Оборудование для инъектирования (насосы, пакеры, торкрет-этап)

Оборудование для инъектирования — это комплект из насоса высокого давления, инъекционных пакеров, перфоратора и компрессора для шпуров, которым выполняют ремонт методом инъецирования по п. 3.15 СП 72.13330.2016: нагнетают материал под давлением в трещины, пустоты и полости конструкции и в прилегающую зону за ней.

Объём ремонта жилого фонда в России растёт. По данным Фонда развития территорий, 2026, в 2025 году капремонт общего имущества прошли 49 тыс. многоквартирных домов общей площадью 206 млн м². Объём работ вырос на 14% к 2024 году.

Насос и пакеры подбирают по двум входным данным: по операциям технологической последовательности п. 17.7 СП 72.13330.2016 и по инъекционному материалу из п. 17.3. Цементную суспензию и низковязкую смолу нагнетают насосами с разным принципом подачи, поэтому один насос на все материалы подходит редко.

Цифру рабочего давления свод правил не приводит. Её назначает согласованная техническая документация на работы с учётом вязкости материала.

Технадзор принимает инъекцию, когда материал заполнил не менее 90% объёма дефекта по п. 17.8. Разрушенный защитный слой бетона после инъекции наращивают торкретом по разделу 18а того же свода правил.

Ключевые выводы

• Технологическая последовательность п. 17.7 СП 72.13330.2016 включает 6 операций. Каждой нужен свой элемент комплекта: от перфоратора и компрессора для шпуров до насоса высокого давления, который ведёт нагнетание «от пакера к пакеру».
• Цифру давления подрядчик берёт из технической документации на работы по п. 17.10. Пункт 17.6 требует выбирать материал по вязкости, а от вязкости зависит режим нагнетания. Числового значения давления в СП 72 нет.
• Тип инъекционного насоса выбирают по группе материала из п. 17.3: низковязкие смолы и гели нагнетают насосами с одним принципом подачи, абразивные цементные суспензии — с другим.
• Операционный контроль инъекции по п. 19.3.15 СП 72.13330.2016 ведут в ходе нагнетания: смотрят, вышел ли материал на поверхность из трещины и из соседних шпуров. После демонтажа пакеров этот признак уже не проверить, поэтому его записывают в журнал сразу.
• Торкрет-слой по разд. 18а наносят после инъекции там, где разрушен защитный слой. Перед нанесением основание продувают и промывают из сопла при давлении 0,2–0,3 МПа, на сухой бетон торкрет не наносят.

Дальше оборудование разобрано в порядке операций СП 72: таблица операций, типы насосов, давление, пакеры и шпуры, матрица «материал — насос — пакер», приёмка, обслуживание и безопасность. В конце статьи — торкрет-этап: какое оборудование и какие режимы нужны, если после инъекции остался разрушенный защитный слой. Марок насосов и пакеров в тексте нет. Паспортных значений давления и диаметров тоже нет: их задают паспорт конкретного изделия и ППР на объект. Цифру из обзора на площадке легко принять за норму, хотя в своде правил её нет.

Инъецирование по СП 72.13330.2016 — где его применяют при ремонте ЖБК

По п. 17.1 СП 72.13330.2016 у инъецирования две задачи. Первая: защитить арматуру от коррозии «в зонах раскрытия трещин и (или) наличия внутренних пустот в железобетонных конструкциях». Вторая: замедлить коррозию самого бетона, в который проникает жидкая агрессивная среда. Про прочность конструкции в этом пункте ничего не сказано. Значит, инъекцию назначают там, где вода и растворённые в ней вещества добираются до стали и в тело бетона через трещину или пустоту.

При разборе заключения обследования этот пункт работает как фильтр: дефект находится внутри сечения или доходит до арматуры, а бетон вокруг него сохранился. Под этот фильтр попадают, например, трещина в защитном слое, через которую в сырой сезон проступает вода, пустота под стержнем от плохого уплотнения смеси, раковина в стене подвала с капельной течью. Перечня дефектов в норме нет, эти примеры мы вывели из п. 17.1 сами. Во всех трёх случаях инъекционный материал перекрывает воде путь к стали.

Второй случай описан в п. 17.2, и он шире железобетона: «для заглубленных в грунт бетонных и каменных конструкций наружный защитный слой создается инъецированием по границе конструкции и прилегающего грунта». Речь о фундаментах, стенах подвалов, приямках и заглублённых резервуарах. Из этой формулировки мы делаем практический вывод: материал проходит через всю толщу конструкции и растекается в зоне её контакта с грунтом. Для оборудования это другая задача, чем заполнение трещины. Шпуры бурят на всю толщину стены, а сколько материала уйдёт в один пакер, заранее оценить трудно: это зависит от пустот в грунте за стеной. Поэтому насос для инъектирования бетона в сценарии п. 17.2 подбирают по материалу и ожидаемому объёму заполнения, а режим нагнетания берут из технической документации на работы.

Объём таких работ можно оценить по капремонту жилья. По данным Фонда развития территорий, 2026, в 2025 году в многоквартирных домах отремонтировали 1,5 тыс. фундаментов и около 2 тыс. подвалов. По технологиям фонд эти работы не разбивает, поэтому доля инъекции в них неизвестна. Связь с инъекцией мы выводим сами: фундаменты и подвалы относятся к заглублённым конструкциям из п. 17.2, а трещины с течью в них подпадают под задачи п. 17.1.

Границу применения инъекции нужно провести до того, как выбирать оборудование. Материал заполняет трещины, пустоты и полости в сохранившемся бетоне. Если защитный слой отслоился, бетон выкрошился до арматуры, а стержни потеряли сечение от коррозии, заполнять нечего, и утраченный объём приходится наращивать заново. Для этого СП 72.13330.2016 предусматривает торкретирование по разделу 18а. На одной конструкции могут понадобиться оба этапа: сначала инъекция трещин в целом бетоне, затем торкрет-слой на участках со сколами. Весь порядок работ, от вскрытия до ухода за нанесённым слоем, разобран в статье про весь цикл усиления и ремонта конструкций торкретированием.

Отсюда порядок, в котором собирают комплект. По заключению обследования дефекты делят на две группы. Трещины и пустоты в неповреждённом сечении закрывают инъекцией, сколы и оголённую арматуру восстанавливают торкретом. Под первую группу подбирают материал, насос и пакеры, под вторую — торкрет-установку и смесь. Если группы перепутать, насос будет качать материал в скол, который инъекцией не заполнить, а торкрет-слой ляжет поверх трещины, и вода по ней продолжит идти к арматуре. Насос для инъектирования бетона решает только задачи из пп. 17.1–17.2, поэтому его выбирают после того, как дефекты разделены по группам.

 

Оборудование для инъектирования по операциям п. 17.7 СП 72.13330.2016

Пункт 17.7 СП 72.13330.2016 делит защиту инъецированием на шесть операций и задаёт их порядок. Насос работает только на пятой из них. Остальные пять выполняют перфоратором, компрессором, пакерами, ремонтными составами и ручным инструментом. Поэтому оборудование для инъектирования собирают по списку операций: каждая строка нормы добавляет своё оборудование и свою точку проверки для технадзора.

№	Операция по п. 17.7	Оборудование и расходники	Что проверяют на операции	Пункт СП 72.13330.2016
1	Бурение шпуров, пересекающих трещины и пустоты внутри конструкции, или сквозное бурение для защиты по границе с грунтом	Перфоратор, буры под диаметр пакера из ППР, разметочный инструмент, схема шпуров	Шпур пересекает трещину внутри тела конструкции; расположение шпуров совпадает со схемой ППР	п. 17.7
2	Продувка шпуров воздухом под давлением	Компрессор, рукав, продувочная трубка, фильтр-маслоотделитель	В шпуре не осталось буровой муки; в воздухе нет масла и конденсата	п. 17.7
3	Установка инъекционных пакеров	Пакеры под основание и материал, ключ для распорных пакеров, молоток для забивных	Пакер сидит плотно и не проворачивается, обратный клапан на месте	п. 17.7
4	Запечатка сквозных трещин с раскрытием более 0,5 мм с доступных сторон, при необходимости	Шкала для измерения раскрытия трещин, шпатели, быстротвердеющий ремонтный состав	Раскрытие измерено; трещины шире 0,5 мм закрыты сплошным слоем без разрывов	п. 17.7
5	Последовательное нагнетание насосом высокого давления «от пакера к пакеру»	Насос для инъектирования под вязкость материала, манометр, рукав высокого давления, соединительная головка, ёмкость с промывочной жидкостью	Давление соответствует ППР; пакеры обходят по порядку; дефект заполнен не менее чем на 90% объёма	пп. 17.7, 17.8
6	Демонтаж пакеров и запечатка шпуров минеральными ремонтными составами после отверждения материала	Ключ или клещи для снятия пакеров, минеральный ремонтный состав, шпатель	Материал отвердел в срок из технической карты производителя; шпуры заделаны заподлицо с поверхностью	п. 17.7

От первых двух операций зависит, дойдёт ли материал до дефекта. Если шпур прошёл мимо трещины, насос его заполнит, но смола так и останется в шпуре. Норма описывает два варианта бурения: с пересечением трещин и пустот внутри бетонной или железобетонной конструкции и сквозной, когда защищают границу с прилегающим грунтом. Продувка в п. 17.7 выделена в отдельную операцию. Буровая мука, оставшаяся в шпуре, забивает устье трещины и отрезает её от пакера. Компрессор работает с перфоратором в паре, и в заявке на выезд они идут соседними строками.

