В современной геотехнике инъектирование грунта стало ключевым методом решения задач усиления оснований и гидроизоляции. Среди широкого спектра материалов особого внимания заслуживают составы Stabilcem и Microcem 8000 / Microcem 12000 от MAPEI, каждый из которых обладает уникальными характеристиками и областью применения.
Технология метода инъектирования грунта
Общая схема производства работ
1. Подготовительный этап
- Инженерно-геологические изыскания - определение состава грунта, коэффициента фильтрации, уровня грунтовых вод
- Проектирование инъекционной схемы - расположение скважин, глубина инъектирования, параметры раствора
- Разметка и подготовка площадки - определение мест бурения инъекционных скважин
2. Бурение инъекционных скважин
- Диаметр скважин: 32-100 мм в зависимости от типа пакеров
- Глубина: определяется проектом, обычно на 0.5-1.0 м ниже подошвы фундамента
- Схема расположения: шахматный порядок с расстоянием 0.8-1.5 м между скважинами
- Угол бурения: вертикальный или наклонный в зависимости от условий
3. Установка инъекционного оборудования
- Монтаж инъекторов (пакеров) в пробуренные скважины
- Подключение насосного оборудования и систем контроля давления
- Проверка герметичности системы
4. Приготовление инъекционного раствора
Для Stabilcem:
- Соотношение: 6-6.4 л воды на 25 кг сухой смеси
- Перемешивание: низкооборотной дрелью (200-300 об/мин) в течение 3-5 минут
- Время жизни раствора: 60 минут
- Контроль: визуальная оценка однородности
Для Microcem:
- Соотношение: 0.75 кг вяжущего на 0.75 кг воды на 1 дм³
- Перемешивание: высокоскоростным турбомиксером не менее 4 минут
- Добавки: возможность введения пластифицирующих и стабилизирующих добавок
5. Процесс инъектирования
- Начальное давление: 0.5-1.0 МПа с постепенным увеличением
- Максимальное давление: до 2.0 МПа (определяется прочностью грунта)
- Скорость инъекции: 5-15 л/мин в зависимости от поглотительной способности грунта
- Последовательность: снизу вверх, от периферии к центру
- Критерии остановки: достижение проектного давления или расхода
6. Завершающий этап
- Промывка оборудования
- Извлечение инъекторов
- Тампонирование устьев скважин
- Уборка территории
Материалы для инъектирования грунта
Пример работ
Оборудование для инъектирования
| Тип оборудования |
Назначение |
Особенности применения |
| Буровые установки |
Создание инъекционных скважин |
Малогабаритные установки для работы в стесненных условиях |
| Инъекционные насосы |
Подача раствора под давлением |
Поршневые, мембранные, винтовые с регулировкой давления и расхода |
| Смесительные установки |
Приготовление раствора |
Турбомиксеры для Microcem, низкооборотные миксеры для Stabilcem |
| Системы контроля |
Мониторинг параметров инъектирования |
Давление, расход, объем инъецированного раствора |
| Инъекторы (пакеры) |
Направленная подача раствора в грунт |
Стальные, пластиковые, одноразовые и многоразовые |
Контроль качества работ
Операционный контроль:
- Контроль параметров раствора (вязкость, плотность, время жизни)
- Мониторинг давления и расхода при инъектировании
- Ведение журнала производства работ
Приемочный контроль:
- Испытание штампом (статическое зондирование)
- Лабораторные испытания отобранных образцов
- Контрольные скважины с отбором керна
- Георадарное обследование
Особенности технологии: При работе с Stabilcem критически важно контролировать расширение в пластичной фазе (0.3%), а для Microcem - обеспечивать качественное диспергирование частиц при перемешивании.
Область применения и основные задачи
Stabilcem
Высокотекучее расширяющееся цементное вяжущее, идеально подходящее для:
- Заполнения трещин и полостей в бетонных конструкциях
- Инъектирования грунтов с относительно крупными порами
- Устройства инъекционных завес в средне- и крупнозернистых грунтах
Microcem
Микродисперсное вяжущее с пуццолановым действием, оптимальное для:
- Консолидации мелкодисперсных грунтов (пески, супеси)
- Гидроизоляции грунтов с низкой водопроницаемостью
- Работ на объектах с высокими археологическими и архитектурными требованиями
Ключевые технические различия
Гранулометрический состав:
- Stabilcem: стандартный цементный помол
- Microcem 8000: удельная поверхность ≥ 8000 см²/г
- Microcem 12000: удельная поверхность ≥ 12000 см²/г
Проникающая способность:
- Stabilcem: эффективен для трещин от 1 мм
- Microcem: проникает в поры и трещины до 40 мкм
Прочностные характеристики:
- Stabilcem: 80 МПа через 28 суток
- Microcem: формирует структурный каркас с высокой устойчивостью к выщелачиванию
Сравнительная таблица характеристик
| Параметр |
Stabilcem |
Microcem 8000 |
Microcem 12000 |
| Удельная поверхность, см²/г |
- |
≥8000 |
≥12000 |
| Прочность сжатие, МПа |
80 |
формирует структурный каркас |
| Размер проникающих частиц |
>100 мкм |
25 мкм (d98) |
10 мкм (d98) |
| Время жизни раствора |
60 мин |
- |
| Расход материала |
6-6.4 л/25 кг |
0.75 кг/0.75 л на 1 дм³ |
| Оборудование для перемешивания |
Низкооборотная дрель |
Турбомиксер |
Рекомендации по выбору материала
Stabilcem рекомендуется для:
- Крупных инъекционных проектов
- Грунтов с выраженной пористостью
- Работ, требующих высокой конечной прочности
- Устройства инъекционных завес в проницаемых грунтах
Microcem оптимален для:
- Мелкодисперсных и пылеватых грунтов
- Объектов с высокими требованиями к сохранности
- Создания тонких гидроизоляционных мембран
- Работ в стесненных условиях городской застройки
Заключение
Выбор между Stabilcem и Microcem зависит от конкретных грунтовых условий и решаемых задач. Stabilcem демонстрирует превосходные результаты при работе с крупными порами и трещинами, обеспечивая высокую прочность. Microcem незаменим при необходимости консолидации мелкодисперсных грунтов и создания высокоэффективных гидроизоляционных завес.
Оба материала успешно применяются в составе системных решений MAPEI, позволяя решать самые сложные геотехнические задачи современного строительства.
Важно: Технология инъектирования требует профессионального подхода на всех этапах - от изысканий до контроля качества. Неправильный выбор параметров инъектирования может привести к неэффективности работ или повреждению существующих конструкций.
