Санирането на влажни или дори течащи работни фуги е едно особено предизвикателство, тъй като повечето хидроизолационни продукти не прилепват към мокри или влажни субстрати. Инжектирането под налягене на различни инжекционни материали е бърз и сигурен метод за саниране на "проблемните" фуги. Правилно подбраният инжекционен материал реагира с водата и образува еластична хидроизолационна субстанция. Чрез инжектиране може да бъде спряна дори и течащата вода.

Инжектират се предварително затворени фуги, като инжекционният материал се въвежда през инжекционни пакери посредством инжекционни помпи

Инжектиране на пукнатини в бетон

Появата на пукнатини в пресния бетон е често срещано явление. Те се появяват 2 - 3 дни след изливането на бетона. Сред основните причини за наличието на пукнатини се нареждат:

• Излишъкът от вода – вечният проблем е добавянето на "малко" вода към предварително подготвената бетонова смес на строителния обект.
• Висока скорост на вятъра, ниска относителна влажност, висока температура на околната среда или комбинация от трите фактора (лятно бетониране) – пукнатините от пластично свиване възникват, когато скоростта на вятъра, ниската относителна влажност, високата температура на околната среда или комбинация от тези три фактора кара водата да се изпарява от повърхността на бетона по – бързо, отколкото може да бъде заменена с вода, постъпваща към повърхността от по – долните пластове.
• Поява на пукнатини в зреещия бетон вследствие на свиването му – с втвърдяването си бетонът започва да губи излишната вода и започва да се свива. Ако бетонът не е ограничен, няма да има пукнатини, но практически една конструкция не може да се поддържа без никакви ограничения (кофраж).
• Поява на пукнатини при зимно бетониране – под зимно бетониране се разбира обработката на бетонната смес при средна денонощна температура под +5°С или при минимална дневна стойност под 0°С. Ниските температури забавят свързването на цимента (хидратацията), а при -7°С химичната реакция напълно спира. Когато бетонът замръзне преди да е набрал минимална критична якост на натиск от 10 MPa (за България) в структурата възникват пукнатини, предизвикани от разширяването на превърналата се в лед вода.
• Пукнатини след втвърдяването на бетона – тази категория включва поведението на бетона, чиято форма вече не може да бъде променена без да се повреди. Тя включва пукнатини, причинени от свиване при сушенето, както и пукнатини, получени от температурни промени, възникващи във всички материали, изложени на въздействието на времето. Ако въпросната конструкция не позволява движение на елементите ѝ без прекомерен стрес, могат да се появят обширни пукнатини.

Какво представляват инжекционните помпи /машини за инжектиране/ - 1 - или 2 - компонентни
 

Инжекционните помпи /1 - или 2 - компонентни/ са оборудване, подходящо за инжектиране на широка гама материали. Те са подходящи за инжектиране на пукнатини, за изграждане на хоризонтални бариери срещу капилярна влага и за хидроизолация на фуги чрез инжекционни маркучи. Инжекционните помпи могат да работят с инжекционни материали на епоксидна, полиуретанова, акрилна и микрофина циментова основа, както и бързо реагиращи полиуретанови пяни. Различават се следните видове инжекционни помпи:

• бутални инжекционни помпи - притежават възвратно постъпателно бутало. Когато буталото се изтегли, инжекционната течност се издърпва в цилиндъра с помощта на входния възвратен клапан, а когато се задвижи напред, входният възвратен клапан се затваря и течността се избутва извън изходния контролен клапан. Буталото се движи в кутия с уплътнителна набивка, която обикновено е снабдена с О - пръстени, които уплътняват буталото