Продувку на второй операции проверяют по двум признакам. Из шпура после продувки не выходит пыль, а на его стенках не остаётся налёта буровой муки. Второй признак относится к самому воздуху: компрессор без фильтра-маслоотделителя гонит в шпур масляный туман и конденсат, и материал хуже сцепляется с бетоном на такой плёнке. Типовой сбой связан с порядком работ. Бригада бурит всю серию шпуров и продувает их одним проходом, а пока перфоратор работает на последних шпурах, в первые снова оседает пыль. Поэтому продувают ту группу шпуров, которую сразу закроют пакерами. Если по трещине фильтрует вода, продувка шпур не высушит, но буровую муку удалит, а п. 17.7 требует от этой операции именно продувку воздухом под давлением.

На третьей операции проверяют посадку каждого пакера. Распорный пакер затягивают, пока он не перестанет проворачиваться в шпуре, а головку выставляют по оси шпура, чтобы наконечник рукава садился без перекоса. Перетянутая гайка раскалывает бетон у устья, особенно у края элемента и в трещиноватой зоне, и пакер теряет герметичность ещё до нагнетания. Недотянутый пакер переживает установку, но выходит из шпура при первом росте давления. Обратный клапан головки проверяют до установки: клапан, который не закрывается, выпустит материал обратно при перестановке рукава. Негодные пакеры меняют сразу, пока шпуры открыты и насос не подключён. После начала нагнетания замена пакера останавливает работу на всём участке.

Похожую проверку канала до нагнетания описывает СП 70.13330.2012 для другой задачи, цементации швов гидротехнических сооружений. По п. 5.15.1 до начала цементации шов промывают и гидравлически опробуют, чтобы определить его пропускную способность и герметичность, а для швов раскрытием менее 0,5 мм применяют цементосодержащие растворы низкой вязкости. На инъекцию трещин в ЖБК зданий этот пункт не распространяется, и перед ссылкой на него в ППР сверяют действующую редакцию свода. Мы приводим его как отраслевую аналогию: пропускную способность канала оценивают до того, как в него пошёл материал.

Четвёртая операция в п. 17.7 единственная, где есть число, и единственная с оговоркой «при необходимости». Сквозную трещину шире 0,5 мм запечатывают со всех доступных сторон. Без этого материал под давлением уходит наружу через раскрытие, и насос качает мимо дефекта. Раскрытие меряют до запечатки и записывают результат. По этим записям технадзор видит, почему на одних участках запечатка есть, а на других её нет.

Для пятой операции норма указывает только класс оборудования: «насос высокого давления», который ведёт инъецирование «от пакера к пакеру». Цифры давления в пункте нет. Порядок обхода сам определяет состав комплекта. Насос подключают к пакеру через соединительную головку и после каждого пакера переставляют её на следующий. Пока идёт нагнетание в соседний шпур, материал в предыдущем удерживает обратный клапан пакера. Манометр на линии нужен, чтобы зафиксировать режим: без записи давления нечем доказать, что нагнетание шло по ППР.

Шестая операция начинается, когда материал отвердел, а срок отверждения указывает производитель состава. Пакеры снимают, шпуры заделывают. Пункт 17.7 требует для этого минеральные ремонтные составы, поэтому под эту операцию в комплект кладут отдельный мешок сухой смеси, а инъекционный материал здесь не подходит. На этом инъекция заканчивается. Сколы и разрушенный защитный слой вокруг трещины после неё остаются, их восстанавливают следующим этапом, торкретом по разделу 18а того же свода правил.

Операции нельзя менять местами: ошибку в порядке видно при контроле. Вот что случается при типовых перестановках:

• пакеры поставили до продувки: буровая мука остаётся под пакером и перекрывает вход в трещину;
• нагнетание начали до запечатки сквозной трещины: материал выходит на противоположную грань, и 90% объёма дефекта по п. 17.8 не набирается;
• пакеры сняли раньше срока отверждения: материал вытекает обратно через шпур, и участок приходится проходить повторно.

Любая из этих ошибок означает повторный цикл операций на участке, а это новые шпуры, материал и время. Поэтому заявку на комплект удобно составлять по строкам таблицы. У каждой операции своя позиция, и насос для инъектирования в этой заявке занимает одну строку из шести.

 

Инъекционные насосы — принцип нагнетания, привод, 1К и 2К

Каждый инъекционный насос для ремонта ЖБК работает по объёмному принципу: рабочий орган вытесняет порцию материала в рукав, а оттуда через пакер в трещину. Типы различаются устройством этого органа, характером подачи и тем, какой узел изнашивается первым. В таблице собраны четыре типа, которые встречаются на ремонтных площадках. Марки и паспортные значения давления здесь не приводятся: их задают документация производителя насоса и проект производства работ.

Тип насоса	Как вытесняет материал	Характер подачи	Что ограничивает	Где уместен (инженерная логика)
Ручной	Оператор рычагом двигает плунжер, обратный клапан держит давление	Порциями, в темпе рычага	Сила оператора, малый объём за смену	Единичные трещины, точечная доинъекция, участки без питания
Поршневой (плунжерный)	Поршень за каждый ход выталкивает порцию из цилиндра	Пульсирующая	Износ уплотнений, трудное регулирование подачи (БГТУ)	Низковязкие смолы в тонких трещинах
Мембранный (диафрагмовый)	Гибкая диафрагма прогибается и вытесняет среду из камеры	Циклическая	Ресурс диафрагмы	Составы, которые не должны попадать в привод
Винтовой (шнековый)	Ротор вращается в эластомерном статоре, замкнутые полости переносят материал к выходу	Ровная, без резких колебаний (КНИТУ)	Статор изнашивается как сменная деталь, темп износа зависит от абразивности смеси	Цементные и микроцементные суспензии

Ручной, поршневой, мембранный, винтовой — чем различаются

Поршневой. В учебном пособии БГТУ «Насосы и компрессорные машины» поршневые насосы относят к машинам для сравнительно небольших подач и высоких давлений. Этот профиль совпадает с задачей инъекции тонкой трещины: раскрытие узкое, материал уходит медленно, и сопротивление трещины приходится преодолевать давлением. Поэтому поршневой инъекционный насос логично ставить на низковязкие смолы, которые проникают в волосяные дефекты.

Тот же источник называет у поршневых насосов четыре недостатка: пульсацию подачи, много движущихся частей, трудность регулирования производительности и повышенный износ уплотнений. На инъекции каждый из них заметен на практике. Из-за пульсации стрелка манометра колеблется в такт ходу поршня, и оператор видит цикл вместо ровного давления в трещине. Регулировать подачу трудно, поэтому малый расход на последних пакерах держат вручную. Уплотнения контактируют с материалом, так что смола, оставленная в цилиндре, полимеризуется и выводит поршневую пару из строя. Поэтому поршневой насос промывают сразу после смены, не откладывая до следующего выезда.

Мембранный. Насосы инъекционные мембранные устроены по схеме, которую лекция РХТУ им. Менделеева «Основные типы насосов и области их применения» описывает так: роль поршня выполняет гибкая диафрагма, закреплённая по краям, а перекачиваемая среда не контактирует с приводным механизмом. Для инъекции отсюда следует вывод: материал смачивает только камеру, клапаны и саму диафрагму, привод остаётся сухим. Химически активный состав не добирается до подшипников и уплотнений привода, а промывать приходится только проточную часть. Диафрагма работает возвратно-поступательно, поэтому подача у мембранного насоса циклическая, как у поршневого. На ровный поток при таком устройстве рассчитывать не стоит.

Винтовой (шнековый). В лекции КНИТУ «Винтовые, шестерённые насосы» указано, что винтовые насосы работают по объёмному принципу с прямым вытеснением и дают постоянную ровную подачу без резких колебаний. Там же отмечена стойкость эластомерного статора к механическому и химическому воздействию. Оба свойства важны для цементных суспензий. Частицы цемента и наполнителя изнашивают поршневые уплотнения и седла клапанов, а в шнековой паре они проходят вместе с полостью. Ровная подача держит давление на пакере стабильным, без скачков, которые раскрывают трещину или выдавливают пакер.

