При восстановлении внешней вертикальной гидроизоляции фундамента традиционным способом путем отрыва траншеи происходит оголение фундамента, приводящее к уменьшению его несущей способности, что вызывает неравномерные осадки здания с последующим образованием трещин. Гидроизоляция методом инъекции лишена этих недостатков.
Учитывая разнообразие фильтрационных и прочностных свойств, условий фильтрации (скорости потока, величины давления напора) и т.д., необходимо применять инъекционный раствор с определенными свойствами:
- вязкость раствора должна изменяться в широких пределах, начиная от близкой к вязкости воды, поскольку проницаемость (коэффициент) материала стен и фундаментов может изменяться также в широких пределах;
- время начала полимеризации раствора (продолжительность сохранения начальной вязкости) должно обеспечивать приготовление и нагнетание раствора в требуемом объеме;
- раствор и технология нагнетания должны обеспечивать кольматацию материала конструкций при напорной фильтрации;
- материал, образовавшийся после полимеризации раствора, должен создавать структуру, обладающую достаточной адгезионной прочностью с материалом сооружения, повышенной водонепроницаемостью, долговечностью и устойчивостью в агрессивных средах;
- материал, образовавшийся после полимеризации раствора, должен быть эластичным (резиноподобным), чтобы при деформации материала сооружения не нарушалась его сплошность;
- технологии приготовления и нагнетания раствора, а также используемое при этом оборудование, должны быть наиболее простыми и доступными;
- раствор должен быть экологически чистым.
Для инъекций используют карбамидные и фурановые смолы. Гидроизоляция осуществляется разбуриванием наклонной скважины с наружной стороны стены и инъецированием (нагнетанием можно погружными насосами) в нее специальных полимерных растворов принятыми методами (цементация, силикатизация, смолизация и др.). Располагаются скважины так, чтобы предотвратить поступление воды с наружной стороны стены и снизу из фундамента. Скважины пробиваются либо в стенах здания с уровня земли (устье на уровне земли) до уровня ниже пола подвального помещения, либо изнутри помещения через наружные стены на контакт «стена-грунт». Забой скважины должен быть на 20 — 30 см ниже пола подвала и в теле стены на расстоянии 10 — 15 см от ее внутренней грани. Если нельзя пробурить наклонные скважины снаружи здания (или они получаются слишком длинными), то скважины бурят изнутри здания по сетке в шахматном порядке. Скважины бурят и обрабатывают в две очереди: первая очередь скважин имеет шаг 1 — 1,5 м, вторая — 0,5 — 0,75 м. Скважины продувают сжатым воздухом для удаления бурового шлама. Каждую скважину оборудуют пакером, краном, тройником и соединительными шлангами. Это позволяет при необходимости быстро отключать или подключать любую скважину к нагнетательной линии. Нагнетательная система оборудуется манометром с предохранителем. Учитывая небольшую продолжительность начала полимеризации реагента, скважины объединяют в «гребенку», т.е. раствор подают по общему шлангу (по циркуляционной схеме), имеющему подвод через кран к каждой скважине. Перед нагнетанием полимера система опробуется водой при отключенных (закрытых) скважинах. При этом давление нагнетания поднимают до максимального и проверяют герметичность соединений системы.
ООО «СПИИ «Гидроспецпроект» предложил однокомпонентную композицию «Уренат 5449», которая полимеризуется водой, при полимеризации объем увеличивается, реакция идет с выделением тепла и газа СО2. Резиноподобный пористый материал белого цвета с относительным удлинением при разрыве 25%. При объемном соотношении «вода:реагент» равном 10 и более, образуется геле образный резиноподобный водонепроницаемый материал с малой пористостью менее 5%, начало полимеризации 5 мин. Если соотношение более 10, то вязкость раствора равна вязкости воды, поэтому велика проникающая способность. Рабочий раствор «Урената» имеет соотношение В:Р = 20:30. После полимеризации растворов снаружи стены образуется эластичное водонепроницаемое покрытие. Раствор через трещины попадает на наружную стену, вытесняет воду и создает 10-мм плёнку полимера, что восстанавливает гидроизоляцию с наружной стороны. На контакте с внешним влажным грунтом и материалом фундамента полимерный материал не высыхает и сохраняет свои гидроизоляционные свойства. Через несколько лет эксплуатации помещений зона высохшего воздухопроницаемого полимерного материала будет увеличиваться, а толщина зоны влажного полимера (противофильтрационная зона) будет уменьшаться до нескольких сантиметров, т.е. материал стены будет сухим. «Уренат» способен высыхать и набухать до первоначальных размеров, что обеспечивает восстановление водонепроницаемости при появлении воды. Следовательно, толщина противофильтрационной завесы в стене будет автоматически поддерживаться при изменении гидрогеологических условий: увеличиваться при росте напора воды и уменьшаться при его уменьшении. Этот материал не требует отсечной гидрофобизирующей защиты и обмазочной гидроизоляции.
В результате пробивания скважин и инъекций вокруг подземной части здания (подвала) создается «саркофаг» в виде противо-фильтрационного экрана с заполнением пустот, разуплотнения грунта и отмытых каналов твердеющим цементным раствором. До нагнетания инъекционного раствора величина водопоглощения грунтов и приемистость скважин определяется опытным путем в том случае, если не было произведено предварительное обследование объекта. Весьма эффективными при проведении инъекционных работ являются добавки компании «Кема» с различным функциональным назначением. Так, добавка «Additive» позволяет компенсировать усадку растворов за счет достижения эффекта расширения до 3,5%. Добавка «Kemament L110» является мощным суперпластификатором и позволяет повысить текучесть смеси и снизить водоцементное соотношение. «Kemazim-OC» позволяет проводить инъекционные и бетонные работы при отрицательных температурах, а при положительных — является эффективным ускорителем твердения. «HIDROTES», «HIDROSTOP Elastik» (фирма «Кета», Словения) — обмазочные водонепроницаемые покрытия пола, стен, потолка. Против фильтрационного поднятия влаги через стены здания применяют разбуривание сверлом малых диаметров 12 — 32 мм скважин под углом 30 — 40° в два ряда в шахматном порядке и пропиткой силиконовой (кремнийорганической) эмульсией «Kemasol» (раствор калиевого метилсиликоната с низкой плотностью). Состав вводится самозаливом либо насосом под давлением до 4 атм, раствор проникает в материал на глубину 5 —7 см. Благодаря чему создается водонепроницаемый экран толщиной 30 — 40 см. Химический процесс завершается через 30 суток. Расход эмульсии — для стены толщиной 40 см на 1 м требуется 6-8 л эмульсии. «Аквафин СМК» (Aquafin SMK), «Аквафин-Ф», «Асодур-П4» — укрепляющие пропитки поверхностных слоев могут применяться для инъецирования в строительную конструкцию без давления и под давлением. Кроме того, можно бурить скважины горизонтальные диаметром 50 — 80 мм равными захватками, укладывать рулонный гидроизоляционный материал и зачеканивать безусадочным цементом под давлением. В качестве отсечной гидроизоляции может применяться «Эско-флюат», «Vandex», наносимые методом инъекции. Быстросхватывающийся однокомпонентный состав КАТ (CUT) на основе пенополиуретана инъецируется с помощью ручных, электрических или пневматических насосов, степень увеличения в объеме 13 — 15 раз, а время твердения 1,5 — 19 мин.
