиакрилат натрия или полимер акриловый
водопоглощающий серии АК	0,1-50
анионный полиакриламид	0-30
структурообразователь	0-70.

Инъектирование в шпуры подземных частей строительных объектов проводят с помощью пневмонагнетателя, имеющего возможность взаимодействия с камерой смешения.

Камера смешения сообщена с пневмонагнетателем с сухими компонентами гидроизоляционного состава и с емкостью со структурообразователем и обеспечивает получение гидроизоляционной структурной смеси. Давление в пневмонагнетателе обеспечивается компрессором.

Инъектирование гидроизоляционной структурной смеси в шпуры осуществляют при первичном давлении не менее 0,2 МПа с последующим повышения давления до 1 МПа.

Время, необходимое для активации составляет 10-20 секунд.

Кроме того, в качестве структурообразователя используют триглицериды жирных кислот (например: с примесями свободных жирных кислот, восков).

Кроме того, в качестве структурообразователя используют многоатомные спирты.

Заявителями не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта.

Компоненты гидроизоляционного состава обеспечивают возможности кольматирования пор и трещин в подземных частях строительных объектов, благодаря чему достигается надежная гидроизоляция, при этом практически не требуется времени на созревание гидроизолирующего композита и исключается необходимость использования дополнительных активационных добавок для полимеризации.

Использование технологической схемы для инъектирования аэродинамическим способом обеспечивает качественную и надежную защиту заглубленных конструкций строительных объектов.

Использование в гидроизоляционном составе в качестве структурообразователя триглицеридов жирных кислот или многоатомных спиртов расширяет возможности использования компонентов гидроизоляционного состава.

Заявителям не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителей, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежом «Технологическая блок-схема аэродинамического инъектирования гидроизолирующего состава, схематично».

На чертеже представлено:

Подземная часть строительного объекта - 1.

Шпуры (в части 1) - 2.

Емкость со структурообразователем - 3.

Компрессор - 4.

Камера смешения - 5.

Пневмонагнетатель с сухими компонентами гидроизоляционного состава (взаимодействует с камерой 5) - 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Способ аэродинамического инъектирования гидроизоляционного состава при проведении работ по внутригрунтовой защите строительных объектов включает предварительное бурение шпуров 2 в подземных частях 1 строительных объектов и инъектирование в них гидроизоляционного состава под давлением 0,2-1 МПа.

Инъектирование в шпуры 2 подземных частей 1 строительных объектов проводят с помощью пневмонагнетателя 6. Пневмонагнетатель 6 имеет возможность взаимодействия с камерой смешения 5.

Камера смешения 5 сообщена с емкостью со структурообразователем 3, с пневмонагнетателем 6 с сухими компонентами гидроизоляционного состава и компрессором 4 и обеспечивает получение гидроизоляционной структурной смеси.

Инъектирование гидроизоляционной структурной смеси в шпуры 2 осуществляют при первичном давлении не менее 0,2 МПа с последующим повышения давления до 1 МПа.

Время, необходимое для активации составляет 10-20 секунд.

Для осуществления способа использованы: компрессор FUBAG AIR мощностью 1,5 КВт и давлением 8 Атм, пневмонагнетатель - пескоструйный аппарат «Сорокин» объемом рабочей камеры 19 литров, камера смешения выполнена самостоятельно из шарового запорного крана и патрубков диаметром 1 дюйм.

Однако может быть использовано и другое оборудование, эксплуатируемое в строительной практике.

Для инъектирования используют следующий гидроизоляционный состав.

Гидроизоляционный состав содержит сухие компоненты:

Природные тонкодисперсные бентонитово-монтмориллонитовые минералы (гидратированные алюмосиликаты) (10-99 мас. %) - компонент 1;

Тонкофракционный диоксид кремния (0-89,9 мас. %) - компонент 2;

Полиакрилат натрия или полимер акриловый водопоглощающий серии АК, дисперсностью не более 200 мкм (0,1-50 мас. %) - компонент 3;

Анионный полиакриламид молекулярной массой не менее 15 млн. (0-30 мас. %) - компонент 4.

Гидроизоляционный состав также содержит структурообразователь (0-70 мас. %) - компонент 5.

В качестве структурообразователя могут быть использованы триглицериды жирных кислот (например: с примесями свободных жирных кислот, восков).

В качестве структурообразователя могут быть использованы многоатомные спирты.

Компоненты гидроизоляционного состава взяты при оптимальных значениях их величин.

