Seo-friends.ru

Большая стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Заливка цементным раствором отверстий

Цементирование обсадной колонны скважины и тампонаж

Цементирование (тампонирование) — одна из самых ответственных операций, от успешности которой зависит дальнейшая нормальная эксплуатация скважины

Цементирование обсадной колонны — одна из самых ответственных операций, от успешности которой зависит долговечность и дальнейшая нормальная эксплуатация скважины.
Цементирование — закрепление обсадной колонны на стенке ствола скважины и отсечение избыточных флюидов от попадания в ствол скважины посредством нагнетания цементного раствора по обсадной трубе и вверх по кольцевому зазору.
Это процесс закачивания тампонажного раствора в пространство между обсадной колонной и стенкой скважины.
Способ цементирования выбирают в зависимости от вида колонны, спущенной в пробуренный ствол (сплошной или хвостовика).

Рис 1. Схема этапов выполнения 1- циклового цементирования обсадной колонны:I — начало подачи цементного раствора в скважину, II — подача закачанной порции цементного раствора по обсадной колонне, III — начало продавки в затрубное пространство, IV — окончание продавки;
1 — манометр, 2 — цементировочная головка, 3 — верхняя пробка, 4 — нижняя пробка, 5 — цементируемая обсадная колонна, 6 — стенки скважины, 7 — стоп-кольцо, 8 — продавочная жидкость, 9 — буровой раствор, 10 — цементный раствор.

Одноступенчатое цементирование.
После окончания спуска сплошной эксплуатационной колонны в процессе подготовки скважины к цементированию:

  • колонну обсадных труб периодически расхаживают,
  • непрерывно промывают скважину для предотвращения прихвата колонны,
  • башмак ее устанавливают на 1-2 м выше забоя,
  • устье оборудуют цементировочной головкой,
  • закачивают расчетный объем цементного раствора.

Прокачав расчетное количество цементного раствора, отвинчивают стопорные болты на цементировочной головке и закачивают расчетное количество продавочного бурового раствора.
Как только заливочная (нижняя) пробка дойдет до упорного кольца — стоп, наблюдается резкий подъем давления, так называемый удар.
Давление повышается на 4 – 5 МПа.
Под его воздействием диафрагма, перекрывающая канал в нижней пробке, разрушится.
После разрушения диафрагмы раствору открывается путь в затрубное пространство.
Когда до окончания продавки остается 1 – 2 м 3 продавочной жидкости, интенсивность подачи резко снижают.
Закачку прекращают, как только обе пробки (верхняя и нижняя) войдут в контакт, что определяется по резкому повышению давления на цементировочной головке.
В обсадной колонне под упорным кольцом остается некоторое количество раствора, образующего стакан высотой 15 – 20 м.
Если колонна оснащена обратным клапаном, можно приоткрыть краны на цементировочной головке и снизить давление.
На этом процесс цементирования заканчивается.
Краны на головке закрывают, и скважину оставляют в покое на срок, необходимый для твердения цементного раствора.
При цементировании неглубоких скважин с небольшим подъемом раствора за колонной в качестве продавочной жидкости применяют обычную воду.

Многоступенчатое цементирование
Многоступенчатое цементирование — цементирование нескольких горизонтов (интервалов) пласта за обсадной колонной скважины с использованием соединений с отверстиями.
При этом, обсадная колонна на разных уровнях оснащена дополнительными приспособлениями (заливочными муфтами), позволяющими подавать тампонажный раствор в затрубное пространство поинтервально на разной глубине.

Распространено 2-ступенчатое цементирование — раздельное последовательное цементирование 2 х интервалов в стволе скважины (нижнего и верхнего).

Преимущества в сравнении с 1 — ступенчатым:

  • позволяет снизить гидростатическое давление на пласт при высоких уровнях подъема цемента,
  • существенно увеличить высоту подъема цементного раствора в затрубном пространстве без значительного роста давления нагнетания;
  • уменьшить загрязнение цементного раствора от смешения его с промывочной жидкостью в затрубном пространстве;
  • избежать воздействия высоких температур на свойства цементного раствора, используемого в верхнем интервале, что позволяет эффективнее подбирать цементный раствор по условиям цементируемого интервала.