Инъекционный шнековый насос требует дисциплины запуска. Эластомерный статор охлаждается и смазывается перекачиваемой средой, поэтому насос не включают с пустым бункером. После цементной суспензии пару ротор-статор промывают сразу, до схватывания остатков. Если одним насосом пытаются закрыть и суспензии, и смолы, выбор обычно смещается к двум насосам: инъекционный шнековый насос под цемент и поршневой или мембранный под полимеры.

Ручной. Ручной инъекционный насос работает на мышечной силе: оператор качает рычаг, плунжер подаёт порцию материала, обратный клапан не даёт ей вернуться. Питание не нужно, насос помещается в руке, и его удобно брать на единичные трещины, пробную инъекцию и доинъекцию отдельных пакеров после основного прохода. Ограничение следует из самого принципа: давление и темп зависят от оператора, поэтому для длинной трещины или серии пакеров ручного насоса не хватит.

Привод и компонентность — когда нужен насос 2К

Привод насоса выбирают по источнику энергии на площадке и по объёму работ.

• Электропривод требует сети на объекте. Двигатель держит постоянные обороты, и режим подачи не меняется в течение смены. Оператору нужно следить за целостностью кабеля в зоне, где работают с водой и мокрым основанием.
• Пневмопривод работает от компрессора. Для продувки шпуров компрессор всё равно везут на объект, поэтому пневматический насос часто не добавляет в комплект новой машины. Подачу воздуха компрессора сверяют с расходом, который указан в паспорте насоса.
• Ручной привод закрывает участки без энергии и малые объёмы.

Второй признак комплектации касается числа компонентов. Однокомпонентные инъекционные насосы подают материал, готовый к нагнетанию. Это однокомпонентный состав или двухкомпонентный, который смешали в бункере заранее. Во втором случае работает одно ограничение: объём замеса должен выйти через пакеры раньше, чем смесь начнёт густеть. Время жизнеспособности смеси берут из технической карты производителя материала.

Инъекционный насос 2К ведёт компоненты по раздельным линиям и смешивает их только на выходе, в смесительной головке перед пакером. Реакция начинается в последних сантиметрах тракта, а бункеры и рукава остаются заполненными несмешанными компонентами. Такая схема нужна для быстрореагирующих составов, например гелей и пен с коротким временем реакции. Смешанные заранее, они загустели бы в бункере или рукаве раньше, чем дошли до трещины.

У двухкомпонентной схемы две инженерные цены. Насос обязан выдерживать соотношение компонентов, которое задаёт производитель материала: при сбое пропорции состав твердеет не полностью или теряет заявленные свойства. Кроме того, после работы промывают две линии и смеситель, а смеситель с остатками прореагировавшего материала меняют. Соотношения смешения в этой статье не приводятся: они свои у каждого материала и берутся из его технической карты.

Проверка, которая отвечает на вопрос «1К или 2К», укладывается в одно сравнение. Жизнеспособность смеси по технической карте длиннее, чем время выработки замеса на объекте? Тогда хватит однокомпонентного насоса. Если короче, нужен насос 2К с раздельной подачей и смешением на выходе.

 

Давление инъекции — что задаёт СП 72 и кто назначает цифру

В СП 72.13330.2016 нет ни одного числа давления нагнетания для инъецирования. В технологической последовательности п. 17.7 назван инструмент, насос высокого давления, но значения там не приводятся. Какое давление держать на пакере, норма не говорит. Для инженера ПТО из этого следует практический вывод: цифру берут из другого документа и ссылаются на него при сдаче работ.

На площадке давление чаще всего берут из двух мест, и технадзор не примет ни одно из них. Первое из них паспорт насоса. Инъекционные насосы высокого давления продают с указанием максимального давления, и эту цифру переносят в режим работы. Паспортный максимум описывает предел, который выдерживают насос и его рукава. О трещине в конкретной стене он ничего не говорит. Второе дают продавец или бригадир с советом «давить, пока идёт». У обоих источников нет привязки к конструкции, дефекту и материалу, поэтому подтвердить ими режим при приёмке нельзя.

Источник цифры норма называет прямо. По п. 17.10 СП 72.13330.2016 «защиту инъецированием следует выполнять согласно специально разработанной для этих целей технической документации, согласованной в установленном порядке». На объекте это проект производства работ или технологическая карта на инъецирование. Проектировщик увязывает в ней давление с состоянием конструкции: толщиной элемента, раскрытием трещины, прочностью бетона вокруг шпура. Если давления в документации нет, её возвращают на доработку до выезда. Подбирать режим по месту, когда насос уже подключён к пакеру, означает сдавать работу без обоснования.

Второй ориентир даёт п. 17.6. При выборе материала норма требует руководствоваться эксплуатационными характеристиками, а также «инъекционной способностью (вязкостью) материала, обеспечивающей его проникновение в дефект или грунт». Отсюда цепочка: задача и характер дефекта определяют материал, материал задаёт вязкость, от вязкости зависит усилие, с которым состав дойдёт до конца трещины. По инженерной логике низковязкая смола проникает в тонкую трещину при меньшем давлении, чем вязкий состав в ту же трещину. Число давления из вязкости не выводится, формулы в норме нет. Рабочий режим для конкретного состава сверяют с документацией производителя материала, и значение из ППР не должно ей противоречить.

Опасность избыточного давления норма не разбирает, поэтому дальше идёт инженерная логика. Если давление превышает удерживающую способность крепления, пакер выдавливает из шпура, и струя материала бьёт в сторону оператора. Кроме того, под нагрузкой трещина раскрывается шире. Материал уходит по новым путям или вытекает через незапечатанный участок, расход растёт, а сам дефект остаётся недозаполненным. В тонких элементах и у края конструкции давление может отколоть бетон вокруг шпура, и тогда к ремонту трещины добавляется ремонт скола.

Кроме допуска, давление проверяют на стабильность. У поршневого насоса подача дискретна: в фазе нагнетания расход максимален, в фазе всасывания нулевой, и без гасителя пульсаций поток получает циклическую составляющую. Держать заданный режим на таком насосе оператору труднее. Показания у насоса и у пакера тоже расходятся: часть давления теряется в рукаве, а потери растут с его длиной и вязкостью состава. Поэтому в документации полезно указать точку замера, иначе цифра в ППР и цифра на манометре описывают разные величины.

По манометру оператор читает и ход нагнетания. Давление плавно растёт, а материал выходит у соседнего шпура: полость между пакерами заполнилась, и рукав переставляют дальше. Давление быстро дошло до предела из ППР, а выхода нет: канал перекрыт буровой мукой, пакер забит или шпур не пересёк трещину. Резкое падение давления при работающем насосе говорит об утечке: материал нашёл выход через незапечатанный участок, пакер сдвинулся в шпуре или трещина раскрылась. В каждом из трёх случаев решение разное, но записывают их одинаково: номер пакера, показание манометра и что увидели на поверхности. Без манометра все три ситуации выглядят для оператора одинаково, как «насос качает».

Похожее требование о приборах на насосе есть в СП 120.13330.2022 для метрополитенов. По п. 6.6.3.10 насосное оборудование для нагнетания раствора за обделку тоннеля оснащают автоматической регистрирующей контрольно-измерительной аппаратурой для контроля давления и расхода нагнетаемых растворов. Вторая отраслевая аналогия относится к мостам: п. 9.20 СП 46.13330.2012 требует снабжать манометром растворонасос при инъецировании каналов с напрягаемой арматурой. На ремонт ЖБК зданий ни один из этих пунктов не распространяется, но логику из них берут. Когда давление и расход пишет прибор, режим на каждом пакере подтверждён записью прибора. Если ППР регистратора не требует, ту же роль выполняет журнал, куда давление по манометру и расход материала заносят по каждому пакеру.

Цифра из ППР нужна ещё до выезда. От наибольшего давления нагнетания из технической документации рассчитывают давление опрессовки насоса и рукавов, и без этой цифры испытание линии рассчитать не от чего.

Чтобы давление было подтверждено документом, в согласованной документации на работы проверяют четыре позиции:

• рабочее давление нагнетания для выбранного материала;
• предельное давление, при котором нагнетание в пакер останавливают;
• точку замера: манометр на насосе или на пакере;
• условие перехода к следующему пакеру.

Насос подбирают под эти значения: паспортный максимум должен с запасом перекрывать рабочее давление из ППР, а манометр должен читаться в рабочем диапазоне. Когда цифры заданы документом, спор с технадзором о режиме сводится к сверке манометра с ППР.

 

Инъекционные пакеры — в шпур или на поверхность, корпус, головка, клапан

СП 72.13330.2016 в п. 3.17 описывает пакер как «приспособление, обеспечивающее герметичное соединение рукавов (пистолета) подачи инъекционного материала и конструкции для нагнетания материала под давлением». В этой формулировке заложены два стыка, и на каждом пакер должен держать герметичность. На стыке с бетоном за это отвечает способ крепления, на стыке с рукавом насоса отвечают головка и клапан. Классификации пакеров по конструкции норма не даёт. Поэтому ниже на СП 72 опираются только определение из п. 3.17 и деление на пакеры в шпур и приклеиваемые из п. 17.7. Остальная типология описана по инженерной логике, без ссылок на норму.

