Струйная цементация грунтов: описания и основной принцип

Технология струйной цементации грунта была реализована тремя государствами одновременно: Японией, Великобританией и Италией. Идея оказалась настолько эффективной, что в течение последних 10 лет, струйную цементацию стали применять строители всех стран Мира.

СодержаниеСвернуть

Струйная цементация грунта: суть технологии

Суть цементации грунта данного вида заключается в разрушении грунта струей цементного раствора с одновременным перемешиванием. После схватывания и твердения раствора в толще укрепляемого грунта образуется так называемый «грунтобетон».

Грунтобетон характеризуется высокой прочностью на сжатие – от 50 до 100 кгс/см2 для песчаного грунта и от 20 до 40 кгс/см2 для глинистой почвы. В ряде случаев можно получить более высокую прочность на сжатие. В этом случае в раствор добавляется больше связующего, а подача раствора осуществляет до тех пор, пока он не заместит весь участок укрепляемого грунта.

Преимущества струйной цементации перед другими технологиями иньектирования грунтов:

• Техническая возможность укрепления грунтов всех типов: илистых, песчаных, мелкодисперсных глинистых, глинистых, грунтов с гравийными отложениями и пр.;
• Стопроцентная предсказуемость планируемых прочностных характеристик – возможность точного расчета геометрических и прочностных характеристик планируемого сооружения еще на этапе разработки проектной документации;
• Высокая скорость процесса;
• Возможность работ в условиях ограниченного пространства – подвалах, в густо застроенных районах, на склонах и т.п.;
• Усиливая фундамент, при диаметре начальной скважины 112 миллиметров, есть возможность получать бетонные сваи значительного диаметра – до 500-1500 миллиметров;
• В отличие от свайного укрепления грунта, при струйной цементации отсутствует вредное влияние на фундаменты близстоящих зданий.

Когда необходима струйная цементация грунта?

• Гарантированное укрепление слабого грунта при возведении тоннелей, коллекторов и других подземных сооружений;
• Ограждение котлована на грунтах с высоким стоянием верховодки;
• Строительство противофильтрационных заграждений;
• Усиление фундамента при ремонте и увеличении высоты задания;
• Придание устойчивости откосам и склонам;
• Иньектирование карстовых пустот и трещин в скальном грунте.

Существуют следующие виды технологии струйного цементирования:

• Однокомпонентная. Разрушение укрепляемого грунта под заполнение раствором происходит за счет энергии струи. При этом цементный раствор подается в грунт под давлением от 450 до 500 кгс/см2. Однокомпонентная технология характеризуется относительной простотой и необходимостью в минимальном наборе специального оборудования. Основной недостаток – возможность получать наименьшие диаметры свай по сравнению с технологиями других видов. К примеру, в илистом грунте по однокомпонентной технологии можно обустроить сваю диаметром до 600 миллиметров, а в песчаном грунте конструкцию диаметром не более 750-800 миллиметров;
• Двухкомпонентная. Суть этого струйной цементации этого вида заключается в дополнительной подаче сжатого воздуха. Сжатый воздух подается для усиления энергии струи раствора и соответственного увеличения ее длины. При этом раствор и сжатый воздух попадают в лидерную скважину через двуполостной шланг – по центральной полости идет раствор, по внешней полости – воздух высокого давления. Диаметр свай в глинистом грунте получаемый по данной технологии – до 1200 миллиметров, в песчаном грунте – до 1500 миллиметров;
• Трехкомпонентная. Принципиальное отличие этого вида цементации от двух предыдущих в ином формате образования полости пол заполнение раствором – сначала высоконапорной водовоздушной струей производится разрушение грунта, после чего в образовавшуюся полость подают цементный раствор. Основные преимущества – возможность получить колонну, состоящую из чистого раствора без примесей грунта и диаметр сваи до 2500 миллиметров. Основной недостаток – сложность технологии и необходимость в дополнительном дорогостоящем оборудовании.

Наборы оборудования для струйной цементации грунта

• Однокомпонентная технология: специальный насос высокого давления, миксерная станция для приготовления цементного раствора производительностью 8-15 м3/ч, буровая машина с возможностью автоматического подъема бура с определенной скоростью, силос для цемента;
• Двухкомпонентная технология. То же самое, что при однокомпонентной технологии, плюс компрессор и специальные двуполостные шланги;
• Трехкомпонентная технология. То же самое, что при однокомпонентной технологии, плюс компрессор, второй насос высокого давления и специальные штанги для раздельной подачи воздуха, воды и цементного раствора.

salecement.ru

Что такое цементация грунтов и где применяется

Цементация грунтов применяется с целью придания почве устойчивости для последующего возведения зданий или другого благоустройства территории. Методика актуальна для местности, склонной к размыванию и оползням. Процедура часто выполняется в болотистых местах, вблизи водоемов или на территориях с высоким уровнем грунтовых вод.