Рис. 2 Заливочная муфта для ступенчатого цементирования:
а — при цементировании первой ступени, б — при цементировании второй ступени;
1 — корпус, 2 — верхнее седло, 3 — верхняя втулка, 4 — заливочные отверстия, 5 — нижнее седло, 6 — нижняя втулка

Для проведения 2-ступенчатого цементирования в обсадной, колонне на уровне, соответствующем низу верхнего интервала, устанавливают специальную заливочную муфту (рис. 2).

Подготовку скважины аналогична 1- ступенчатому цементированию.
После промывки скважины и установки на колонну цементировочной головки приступают к закачке 1 й порции цементного раствора, соответствующей цементируемому объему 1 й ступени. Закачав нужный объем цементного раствора, в колонну вводят верхнюю пробку 1 й ступени, которая проходит через заливочную муфту (рис. 2, а).
Продавочной жидкостью вытесняют раствор в затрубное пространство.

После закачки объема продавочной жидкости, равного внутреннему объему обсадной колонны в интервале между заливочной муфтой и упорным кольцом, освобождают находящуюся в цементировочной головке нижнюю пробку 2 й ступени.
По достижении заливочной муфты, пробка садится во втулку, резко понижая давление нагнетания, но под давлением смещает ее вниз, открывая сквозные отверстия в муфте (рис. 2, б). .

При использовании способа непрерывного цементирования, тампонажный раствор для цементирования второй ступени закачивают тотчас за нижней пробкой второй ступени.
2-ступенчатое цементирование с разрывом — после открытия отверстий в заливочной муфте возобновляют циркуляцию бурового раствора, а тампонажный раствор 2 й ступени подают в скважину спустя некоторое время, к примеру, после схватывания раствора 1 й порции.

Цементирование хвостовика.
После промывки ствола скважины на устье ее устанавливают цементировочную головку, в которую вставляют верхнюю секцию разделительной заливочной пробки.
Закачивают расчетное количество цементного раствора, который продавливают буровым раствором или водой.
Когда раствор будет продавлен в объеме, равном внутреннему объему бурильных труб, верхняя секция пробки войдет в нижнюю и перекроет отверстия кольца.
При этом давление в бурильных трубах резко возрастет.
Шпильки, удерживающие нижнюю секцию в переводнике, срезаются, и обе секции, как одно целое, перемещаются вниз по хвостовику до резкого подъема давления.
После этого колонну необходимо посадить на забой, и путем вращения инструмента по часовой стрелке освободить бурильные трубы с переводником от хвостовика и вымыть излишек цементного раствора.
Через 16-20 часов следует определить высоту подъема цемента за колонной, оборудовать устье скважины, испытать колонну на герметичность и перфорировать в интервале продуктивного пласта.
Заключительный этап процесса восстановления скважины методом зарезки и бурения 2 го ствола — испытание эксплуатационной колонны на герметичность, перфорирование отверстий против продуктивного горизонта и освоение скважины (вызов притока нефти или газа из пласта).

Тампонаж
Тампонирование (цементирование) скважин — технологический процесс упрочнения затрубного пространства и обсадной колонны от разрушающего действия горных пород и грунтовых вод.
В процессе цементирования заданный интервал заполняется раствором вяжущих материалов (цемента), который в состоянии покоя превращается в прочный непроницаемый камень.
Используется специальный тампонажный цемент — модификацию портландце­мента с повышенными требованиями к минералогическому составу клинкера.
В состав цемента введены добавки, замедляющие его застывание.