Шпуровые и приклеиваемые пакеры по п. 17.7

Базовая схема п. 17.7 начинается с бурения шпуров, и пакер ставят в шпур. Исключение в том же пункте звучит так: «При работе с сухим основанием допускается применение приклеиваемых пакеров (в данном случае пробуривание шпуров не проводят)». Главный критерий выбора задан влажностью основания. Если бетон влажный или по трещине фильтрует вода, п. 17.7 такого допуска не даёт, и остаётся пакер для инъектирования, установленный в шпур.

Второй критерий зависит от того, куда можно добраться сверлом. Шпур бурят под углом, чтобы он пересёк трещину в толще бетона. Там, где сверление рискует задеть арматуру или элемент слишком тонкий для наклонного шпура, приклеиваемый пакер на сухой поверхности снимает этот риск. Материал из приклеиваемого пакера входит в трещину с поверхности. Поэтому поверхность между пакерами закрывают целиком, иначе состав выйдет наружу у первого же пакера.

При переходе на приклеиваемые пакеры комплект меняется:

1. Из комплекта уходят перфоратор и продувка шпуров компрессором: шпуров нет, продувать нечего.
2. Добавляются инструмент для зачистки поверхности вдоль трещины (щётка или шлифовальная машина) и шпатель. Клеевой состав ложится только на чистый бетон без цементного молочка и пыли.
3. Клеевой состав нужен дважды: им крепят основание пакера и запечатывают трещину по поверхности между пакерами.
4. В график добавляется пауза на отверждение клея. Нагнетание начинают после того, как клей набрал прочность по инструкции производителя.
5. После работы запечатывать нечего, потому что шпуров не было. Пакеры снимают, поверхность зачищают.

Предельное давление приклеиваемого пакера зависит от прочности клеевого шва, а шов держит меньше механического распора в шпуре. Допустимое значение указывает паспорт пакера, а рабочее давление назначает техническая документация на работы.

Перед нагнетанием через приклеиваемые пакеры осматривают клеевой шов. Клей лежит по всему контуру основания без разрывов, запечатка между пакерами сплошная, и на ней нет пор, через которые материал выйдет наружу. Первый пакер участка удобно использовать как пробный: давление поднимают постепенно и смотрят, не отходит ли основание от бетона. Если шов потёк на первом пакере, остальные на этом участке клеили тем же составом и в тех же условиях, и держать давление из ППР они тоже вряд ли будут. Такой участок переклеивают до продолжения работ.

Крепление, материал корпуса и головка пакера

По способу крепления пакеры делят на три типа. Чисел в таблице нет: диаметр, длину и допустимое давление пакера задают ППР и паспорт изделия.

Тип крепления	Как держится	Основание	Материал корпуса	Ограничения
Забивной	Входит в шпур с натягом и держится за счёт трения	Плотный бетон без сколов у устья шпура	Обычно пластик	Держит меньшее давление, чем распорный; в трещиноватом бетоне его может выдавить
Распорный (механический)	Гайка сжимает резиновую втулку, втулка распирает стенки шпура	Бетон, в том числе влажный; кирпичная кладка	Обычно металл	Нужен шпур ровного сечения: скол по краю снижает герметичность
Приклеиваемый	Плоское основание клеят к поверхности над трещиной	Только сухое (п. 17.7 СП 72.13330.2016)	Пластик или металл	Пауза на отверждение клея, давление ограничено прочностью клеевого шва

Выбор между металлом и пластиком упирается в судьбу пакера после работы. После отверждения материала п. 17.7 требует демонтировать пакеры и запечатать шпуры минеральным составом. Металлический распорный пакер извлекают, чистят и ставят повторно. Если смола отвердела внутри канала, пакер отправляют на замену втулки или в утиль. Пластиковый пакер обычно одноразовый. Для работы с одной смолой на одном участке его хватает, а чистить корпус после отверждения полимера бессмысленно.

Головка пакера стыкуется с наконечником рукава насоса, и подбирают её под насос. Пакер с головкой другого стандарта не даст герметичного соединения, которое п. 3.17 ставит в основу определения. На практике встречаются два исполнения:

• Шаровая головка под зажимной наконечник, как у пресс-маслёнки. Её применяют для низковязких смол и гелей.
• Плоская головка под быстросъёмный зажим, с более широким каналом. Через неё подают составы, которым тесно в узком проходе.

Обратный клапан внутри головки удерживает материал в трещине, когда наконечник переставляют на следующий пакер. Нагнетание по п. 17.7 идёт «от пакера к пакеру». Без клапана состав под давлением выходит обратно через головку, едва рукав снят, и объём дефекта остаётся недозаполненным. Для цементных суспензий клапан подбирают с учётом того, что частицы вяжущего способны его забить. Совместимость пакера с материалом указывают паспорт пакера и инструкция производителя материала.

Порядок выбора пакера для инъектирования бетона сводится к трём шагам. Влажность основания решает, ставить пакер в шпур или клеить. Прочность бетона у устья шпура решает, забивать пакер или распирать. Насос и материал задают головку и клапан. Числа, которые продавец обычно называет первыми, в этой цепочке идут последними: диаметр шпура, длину пакера и допустимое давление берут из ППР и паспорта после того, как тип пакера уже выбран.

Отдельно подбирают пакер для защиты по границе с грунтом по пп. 17.2 и 17.9. Шпур там сквозной, пакер стоит у внутренней грани стены, а материал проходит весь шпур и растекается в грунте за конструкцией. Через один пакер уходит больше материала, чем при заполнении трещины, поэтому канал головки не должен сужать подачу, а обратный клапан должен держать материал, пока тот не прореагирует в грунте. Для цементной суспензии в таком сценарии нужен пакер с широким каналом, для полиуретана или акрилатного геля — пакер с клапаном, рассчитанным на смолу.

Пакеры в комплект оборудования для инъектирования кладут с запасом. Часть из них теряется на объекте: пакер срывает при установке, шпур уходит в арматуру и его бросают, клапан забивается материалом. Количество считают по схеме шпуров из ППР, а запас зависит от состояния бетона: чем трещиноватее основание у устья шпуров, тем больше пакеров уйдёт в брак на установке.

 

Шпуры и расстановка пакеров вдоль трещины

СП 72.13330.2016 не задаёт шаг, угол наклона и глубину шпуров, и в остальных нормативных документах, на которые опирается эта статья, таких чисел тоже нет. Норма фиксирует только порядок операций п. 17.7: бурение шпуров, продувка, установка пакеров. Цифры для конкретной конструкции задаёт техническая документация на работы по п. 17.10. Если в ППР нет схемы шпуров, её запрашивают у проектировщика до выезда на объект. Ниже изложена инженерная логика, по которой такую схему читают и проверяют на месте.

Материал доходит до дефекта, только если шпур пересекает плоскость трещины внутри сечения. Шпур начинают с отступом от устья трещины и ведут наклонно, чтобы он встретил трещину в глубине элемента. Если пробурить шпур прямо в устье, он выйдет в раскрытую часть трещины: под давлением материал уйдёт наружу через запечатку, а глубина останется пустой. Отступ и угол связаны. Чем дальше от трещины начат шпур, тем круче нужен наклон, чтобы встретить её на той же глубине. Конкретные значения назначает ППР по толщине конструкции.

Пакеры для инъектирования бетона ставят в шахматном порядке по обе стороны трещины. Соседние шпуры входят в трещину с разных сторон, и зоны растекания материала перекрываются. При однорядной расстановке с одной стороны трещина, которая идёт в толще наклонно, может уйти от шпуров, и часть её плоскости останется незаполненной. Шаг между пакерами зависит от раскрытия трещины и вязкости материала: маловязкий состав растекается дальше, густому нужна более частая расстановка. Числа шага приводит ППР.

Перед бурением находят арматуру: по исполнительной документации или прибором-локатором. Если шпур упёрся в стержень, его бросают и бурят рядом, отверстие запечатывают. Инъекцию делают, чтобы защитить арматуру в зоне трещины, поэтому перебитый при бурении стержень сводит ремонт на нет.