Среди всех применяемых способов укрепления почвы цементация грунтов является самым распространенным методом. Она относится к наиболее доступным по цене, но не менее эффективна, чем другие аналогичные способы, и способствует увеличению несущей способности почвы, что позволяет увеличить срок службы построек.

Область применения

Цементация грунтов часто применяется в строительной отрасли для:

1. Проектирования зданий на неустойчивой почве.
2. Произведения ремонтных работ в канализационных сооружениях.
3. Временного или постоянного укрепления подземных выработок.
4. Усиления уже существующих фундаментов.
5. Укрепления карстового грунта.

Усиление грунтов методом цементации заполняет природные полости в почве, тем самым повышая ее прочность.

Данная методика актуальна также при внеплановом обнаружении зоны высокоподвижного грунта при строительстве зданий.

Проектирование

Геология для строительства играет немаловажную роль. При проектировании здания уделяется достаточно много внимания качеству грунта, расположению грунтовых вод и другим факторам, которые способны снизить эксплуатационный срок постройки. При проектировании цементации важно определить следующие пункты:

• Зоны закрепления и несущую способность почвы.
• Метод цементации грунтов. Он может варьироваться от бюджетного варианта с самостоятельным бурением скважин и нагнетанием раствора при помощи инъектора до использования дорогостоящего оборудования.
• Состав и количество цементного раствора. Напрямую зависит от желаемого результата, первоначальной плотности грунта, марки цемента и дополнительных пластификаторов и ускорителей.
• Контроль за качеством выполняемых работ. Для его выполнения проводятся испытания физико-механических свойств почвы после проведения цементации.

Данные пункты помогут провести процедуру наиболее качественно и наименее затратно.

Струйная цементация грунтов

Представляет собой метод укрепления путем впрыска цементного раствора через инъекторы в пробуренных скважинах. В результате строительных работ образуются цементные сваи, которые при желании можно дополнительно армировать металлическими прутьями.

В ходе проведения работ отдельно подаются водоцементный раствор, воздух и вода, которые при застывании создают цементный каркас. При этом на монитор буровой установки выводится полная информация о процедуре.

Преимущества струйной цементации

К преимуществам данного метода можно отнести:

• высокую производительность – быстрое проведение работ;
• возможность осуществления работ на отдельных участках грунта как выше, так и ниже уровня грунтовых вод;
• высокое качество проводимого процесса;
• отсутствие шума и вибрации, что позволяет производить определенные действия даже в условиях густонаселенного жилого массива;
• при помощи малых буровых установок можно проводить манипуляции внутри здания.

Данные преимущества учитываются при выборе метода укрепления нестабильных грунтов.

Усиление фундаментов

Метод цементации часто используется для усиления уже существующих оснований. При этом подошва фундамента получает дополнительную опору, что предотвращает появление трещин на стенах и полное обрушение постройки.

Буровая установка имеет повышенную мобильность, что позволяет размещать ее вблизи здания. Небольшие размеры и подвижная мачта оборудования позволяют производить работы без повышенного уровня шума и вибраций.

Подошва фундамента подвергается усилению при помощи таких видов цемента:

• портланд;
• шлакопортландцемент;
• глиноземистый;
• сульфатостойкий;
• тампонажный;
• шлакощелочной.

Эти сорта содержат мелкие частицы, которые способны заполнить грунтовые полости даже небольшого размера.

Технология нагнетания цементного состава

Геология для строительства помогает определять качество грунтов для определения дальнейших действий по их укреплению. Стандартная технология цементации выглядит следующим образом:

1. Бурение скважины диаметром 112-132 мм на заданную глубину.
2. Подъем бура с подачей цементного раствора, воздуха, воды и одновременное вращение для лучшего распределения состава. Цементный раствор при этом заполняет все полости в грунте.
3. Полное извлечение буровой установки и погружение в незатвердевший цемент арматурного каркаса из железных прутьев для достижения лучшего укрепления грунта. Актуально при большой опасности возникновения оползней, например при близости водоема или высоком уровне грунтовых вод.
4. Конструкция оставляется на несколько недель до полного затвердевания раствора. В это время важно приостановить все строительные работы для предотвращения нарушения целостности полученной бетонно-арматурной сваи.