Применение цементирования:

  • изоляция друг от друга проницаемых пластов, вскрытых скважиной;
  • установка цементных мостов, изолирующих нижнюю часть ствола скважины (например при забуривании нового ствола);
  • удерживание в подвешенном состоянии обсадной колонны и герметизации заколонного пространства;
  • изоляция поглощающих пластов, вскрытых скважиной в процессе бурения;
  • защита обсадных труб от коррозии агрессивными пластовыми жидкостями и газами и др.

Технология цементирование включает 5 операций:

  • приготовление тампонажного раствора,
  • закачка приготовленного раствора в скважину,
  • подача тампонажного раствора в затрубное пространство,
  • ожидание затвердения закачанного вяжущего раствора,
  • проверка качества цементировочных работ по утвержденной программе, обоснованной техническим расчетом.

Подготовительные операции:

  • подбор тампонажного материала, рецептуры и свойств тампонажного раствора,
  • определение режима закачки и продавки тампонажного раствора,
  • определение суммарной продолжительности цементировочных работ,
  • определение промежутка времени, необходимого для формирования в затрубном пространстве цементного камня с достаточной прочностью, позволяющей возобновить работы в скважине.

Способы цементирования:

  • прямая схема подачи тампонажного раствора в затрубное пространство: раствор, закачанный внутрь цементируемой обсадной колонны, проходит по ней до башмака и затем поступает в затрубное пространство, распространяясь снизу вверх;
  • обратная схема: тампонажный раствор с поверхности подают в затрубное пространство, по которому он перемещается вниз.

Цементирование скважин позволяет резко увеличить долговечность скважин и срок добычи безводной продукции.

Технология цементирования регламентируется:

  • системой норм и правил выполнения цементировочных работ,
  • типовыми схемами организации техпроцесса.

При цементировании необходимо учитывать конкретные факторы:

  • конструкция и состояние ствола скважины,
  • протяженность цементируемого интервала,
  • горно-геологические условия,
  • уровень оснащенности техническими средствами,
  • опыт проведения цементировочных работ в районе.

Требования к технологии:

  • цементирование предусмотренного интервала по всей его протяженности;
  • полное замещение промывочной жидкости тампонажным раствором в пределах цементируемого интервала;
  • предохранение тампонажного раствора от попадания в него промывочной жидкости;
  • получение цементного камня с необходимыми механическими свойствами, с высокой стойкостью и низкой проницаемостью;
  • обеспечение хорошего сцепления цементного камня с обсадной колонной и стенками скважины.
Читать еще:  Стеклоиономерный цемент кетак цем

Наиболее полное замещение промывочной жидкости происходит при турбулентном режиме — 98%, худшие показатели — при структурном режиме — 42% .
Способы повышения полноты замещения промывочной жидкости:

  • тщательное регулирование реологических свойств промывочной жидкости, заполняющей скважину перед цементированием, с целью снижения вязкости и статического напряжения сдвига до минимально допустимых значений;
  • нагнетание тампонажного раствора в затрубное пространство со скоростями течения, обеспечивающими турбулентный режим;
  • применение соответствующих буферных жидкостей на разделе промывочной жидкости и тампонажного раствора;
  • расхаживание или вращение обсадной колонны при подаче тампонажного раствора в затрубное пространство;
  • применение полного комплекса технологической оснастки обсадной колонны.

Технология инъецирования образовавшихся пустот в кирпичной кладке

Технология инъецирования основана на заполнении всех пустот, трещин и других полостей универсальным составом. Благодаря этому мастерам удается достичь существенного усиления или склеивания конструкции, чтобы она лучше противостояла негативному воздействию влаги и различных микроэлементов, которые усиливают коррозию и нарушают целостность всего объекта.

Наличие в конструкции трещины небольшого диаметра

  • Факторы, которые влияют на разрушение стены
  • Распространенные способы ремонта трещин
  • Основной инструмент и оборудование для проведения работ
  • Эффективные составы
  • Технология и этапы работ
  • Заключение

Факторы, которые влияют на разрушение стены

Постепенное нарушение внутренней и наружной целостности выполненной кладки может происходить по многим причинам. Чаще всего такая ситуация связана с неправильным расчетом максимального уровня нагрузки на заложенный фундамент и нарушением технологии строительных работ. Неоднородность почвы негативно влияет на устойчивость конструкции.