Были проведены пять опытов исследования гидроизоляционного состава по определению скорости реакции (начало полимеризации) при инъектировании.

Результаты исследований по определению начала полимеризации при инъектировании приведены в таблицах 1 и 2. «Определение начала полимеризации гидроизоляционного состава при инъектировании».

При проведении исследований, согласно данным таблицы 1, в качестве компонента 3 использован полиакрилат натрия, а в качестве компонента 5 - триглицериды жирных кислот.

При проведении исследований, согласно данным таблицы 2, в качестве компонента 3 использован полимер акриловый водопоглощающий, а в качестве компонента 5 - многоатомные спирты.

Из таблиц 1 и 2 видно, что высокая скорость начала полимеризации гидроизоляционного состава в результате инъектирования при взаимодействии с водой и при воздействии давления грунтовых вод обеспечивает быстрое и эффективное устранение дефектов гидроизоляции.

Оптимальные значения компонентов гидроизоляционного состава определены экспериментально и подтверждены данными исследований согласно таблицам 1, 2.

Гидроизоляционный состав для инъектирования приготавливают путем фракционного отсева или помола сыпучих компонентов гидроизоляционного состава и смешивания их с структурообразователем в течение 5-15 мин. при температуре 10°С-30°С в камере смешивания.

Примером комбинированного способа инъектирования (гидравлического и аэродинамического) может служить гидроизоляция подвального помещения исторического здания 1901 года постройки. Заглубленная часть была представлена бутовой и кирпичной кладкой, общий водоприток составлял более 300 м3. Произведены гидроизоляционные работы путем инъектирования гидравлическим способом в основание сооружения гидроизоляционного состава, устранен основной водоприток. По причине конструктивных особенностей объекта гидравлическое инъектирование за стены сооружения оказалось затруднительным (толщина более 1200 мм) и применен аэродинамический способ нагнетания.

гидроизоляционного состава в тело кирпичной кладки. Водопритоки устранены полностью.

Для осуществления заявленного изобретения «Способ аэродинамического инъектирования гидроизоляционного состава при проведении работ по внутригрунтовой защите строительных объектов» использовано оборудование, широко применяемое в области строительства, а проведенные работы по инъектированию аэродинамическим способом обусловливают, по мнению заявителей, соответствие изобретения критерию «промышленная применимость».

Предложенное изобретение позволяет:

-повысить качество и надежность по защите гидроизоляции подземных частей строительных объектов;

- обеспечить экологичность при проведении гидроизоляционных работ;

-расширить эксплуатационные возможности использования компонентов гидроизоляционного состава.

Определение начала полимеризации гидроизоляционного состава при инъектировании

Определение начала полимеризации гидроизоляционного состава при инъектировании.

1. Способ аэродинамического инъектирования гидроизоляционного состава при проведении работ по внутригрунтовой защите строительных объектов, включающий предварительное бурение шпуров в подземных частях строительных объектов и инъектирование в них гидроизоляционного состава под давлением 0,2-1 МПа, отличающийся тем, что для инъектирования используют гидроизоляционный состав, включающий сухие компоненты, содержащие природные тонкодисперсные бентонитово-монтмориллонитовые минералы, природный тонкофракционный диоксид кремния, полиакрилат натрия или полимер акриловый водопоглощающий серии АК и анионный полиакриламид молекулярной массой не менее 15 млн., а также структурообразователь при следующем соотношении компонентов, мас. %:

природные тонкодисперсные
бентонитово-монтмориллонитовые минералы	10-99
природный тонкофракционный диоксид кремния	0-89,9
полиакрилат натрия или полимер акриловый
водопоглощающий серии АК	0,1-50
анионный полиакриламид	0-30
структурообразователь	0-70

при этом инъектирование в шпуры подземных частей строительных объектов проводят с помощью пневмонагнетателя с сухими компонентами гидроизоляционного состава, имеющего возможность взаимодействия с камерой смешения, сообщенной с емкостью со структурообразователем и компрессором, и обеспечивающей получение гидроизоляционной структурной смеси, инъектирование которой в шпуры осуществляют при первичном давлении не менее 0,2 МПа с последующим повышения давления до 1 МПа, и время, необходимое для активации, составляет 10-20 секунд.

2. Способ аэродинамического инъектирования по п. 1, отличающийся тем, что в качестве структурообразователя используют триглицериды жирных кислот, например: с примесями свободных жирных кислот, восков.

3. Способ аэродинамического инъектирования по п. 1, отличающийся тем, что в качестве структурообразователя используют многоатомные спирты.