• ръчни бутални инжекционни помпи - ръчни "еднопосочни" инжекционни преси, подходящи за инжектиране на полиуретанови, епоксидни и акрилни смоли (ниско вискозни смоли). Работно налягане до 10 bar и вместимост от 0,5 л до 1,0 л. Ръчните бутални помпи се използват за инжектиране на смоли при по - малки строителни работи или за трудно достъпни участъци. Производителност - около 2 см3/такт. Някои модели ръчни бутални помпи са оборудвани и с манометър.
• крачни бутални инжекционни помпи - крачните помпи са надеждни инжекционни помпи, които оперират с помощта на човешкия крак. Те са подходящи за инжектиране под налягане на всички инжекционни смоли. Крачните помпи са здрави, лесни за употреба и почистване.Те са с работно налягане от 0 bar до 200 bar и капацитет 7,5 см3 / такт. Оборудвани са с манометър.
• електрически бутални инжекционни помпи - с помощта на електрическите бутални помпи се постига високо налягане (до 400 bar), което може да бъде точно регулирано с помощта на специално устройство и контролирано с манометър. Благодарение на големите клапани и бутала, могат да бъдат изпомпани без проблем и продукти с голям вискозитет. Всички проводими части се изработват от неръждаема стомана.
• пневматични бутални инжекционни помпи - пневматичната бутална помпа съчетава висок капацитет и компактен дизайн. Не е необходимо натягане на уплътненията на буталото в резултат на което, помпата е много лесна за поддръжка. С пневматичните бутални помпи се постига работно налягане до 220 bar и производителност - 5 л/мин. С такъв вид помпи могат да се инжектират епоксидни смоли, полиуретанови смоли, полиуретанови пени.
  

• мембранни инжекционни помпи - мембранната помпа има механично, хидравлично или пневматично задвижване. Чрез деформиране на мембраната помпената камера се напълва, всмуквайки инжекционен материал, който се транспортира след нова деформация на мембраната. Предимството на тази помпа е, че инжекционният продукт се подава с подходящо избрано налягане, осигурявайки условия за правилното разпространяване на инжекционната смес в обекта на инжектиране.
• ръчни мембранни инжекционни помпи
• крачни мембранни инжекционни помпи
• електрически мембранни инжекционни помпи
• пневматични мембранни инжекционни помпи

• шнекови (спирални) инжекционни помпи - шнековата помпа работи на принципа на Архимедовия винт. Винтът се намира в тръба, със сходен диаметър, и се върти около надлъжната си ос. Конвейерните елементи са въртащ се ротор и фиксиран статор. Между тези два елемента се формират пространства, които се придвижват от единия към другия край вследствие на въртенето на ротора.
• електрически шнекови инжекционни помпи

Стъпки в инжектирането

1. Старателно почистване на фугите от останалите кофражи, излишен бетон, нарушена/изронена повърхност, смазки и др. При почистването, което се извършва ръчно или машинно се определя от къде, как и колко тече.
2. Пробиване на отвори за пакерите:

разстоянието между отделните отвори в един ред трябва да е равно на 1/2 от дебелината на инжектираната конструкция (от 15 см до 80 см).
разстоянието от отвора до самата фуга трябва да е такова, че при пробиване на отвора спрямо повърхността под ъгъл от 45 градуса, същият пресича фугата по средата (1/2 от дебелината на инжектираната конструкция).
отворите се пробиват под ъгъл от 45 градуса спрямо повърхността на инжектираната конструкция.
отворите се пробиват на дълбочина от 1/2 до 2/3 от дебелината на конструкцията
диаметърът на отвора за механичния пакер трабява да бъде с 1 мм по - голям от диаметъра на самия пакер - при употреба на пакери за навиване
отворите от два срещуположни реда се пробиват шахматно - при инжектиране на пукнатини
3. Почистване /промиване/ на отворите преди полагане на пакерите
4. Запечатване на фугата с бързосвързващ цимент
5. Приготвяне на разтвора/сместа за инжектиране. Изборът на правилен инжекционен материал трябва да бъде направен от специалист в областта.
6. Инжектиране на разтвора/сместа започва от най - ниския течащ пакер при вертикални фуги или от първия течащ пакер при хоризонтални фуги. Инжектирането продължава докато не се появи материал от следващия пакер или докато не избие в съседство.
7. Демонтаж /"чупене"/ на пакерите и запечатване на отворите с бързовтвърдяващ цимент.
Броят на отворите за 1 м1 или на 1 м2 се определя от дебелината на инжектираната контрукция, качеството на бетона, арматурата, големината на фугите, които ще се инжектират, дълбочината им и др.

Видове инжекционни материали

Инжекционните материали са водоактивни бързодействащи материали. При контакт с вода някои от тях увеличават обема си многократно и образуват маса с отлична адхезия към основата. Проникват бързо и лесно във фуги, пукнатини, микропукнатини и пори.

Изборът на инжекционна смес зависи от конкретния проблем, който трябва да се разреши и се определя след оглед на обекта.