Начинающие мастера часто забывают про компенсационные швы, а также не проверяют уровень залегания верхних водоносных грунтов. К распространенным негативным факторам можно отнести усадку фундамента, а также стандартную глубину его заложения и деформационные процессы в балках, которые возникают из-за постоянного воздействия повышенной влажности.

Разрушение кладки может возникнуть по причине повышенной весовой нагрузки снежного покрова. Большое скопление атмосферных осадков оказывает повышенное давление на несущие конструкции, из-за чего происходит не только ослабление сооружения, но и его постепенное разрушение. Довольно часто основная причина кроется в протекающей крыше. Огромное количество воды скапливается во внутренних отсеках кирпичных стен, разрушая материал.

Кладка теряет свои функции постепенно, а то напряжение, которое формируется на первом этапе, абсолютно незаметно для окружающих. Заметить изменения могут только профессионалы, которые даже по самым маленьким трещинам способны определить наличие деструктивных процессов. Постепенно щели в стенах становятся все больше и срастаются между собой, из-за чего может существенно пострадать целостность всего сооружения. В запущенных случаях через щели проникает холодный воздух внутрь дома, что чревато промерзанием.

Сквозные трещины

В солнечную погоду кирпич начинает постепенно оттаивать, а сама стена отсыревает и становится благоприятной средой для появления грибков и плесени. Разрушению подвергается и декоративное покрытие, которое покрывается трещинами и отслаивается. Керамическая плитка и штукатурка могут отпадать от поверхности.

На начальном этапе на стенах могут быть заметны следы ржавчины, что говорит о стремительном развитии коррозионных процессов на арматуре либо крепежных деталях, которые спрятаны от посторонних глаз внутри стены. Справиться с этой ситуацией можно только при помощи универсального инъецирования, которое подразумевает последовательное закачивание специальных строительных материалов.

Профессиональный подход к решению проблемы

Распространенные способы ремонта трещин

Высококачественное инъецирование может осуществляться разными растворами. Профессиональные строители привыкли использовать силикатизацию, которая состоит из двух основных этапов. Первый – через заранее подготовленные скважины нагнетают жидкое стекло, которое проникает через трещины в конструкцию и максимально заполняет их.

Во втором случае постепенно нагнетается раствор хлористого кальция. Строительная смесь вступает в реакцию с жидким стеклом и образует долговечный гидросиликат кальция и нерастворимый гель кремнезема. Качественная силикатизация применяется для борьбы со щелями в строениях, которые эксплуатируются в агрессивной среде.

Битумизация основана на том, что разогретый до отметки +300° материал нагнетают классическим образом. Мастеру нужно следить за тем, чтобы влажность конструкции была максимально низкой, в противном случае будет сложно избежать парообразования. Качественная битумизация существенно повышает стойкость сооружения к негативному воздействию коррозии и влаги.

Также существует смолизация, которая основана на нагнетании компаундов эпоксидных смол. После обработки повышается прочность конструкции и стойкость к ржавчине.

Самым распространенным методом борьбы с трещинами является цементация. Выбор смеси зависит от ширины образовавшихся щелей. В основе обязательно лежит портландцемент либо тампонажный цемент марки 400 или 500.

Важно! Готовый состав процеживают через специальное сито с отверстиями 1 мм. Его можно использовать максимум 40 минут после приготовления.

Встречаются разные по степени опасности трещины. К непредвиденным последствиям могут привести те отверстия, которые открыты больше чем на 0.2 мм. Такие дефекты обязательно устраняют в первую очередь при помощи инъецирования. Для этой процедуры можно использовать эпоксидные вещества, акрилатный гель, а также микроцемент. Технология актуальна для гидроизоляции различных подземных сооружений и фундаментов.