В ходе бурения состав подается под высоким давлением, что обеспечивает его проникновение в глубокие слои грунта. По струйной технологии цементации могут закрепляться фундаменты, основания котлованов и ломкие горизонтальные элементы.

Применение метода цементации грунтов значительно улучшает характеристики, отвечающие за их устойчивость. После данной процедуры можно возводить сложные конструкции, не боясь растрескивания фундамента и полного обрушения зданий.

fb.ru

Цементация грунтов в Ростове-на-Дону – компания ЭкоСистема

Человек в своей современной хозяйственной деятельности достаточно часто сталкивается с проблемами, решение которых требует от него реализации тех или иных действий. В области технической мелиорации, к примеру, одним из таковых видов активности может считаться цементация грунтов. По сути это технология, позволяющая решать следующие задачи:

             
• повышение уровня водонепроницаемости и монолитности каменной и бетонной кладки;
• упрочнение оснований различных построек и сооружений;
• придание свойств водонепроницаемости для пород, остающихся на стенах тоннельных и шахтных выработок;
• формирование антифильтрационных завес.

В целом же всё выше сказанное на самом деле может быть выражено одной единственной целью цементации – недопущением проникновения влаги к определённым слоям почвы или к тем или иным, предварительно освобождённым в ней же, пространствам (ко всё тем же выработкам, к примеру).

Применения цементации при различных видах грунтов

В то же самое время следует отметить, что подобного объединяющего начала не имеется у различных путей проведения такого процесса. Технологии цементации разнятся, причём достаточно радикально, в зависимости от того, к каким типам грунтов их предполагается применять. Например, если дело приходится иметь со скальными породами или с песчано-гравелистыми почвами, то наиболее оптимальным вариантом является реализация так называемых инъекционных мероприятий, выражающихся в нагнетании вяжущих растворов на заданную глубину под давлением от 3-х до 70-ти атмосфер посредством специализированной системы ранее установленных скважин. В качестве основного сырья для цементации в данном случае используется самый обычный цементный раствор. Причём соотношение воды и самого цемента в нём может составлять пропорции в диапазоне от 2/1 до 10/1.

В некоторых случаях возникает необходимость в обеспечении определённой подвижности цементно-глинистых и исключительно цементных растворов. Такого результата можно добиться посредством добавления в рабочую смесь сульфитно-спиртовой барды в объёмах от 0,01 до 0,25% по отношению к количественному содержанию цемента. Имеется также возможность регулирования процессов схватывания смеси и увеличения при этом уровня прочности образуемого камня. Для этого нужно добавить соединения кальция и хлора в количествах, варьирующихся от 1% до 5% относительно общей цементной массы.

В то же самое время работать иногда приходится с кавернозными грунтами. В такой ситуации в качестве основных видов добавок следует использовать так называемые «отощающие» вещества, а именно, золы, песок и шлаки.

К сожалению, следует отметить тот факт, что цементацию практически невозможно проводить на песках, глинах и плывунах. Данный процесс также не представляется возможным там, где скорость распространения почвенных вод превышает 300 метров за 1 сутки, а удельное водопоглощениесоставляет менее чем половину литра за минуту.

(видео “Технология струйной цементации грунтов”)

 

Сырьё для цементации

Важным моментом также является соответствие материалов, используемых при цементации, ГОСТам, устанавливаемым для данного процесса. Основными можно считать выше упомянутые цементные смеси. Хотя стоит отметить и то, что вполне допустимо применение прочих скрепляющих растворов. К примеру, выше уже упомянутый инъекционный способ проведения работ предполагает возможность скрепления почв посредством введения в них смесей, формируемых на основе карбамидных смол (смолизация) и силиката натрия (так называемая силикатизация). Все необходимые параметры закрепления при этом рассчитываются при проектировании, благодаря использованию инженерно-геологических исследований.

Последовательность работ при цементации

Равно как и любой другой процесс, цементация грунтов предполагает определённую последовательность проведения связанных с ней мероприятий. Во-первых, выкапываются скважины, диаметр которых может варьироваться в пределах от 112 до 132 мм. Далее осуществляется подъём буровых колонн, одновременно вращающихся вокруг своей оси. При этом в образованную ими пустоту под давлением заливается цементный раствор. Наконец, устанавливаются незатвердевшие грунтобетонные колонны армирующих элементов.