• Полиуретанови инжекционни смоли - нисковискозни, гъвкави и несъдържащи разтворители полиуретанови инжекционни материали за постоянна хидроизолация на пукнатини и конструктивни фуги. В контакт с вода образуват равномерна, затворена, водонепропусклива пореста структура. Времето за реакция е от 90 минути до 24 часа. За нагнетяването им се използват еднокомпонентни или двукомпонентни инжекционни помпи. Полиуретановите смоли (PUR) се отличават с отлична еластичност, като едновременно с това гарантират идеална адхезия към основата. Поради това те са подходящ материал за запечатване на пукнатини /сухи или мокри/. Пукнатини, санирани с PUR, остават изолирани дори и при силни динамични натоварвания, както и при промени в ширината на пукнатината. Друга област на приложение за полиуретановите смоли е хидроизолирането на сгради. Могат да се използват и за изграждане на хоризонтална бариера срещу капилярна влага в в тухлени, каменни и смесени зидове.

1. MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG

• Полиуретанови инжекционни смоли - пени - бързоразпенващи се /реакцията започва в рамките на 15 секунди и завършва до 1 минута при 20 градуса/, нисковискозни /прониква в пукнатини с ширина 0,2 мм/ и несъдържащи разтворители, водореактивни полиуретанови инжекционни материали за временна хидроизолация. Материалите от този вид изсъхват до плътна твърдоеластична пяна с фина клетъчна структура. Така наречените секундни пени или PUR - Пени за инжектиране (SPUR) служат за бързо спиране на течове. Те реагират при контакт с вода и се отличават с изключително силна експанзия, което позволява да се изолират и течове, течащи с огромно налягане и дебит, например при строеж на язовирни стени, тунели, минни галерии или при изкопни работи. За дълготрайно хидроизолиране е необходимо допълнително инжектиране с полиуретанова смола PUR. Материалите от този вид са приложими при бетонови, тухлени и каменни конструкции. Те намират приложение в подземното и надземното строителство, при строителството на тунели, мостове и хидротехнически съоръжения. За нагнетяването им се използват еднокомпонентни или двукомпонентни инжекционни помпи.

1. MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG

• Полиакрилатни инжекционни смоли - нисковискозни, гъвкави и несъдържащи разтворители полиакрилатни инжекционни материали с високо съдържание на твърда фаза. Използват се за инжектиране на инжекционни маркучи. За нагнетяването им се използват еднокомпонентни инжекционни помпи.
• Полиакрилатни инжекционни гелове - гъвкави, нисковискозни, много бързо желиращи инжекционни материали за постоянно водонепропускливо запечатване на течащи повърхности. При реакция, този вид инжекционен материал образува хидроизолиращ гъвкав и плътен гел с добра адхезия, както към сухи, така и към влажни основи. Полиакрилатните гелове се използват при т. нар. завесно инжектиране и се нагнетяват посредством двукомпонентни инжекционни помпи. Освен това инжекционните гелове намират приложение в изграждането на хоризонтални бариери срещу капилярна влага, както и при хидроизолирането на дилатационни фуги. 
• Епоксидни инжекционни материали - екстремно нисковискозни, несъдържащи разтворители епоксидни инжекционни смоли с висока якост за структурно залепване на пукнатини и кухини в сухи и влажни бетонни конструкции. За нагнетяването им се използват еднокомпонентни инжекционни помпи.
• Минерални инжекционни материали - двукомпонентни инжекционни разтвори за запечатване и структурно възстановяване на пукнатини и конструктивни фуги с добавки и инхибитори на корозията. Използват се и за инжектиране на инжекционни маркучи.

Пакери за залепване (повърхностни пакери) - инжекционни вентили, които се залепват за строителния елемент директно върху пукнатината, която ще се санира. Самият пакер се изработва от метал или пластмаса и се залепва с епоксидна или полиуретанова смола. За да се предпази инжекционния канал на пакера от запушване по време на залепването, в пукнатината се поставя фиксиращ щифт, върху който се поставя пакера. След втвърдяване на запечатката щифтът се отстранява. Пакерите за залепване се използват винаги тогава, когато трябва да се избегне пробиването на строителния елемент (например предварително напрегнат стоманобетон). В повечето случаи този вид пакери се използва при инжектиране на епоксидни смоли. Добрата връзка между пакера и повърхостта на конструктивния елемент е от решаващо значение.

