Инъектирование

Инъектирование (также инъецирование) в строительстве — заполнение трещин, пустот и полостей конструкций специальными составами. При ремонте материал нагнетают под давлением внутрь конструкции или в прилегающую к ней зону. Заполнение дефектов может происходить также самотёком и за счёт капиллярного впитывания.

Инъектированием восстанавливают и герметизируют бетонные, железобетонные и каменные конструкции. Инъекционные технологии используют также для закрепления грунтов и заполнения каналов с напрягаемой арматурой.

Ремонт бетонных и железобетонных конструкций

При ремонте трещин различают конструкционное заполнение и герметизацию. В первом случае состав должен обеспечить передачу усилий через повреждённый участок. Во втором — создать водонепроницаемое уплотнение, которое не предназначено для восстановления конструкционной целостности.

Виды уплотнений

ГОСТ 33762-2016 разделяет инъекционные уплотнения на три группы:

• АС — адгезионно-силовое замыкание. Конструкционное уплотнение образует жёсткую структуру, сцепленную с основанием и передающую напряжения.
• АГ — адгезионно-герметизирующее замыкание. Неконструкционное уплотнение из эластичного материала сохраняет сцепление с бетоном и водонепроницаемость при подвижках трещины.
• КГ — компрессионно-герметизирующее замыкание. Неконструкционное уплотнение основано на способности гидрофильного полимерного геля набухать.

Для группы АС предусмотрены составы на полимерной и минеральной основах, для групп АГ и КГ — полимерные составы.

Материал выбирают с учётом ширины раскрытия и подвижности трещины, её влажностного состояния и наличия протечек. Стандарт различает сухие, влажные и мокрые трещины, а также трещины с активной протечкой. Нагнетаемость состава оценивают для раскрытия 0,1; 0,2; 0,3; 0,5 и 0,8 мм.

Инъекционные материалы

Эпоксидные смолы применяют для восстановления сплошности бетона. Для трещин раскрытием более 0,1 мм СП 349.1325800.2017 указывает составы вязкостью примерно 150—400 мПа·с. При раскрытии более 0,8 мм рассматриваются более вязкие материалы, в том числе пасты.

Полиуретановые смолы используют при ремонте влажных трещин и трещин с фильтрацией воды. Описанные в СП 349 однокомпонентные составы вспениваются при взаимодействии с водой, а двухкомпонентные образуют жёсткое или эластичное заполнение.

Акриловые гели свод правил предусматривает для неармированных конструкций, постоянно находящихся под воздействием воды или влаги. При высыхании такие гели дают значительную усадку.

Способы подачи и оборудование

При инъектировании под давлением подающий шланг соединяют с конструкцией через пакер, который обеспечивает герметичность подачи состава. СП 349.1325800.2017 перечисляет клеевые, разжимные, винтовые игольчатые и забивные пакеры.

Самотёк и капиллярное впитывание не требуют принудительного нагнетания. В ГОСТ 33762-2016 они выделены как самостоятельные способы заполнения дефектов наряду с подачей под давлением.

Гидроизоляция

Для гидроизоляции инъекционный материал вводят в конструкцию или за её пределы. В подвижных трещинах применяют полимерные составы, способные воспринимать деформации трещины.

В заглублённых бетонных и каменных конструкциях защитный слой может формироваться на границе с прилегающим грунтом. СП 72.13330.2016 предусматривает для таких работ материалы на основе акрилатов, полиуретанов, цемента, эпоксидных и силикатных смол.

Отсечная инъекционная гидроизоляция предназначена для ограничения капиллярного переноса влаги в пористых конструкциях. В методических рекомендациях МЧС России описано введение гидрофобизирующего материала самотёком и под давлением.

Противофильтрационные завесы создают в грунте, чтобы уменьшить приток подземных вод. При инъекционном способе через инъекторы нагнетают цементные, глиноцементные или полимерные растворы. Выбор способа устройства завесы зависит от свойств грунта.

Каменные и кирпичные конструкции

В каменных и кирпичных конструкциях инъекционными составами заполняют трещины, швы и внутренние полости. Эти конструкции прямо включены в область применения ГОСТ 33762-2016 в редакции с Изменением № 1.