Преимущества проведения процессов цементации

Всё только что сказанное хорошо уже само по себе. Однако никакой здравомыслящий человек не станет чем-либо заниматься до тех пор, пока не увидит очевидных предполагаемых преимуществ от собственной деятельности. Среди основных положительных моментов цементации можно выделить следующие:

• для цементации грунта достаточно проведения буровых работ с малыми диаметрами захвата породы, что, конечно же, существенно сокращает все виды затрат на их проведение;
• цементацию можно проводить в самых что ни на есть стеснённых условиях;
• допускается возможность реализации всего задуманного при полном отсутствии каких-либо физических воздействий на рабочий инструмент;
• конструкции, монтируемые для ограждения рабочих зон при цементации, должны быть способными выдерживать существенные вертикальные и горизонтальные нагрузки;
• эти же самые конструкции демонстрируют способность выполнения роли противофильтрационных завесов.

Схематическое изображение процессов цементации на примере укрепления шахтных выработок

В целях повышения качества усвоения того, чем же на самом деле представляется процесс цементации грунтов, предъявим схематическое изображение одного из его проявлений, осуществляемых для шахтных выработок при проходке ствола шахты (смотри рисунки 1-А и 1-Б – Схематическое изображение цементации грунтов при проходке ствола шахты с поверхности (А) или из ранее образованного забоя (Б)).

Основными элементами, помеченными цифрами на данном рисунке, являются: 1- контур шахтного ствола; 2 – скважина для осуществления процесса цементации грунтов; 3 – агрегат, приспособленный для замешивания растворов необходимой консистенции; 4 – насос для раствора; 5 – трубопровод, предназначаемый для подачи цемента; 6 – перемычка тампонная; 7 – трубопровод, используемый при циркуляционном способе нагнетания раствора (обратный трубопровод).

torkretstroi.ru

Цементация грунтов нисходящим способом – ПроектДон

При цементации грунтов нисходящим способом сначала бурят скважину на глубину зоны, а затем в нее инъецируют раствор до отказа, т. е. до момента, когда либо наступает полное прекращение поглощения раствора. Глубина зоны зависит от степени трещиноватости породы, и составляет обычно 2-5 м.

Цементация грунтов нисходящим способом технология

После окончания цементации первой зоны скважина оказывается заполненной цементным камнем. Для цементации второй зоны разбуривают скважину в первой зоне и углубляют ее до подошвы второй зоны, после чего проводят цементацию, затем разбуривают скважину во второй зоне и т. д.

К достоинствам способа цементации нисходящими зонами относятся возможность уточнения глубины завесы в процессе производства работ в зависимости от качества встречающихся пород и возможность цементации при высоких давлениях, так как уплотнение последующих зон выполняется при законченной цементации вышележащих. Кроме того, качество цементации повышается благодаря многократному нагнетанию раствора в верхние зоны. К недостаткам способа относятся потери времени и средств на неоднократное переоборудование скважин для бурения и цементации и необходимость разбуривания цементного камня предыдущей зоны перед бурением последующей. Разбуривание начинают через 6-8 ч после окончания цементации.

На качество цементации отрицательно влияют прорывы раствора на поверхность земли, наиболее вероятные при инъекции верхних зон. В этом случае снижают давление инъекции или прерывают нагнетание. Вообще не следует останавливать инъекцию при первых признаках выхода раствора на поверхность земли, а надо попытаться уменьшить его. Для этого используют деревянные клинья, ветошь, бумагу или шпаклюют места выходов густым раствором. При большом числе выходов эти меры обычно малоэффективны. Ограничить выход можно применив для инъекции быстросхватывающийся раствор либо прекратив инъекцию на несколько часов для схватывания инъецированного раствора.

Цементация под пригрузкой полностью исключает прорыв раствора на поверхность земли. В качестве пригрузки используют полностью или частично возведенное бетонное сооружение либо слой грунта, лежащий над цементируемой породой.

Цементация грунтов нисходящим способом при поглощении цемента и песка

Состав работ по ГЭСН 05-03-001-01

01. Установка нагнетателя в скважину.
02. Присоединение нагнетательной линии.
03. Промывка скважины и гидравлическое опробование.
04. Приготовление раствора.
05. Нагнетание раствора в скважину.
06. Заделка мест выхода раствора на поверхность.
07. Извлечение и перестановка нагнетателя.
08. Промывка нагнетательного оборудования после цементации.
09. Перемещение нагнетательной линии.

Цементация грунтов нисходящим способом подрядчик

Компания ПроектДон является надежным подрядчиком по цементации грунтов нисходящим способом. Специалисты компании владеют всей необходимой информацией об особенностях грунтов регионов России. Мы в кратчайшие сроки определим причины деформации здания и устраним их. Звоните: 8 (961) 295 28 55.

proektdon.ru

Физико-химическое закрепление грунтов

Физико-химическое закрепление грунтов

Физико-химическое закрепление грунтов (изменение свойств грунтов) оснований производится в различных целях. В одних случаях необходимо общее окаменение массива искусственного основания, в других – достаточно только придать основанию водонепроницаемость. В соответствии с этим применяют цементацию, силикатизацию, битумизацию, электрозакрепление и термозакрепление грунтов.

