Битумизация

Горячая битумизация. Она заключается в инъекции в поры и трещины бетона горячего битума БНД 60/90 или БНД 40/60 при помощи специальных битумизационных поршневых насосов высокого давления (5—6 МПа); остывая, он делает их водонепроницаемыми. При движении по трещинам битум быстро остывает и его вязкое сопротивление течению резко возрастает (в 106—108 раз), что ограничивает возможность битумизации только трещинами крупнее 2 мм при расположении инъекционных скважин через 0,5—0,8 м. Поэтому горячая битумизация применяется лишь при интенсивном притоке воды либо ее высокой химической агрессивности в груботрещинова-той скале или бетонной конструкции, для инъекции за обделки тоннелей и шахтных стволов, а также для уплотнения деформационных швов и примыканий, для ликвидации интенсивных течей и мест сосредоточенных деформаций, где выгодно используется пластичность и водонепроницаемость битума.
При заполнении крупных пор и пустот надо учитывать термическую усадку битума, инъектируя его многократно, опрессовывая закрепленный массив при постоянной циркуляции битума по обогреваемой скважине, причем в некоторых случаях опрессовку надо производить длительно — до 30 ч.
Горячая битумизация весьма эффективна в вечномерзлых породах и промороженных сооружениях, что позволяет использовать этот способ на Севере; правда, в таких условиях применимость его ограничивается трещинами крупнее 3 мм при небольшой льдистости.
Работы с горячим битумом (до 200° С) при избыточном давлении (до 12 МПа) требуют строгого соблюдения мер предосторожности, специальных циркуляционных обогреваемых битумопроводов и битумных насосов, особых электроразогрева-телей для скважин, что намного усложняет и удорожает инъекционные работы.

Холодная битумизация. Этот способ заключается в инъекции через скважины в грунт или трещины скалы битумной эмульсии (битума, диспергированного в воде), которая коагулирует в трещинах или порах, причем освобождающаяся вода отжимается, а частицы битума тампонируют их, придавая грунту водонепроницаемость. Для битумизации используют особые инъекционные эмульсии, отличающиеся повышенной дисперсностью и устойчивостью; их приготавливают на менее вязких битумах БН 90/30 и БН 130/180 и растворах омыленных органических кислот (олеиновой и нафтеновой) или сульфокислотах, омыленном древесном дегте либо сульфитно-спиртовой барде (ССБ) и других анионоактивных эмульгаторах.

Инъекционные эмульсии приготавливают в гомогенизаторах и коллоидных мельницах путем диспергирования горячего битума в нагретом растворе эмульгатора с концентрацией 3—5%. Для битумизации крупнотрещиноватой скалы и песчаных пород с коэффициентом фильтрации более 50 м/сут применяют концентрированные эмульсии с 50—60% битума, а при меньшей проницаемости грунта их разбавляют водой и подогревают, что позволяет уплотнять трещины до 0,1 мм и грунты с коэффициентом фильтрации до 6 м/сут
Большим недостатком холодной битумизации является текучесть битума в трещинах под постоянным давлением воды, что может привести к прорыву битумизационной завесы. Однако такая опасность возникает лишь в южных районах и при высоких напорах. При напорах более 10 м в эмульсию добавляют цемент или латекс.