Сфери на приложение:

• за сухи конструктивни елементи
• за конструктивни елементи с ограничена възможност за пробиване на армировката им
• за предварително напрегнат стоманобетон
• при инжектиране под високо налягане до максимум 60 бара или при инжектиране с ниско налягане до 10 бара

Начин на полагане на залепващи се (адхезивните) пакери:

• повърхността от двете страни на пукнатината се награпавинява
• адхезивните пакери се фиксират върху пукнатината, като за целта се използва полиуретаново или епоксидно лепило и специален помощен инструмент. По време на фиксиране на пакерите трябва внимателно да се следи отворите им да са точно над пукнатината и да не са запушени. За да остане отворът на пакера чист, в него се поставя намазан с грес тънък пирон, който трябва да влезе в пукнатината
• разстоянието между отделните пакери зависи от дебелината на конструктивния елемент (обикновено то е равно на дебелината на елемента)
• пукнатината по цялата си дължина се запечатва с полиуретаново или епоксидно лепило
• в края на пукнатината се оставя необработена зона от 3 - 5 см за обезвъздушаване
• всички пирони от пакерите се изваждат и се навива овален нипел на първия пакер
• инжекционният материал се инжектира докато започне да изтича през съседния пакер, на който също се поставя овален нипел. Тази процедура се повтаря за всеки следващ пакер
• след като инжекционният материал реагира, всички пакери се отстраняват. Отстранява се и свързващия между пакерите материал.

Хидроизолиране на стоманобетонни конструкции чрез инжектиране на смоли, гелове или циментови разтвори в бетон
 

Инжектирането представлява технология, чрез която посредством отвори, предварително разпробити в бетона по определена схема, се инжектират (нагнетяват) различни смеси и разтвори – циментови разтвори, акрилатни гелове, полиуретанови и епоксидни смоли, нисковискозни смоли и др.

Ретроактивно инжектиране на технологични /работни/ фуги
 

Обичайна практика при изпълнението на бетонови работи е бетонирането да се прекъсва за известно време на определен етап, така че при неговото подновяване се полага нова пластична бетонна смес върху вече втвърден бетон, т.е. се получават т.нар. технологични /работни/ фуги.

Тези фуги създават сериозни проблеми преди всичко, когато бетоновите и/или стоманобетоновите конструкции работят в условията на силен воден напор. Съвременно решението на тези проблеми се явяват употребата на инжекционни маркучи, през които се инжектират съответните материали или залагане на водонабъбващи ленти. 

Ако не сме се погрижили за обезпечаване на технологичните /работните/ фуги на една стоманобетонна конструкция и тези фуги започнат да "текат" може да прибегнем до инжектиране.

Какво представляват инжекционните пакери?

Инжекционните пакери са вентили, които осъществяват връзката между строителния елемент и инжекционната помпа по време на ижектиране. Връзката се получава благодарение на конусен или плосък накрайник на главата на пакера (еднопосочни клапани - фитинги тип Зерк или бутонни глави). Всички пакери са стандартно оборудвани с вентили за високо налягане. Пакерите се използват при работа с различни инжекционни материали. Те се предлагат в най - различни размери и модификации. От решаващо значение при избора на пакер са инжекционното налягане, характеристиката на строителния елемент и особеностите на инжекционния материал.

Според вида на закрепване към строителния елемент се различават:

• пакери за отвори (механични пакери)
• пакери за залепване (повърхностни пакери)

Пакерите за отвори (механични пакери) - цилиндрични инжекционни пакери, които се поставят в предварително направени отвори. Механичните пакери биват два вида - пакери за навиване и пакери за набиване.

Пакерите за навиване се закрепват чрез натягане в пробития отвор. При натягането на пакера гуменото уплътнение плътно се притиска към основата. По този начин пакерът е в състояние да издържи на последващото високо инжекционно налягане. Освен това уплътнението компенсира малки отклонения в диаметъра на пробития отвор и неговата форма, което предпазва от неконтролирано изтичане на материал по време на инжектиране. Пакерите за навиване се доставят в стандартни дължини от 70 мм и 115 мм. Дължината на пакера трябва да бъде такава, че куплунгът на инжекционната помпа да се закачи безпроблемно за него, защото същият обикновено се монтира на дълбочина минимум 5 см в пробития отвор. Ако инжектираният бетон е с лошо качество, се налага пакерът да се вкара по - надълбоко в подготвения отвор, за да се избегне отчупвания на парчета от бетона, когато се натяга. Различните фирми предлагат широка гама пакери за навиване - пакери за нормални инжекционни дейности, пакери, оборудвани с фитинги тип Зерк за още по - високи налягания и дебити (завесно инжектиране), пакери със специални челни фитинги за многократна употреба и инжектиране на микро циментови биндери.