Цементация грунтов

Цементация грунтов — один из самых старых способов закрепления рыхлых крупнообломочных и крунопесчанных грунтов. Этот метод состоит в том, что закрепляемый грунт подается под давлением через специальные трубкоинъекторы суспензия цемент — вода (цементное молоко). После окончания нагнетания, раствор постепенно твердеет и образует с грунтом прочное, неразмываемое основание. Недостаток этого метода — сравнительно ограниченная область его применения; для успешной цементации необходимо, чтобы размеры пор в грунте были по-крайней мере в 4 – 5 раз больше размеров частиц цемента. Такое соотношение позволяет применять цементацию только в крупнообломочных и крупнопесчаных грунтах и не дает возможности использовать ее в грунтах с более мелкими фракциями. Инъекторы для цементации грунтов состоят из трубки диаметром 19 – 38 мм. Трубка заканчивается коническим наконечником, облегчающим ее погружение. В нижней части трубки сделаны отверстия для выхода цементного молока. При небольшой глубине погружения инъекторы забивают в грунт, а при больших глубинах опускают в заранее пробуренные скважины. Перед тем как начать нагнетание цементного молока, грунт промывают чистой водой под напором, чтобы вынести наиболее мелкие фракции. Состав цементного молока (цемент — вода) колеблется в пределах от 1:10 до 1:0,4, в зависимости от степени водопоглощения грунта. Радиус закрепления в зависимости от размера пор колеблется в пределах 0,5 – 1,5 м. Давление, под которым подается цементное молоко, в среднем равно 0,025 – 0,1 МПа на каждый метр погружения.

Силикатизация грунтов

Силикатизация грунтов применима в грунтах с коэффициентами фильтрации 2 – 80 м/сут, т. е. охватывает область средних, мелких и даже пылеватых песков. Основой силикатизации является нагнетание в грунт раствора жидкого стекла Na₂O-nSiO₂. Выпадающий в результате химических реакций гель кремниевой кислоты SiO₂ связывает между собой частицы грунта подобно цементу. В различных грунтах по-разному используют метод силикатизации. Наибольшее распространение получил метод двухрастворной силикатизации: в грунт последовательно нагнетают раствор жидкого стекла и вслед за ним — раствор хлористого кальция СаСl₂. В результате реакции образуется связывающий частицы грунта гель кремневой кислоты SiO₂, гидрат окиси кальция Са(ОН₂) и хлористый натрий NaCl. Однорастворная силикатизация заключается в том, что реакция в растворе, составленном из жидкого стекла и фосфорной кислоты Н₃РО₄, протекает медленно — в течение 4 – 10 ч, поэтому становится возможным нагнетание такого сложного раствора. Преимущество однорастворной силикатизации очевидно: вместо последовательного нагнетания двух растворов нагнетается только один. Однако прочность грунта, закрепленного двухрастворной силикатизацией, выше и доходит до 15 – 35 –105 Па, в то время как прочность грунтов, закрепленных однорастворной силикатизацией, составляет только 4 – 5 –10 Па. В лёссовых грунтах, в составе которых, как правило, уже есть соли кальция, возможно закрепление нагнетанием только одного раствора жидкого стекла. Предел прочности лёссовых грунтов после закрепления составляет примерно 6 – 8 –10 Па. Радиус закрепления грунтов силикатизацией достигает 0,3 – 1 м и зависит от коэффициента фильтрации грунта.

Битумизация грунтов

Битумизация грунтов как метод закрепления грунта возможна горячая и холодная. При горячей битумизации в грунт распространен этот метод для создания водонепроницаемости в трещиноватых скальных грунтах. В этих случаях битум, разогретый только до 200 – 220 °С, тампонирует трещины в радиусе до 10 м. Для поддержания высокой температуры в битуме инъектор имеет внутреннюю трубку или стержень, изолированную от внешней трубки. Через внешнюю и внутреннюю трубку инъектора пропускается электрический ток, поддерживающий высокую температуру в битуме. Метод горячей битумизации требует для подачи битума высокого давления, доходящего до 2,5 – 3 МПа. Для устройства искусственных оснований более применима холодная битумизация, заключающаяся в том, что в грунт под давлением подается битумная эмульсия, состоящая из битума, расщепленного в воде при помощи эмульгатора на мельчайшие взвешенные частицы (примерно 60% битума и 40% воды). Введенная в грунт битумная эмульсия обладает большой подвижностью и заполняет поры грунта. При увеличении давлении вода отжимается дальше, а частички битума выполняют из эмульсии, слипаются в общую массу и плотней заполняют поры грунта. Кроме битума для закрепления грунта в последнее время стали применять синтетические смолы. Практика закрепления грунта показывает, что при наличии органических и неорганических кислот такие смолы затвердевают за несколько часов.