Интересная информация об инъецировании представлена в видеоролике:

Основной инструмент и оборудование для проведения работ

Инъецирование больших трещин в стенах из кирпича может быть осуществлено цементной, полимерной или цементно-полимерной смесью. Сама процедура имеет свои особенности и нюансы. Но самым эффективным и долговечным считается полимерный состав, который приготовлен на основе эпоксидных смол. Из-за высокой его стоимости позволить себе такой ремонт могут далеко не все владельцы недвижимости.

Именно поэтому в качестве замены начали использовать универсальный цементно-полимерный состав. Исследования показали, что такое инъецирование позволяет восстановить прежнюю целостность сооружения, а также повысить показатель ее прочности на 27—30%.

Профессионалы практикуют три вида инъецирования пустот:

  1. Стабильное.
  2. Жидкое.
  3. Нестабильное.

В жидком состоянии он обладает вязкостью, которая полностью соответствует обычной воде. К этой категории относятся универсальные смолы, органические вяжущие, а также химические вещества. Ключевая особенность стабильного раствора в том, что процесс седиментации происходит очень медленно, благодаря чему мастер может выполнить инъецирование еще до начала осаждения наполнителя. Чтобы в итоге достичь максимальной стабильности смеси, в нее обязательно добавляют пластификаторы либо осуществляют обработку нестабильными средствами в смесителях.

Заделка внутренних пустот

К последней категории относятся водные составы цемента, бентонитовой глины или каменной муки. Однородность достигается только в результате замешивания, но на финальном этапе он все равно расслаивается. Склеивание разных по диаметру отверстий можно осуществлять специальными насосами, подбор которых должен соответствовать специфичности работ.

Важно! Для введения ремонтного состава применяют паркеры. Основное предназначение этих приспособлений в том, чтобы предотвратить вытекание.

Помимо инъекционной смеси обязательно нужно подготовить различные инструменты:

  1. Нож.
  2. Дрель.
  3. Мастерок.
  4. Молоток.
  5. Наждачную бумагу.
  6. Шприц либо ручной насос.
  7. Синтетическую пленку.
  8. Пластмассовые трубки.

Специальный инструмент для масштабных работ

Эффективные составы

Базовые связующие вещества определяют химические и механические свойства смеси для борьбы с определенной проблемой.

Профессионалы активно используют:

  1. Для устранения протечек влаги можно применять полимерные смолы. Так как средства из этой категории являются гидроактивными, при контакте с водой они вспениваются и формируют уникальную губчатую структуру, которая в 50 раз увеличивается в объеме.
  2. Эпоксидные смолы актуальны для быстрого восстановления максимальной прочности разрушенных кладок. Они химически устойчивы и даже через несколько лет не дают усадку склеенных фрагментов.
  3. Двухкомпонентные смолы предназначены для реализации специфических задач. Мастер может добиться максимального показателя эластичности при небольшом вспенивании или оптимальной жесткости с активным увеличением объема.
  4. Метил акрилатный гель выгодно отличается высокой текучестью, за счет чего свободно проникает в самые труднодоступные места. Использовать этот раствор можно даже в том случае, если показатель влажности составляет 100%.
  5. К универсальным средствам относятся силикаты, которые обладают быстрым схватыванием с поверхностью, минимальной усадкой, безопасностью для человека и окружающей среды, доступностью, а также отличной механической прочностью.
  6. При создании отсечной гидроизоляции обязательно применяются минеральные растворы на цементной основе, которые отлично укрепляют кладку.

Схема инъецирования

Технология и этапы работ

Классический ремонт давно устаревшей кладки подразумевает разборку старой и сооружение новой стены. Этот метод является надежным, но очень затратным. К тому же этот вариант не всегда уместен, если речь касается эксплуатируемой постройки. Современная технология инъецирования возникших трещин позволяет максимально быстро и эффективно решить проблему.