В 1948 году была издана инструкция Е. А. Мамаевой по инъектированию кладки массивных опор железнодорожных мостов. В 1991 году институт «Спецпроектреставрация» выпустил разработанные Н. А. Каревым методические рекомендации по инъекционному укреплению каменных кладок памятников архитектуры.

Грунты и горные породы

При закреплении грунтов раствор нагнетают через инъекторы, манжетные колонны или скважины. СП 22.13330.2016 различает пропитку, гидроразрыв и заполнение пустот. Закреплённые массивы используют как основания фундаментов, ограждения котлованов и противофильтрационные завесы.

К инъекционным способам закрепления относятся силикатизация, смолизация и цементация. Их применимость определяется видом грунта и его фильтрационными свойствами.

В трещиноватых скальных породах инъектированием устраивают противофильтрационные завесы. Раствор заполняет водопроводящие трещины массива.

Каналы предварительно напряжённых конструкций

В предварительно напряжённых железобетонных конструкциях с натяжением арматуры на бетон закрытые каналы заполняют инъекционным раствором после натяжения арматуры.

Для мостов и труб на автомобильных дорогах общего пользования порядок работ установлен ГОСТ Р 59178-2021. Если проект или технологический регламент не предусматривает иного, арматура может находиться в канале до заполнения без специальной защиты от коррозии не более 30 суток для пучков параллельных проволок и 15 суток для канатов.

Раствор нагнетают непрерывно. Если анкеры расположены на разных высотных отметках, подачу ведут со стороны нижнего анкера. После заполнения канал опрессовывают. Стандарт устанавливает давление на растворонасосе (0,6 ± 0,05) МПа и продолжительность опрессовки (5 ± 2) мин.

Нормативные документы в России

Общие требования к материалам для защиты и ремонта бетона содержатся в ГОСТ 32016-2012. Требования к инъекционным составам и полученным уплотнениям установлены ГОСТ 33762-2016. Решения по ремонту бетонных и железобетонных конструкций рассматриваются в СП 349.1325800.2017.

ГОСТ 33762-2016 разработан с учётом европейского стандарта EN 1504-5:2013; степень соответствия — неэквивалентная (NEQ). Изменение № 1, введённое с 1 июня 2025 года, расширило область применения документа и уточнило терминологию. В частности, для составов группы АС указание на цементную основу заменено указанием на минеральную.

Литература

• Фурсов Л. Ф. Инъектирование и инъекционные растворы. — СПб.: Издательство Политехнического университета, 2010. — 1141 с. — ISBN 978-5-7422-2648-2.
• Шилин А. А. Ремонт строительных конструкций с помощью инъецирования. — М.: Горная книга, 2009. — 169, [1] с. — ISBN 978-5-98672-159-0.
• Шилин А. А. Кирпичные и каменные конструкции. Повреждения и ремонт. — М.: Горная книга, 2009. — 213, [1] с. — ISBN 978-5-98672-155-2.
• Машкин Н. А., Молчанов В. С. Материалы и технологии закрепления грунтовых массивов, оснований и откосов. — Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2016. — ISBN 978-5-7795-0807-0.
• Зурнаджи В. А., Филатова М. П. Усиление оснований и фундаментов при ремонте зданий. — М.: Стройиздат, 1970. — 97 с.
• Коновалов П. А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: ВНИИНТПИ; Бумажная галерея, 2000. — 316, [2] с. — ISBN 5-93803-002-1.
• Хямяляйнен В. А., Простов С. М., Сыркин П. С. Геоэлектрический контроль разрушения и инъекционного упрочнения горных пород. — М.: Недра, 1996. — 286, [2] с. — ISBN 5-247-03547-X.
• Серёгин И. Н., Ануфриев В. И., Иванов Ф. М. Инъектирование каналов с напряженной арматурой. — М.: Автотрансиздат, 1960. — 25 с.
• Васильев А. П., Булгаков В. С., Матков Н. Г. Инъецирование каналов предварительно напряженных железобетонных конструкций. — М.: Стройиздат, 1964. — 246 с.
• Грановский А. В., Кунин Ю. С., Легецкий О. Е. Инъекционные составы для повышения прочности и монолитности кирпичной кладки // Промышленное и гражданское строительство. — 2023. — № 4. — С. 16—20. — DOI: 10.33622/0869-7019.2023.04.16-20.