Установку пакеров для инъектирования на площадке ведут в таком порядке:

1. Разметить шпуры по схеме ППР. Каждому шпуру дают номер мелом, и номер совпадает с очерёдностью нагнетания. Бригада видит на стене, откуда начинать и куда переходить.
2. Найти арматуру в зоне бурения и сдвинуть разметку там, где шпур попадает на стержень.
3. Пробурить шпуры перфоратором под углом по схеме. Диаметр бура подбирают под наружный диаметр пакера из его паспорта, иначе распорный пакер не уплотнится.
4. Продуть шпуры сжатым воздухом от компрессора отдельной операцией перед установкой пакеров, как требует п. 17.7. После продувки из шпура не должна выходить пыль.
5. Установить пакеры: забить или затянуть распорный до плотной посадки, головкой наружу. Пакер, который проворачивается в шпуре от руки, не выдержит давления нагнетания.
6. Запечатать устье трещины между пакерами там, где это требуется по ширине раскрытия (критерий приведён в п. 17.7).
7. Нагнетать с крайнего пакера, на вертикальной трещине с нижнего, и переходить к следующему по номерам.

Для продувки берут компрессор с очисткой воздуха от масла и влаги. Масляная плёнка на стенках шпура и трещины ухудшает сцепление смолы с бетоном, и дефект заполняется без адгезии. Если после инъекции планируют торкрет сухим методом, компрессор на объекте нужен и для него. Расчёт подачи и давления, по которому подбирают компрессор под торкрет-установку, выйдет отдельной статьёй.

Схема меняется, когда инъекцией защищают заглублённую конструкцию по границе с грунтом. По п. 17.9 СП 72.13330.2016 защита из материала и грунта (мембрана) в этом случае должна быть непрерывной и толщиной не менее 10 см. Шпуры тогда проходят сечение насквозь и выходят в грунт за стеной, а расставляют их сеткой по всей защищаемой площади, а не линией вдоль одной трещины. Шаг сетки выбирают так, чтобы зоны растекания в грунте смыкались без разрывов. Разрыв между соседними зонами нарушает непрерывность, и требование п. 17.9 не выполняется даже при толстой мембране на остальной площади.

На схеме расстановки в разрезе стены трещина проходит через сечение наклонно. По обе стороны от неё в шахматном порядке пробурены наклонные шпуры, каждый пересекает плоскость трещины в глубине элемента. В устьях шпуров стоят пакеры, между ними запечатано устье трещины. Цифры у пакеров показывают порядок нагнетания снизу вверх. На второй панели схемы стена по границе с грунтом: сквозные шпуры сеткой и сомкнутые зоны растекания материала за стеной, из которых складывается мембрана толщиной не менее 10 см.

 

Матрица совместимости: материал — насос — пакер

Пункт 17.3 СП 72.13330.2016 перечисляет пять групп инъекционных материалов: «Для защиты инъецированием используют материалы на основе акрилата (метакрилата), полиуретана, цемента, эпоксидных и силикатных смол». Насос и пакер к материалу норма не привязывает. Их подбирают по свойствам состава: вязкости, числу компонентов и абразивности. В матрице ниже все пять групп. Тип насоса в ней указан так, как его обычно выбирают по принципу подачи. Окончательный комплект фиксируют техническая документация на работы и инструкция производителя материала.

Материал (п. 17.3)	Вязкость	Принцип насоса	1К / 2К	Пакер	Оговорка
Акрилат (метакрилат)	Очень низкая, близкая к воде: гель уходит в тонкие трещины и в грунт за конструкцией	Поршневой или мембранный, малая подача при высоком давлении	2К: компоненты идут по раздельным линиям и смешиваются на выходе	Шпуровой; для защиты по границе с грунтом ставят в сквозные шпуры	Время реакции короткое: после остановки смесительный узел промывают сразу
Полиуретан	Низкая или средняя	Поршневой	1К для составов, которые реагируют с водой в трещине; 2К для составов с отвердителем	Шпуровой с обратным клапаном: основание под полиуретан обычно влажное	Вспенивание и время реакции задаёт производитель, режим берут из его инструкции
Эпоксидные смолы	Выше, чем у акрилата; после отверждения материал жёсткий	Поршневой; на малых объёмах ручной	1К с предварительным смешением в пределах жизнеспособности состава или 2К	Приклеиваемый на сухом основании, шпуровой на остальных	Жёсткий эпоксид подвижную трещину не удержит, допустимую влажность трещины указывает производитель
Силикатные смолы	Низкая	Поршневой	2К	Шпуровой	Быстрое схватывание: оборудование промывают сразу после остановки подачи
Цементные составы	Самая высокая из пяти групп, в суспензии есть твёрдые частицы	Винтовой (шнековый): ровная подача, эластомерный статор держит абразив	1К	Шпуровой с широким проходным каналом	Крупность частиц ограничивает проникновение: в волосяную трещину суспензия не пройдёт

С чего начинать выбор строки

Строку матрицы выбирают по поведению трещины, а насос подбирают уже под выбранный материал. Пункт 14.5 СП 72.13330.2016 требует герметизировать подвижные трещины «при помощи инъекционных материалов на полимерной основе, воспринимающих деформации трещины». Статичные трещины раскрытием более 0,4 мм тот же пункт закрывает безусадочной поверхностной смесью. Для подвижной трещины цементная строка отпадает сразу. Жёсткий эпоксид тоже не подходит, если в техническом листе материала не заявлена работа на деформацию. Остаются акрилат и полиуретан, и к ним нужен поршневой или мембранный насос для работы со смолами, часто в исполнении 2К.

Цементная строка: абразив и проходное сечение

Инъекционный цементный насос подбирают под абразивную среду. По данным БГТУ, у поршневых насосов даже на чистой жидкости повышенно изнашиваются уплотнения. Твёрдые частицы суспензии этот износ ускоряют: такова инженерная логика, прямых испытаний в источнике нет. Винтовой насос вытесняет суспензию ровно, без пульсации, а эластомерный статор принимает на себя механическое воздействие частиц. Инъекционный насос для цементных растворов проверяют и по проходному сечению: узкие клапаны и смесительная головка смоляного насоса забиваются суспензией. При долгой остановке суспензия оседает в рукаве, поэтому паузы в подаче сокращают или рукав промывают.

Смоляные строки: почему акрилату и силикату нужен 2К

Насос инъекционный для смол работает с малыми расходами и тонкими каналами, где поршневой принцип даёт нужное давление при небольшой подаче. Число компонентов решает больше, чем принцип привода. Акрилат и силикатная смола реагируют быстро. Если смешать их заранее и залить в бункер однокомпонентного насоса, материал схватится в бункере или рукаве раньше, чем дойдёт до трещины. Поэтому компоненты подают раздельно и смешивают на выходе. У эпоксида жизнеспособность смеси дольше, и на небольших объёмах его смешивают заранее и нагнетают однокомпонентным или ручным насосом. Время жизнеспособности каждой партии берут из технического листа материала.

Пакер по основанию и материалу

Влажность основания определяет пакер раньше, чем материал, поэтому под полиуретан и акрилат на мокрой трещине ставят шпуровые пакеры. Для цементной суспензии нужен пакер с широким каналом, иначе частицы забьют головку при первом повышении давления. На каждой строке проверяют две вещи: подходит ли головка пакера к соединению на рукаве насоса и держит ли обратный клапан материал, пока тот не прореагирует. Диаметры пакеров и допустимые давления в матрицу не внесены: их задают паспорт пакера и ППР.

Что проверяет норма у самого материала

Пункты 17.4–17.5 СП 72.13330.2016 формулируют требование прямо: «Инъекционные материалы не должны быть агрессивны к имеющим с ними контакт строительным материалам». До начала работ проверяют химическую стойкость состава к агрессивным факторам на объекте. При необходимости стойкость подтверждает производитель материала. Тот же запрос логично расширить на оборудование: у производителя уточняют, с какими уплотнениями и рукавами совместим состав и какой жидкостью промывать насос. Ответ производителя подшивают в исполнительную документацию, и технадзор видит, почему выбран именно этот комплект.

Один насос на все пять строк

Смоляная и цементная строки матрицы требуют разных насосов. У смоляного поршневого насоса узкие каналы и точный смесительный узел. Цементному насосу нужен запас по проходному сечению и стойкость к абразиву. Подрядчик, который работает с обеими группами материалов, держит две линии оборудования. Если на объекте одна трещина подвижная, а рядом пустота за конструкцией, комплект собирают под обе строки сразу: насос 2К для полимера и винтовой насос для суспензии, каждый со своими пакерами.

 

Контроль и приёмка инъекции: 90% объёма и выход материала

Для инъекции в СП 72.13330.2016 есть ровно один количественный критерий. По п. 17.8 инъекционным материалом «должно быть заполнено… не менее 90% объема дефекта». Второй критерий касается хода работ: по п. 19.3.15 операционный контроль ведут «по выходу инъекционного материала на поверхность из дефекта (трещины) и шпуров вокруг участка инъецирования в процессе выполнения работ». Инъекцию сдают технадзору по обоим признакам: первый показывает, сколько материала осталось в дефекте, второй показывает, что материал прошёл по всей трещине.

Что проверяют во время нагнетания

Выход материала по п. 19.3.15 наблюдают, пока насос работает и пакеры стоят в шпурах. Если материал показался в устье трещины или в соседнем шпуре, значит, он прошёл по полости от одного пакера до следующего. После демонтажа пакеров и запечатки шпуров этот признак уже не проверить, поэтому его записывают сразу: номер пакера, у которого появился материал, время и давление по манометру. Такая запись становится для технадзора основным доказательством сплошности заполнения по длине трещины.

Если у соседнего шпура материал так и не появился, это тоже результат контроля. Скорее всего, канал перекрыт или трещина в этом месте не пересекается со шпуром. Решение по такому участку принимают по технической документации на работы: дополнительный шпур, смена точки нагнетания или другой материал. Поднимать давление сверх назначенного в ППР нельзя. Оно раскрывает трещину и выдавливает пакер, и порог в 90% тогда уже ничего не говорит о качестве.

Как подтвердить 90% объёма

Порог п. 17.8 задан в процентах от объёма, поэтому для сдачи нужны две величины: расчётный объём дефекта до начала работ и объём материала, который остался в конструкции. Методики оценки объёма в корпусе нормативов нет. Способ расчёта и метод проверки закладывают в техническую документацию, по которой, согласно п. 17.10 того же СП, выполняют инъецирование. Порядок работы остаётся одинаковым при любой методике: объём дефекта считают до нагнетания, а расход материала учитывают по каждому участку отдельно.

Материал, который вытек на поверхность через незапечатанное устье трещины или ушёл через сквозной дефект на обратную сторону, в заполнение не засчитывают. По этой причине утечки дают двойную ошибку: расход в журнале растёт, а заполненный объём остаётся прежним. Бригада, которая считает только расход, может получить на бумаге 100%, хотя фактически трещина заполнена меньше чем на 90%.

Что приёмка требует от оборудования

Оба критерия проверяют через оборудование. Если в комплекте нет трёх узлов из списка ниже, доказательную базу собрать не получится, даже когда трещина заполнена хорошо.

• Манометр на линии. Давление назначает ППР, а по манометру видно, что режим выдержали на каждом пакере. Без манометра в журнал нечего записать, и довод «давили по проекту» остаётся словами.
• Ровная подача. Показания манометра читаются только при ровной подаче. При сильной пульсации стрелка скачет, и зафиксировать давление, при котором материал вышел у соседнего шпура, не получится.
• Обратный клапан в пакере. При переходе к следующему пакеру рукав отсоединяют, и материал под давлением удерживает только клапан. Без него часть состава вытекает обратно, и заполненный объём уменьшается ещё до сдачи.
• Учёт расхода по участкам. Ёмкость со шкалой или дозатор дают фактический объём материала на каждый пакер. Без этой цифры сравнивать заполнение с расчётным объёмом дефекта не с чем.

Чек-лист к сдаче инъекции

1. В технической документации на работы указаны расчётный объём дефекта и способ проверки заполнения.
2. Манометр в точке замера из ППР исправен и читается на рабочем режиме.
3. Все пакеры с обратными клапанами, запас пакеров есть на площадке.
4. Устья трещин и сквозные дефекты запечатаны до нагнетания, утечек нет.
5. В журнале на каждый пакер записаны давление, расход и шпур, где вышел материал.
6. Итоговый расход без учёта утечек составляет не менее 90% расчётного объёма дефекта.
7. Акт на инъекцию подписан до демонтажа пакеров или сразу после него, пока шпуры можно осмотреть.

Если после инъекции участок закрывают торкретом, инъекция превращается в скрытую работу. Акт на неё подписывают до нанесения первого слоя, потому что приёмка торкрет-покрытия идёт по своим критериям: по толщине, сцеплению и состоянию поверхности. Заполнение трещины под готовым слоем по этим критериям уже не проверить.

 

Подготовка и обслуживание насоса: опрессовка, промывка, манометр, рукава

Опрессовку инъекционного оборудования с числами в корпусе нормативов описывает только ФНП 505/2020, п. 729. По нему насос и коммуникации перед работой испытывают давлением в 1,5 раза выше наибольшего давления нагнетания, но не менее 0,5 МПа, и принимают по акту комиссии. На линиях подачи раствора тот же пункт требует предохранительные клапаны, отрегулированные на расчётное давление, с устройством для сбора сбросов. Соседний п. 730 запрещает работать с негерметичными всасывающей и нагнетательной линиями. Он же требует промывать «насосы, шланги, инъекторы» во время работы и после неё, а продукты промывки собирать в герметичную тару. Оба пункта написаны для инъекционного закрепления грунтов при горных работах. На ремонт ЖБК зданий они напрямую не распространяются, и подрядчик применяет их как отраслевую аналогию. Наибольшее давление нагнетания для расчёта опрессовки берут из технической документации на работы.

Остальную подготовку нормы корпуса не описывают. Порядок ниже собран по инженерной практике и инструкциям производителей материалов. Числа для каждого шага берут из паспорта насоса и ППР.

До работы

1. Манометр. При сброшенном давлении стрелка стоит на нуле, стекло целое, отметка о поверке на месте. Шкалу подбирают так, чтобы рабочее давление из ППР читалось в средней части и не упиралось в край. Манометр для инъекционного насоса ставят в точке замера, которую указал ППР: по нему бригада держит режим и записывает давление в журнал.
2. Рукава высокого давления. Рукав осматривают по всей длине и ищут вздутия, протёртую до оплётки оболочку, трещины и подтёки у обжимных муфт. С любым из этих признаков рукав снимают. Рабочее давление по маркировке рукава должно быть не ниже давления, которое развивает насос.
3. Соединения и головка пакера. Резьбы очищают, уплотнительные кольца меняют при надрывах, быстроразъёмы защёлкивают до фиксации. Подтекание на опрессовке означает негерметичную линию, и такую линию в работу не пускают.
4. Сброс давления. Предохранительный клапан или кран сброса проверяют до подключения к первому пакеру. Давление должно уходить из линии без отсоединения рукава.
5. Пробный прогон. Насос прокачивают промывочной жидкостью, совместимой с материалом. Полиуретановые составы вспениваются от контакта с водой, поэтому перед их заправкой линию просушивают или прогоняют средством, указанным в инструкции производителя.

После работы и в перерывах

Промывка инъекционного насоса начинается раньше, чем материал в линии начнёт твердеть. Для смол и гелей (эпоксидных, полиуретановых, акрилатных) срок жизнеспособности смеси указан в техническом листе материала. Если перерыв длиннее этого срока, линию промывают сразу, не дожидаясь конца смены. У двухкомпонентного насоса первым промывают смесительный узел на выходе: компоненты встречаются там и начинают реагировать раньше всего. Промывочное средство подбирают по инструкции производителя конкретного материала. Одной жидкости, которая подошла бы ко всем смолам, в инструкциях производителей нет.

Цементную суспензию из насоса вымывают водой, пока на выходе не пойдёт чистая вода. Затем разбирают и промывают клапаны. Цементный осадок на седле не даёт клапану закрыться, и на следующем объекте насос теряет подачу. Абразивный остаток в поршневой паре или в статоре винтового насоса ускоряет износ уплотнений, поэтому промывку цементного насоса доводят до разборки узлов.

Отработанную промывочную жидкость и остатки материала в канализацию и в грунт у конструкции не сливают. Рукава сворачивают без перегибов и закрывают концы заглушками. Манометр на время перевозки снимают или защищают от ударов: прибор со сбитой стрелкой на объекте уже не подтвердит режим нагнетания.

Запись об опрессовке, показаниях манометра и промывке заносят в журнал работ в тот же день. Эти записи показывают, в каком состоянии насос и линия вышли на объект и что с ними сделали после работы.

 

Безопасность при инъекции под давлением: материалы и рабочее место

СП 72.13330.2016 в п. 17.3 перечисляет пять групп веществ, которых не должно быть в инъекционном материале: органические растворители, акриламиды, N-метилолакриламиды, толуолдиизоцианаты (ТДИ) и фталатные пластификаторы. Норма объясняет запрет двумя целями: защитой окружающей среды и безопасностью работ. К составу материала требование привязано напрямую. Правил для рабочего места с насосом этот пункт не содержит, поэтому ниже они изложены как инженерная практика, без ссылок на нормы.

Как запрет п. 17.3 меняет выбор материала

Состав проверяют в ПТО до закупки, по техническому описанию и паспорту безопасности материала. Под запрет попадает конкретное вещество, поэтому смотрят на компоненты каждой смолы:

Группа материала	Что ищут в составе по п. 17.3
Полиуретановые смолы	изоцианатный компонент: ТДИ в нём недопустим
Акрилатные гели	акриламид и N-метилолакриламид
Эпоксидные составы	органический растворитель и фталатный пластификатор
Силикатные и цементные составы	добавки и пластификаторы, если они указаны в рецептуре

Если производитель не раскрывает компонент, запросите письменное подтверждение состава. Пункт 17.5 того же свода уже допускает подтверждение производителя для химической стойкости материала, и технадзору такой документ понятен.