Проведение ремонтных работ лучше не откладывать, так как пустоты в стене нарушают общую целостность сооружения, что чревато полным разрушением конструкции. Классическое усиление осуществляется при помощи заделки отверстий микроцементом. Для полноценной гидроизоляции можно создать специфическую противофильтрационную завесу. Но каждая технология имеет свои особенности, которые обязательно должны быть учтены мастером.

Читать еще:  Что не вяжет цемент

Восстановление первичной целостности подразумевает инъецирование с предварительной подготовкой рабочей поверхности. Со стены обязательно удаляют гипс, краску, битум. Мастер очищает проблемные участки от грязи и пыли, а также шлифует. Все рыхлые поверхности с отваливающимися краями аккуратно расширяют, а только потом обильно смачивают водой. Для этих манипуляций лучше всего задействовать пульверизатор, а при его отсутствии – мокрые губки и тряпки.

Как только вода впитается поверхностью, можно приступать к формированию отверстий. Их сооружение должно проходить под углом 65°. Стандартный диаметр таких отверстий составляет 25 мм, а вот глубина может варьироваться от 3 до 18 см. Все отверстия обязательно обильно увлажняют.

Важно! При заполнении кадки раствором расстояние между соседними шпурами не должно превышать 20 см.

К заполнению пустот можно приступать только тогда, когда состав немного застынет. Для работы пригодится ручной насос либо шприц. Итоговый выбор приспособления зависит от масштаба ремонтных работ. Для борьбы с небольшими отверстиями нет смысла покупать профессиональный насос, так как этот агрегат предназначен для решения более серьезных проблем. Закачивать раствор лучше по направлению снизу вверх. Двигаться нужно от самого центра к краям. Только через 30—60 минут после окончания процедуры можно вынуть закрепляющие приспособления из стены. Углубления замазывают цементным раствором и осуществляют финишную отделку.

Важно! Сам процесс инъецирования является уникальным и результативным решением проблемы восстановления разрушающейся конструкции. Такой подход позволяет избежать демонтажа и частичной разборки несущих стен. Ремонт получается качественным и долговечным.

Заключение

Технология инъецирования основана на нагнетании под давлением полужидкого раствора, в состав которого могут входить как сложные полимерные, так и цементные компоненты. Характеристики раствора зависят от сложности ремонтных работ и поставленной задачи, а также состояния сооружения. Такая процедура больше всего востребована в тех случаях, когда нужно выполнить реконструкцию эксплуатируемого здания по причине его естественного износа.

Больше интересной информации по теме представлено в видеоролике:

Как применять расширяющийся (саморасширяющийся) цемент для заделки трещин, характеристики, проиводители

Расширяющийся цемент — это инновационный связующий материал, который отличается особыми свойствами и преимуществами. Его разрабатывали для узкопрофильных строительных работ, поэтому применение в частном строительстве неоправданно.

Классификация по свойствам

Расширяющиеся цементы представляют собой группу стройматериалов, которым свойственны отличительные технические характеристики и качества. Их можно классифицировать по свойствам и используемому исходному сырью, определяющим конечные свойства и поведение смеси:

  1. Глиноземистые разновидности способны увеличиваться в объеме во время гидратации, что позволяет сохранять правильную форму без трещин, деформаций с небольшой усадкой.
  2. Безусадочные материалы по мере затвердевания увеличивают объем, но когда обретают конечные прочностные показатели, не изменяются в размерах.
  3. Напрягающий тип эффективен при возведении конструкций из железобетона.

Для достижения расширяющего эффекта используются следующие присадки:

  1. Соединения алюминия.
  2. Магниевые реагенты.

Увеличение в объеме обусловлено и наличием гипса, который вступает в реакцию с жидкостью. Расширяющийся портландцемент сохраняет прочность и даже становится более плотным. Это придает ему ряд преимуществ над традиционными пористыми бетонами.

