Цементация и битумизация грунта

Цементация – это метод укрепления, подразумевающий введение цементного раствора в почву. Иногда цементом заполняют полости грунта, а иногда их смешивают между собой до образования однородной массы.

Битумизация – введение битума или его эмульсии в грунт через пробуренные скважины. Этот способ активно используется в том случае, если применение цементизации невозможно из-за высокой скорости грунтового потока.

Цементацию делят на традиционную и струйную. В первом случае цементный раствор вводят в основание фундамента и соседние области. В результате образуется цементный камень, заполняющий поры. Именно он отвечает за скрепление почвы и фундамента.

Струйный метод еще называют инъекционным. Суть процесса заключается во впрыскивании раствора под высоким давлением. Так цемент одновременно продавливают и смешивают с грунтом. В результате образуется грунтобетон. Он демонстрирует высокий показатель прочности на сжатие.

При усилении песчаных грунтов прочность грунтобетона колеблется от 50 до 100 кг/см3, а глинистых – в 2,5 раза ниже. При увеличении количества цементного раствора эти показатели увеличиваются.

Струйная цементизация делится еще на три типа:

1. Однокомпонентная – это относительно простая методика, не требующая большого набора спецтехники. Цемент в грунт подают под давлением 450-500 кгс/см2. Недостаток способа – получение свай небольшого диаметра в сравнении с другими технологиями.

2. Двухкомпонентная – принцип сводится к дополнительной подаче сжатого воздуха. Последний усиливают энергию струи и ее длину. Раствор и воздушные массы поступают в скважину через двуполостной шланг: по центру перемещается раствор, а по внешней поверхности – воздух.

3. Трехкомпонентная – этот вид отличается от вышеописанных типов форматом образования полостей под заливку цемента. Сначала воздушный поток под давлением разрушает грунт, образуя каверну, а потом в нее подают раствор. Достоинство метода заключается в возможности формирования сваи из цемента без примесей почвы. Недостаток – сложность процедуры и необходимости в дорогостоящем оборудовании.

1. Холодный способ используют для укрепления и гидроизоляции песчаных грунтов. В работе применяют битумную эмульсию. Состав ее зависит от зернистости почвы. Например, для мелких песков выбирают 30%-ую эмульсию, а для крупных – 60%-ую. Ее готовят в специальном аппарате – эмульсаторе. В нем путем расщепления частиц образуется водная взвесь битума. Нагнетают готовую смесь в песок через перфорированный инъектор.

2. Горячий способ применяют для закрепления скальных грунтов. В процессе используют расплавленный битум. Для проведения процедуры необходимо наличие двухслойных инъекторов, котлов для подогрева смеси, насоса и самой горячей массы. Инъекторы устанавливают в пробуренные скважины на расстоянии 1,5-2 м друг от друга. Расплавленный битум нагнетают в грунт под давлением. Смесь способна максимально проникнуть на глубину до 100 м от начала скважины. Это укрепляет грунт и повышает его гидроизоляцию.

Цементацию можно считать самым доступным методом усиления почвы. Особенно часто ее применяют для пористых грунтов. Ведь раствор беспрепятственно проникает внутрь благодаря наличию пор. Цемент затвердевает, а прочность и водонепроницаемость укрепляемого участка растет.

Легче всего цементизации поддаются крупнообломочные грунты. Они представлены гравием, щебенкой, камнями и осадочными породами. А хуже работы проводятся на мелких песках. Крупнопесчаные грунты обладают высокой эффективностью проникновения раствора – на глубину до 2 м.

Скалистые грунты укрепляют цементом только при наличии трещин. В большинстве случаев такие породы не требуют дополнительного усиления, потому что они сами по себе достаточно прочные и не пропускают влагу.

Цементацию проводят в зависимости от состояния почвы: в раствор иногда добавляют песок в соотношении 1:1 или 1:3.

Рекомендуемый расход раствора – 30% от закрепляемой территории.

Процедуру проводят так:

• монтируют трубки-инъекторы;
  
  
• раствор вводят через пневмонагнетатели.
  
  

Примерно через месяц проверяют предел прочности на сжатие цементированного грунта. И она должна быть равна 2-3 МПа.

Битумизацию, как уже говорилось, используют, когда цементизация невозможна или проблематична.

Ее проводят для закрепления крупно-песчаных или скалистых грунтов с объемными трещинами. Горячей битумизацией укрепляют скальные породы, рядом с которыми близко расположены притоки. Использованный битум создаст преграду для передвижения воды.

Для проведения процедуры бурят скважины, куда монтируют инъекторы. Через них и нагнетают расплавленный битум. Он быстро проникает внутрь, заполняет полости и вытесняет жидкость. Методику применяют для строительства шахт и подземных конструкций.

Холодная битумизация тоже предполагает создание преграды для воды в крупнопесчаных почвах. Только в качестве раствора используют битумную эмульсию. При проникновении в песок, она вытесняет жидкость, частично смешиваясь с ней. Потом битум отделяется от воды, заполняя полости в грунте.

Достоинства битумизации:

• малая стоимость укрепляющих материалов;
  
  
• качественный гидроизоляционный завес;
  
  
• быстрое выполнение процедуры;
  
  
• увеличение прочностных свойств грунта.
  
  

Достоинства цементизации:

• закрепление грунта без его нарушения и динамического воздействия на него;
  
  
• достижение высокой прочности;
  
  
• возможность исправления кренов высоких зданий.
  
  

Строительная лаборатория ООО "Бюро "Строительные исследования" занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве

Основная специализация лаборатории:

• Испытания бетона
• Геотехнический контроль грунта
• Другие области испытаний
• Наши вакансии

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

1. Заполнив форму на нашем сайте

2. По телефонам:

+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге

+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва

3. Написать нам на почту

Подписывайтесь на наши социальные сети и YouTube канал, там много интересной информации и лайфхаков.