От выбора насоса запрет не зависит: принцип нагнетания подбирают по вязкости и компонентности материала. Один стык всё же есть. Промывочную жидкость для насоса назначает производитель материала, и п. 17.3 на неё не распространяется. Поэтому даже при «чистом» по норме материале промывку в подвале или колодце проводят с проветриванием.

Рабочее место: где травмирует давление

Насос и его предохранительные клапаны проверяют опрессовкой ещё до выезда. На объекте остаются риски, которые зависят от действий оператора. Главный из них: система между насосом и пакером остаётся под давлением и после остановки привода.

1. Сброс давления перед любым разъёмом. Прежде чем снять головку с пакера или открутить рукав, остановите насос и стравите давление. Разъём откручивают, только когда манометр показывает ноль.
2. Засор снимают без давления. Если материал перестал идти, «продавливать» пробку, раскручивая соединение под нагрузкой, нельзя: состав выбросит струёй в лицо оператору.
3. Рукав высокого давления закрепляют. Его фиксируют по трассе, не перегибают и не протягивают через острые кромки арматуры или проёмов. Незакреплённый рукав при разрыве хлещет по рабочей зоне.
4. Место оператора сбоку от пакера. Во время нагнетания не стойте напротив головки и не наклоняйтесь над трещиной. Материал выходит из трещины и соседних шпуров, а плохо закреплённый пакер может вырвать из шпура.
5. СИЗ по паспорту безопасности материала. Закрытые очки или щиток защищают глаза от брызг. Перчатки выбирают по химической стойкости к конкретной смоле: марку перчаток указывает паспорт безопасности.
6. Компоненты 2К хранят раздельно. Отвердитель и основу держат в разных закрытых ёмкостях, подписанных по компонентам. Смешанный остаток, который не ушёл в работу, переносят в закрытую тару для отходов.

Брызги смолы на коже смывают сразу, по инструкции из паспорта безопасности. Растворителем, который случайно оказался под рукой, их не оттирают. Паспорт держат на площадке рядом с насосом: при попадании состава в глаза инструкция нужна в первые минуты.

Самая частая ошибка на объекте связана со спешкой при переходе от пакера к пакеру. Оператор снимает головку, пока в линии ещё держится давление. Разъём открывают только после того, как стрелка манометра дошла до нуля.

 

После инъекции: торкрет для восстановления защитного слоя по разд. 18а

Когда инъекции недостаточно и как этапы стыкуются

Инъекция заполняет трещины и пустоты, но сколотый бетон над арматурой она не наращивает. После демонтажа пакеров и запечатки шпуров минеральным составом на конструкции могут остаться участки с оголённой или корродирующей арматурой. Защитный слой на них восстанавливают торкретом. Сухой метод в п. 18.1а СП 72.13330.2016 описан через операцию: на бетонную поверхность под давлением сжатого воздуха наносят один или несколько слоёв растворной или бетонной смеси на цементе и так защищают конструкцию от коррозии.

Этапы стыкуются на подготовке основания. После инъекции остаются запечатанные шпуры и зачищенная поверхность. Торкрет по п. 18.4а начинается с продувки и промывки. Порядок в этом пункте такой:

1. Подготовка бетонной поверхности.
2. Продувка сжатым воздухом и промывка струёй воды соплом цемент-пушки при 0,2–0,3 МПа.
3. Нанесение одного или нескольких слоёв. Число и толщину слоёв задаёт проект.
4. Уход в течение 3 суток: защита от замораживания, от высыхания (увлажнением), от механических и химических воздействий.

Тот же пункт запрещает наносить торкрет-бетон на сухую поверхность бетона. На стыке с инъекцией это главное ограничение. Между этапами проходит время, и запечатанные шпуры вместе с соседним бетоном успевают высохнуть, поэтому промывку перед нанесением не пропускают даже на участке, который недавно обрабатывали.

Оборудование торкрет-этапа и режимы по СП 72 и М10.1/06

П. 18.7а СП 72.13330.2016 перечисляет параметры режима, от которых зависит качество торкрет-бетона: давление в шланге, водоцементное отношение, расстояние от сопла до поверхности и количество отскока. Для части этих параметров числовые значения приводит Руководство М10.1/06 ЦНИИПромзданий (пп. 7.3.4–7.3.6). Температурный предел задаёт п. 18.6а СП 72. Сводка по двум документам:

Параметр	Значение	Документ
Продувка и промывка поверхности соплом цемент-пушки	0,2–0,3 МПа	СП 72.13330.2016, п. 18.4а
Рабочее давление в цемент-пушке при сухом методе	0,2–0,6 МПа; зависит от конструкции машины, расстояния до поверхности и длины материальных шлангов	Руководство М10.1/06, п. 7.3.4
Давление в водяном баке	на 0,05–0,1 МПа выше рабочего давления в цемент-пушке	Руководство М10.1/06, п. 7.3.4
Скорость выхода струи из сопла	140–170 м/с; в этом диапазоне прочность покрытия наибольшая	Руководство М10.1/06, п. 7.3.5
Отскок при нанесении первого слоя	30–35% при правильной подаче воды к соплу; по мере набора толщины снижается	Руководство М10.1/06, п. 7.3.6
Температура массива конструкции и воздуха	не ниже +5 °C	СП 72.13330.2016, п. 18.6а

Из таблицы видно, что одно сопло работает в двух режимах: сначала на продувке и промывке основания, потом на нанесении смеси. Продувочный диапазон 0,2–0,3 МПа лежит в нижней части рабочего диапазона цемент-пушки 0,2–0,6 МПа, но режимы относятся к разным операциям. Оператор сначала готовит поверхность, затем выводит машину на рабочий режим. Отскок первого слоя учитывают при расчёте расхода смеси. Почему отскок первого слоя доходит до трети, мы разберём в отдельном материале об отскоке при торкретировании.

Для торкрет-этапа при ремонте ЖБК Торнадоторк выпускает установку АС-2. По РЭ АС-2 редакции 2025 года она работает сухим и мокрым методом. Теоретическая производительность по сухому кварцевому песку 1–2,5 м³/ч на рукаве DN 38 и 2–4 м³/ч на рукаве DN 50. Подача по горизонтали до 200 м сухим методом и до 60 м мокрым. Давление воздуха по РЭ редакции 2025 года 0,5–0,7 МПа, нижняя граница рабочей температуры +5 °C, то есть совпадает с пределом п. 18.6а. В редакции РЭ 2019 года давление воздуха указано другое, поэтому компрессор подбирают по редакции 2025 года. Давление воздуха по РЭ и рабочее давление в цемент-пушке по М10.1/06 измеряют в разных точках системы, и одно из другого не выводят: режим у сопла выставляют по методике и ППР. Сухой метод описан в разд. 18а. Состав под мокрый метод и под сухой подбирают по-разному, это разобрано в статье о том, какую смесь выбрать для торкрет-слоя.

У торкрет-установки своё ограничение. Установки, в том числе работающие мокрым методом, не рассчитаны на нагнетание материала в трещины через пакеры. Они наносят смесь набрызгом через сопло на поверхность и не заменяют насос высокого давления из комплекта для инъекции. На объекте работают два независимых комплекта оборудования, а общее у них одно: компрессор, если его подача и давление подходят обеим операциям.

Наблюдение автора статьи, инженера С. А. Фёдорова, по торкрет-этапу после ремонта трещин. Сбой обычно происходит на подготовке основания. Бригада заканчивает инъекцию и считает поверхность готовой, хотя к этому времени зачищенный бетон вокруг запечатанных шпуров уже пересох. Участок сначала продувают и промывают соплом на давлении по п. 18.4а и только после этого подают смесь. Ещё одна проверка до пуска смеси касается воздуха. Компрессор, которым продували шпуры, сверяют с РЭ установки по давлению: выдаёт ли он давление, которое требует паспорт. Если давление ниже, струя из сопла не набирает скорость из таблицы режимов.

 

Типовые ошибки при подборе комплекта для инъекции

Большинство ошибок при сборке комплекта всплывает на приёмке по пп. 17.8 и 19.3.15 СП 72.13330.2016. Ниже шесть ошибок, которые встречаются чаще других, и пункт нормы или документ, который закрывает каждую из них.

1. Давление ставят «с запасом», без документации на работы. Рассуждают так: чем сильнее давить, тем глубже зайдёт материал. Цифры давления в СП 72 нет. П. 17.10 требует вести инъецирование по специально разработанной и согласованной технической документации, а п. 17.6 связывает выбор материала с его инъекционной способностью, то есть с вязкостью. Лишнее давление выдавливает пакер из шпура и раскрывает трещину дальше. Режим берут из ППР и документации на материал, а насос подбирают под этот режим.
2. Насос под смолу ставят на цементную суспензию. Материалы из п. 17.3 различаются по вязкости и абразивности, поэтому гель на акрилатной основе и цементная суспензия нагружают насос по-разному. Частицы цемента изнашивают поршневые уплотнения и клапаны, рассчитанные на однородную смолу. Под суспензию обычно берут насос с ровной подачей и рабочей парой, стойкой к абразиву. Под смолу берут насос, который держит высокое давление при малой подаче. Материал указан в документации на работы, и насос подбирают по нему до покупки или аренды.
3. Приклеиваемые пакеры ставят на влажное основание. П. 17.7 разрешает обойтись без бурения шпуров и приклеить пакеры, но только на сухом основании. На мокром бетоне клей не набирает сцепления, и при нагнетании пакер срывает. Если основание влажное или конструкция граничит с грунтом, в комплект сразу закладывают шпуровые пакеры, а вместе с ними перфоратор и компрессор.
4. Шпуры не продувают перед установкой пакеров. В технологической последовательности п. 17.7 продувка сжатым воздухом идёт отдельной операцией. Буровая пыль забивает устье трещины, материал уходит мимо дефекта, и выхода в соседнем шпуре по п. 19.3.15 не получается. Компрессор входит в комплект наравне с насосом. Если его не взяли, продувку на объекте пропускают.
5. На насосе нет исправного манометра. Режим нагнетания задан документацией на работы (п. 17.10), и на объекте его подтверждают только показаниями манометра. Без прибора оператор не отличит рост давления из-за заполненной трещины от роста из-за забитого пакера и не сможет занести режим в исполнительную документацию. Манометр проверяют до выезда на объект, вместе с рукавами высокого давления и обратными клапанами пакеров.
6. От инъекции ждут восстановления защитного слоя. По пп. 17.1–17.2 инъекция заполняет трещины и пустоты и защищает арматуру в их зоне. Сколы и разрушенный защитный слой она не наращивает. Их восстанавливают торкретированием по разд. 18а СП 72. Если на участке видны сколы или оголённая арматура, в план сразу закладывают второй этап и оборудование для него: торкрет-установку, компрессор и смесь под торкрет-слой.

Отдельно: один шнековый насос «и для инъекции, и для мокрого торкрета». Желание купить один насос на оба этапа смешивает две технологии. По п. 17.7 насос высокого давления нагнетает материал через пакер в закрытый объём трещины, переходя от пакера к пакеру. Торкрет наносят струёй через сопло на открытую поверхность. Там режим задают давление в шланге, водоцементное отношение и расстояние от сопла до поверхности (п. 18.7а). У этих процессов разные требования к подаче, дозированию и узлу подключения, поэтому оборудование на каждый этап подбирают под его операцию. Какой метод нанесения выбрать для торкрет-этапа, разобрано в материале о том, чем сухой метод торкретирования отличается от мокрого.

 

Частые вопросы об оборудовании для инъекции

Какой насос нужен для инъекции цементного раствора?

Цементные суспензии гуще и абразивнее смол, поэтому для них обычно берут винтовой (шнековый) насос: он подаёт суспензию ровно, а эластомерный статор держит абразив. У поршневых насосов повышенно изнашиваются уплотнения, и по инженерной логике абразив суспензии этот износ ускоряет, а узкие клапаны смоляного насоса забивает. Материал выбирают по вязкости (СП 72.13330.2016, п. 17.6), а режим нагнетания берут из согласованной технической документации на работы (п. 17.10). После работы пару ротор-статор винтового насоса промывают водой до схватывания остатков суспензии, иначе цементный осадок на клапанах лишает насос подачи на следующем объекте.

Чем насос 1К отличается от 2К?

Насос 1К подаёт однокомпонентный материал или состав, смешанный заранее в ёмкости. Насос 2К ведёт компоненты по раздельным линиям и смешивает их в смесителе на выходе, перед пакером. Такой насос нужен для двухкомпонентных материалов из перечня СП 72.13330.2016, п. 17.3, например акрилатных гелей и силикатных смол с коротким временем реакции. Соотношение компонентов задаёт производитель материала.

Какое давление нужно при инъектировании трещин?

Цифры давления в СП 72.13330.2016 нет: п. 17.7 требует насос высокого давления, но значения не называет. Давление назначает техническая документация на работы, разработанная и согласованная по п. 17.10, с учётом допустимого давления пакера по его паспорту и вязкости материала, по которой п. 17.6 требует выбирать сам материал. При избыточном давлении пакер выдавливает из шпура и трещина раскрывается шире, поэтому режим держат по манометру. Паспортный максимум насоса описывает предел для самой машины и рукавов, и переносить его в режим работы нельзя: он должен с запасом перекрывать рабочее давление из ППР.

Какой пакер выбрать для сухого и мокрого бетона?

На сухом основании СП 72.13330.2016, п. 17.7 допускает приклеиваемые пакеры, и шпуры тогда не бурят. На влажном или мокром бетоне клей не держит, поэтому ставят пакеры в шпур, пересекающий трещину: распорные механические или забивные. Перед установкой шпур продувают воздухом под давлением по тому же п. 17.7. Диаметр пакера и допустимое давление берут из паспорта изделия и ППР.

Сколько процентов трещины должно быть заполнено при инъекции?

По СП 72.13330.2016, п. 17.8 материал должен заполнить не менее 90% объёма дефекта. Операционный контроль ведут по выходу материала на поверхность из трещины и соседних шпуров, так требует п. 19.3.15. Поэтому насос переставляют «от пакера к пакеру», когда материал вышел из следующего, а давление фиксируют по манометру. Материал, который вытек через незапечатанное устье трещины или ушёл на обратную сторону конструкции, в заполненный объём по п. 17.8 не засчитывают.

Чем промыть инъекционный насос после работы?

Промывочную жидкость указывает производитель инъекционного материала в технической карте: для смол это его очиститель, для цементных составов вода до начала схватывания. Промывают насос, рукава и смеситель 2К-насоса. ФНП 505/2020, пп. 729–730 требуют промывать насосы, шланги и инъекторы во время и после работы, а продукты промывки собирать в герметичную тару. Эта норма написана для закрепления грунтов при горных работах, и для ремонта зданий её берут как отраслевую аналогию.

Что делать, если после инъекции разрушен защитный слой?

Сколы и утраченный защитный слой бетона наращивают торкретированием сухим методом по разд. 18а СП 72.13330.2016, после того как шпуры запечатаны минеральным ремонтным составом по п. 17.7. По п. 18.4а поверхность перед нанесением продувают и промывают соплом цемент-пушки при 0,2–0,3 МПа: на сухой бетон торкрет не наносят. Уход за покрытием по тому же пункту ведут 3 суток. Торкретируют при температуре массива конструкции и воздуха не ниже +5 °C, этого требует п. 18.6а.

 

Что проверить перед выездом на объект: чек-лист комплекта

Перед погрузкой оборудования для инъектирования пройдите по списку. Каждый пункт привязан к операции или пункту СП 72.13330.2016, на который сошлётся технадзор.

1. Техническая документация на работы по п. 17.10 лежит в папке прораба: в ней есть давление нагнетания, схема шпуров и шаг пакеров. Без неё цифру давления взять неоткуда.
2. Материал выбран из групп п. 17.3 под тип трещины. Для подвижных трещин нужен полимерный состав по п. 14.5, стойкость к агрессивной среде подтверждает производитель (п. 17.5).
3. Насос подобран по матрице: принцип подачи соответствует вязкости материала, исполнение 1К или 2К соответствует числу компонентов. Опрессовку провели до выезда.
4. Пакеры выбраны по основанию: приклеиваемые только для сухого бетона (п. 17.7), на влажном ставят пакеры в шпур. Паспорт с допустимым давлением лежит в комплекте.
5. Перфоратор с бурами под диаметр пакера и компрессор для продувки шпуров погружены вместе с насосом.
6. Манометр на линии исправен. Промывочная жидкость по техкарте материала и герметичная тара для отходов промывки взяты на объект.
7. План торкрет-этапа готов, если на конструкции есть сколы или оголённая арматура: установка, смесь, вода для промывки основания и уход 3 суток по разд. 18а.

Седьмой пункт закрывает Торнадоторк. Мы подберём торкрет-установку под объём ремонта и проверим её тестовым выездом на объект. Для короткого ремонта установку можно взять в краткосрочную аренду. Порядок, по которому подбирают торкрет-установку под объём объекта, мы опишем в готовящемся руководстве.

Пришлите площадь и толщину восстанавливаемого слоя через tornadotork.ru, и мы подберём установку под ваш объект.

Об авторе

Фёдоров Сергей Анатольевич, старший инженер ООО «ПК «Торнадо». 25 лет в торкретировании.
Подбирает торкрет-оборудование под задачи объекта, отвечает за эксплуатацию и сервис установок линейки АС. Специализация: восстановление защитного слоя бетона, усиление железобетонных конструкций торкретированием, работа по СП 72.13330.2016.

Вопросы по статье: tornadotork.ru