Напрягающий тип выполняет роль растяжителя, поскольку он способен удлинять армированные каркасы в процессе гидратации, обеспечивая внутреннее напряжение стали и поднимая несущие способности конструкции.

Преимущества

Цемент саморасширяющийся пользуется спросом за счет следующих эксплуатационных преимуществ:

  1. Повышенные адгезионные свойства и равномерное расширение, способствующие плотному прилеганию раствора к основе и постепенному заполнению пустот и трещин.
  2. Улучшенная устойчивость к отрицательным температурам. За счет минимального водопоглощения вяжущий компонент может выдерживать до 1500 циклов заморозки-разморозки.
  3. Устойчивость к скачкам температуры.
  4. Возможность реализации строительных мероприятий в холодный период.
  5. Неуязвимость к негативному воздействию атмосферных или химических факторов.

Недостатки

Однако кроме плюсов, цемент расширяющий может иметь и негативные качества. К ним относят:

  1. Дороговизну продукции в сравнении с вариантами для бытового и общестроительного применения.
  2. Небольшой срок хранения. Он варьируется от 1 до 3 месяцев в герметичном пакете.
  3. Ограниченный объем производства. Чтобы получить крупную партию, необходимо сделать персональный заказ.
  4. Высокая вероятность покупки низкокачественных аналогов и подделок.
  5. Ряд сложностей при укладке. Поскольку главные свойства расширяющихся растворов проявляются в результате затвердевания под воздействием жидкости, в течение первых нескольких дней бетонные конструкции нужно обрабатывать водой и укрывать полиэтиленом.

Классификация по составу

Цементные составы с саморасширяющими свойствами, продающиеся в Москве, могут отличаться типом исходного сырья и присадок, на основе которых они изготовлены. С учетом этих особенностей существует классификация по составу.

Глиноземный цемент

Глиноземистые цементы являются наиболее востребованными в группе вяжущих материалов с расширяющими свойствами. Их называют алюминатными.

  1. Алюминатные с характерными добавками.
  2. Простые глиноземные..

По специфике состава и эксплуатационным характеристикам они практически идентичны, но некоторые особенности отличаются.

  1. Состав. Алюминатные цементы состоят из клинкера, гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. В составе глиноземистых разновидностей присутствует только высокоглиноземистый шлак (его доля равна 70%) и двуводный гипс.
  2. Показатели расширения. В первые сутки они составляют 0,05% для обеих типов. Через 28 суток алюминатный тип расширяется на 0,02%, а классический — на 0,1%.
  3. Схватывание и твердение. Процесс схватывания алюминатных цементов занимает не больше 10 минут, а полное затвердение происходит за 1 час. Простой глиноземистый состав твердеет 4 часа.
  1. Допускают проведение строительных работ при морозе до -25°C. Это делает их востребованными для зимнего периода.
  2. Соответствуют стандарту морозостойкости F200. Глиноземный цемент широко используется при возведении построек в северных регионах.
  1. Уязвимость к воздействиям температур выше +80°C. В случае перегрева камень теряет прочность и начинает растрескиваться.
  2. Процесс полного уплотнения занимает около 28 суток.

Портландцементы

РЦ-смесь на основе портландцемента содержит в своем составе массу присадок и основополагающих компонентов:

  1. Портландцемент, глиноземистый шлак, двуводный гипс и минеральные добавки. Процесс схватывания и уплотнения занимает столько времени, сколько указано в характеристиках к маркам М400, М500, М600.
  2. ПЦ, негашеная известь и полимерные присадки. Увеличение в объеме обусловлено появлением газовых пузырьков из-за гидратации воды и извести. К минусам вяжущего компонента относят быстрое расширение с небольшой усадкой. Расширяющиеся тампонажные цементы из этой группы предназначаются для заделки пустот и швов, где важно достичь высокой герметизации.
  3. Соединения портландцемента и гипса с минеральными компонентами. Нередко глиноземистый шлак заменяется составом на основе сульфата кальция и алюминия.

