Техническую учебу по современным методам укрепления и стабилизации грунтов полимерными составами провели в управлении проектирования аэродромных сооружений «Аэропроекта».
Техническая учеба включает 3 направления:

1. Технология полимерной стабилизации грунтов;
   
2. Технология полимерной консолидации грунтов;
   
3. Технология полимерной консолидации горных пород.
   

Стабилизация грунтов
Технология полимерной стабилизации грунтов в России активно развивается последние 10 лет.

Суть технологии состоит в инъектировании проблемных грунтов (например, переувлажненных, пучинистых, грунтов со слабой несущей способностью и т.п.) полимерными составами. Эти полимерные составы, расширяясь, образуют в грунте закрытые пористые структуры с постоянной несущей способностью. В результате грунт армируется прочными полимерными ламелями – длинные кристаллические структуры (пластинки / ячейки), которые обволакивают и склеивают частицы грунта между собой. При этом грунт уплотняется с усилием около 200 т/м2. Расширение полимеров в свободном пространстве может возрастать по объему более чем в 35 раз.

Технология производства работ заключается в следующем:

1. До начала работ производят динамическое зондирование для сбора информации об изменении модуля деформации грунтов. Измерения обычно проводят на расчетную глубину с шагом не менее 10 см.
   
2. На поверхности оснований и покрытий производят сверление на толщину сетки отверстий диаметром 14 мм. Если производится укрепление грунтов с натурной поверхности земли, то сверление отверстий может не выполняться.
   
3. В грунт через отверстия погружаются металлические пики – трубы – на глубину до 18-20 м. Через пики в грунт закачивается полимер, свойства которого стабилизируют грунт.
   
4. Далее пики поднимаются с одновременной подачей полимера до полного извлечения их из грунта.
   
5. После производства работ осуществляют повторное зондирование. При необходимости проводятся штамповые испытания стабилизированной толщи грунта – таким образом проектировщики имитируют давление, чтобы проверить, насколько качественно закреплен грунт и выдержит ли он проектные нагрузки.
   

Стабилизации грунтов имеет ряд преимуществ перед традиционными методами выборки и замены грунтов:

1. Работы производятся быстро, так как скорость химической реакции по расширению и твердению полимера составляет до 30-45 секунд.
   
2. Укрепление покрытий и оснований может производиться без их демонтажа через сетку небольших отверстий.
   
3. Работы производятся в короткие окна, без прекращения эксплуатации аэропорта.
   

Полимерная стабилизация позволяет получить массив грунта, из которого вытеснена излишняя влага. Созданный грунтово-полимерный массив не подвержен пучению, размыву и эрозии. Кроме этого, повышается несущая способность грунта.

Данная технология часто применяется для химического подъема (лифтинга) до проектных отметок просевших оснований зданий и сооружений без их демонтажа, восстановления или закрытия на период ремонтных работ.


Консолидация грунтов
На применении полимеров основана также технология консолидация грунтов.

Суть метода заключается в пропитке грунтов полимерами, которые связывают воду внутри них. При контакте с водой полимер превращаются в гидрогель,
создавая водонепроницаемую структуру.

Технология консолидации применяется для гидроизоляции грунтов в основании зданий и сооружений, защиты грунтов от морозного пучения, фильтрации воды, растепления и остановки притока воды в массив грунта.


Полимерная консолидация горных пород
Похожим образом работает технология полимерной консолидации горных пород.

Здесь полимеры закачиваются в пустоты, расположенные в массивах горных пород. В результате кристаллизации полимера массив пород (например, скальных) становится монолитным. В данном случае полимерный состав работает как клей. Полимерный состав вытесняет воду и не смешивается с ней, а для его твердения не требуется кислород. Кроме этого, сам состав при твердении не расширяется.


Во время техучебы специалисты отметили, что в перспективе технология полимерной консолидации может применяться в аэродромном строительстве, например, для вклеивания огней светосигнального оборудования (ССО) в чашку, расположенную в аэродромных покрытиях жесткого / нежесткого типов. Преимущество применения полимерного материала заключается в возможности работы по вклеиванию огней ССО в неблагоприятных погодных условиях, например, в условиях избыточной влажности.