Электроосмотическое закрепление грунтов

Электроосмотическое закрепление грунтов начинает получать все большее распространение и заключается в том, что в грунт параллельными рядами забивают электроды. Расстояние между электродами 0,6 – 1,0 м. Через электроды пропускается постоянный электрический ток напряжением 30 – 100 В. Глинистые грунты, подвергнутые обработке постоянным электрическим током, осушаются и уплотняются, причем процесс уплотнения необратим. Для удаления излишней воды из грунта электроды, служащие катодом, делают из полых трубок, через которые и откачивают воду. Если сделать полым также и анод, то через него можно вводить в грунт раствор хлористого кальция и тем самым усилить действие электрозакрепления грунта, превратив его в электрохимическое.

Вы смотрели: Физико-химическое закрепление грунтов

Поделиться ссылкой в социальных сетях

Оставить отзыв или комментарий

stroykaa.ru

Цементация грунтов – ПроектДон

При появлении признаков деформации здания далеко не всегда правильным и единственным решением является усиление фундамента или основных конструктивных элементов. С большой долей вероятности причиной может являться недостаточная несущая способность грунтов. Для улучшения характеристик таких типов оснований, как пески крупнозернистые, трещиноватые скальные породы, слои с наличием карстовых пустот, в строительстве давно применяется цементация грунтов.

Стабилизацию же лессовых грунтов долгое время осуществляли, используя однорастворную, газовую и другие виды силикатизации. Данные способы особенно эффективны для закрепления просадочных суглинков, степень влажности (Sr) которых не превышает 0,5.

Основными причинами деформаций в зданиях, возведенных на просадочных грунтах, являются:

• отсутствие в проекте технических решений, учитывающих просадочные свойства грунтов;
• нарушение условий эксплуатации, которые приводят к неравномерному замачиванию грунтов основания (например, вследствие порыва инженерных коммуникаций).

Цементация и силикатизация

Долгое время единственным надежным методом восстановления эксплуатационных характеристик оснований зданий, подвергшихся деформации, считалась силикатизация основания. При этом способе усиления проблему представляют переувлажнённые грунты, показатель степени влажности которых превышает 0,7. Вследствие неоднородности свойств основания, прочность на соосное сжатие у грунтов, имеющих различную степень влажности, после закрепления силикатизацией может отличаться в 5-10 раз. Следствием этого является возрастающая после силикатизации неравномерность осадки фундаментов, что недопустимо.

Более эффективным методом закрепления грунтов такого типа, особенно для зданий, находящихся в аварийном состоянии, является цементация. Данное решение способно обеспечить бóльшие показатели прочности грунтов, а сам процесс их закрепления осуществить быстрее. Метод цементации грунтов также более выгоден и с экономической точки зрения. Например, сопоставимый с цементацией по прочностным показателям метод газовой силикатизации водонасыщенных грунтов, на порядок его превосходит по стоимости и трудозатратам.

Преимущества метода укрепления грунтов цементом

Метод цементации позволяет придать слабым грунтам свойства водонепроницаемости и монолитности путем нагнетания под давлением цементного или цементно-песчаного раствора в предварительно пробуренные скважины. Главными преимуществами метода являются:

• простая технология выполнения работ;
• более низкая стоимость в сравнении с силикатизацией;
• возможность закрепления увлажненных грунтов;
• экологичность.

 

Укрепление грунтов происходит за счет образования высокопрочного цементного камня. В процессе армирования слабое основание пронизывается большим количеством цементных жил, в результате чего удается снизить его просадочные свойства и повысить несущую способность. Количество армирующего вещества напрямую зависит от качества исходного грунта.