Дополнительные требования

Требования к расширяющим составам на базе ПЦ и глинозема регламентируются нормами ГОСТ 30515-97. Согласно установленным требованиям, материал должен соответствовать качеству и проходить ряд тестов.

  1. Для изготовления смеси используется клинкер с правильным составом и ссылкой на ГОСТ 310.3.
  2. В составе должны присутствовать специальные добавки, определяющие свойства конечной продукции.
  3. При фасовке цемента допускается использование бумажных и полимерных пакетов, герметичных контейнеров.
  4. Состав можно хранить в течение заданного срока.

Применение

Существует широкий спектр задач, для которых может применяться РЦ. К ним относится:

  1. Обустройство чаш ванных, саун и бассейнов, включая уличные конструкции. Для такой работы задействуются водонепроницаемые составы, которые лишены проблемы усадки, поскольку даже передовые гидроизоляционные слои не могут гарантировать защиту от растрескивания днища.
  2. Производство штукатурок для уличной отделки, где важно достичь максимальной прочности герметизации.
  3. Проведение ремонта фасадов и внутренней части постройки, заделывание трещин и стыков.
  4. Ремонтная склейка железобетонных конструкций.
  5. Добыча больших глыб скальных пород при «тихом взрыве». Метод предусматривает проделывание щели, куда помещается цементный раствор. По истечении заданного времени он расширяется в объеме и выталкивает наружу глыбы породы. За счет доступности и экологичности способ пользуется большой популярностью.

Ремонт бетона

Использование РЦ для ремонта бетонных конструкций выполняется по тем же принципам, что и в случае с простым цементным раствором. Однако есть некоторые особенности и правила, которых нужно придерживаться:

  1. Обрабатываемая поверхность предварительно очищается от любых загрязнений и аморфного налета.
  2. Перед использованием раствора основа и армированные элементы поливаются водой.
  3. Чтобы создать качественный раствор, расширяющую смесь нужно соединить с песком в пропорции 1:2, залить водой и тщательно перемешать.
  4. Для нанесения раствора допускается использовать пневмонабрызгиватель и специальные строительные шприцы.
  5. Изделие покрывается полиэтиленом и поддерживается во влажном состоянии еще неделю.
  6. Нельзя соединять цемент с расширяющими свойствами с классическими разновидностями смеси.

Для заделки трещин

С помощью расширяющего состава можно заделать трещины или места щелей. Чтобы провести такую работу, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Состав для заделывания тонких трещин шириной 0,2-0,3 мм создается по следующим пропорциям: 1 часть РЦ соединяется с 1 частью песка, заполнителя и воды.
  2. Для заделки повреждений шириной 0,5-3 мм используется такой рецепт: 1 часть цементной смеси размешивается с 2 частями песка крупностью 1,0 и водой.
Читать еще:  Каким цементом заливать винтовые сваи

Компании-производители

На рынке цементных составов продается продукция от некоторых отечественных брендов, выпускаемых Пашийским металлургическим цементным заводом и MasterEmaco.

Составы первой компании продаются в 2 типах: глиноземистый цемент и напрягающий. Вторая торговая марка разрабатывает пластифицированные материалы. Мешок весом 25 кг такой продукции обойдется в 1,6 тыс. руб.

Усиление фундаментов цементацией технология

Содержание
  • Методы усиления
  • Принципы технологии цементации
  • Процесс цементации

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:

  • 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,
  • 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,
  • 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,
  • Усиление сваями – на ослабленных разрушением участках бурятся наклонные скважины, в отверстиях связывается армокаркас, бетон в скважины подается под давлением,
  • 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.

Подробнее о способах цементации:

  • 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,
  • 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

  • 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,
  • 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»,
  • Если ремонт фундамента проводит строительная бригада, то раствор подается под давлением при помощи специального оборудования. При самостоятельном решении проблемы придется использовать любой подходящий насос,
  • 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.
  • 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:

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

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

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

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

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

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.

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector