Техноблог

Наука, стоящая за технологией Uretek

8 Октября 2020
113
История исследований Uretek

Геополимерная смола уже более 40 лет используется в качестве инновационного и эффективного метода стабилизации и выравнивания строительных конструкций. Идея использования полимерной смолы для укрепления основания была первоначально предложена скандинавской компанией, чтобы помочь решить проблему движения грунта и неравномерного оседания, которые могут происходить каждый год из-за геотехнических изменений в течение погодного цикла в Европе, когда земля замерзает, а затем оттаивает.

Наука, лежащая в основе полимерной смолы в качестве основного инженерного подхода, представляет собой однородную (однако, изменяемую) смесь из двух частей. Когда гомогенная смола впрыскивается в грунт, она мгновенно реагирует (вступает в химическую реакцию), образуя быстро расширяющийся субстрат, который первично просачивается в любые пустоты и трещины грунта, заполняя зазоры и создавая эффект склеивания с частицами земли. Давление от расширения смолы уплотняет окружающие слои, чтобы значительно укрепить грунт, увеличивая несущее сопротивление основания без существенного увеличения веса (сам полимерный материал легче окружающего грунта до 70%) или перегрузки. Когда раствор впрыскивается под конструкцию, давление расширения поднимает конструкцию, устраняя неравномерную просадку без необходимости выкапывать грунт и работать с обнажённой конструкцией, вмешиваясь в её работу.

Однако в то время, да и сейчас, существовал скептицизм по поводу эффективного использования смолы в качестве грунтоукрепляющего раствора из-за отсутствия публичных научных доказательств. Идея о том, что существует быстрый, экономичный и неинвазивный способ поднять фундамент здания без необходимости в дорогостоящем капитальном ремонте, была трудна для восприятия профессиональным сообществом. Необходимо было концептуализировать идею и разработать инструменты проектирования, чтобы помочь инженерам в формализации инновационного решения.

Только когда профессор Оливье Буцци, главный исследователь центра передового опыта в области геотехнических наук и преподаватель Университета Ньюкасла, провел в 2007 году исследование структуры и свойств расширяющегося полимерного компаунда (провзаимодействовавшей смеси) в контексте ремонтно-восстановительных работ фундаментов и оснований.

Профессор Буцци написал исследовательскую работу, в соавторстве с Марком Ясумасой Сасаки, многолетним сотрудником компании Uretek, под названием "Структура и свойства расширяющейся полимерной пены в контексте восстановления фундаментов в экспансивном грунте", в которой пришел к выводу, что инъекция расширяющейся полиуретановой смолы является эффективным методом восстановления при неравномерных осадках. Финансируемые университетом Ньюкасла исследования также показали, что геополимерные расширяющиеся смолы пригодны для использования под фундаментами зданий (и сооружений) и что расширяющаяся смола не препятствует реакционной способности глинистых грунтов (набуханию). Исследование профессора Буцци было прорывом в приобретении более широкого признания полиуретановой смолы в качестве решения для укрепления грунта в более широком инженерном сообществе. До этого момента единственные доступные научные исследования были основаны на исследовании материалов европейских грунтах (в Италии и Франции), которые учитывали не все типы грунтов и оснований, в частности, реактивную глину.

Испытания Uretek в Австралийском регионе по смягчению последствий расструктуривания с использованием инъекций смолы были впервые начаты в 2013 году в партнерстве с новозеландской комиссией по землетрясениям. Образцы смол были протестирован несколькими различными способами, включая моделирование землетрясений с полной силой встряски и даже взрывчатых веществ. Хотя результат был положительным, выборка была относительно небольшой, и требовались более надежные данные.

В 2016 году начался второй раунд испытаний в красной зоне (зоне повышенной сейсмической активности) в партнерстве с Министерством бизнеса, занятости и инноваций. На этот раз исследование проводилось под наблюдением группы инженеров и независимых международных рецензентов с использованием предварительных и последующих наземных исследований, геофизических испытаний, включая зондирование грунтов, испытания скорости поперечных сдвиговых волн в скважине и сейсмические дилатометрические испытания. Испытания проводились примерно на два метра ниже зоны улучшения грунта, а после испытаний площадка была вскрыта для наблюдения за структурой смолы в грунте. Результат был резко положительным в подавляющем большинстве случаев с значительно улучшенной плотностью и жесткостью грунта, значительно уменьшенной деформацией поверхности и улучшением статической несущей способности.

С тех пор компания Uretek пошла еще дальше в своих исследовательских испытаниях, проведя серию взрывных испытаний на полигоне красной зоны совместно с Министерством науки США, чтобы лучше понять, как ведет себя смоляной материал в грунтах при экстремальном моделировании землетрясений. Ожидается, что результаты будут опубликованы позднее в этом году.

Если Вам понравилась статья, поставьте лайк
Есть сомнения или вопросы?
Опишите ваши сомнения или даже поставьте задачу нашим специалистам через текущую форму.
Профильный специалист в течение 24 часов свяжеться с вами с решением или рекомендациями по теме вашего сообщения.
Спасибо за Ваш комментарий!
Закрыть

Оставьте ваш телефон
и наш консультант свяжется с вами

Выберите удобное время для звонка
Задай вопрос эксперту Uretek

Присылайте нам ваши вопросы и мы ответим на страницах нашего ТехноБлога

  • Услуги
  • Технологии
  • Портфолио
  • Техноблог
  • Видео
  • О нас
  • Контакты
  • Москва
    +7 495 268 01 47
    Санкт-Петербург
    +7 812 627 15 05
    Ростов на Дону
    +7 863 294 55 68
    Казань
    +7 843 206 03 64
    Нижний Новгород
    +7 831 429 17 68
    Калининград
    +7 915 021 38 80
    Севастополь
    +7 869 222 31 91
    Новосибирск
    +7 383 280 42 61
    Uretek