Изначально растворы для цементации смешивались в пропорциях цемента к воде 1:(0,8…1). Водная составляющая корректировалась по месту, исходя из показателей исходной влажности грунтов и итоговой прочности цементного камня. Впоследствии, в армирующий раствор стали добавлять песок в качестве заполнителя, что незначительно повлияло на прочность цементного камня (прочность снизилась не более чем на 10%) при явной экономической выгоде.
Компания ПроектДон имеет значительный опыт цементации грунтов основания. Специалисты компании владеют всей необходимой информацией об особенностях грунтов южных регионов России. Мы в кратчайшие сроки определим причины деформации здания и устраним их. Звоните: 8 (961) 2952855.

proektdon.ru

Усиление фундаментов цементацией технология

Цементация фундамента – это инъекция цементным раствором, который вводится в пустоты основания. Состав инъекции определяется пропорциями стройматериалов и их составом в растворе – стандартно для строительства фундаментов используется цементно-песчаный или бетонитовый раствор. В пробуренные заранее в рассчитанных местах отверстия смесь закачивается под определенным давлением, и этот процесс называется усиление фундаментов цементацией. Кроме расчета месторасположения поврежденных участков, рассчитывается и требуемое число цементных инъекций, в результате действия которых фундамент становится более прочным, а за счет заполнения всех пустот раствором конструкция превращается в монолит.

Усиление основания инъекционным методом

Цель проведения инъекций – укрепление основания, которое, как известно, держит на себе все здание, и от прочности и надежности этой конструкции зависит длительность эксплуатации жилого дома или другого строительного объекта. Ошибки, допущенные в расчетах фундамента, при выборе его типа или при использовании стройматериалов, могут вылиться в разрушение или деформации основания и стен дома, которые в ряде случаев можно исправить цементацией. Не для всех разрушений или деформаций необходимо проводить укрепление инъекционным методом – зачастую, проверив трещины на расширение, достаточно сделать обычный косметический ремонт поверхности – замазать трещины цементно-песчаным раствором. Но, если трещины продолжают расширяться, то необходимы более радикальные меры, и одна из них — усиление грунтов основания фундаментов методом цементации. Почему мы говорим «усиление грунтов»? Потому что эта методика превосходно подойдет не только для ремонта и укрепления основания, но и для усиления грунта под подошвой фундаментной конструкции.

Методы усиления

Схема усиления фундамента цементацией

 

Из наиболее надежных и популярных технологий усиления оснований можно перечислить такие:

1. Укрепление торкрет-бетоном – применение этого способа основано на покрытии ремонтируемой поверхности раствором, подающимся под большим давлением. Такой метод ремонта используется главным образом при укреплении кирпичных и бутовых фундаментов. Основные рабочие процессы: На глубину заложения фундамента роется шурф шириной 1,5-2 м, чтобы можно было опустить в него специальное оборудование (пушку), и нанести бетонную смесь;
2. Уширение подошвы также делается освобождением фундамента от наружного слоя грунта, после чего к старому основанию сваркой крепится арматура, которая одним концом вбивается в фундамент, а другим заводится в опалубку, заливаемую бетонным раствором;
3. Укрепление фундамента обустройством железобетонной рубашки. Процесс заключается в заливке бетона, который нужно доставить в траншею, прокопанную по всему периметру основания и укрепленную армирующим каркасом. Бетон заливается в дощатую опалубку;
4. Усиление сваями – на ослабленных разрушением участках бурятся наклонные скважины, в отверстиях связывается армокаркас, бетон в скважины подается под давлением;
5. Технология усиления основания цементацией: при первых признаках деформации или разрушения фундамента на разрушенных участках в грунте роются или бурятся скважины. Бетонным раствором пир помощи специальных инъекторов через скважины в фундаменте или в грунте заливают все пустоты.

Из всех вышеперечисленных методик цементация представляется простейшим и дешевым способом усиления фундамента дома. Кроме того, инъекции могут применяться к разным типам оснований: к ленточному или плитному фундаменту, к свайному или столбчатому, и делать это можно как для крупных мощных сооружений, так и для частных строений.

 

Укрепление буроинъекционными сваями

 

 

Принципы технологии цементации

Песок для раствора, которым проводится цементация фундамента, должен быть мелким, среднефракционным или бентонитовым. Это будет зависеть от состава стройматериалов основания. Цементация (инъекция) делается таким образом: сначала под участок с разрушениями под углом подводится (бурится) скважина (в случае необходимости усиления грунта), или скважина бурится прямо в фундаменте, а затем в нее под давлением закачивается бетон. Сложность осуществления этого способа в индивидуальном строительстве заключается в том, что трудно создать высокое давление в трубах в домашних условиях – для этого нужен специальный насос. Упростить инъецирование можно расширением скважины и использованием недорогого центробежного насоса. При правильно рассчитанном количестве цементных «уколов» фундамент снова станет прочной монолитной конструкцией.

 

 

Схема цементации

 

Подробнее о способах цементации:

1. Вводить жидкий цементно-песчаный раствор можно в наклонно пробуренную скважину в теле основания, которая заканчивается на глубине, не превышающей глубины заложения подошвы на 0,3 метра. То есть, нужно, чтобы отверстие не доставало до подошвы 30 см;
2. Второй способ заключается в том, что скважина должна проходить через фундамент насквозь, с заглублением ниже подошвы на 0,5 метра. Таким образом, все пустоты под подошвой будут заполнены раствором, что увеличит несущую способность фундамента и увеличит общую площадь подошвы.

Процесс цементации

1. Первый шаг в реализации технологии инъецирования фундамента – бурение скважин (шурфов) на глубину, меньшую, чем заложение подошвы, сечением 100 х 100 см. Скважины рекомендуется бурить со сдвигом, в шахматном порядке. Если есть технологическая возможность, то и внутри дома также нужно пробурить несколько скважин. Все отверстия бурятся не рандомно, а в местах с наибольшими разрушениями. Визуально разрушения видны как трещины и осыпания штукатурки на стенах фундамента и самого здания. На рисунке ниже видны варианты типа трещин и их месторасположения, по которому можно определить причины их возникновения;
2. Затем на расстоянии 25-50 см в основании под углом бурятся шурфы Ø 40-120 мм. Глубина шурфа указана в пункте №1 «о способах цементации»;
3. Если ремонт фундамента проводит строительная бригада, то раствор подается под давлением при помощи специального оборудования. При самостоятельном решении проблемы придется использовать любой подходящий насос;
4. Как приготовить правильный раствор для цементации основания дома: сначала замешивается тощий (очень жидкий) раствор с соотношением вода-цемент 0,9-1. В течение 10-15 минут эту смесь необходимо в скважину с минимальным давлением 0,2 Мпа (можно больше, но не меньше). Подача смеси происходит, пока впитывание раствора не замедлится до 3,5-4 л/мин. Последующие порции цементной смеси делают гуще – с соотношением вода-цемент 0,7-1. Все порции закачивают полностью, с поддержкой такого же уровня давления, пока раствор не станет поглощаться со скоростью 5 л/мин.
5. Через 48 часов ремонтируемый участок можно считать готовым к эксплуатации.

Технология цементации фундамента пошагово

В первом варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

1. просадкой грунтов основания от замачивания;
2. слабым основанием под левой частью здания;
3. высоким УГВ и вымыванием грунта с образованием карстовых пустот;
4. изменение состава бетона;
5. разработка траншей или котлована в непосредственной близости от фундамента дома.

Во втором варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

1. слабым основанием в средней части дома;
2. неравномерной осадкой дома ввиду разнородного состава грунта;
3. высоким УГВ (уровень грунтовых вод) и вымыванием грунта под средней частью фундамента.

В третьем варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

1. просадкой грунтов основания от замачивания;
2. слабым основанием под пробой и левой частью здания;
3. высоким УГВ и вымыванием грунта с образованием карстовых пустот;
4. изменение состава бетона;
5. разработка траншей или котлована в непосредственной близости от фундамента дома.

Варианты цементации

 

 

Исследования грунта и рельефа местности поможет выяснить причины разрушений. Это может также быть ошибочный расчет и монтаж дренажа, слишком близко находящиеся искусственные или естественные водоемы, насыпной грунт на участке, и т.д.

Тип и визуальное проявление разрушений	Причины разрушений
Усадка дома посередине	Ослабленный или слабый фундамент в средней части дома; Усадка фундамента; Полости с воздухом в фундаменте.
Усадка здания по углам	Ослабленный или слабый фундамент по углам здания; Неравномерная усадка почвы; Карстовые пустоты; Сторонняя траншея или котлован рядом с фундаментом; Подтопление подвального помещения.
Деформирование стен дома	Давление на фундамент от растяжек, которые могут быть закреплены на здании;

Причины разрушения фундамента

Основными считаются причины разрушения, связанные с неравномерными нагрузками на грунт под фундаментом, сезонные изменения в структуре грунта, или ошибочные расчеты при строительстве фундамента. Цементация основания методом инъекций в этих случаях – наиболее эффективная и простая технология ремонта, позволяющая восстановить основание полностью.

Перед проведение работ по усилению основания дома следует проконтролировать, расширяются ли дальше трещины на стенах. Делается это при помощи гипсовых маркеров или специальных мерных линеек. При увеличении трещин следует выяснить, не является ли это следствием усадки дома, чтобы не ошибиться в расчетах методов укрепления основания. Цементация сработает только тогда, когда все причины будут устранены.

 

rfund.ru