5.1. Виды и способы устройства гидроизоляции
Кирпич, бетон и другие строительные материалы поглощают и удерживают воду в порах. Из-за эффекта капиллярного подсоса, вода в конструкциях может подниматься на значительную высоту. Насыщенные влагой материалы теряют прочность, сопротивление теплопередаче, морозостойкость и другие важные конструктивные и эксплуатационные качества, а наличие во влаге солей приводит к разрушению этих материалов и конструкций.
| ||
| Гидрофобные пропитки. Гидрофобизаторы меняют угол смачивания поверхности обработанного материала, препятствуя поступлению атмосферной влаги внутрь сооружения. | Уплотняющие составы проникающего действия. Уплотняющие составы проникающего действия повышают водонепроницае-мость бетона. Материалы используются только на бетонных поверхностях. Обработанный бетон способен сопротивляться обратному давлению воды | Гидроизоляционные и защитные покрытия. Обработка для получения сплошного защитного слоя на поверхности конструкции. Толщина обычно составляет от 0,1 до 5,0 мм. Могут быть на минеральной, полимерной и полимерцементной основе |
| Рис. VII-25. Классификация гидроизоляции по способу защиты поверхности. |
Работы по предохранению конструкций от проникновения в них влаги называют гидроизоляционными, а слой водоустойчивых материалов на ограждаемой поверхности - гидроизоляцией. По способу защиты поверхности гидроизоляция различается на (рис. VII- 25):
• гидрофобные пропитки;
• уплотняющие составы проникающего действия;
• гидроизоляционные и защитные покрытия.
По месту расположения в пространстве гидроизоляция может быть подземной, подводной и наземной, относительно изолируемого здания - наружной или внутренней. По назначению гидроизоляционные и защитные покрытия подразделяют на герметизирующие, теплогидроизоляционные, антикоррозионные и антифильтрационные.
Гидроизоляцию выполняют для защиты подземных частей зданий и сооружений от проникновения поверхностных и грунтовых вод и предотвращения капиллярного подсоса влаги (рис. VII-26).
В гражданских зданиях гидроизолируют фундаменты, стены и полы подвалов, полы первых этажей бесподвальных зданий, полы и стены санитарных узлов и ванных комнат. В промышленных зданиях и сооружениях гидроизоляцию устраивают в полах и на стенах цехов с мокрыми технологическими процессами, переходах, резервуарах, колодцах, приямках, туннелях метрополитенов.
Различают следующие основные виды гидроизоляции: окрасочную, оклеечную (из рулонных и пленочных материалов), проникающую (кольматирующую), штукатурную (включая торкрет), асфальтовую и сборную (из металлических и полимерных листов и профилей). Кроме того применяются: изоляция литая (изоляционный материал разливается по изолируемой поверхности или заполняет щели), пропиточная (пропитка пористых материалов), засыпная (из гидрофобных порошков) и инъекционная (нагнетание в грунт, щели и трещины гидроизоляционного материала).
|
| Рис. VII-26. Гидроизоляция несущих стен от капиллярной влаги |
По конструктивному решению гидроизоляция может быть одно- и многослойной, армированной и неармированной, с защитным слоем и без защитного слоя, вентилируемой, когда подпокровное пространство сообщается снаружным воздухом.
Вид применяемой в том или ином случае гидроизоляции зависит от требуемого качества, прочности и существующего подпора воды. При напоре воды более 1м вод. ст. гидроизоляцию устраивают только на наружной поверхности (со стороны напора воды).
При выборе гидроизоляции учитывают требования к влажности в защищаемом помещении, трещиностойкость защищаемых конструкций, выбираются те материалы, которые наиболее полно удовлетворяют требованиям устройства защитного слоя и способам сохранения его характеристик в условиях эксплуатации.
5.3. Окрасочная (обмазочная) гидроизоляция
Этот тип гидроизоляции используют при незначительном (до 0,2МПа) давлении грунтовых вод. Назначение окрасочной изоляции - защита от капиллярной влаги конструкций, засыпаемых землей. Ее применяют на монолитных и сборных железобетонных конструкциях с капиллярным подсосом грунтовых вод или кратковременным обводнением.
|
| Рис. VII-29. Устройство окрасочной гидроизоляции: а – горизонтальной под фундаментную плиту из жидкой резины; б – вертикальной из битумной мастики |
Наиболее эффективны гидроизоляционные материалы на полимерной основе: эпоксидные лаки, краски и мастики, лакокрасочные материалы, содержащие каучуки и хлорсульфополиэтилен и другие полимеры.
Применяются и окрасочные составы на минеральной основе, к ним относятся краски, изготавливаемые на основе цемента (полимерцементные) и на основе жидкого стекла.
На окрашиваемую поверхность можно наносить гидроизоляционный материал в горячем виде - битум, деготь, пек без каких-либо добавок или растворителей. Те же материалы, разжиженные растворителями - бензином, керосином, соляровым маслом, становятся мастиками, в которые для прочности добавляют наполнители - асбестовые и стекловолокна в количестве до 10% по массе, мел, известняк или шлак с крупностью частиц не более 0,3 мм.
Полимерные гидроизоляционные материалы обычно доставляют к месту использования в виде компонентов в герметичных емкостях: смесь смолы с растворителем и фиксатором и отдельно отвердитель. Смешивание компонентов производят непосредственно перед нанесением на поверхность в объеме, рассчитанном на 30…40 мин работы.
5.4. Оклеечная гидроизоляция
Оклеечную гидроизоляцию применяют при гидростатическом давлении 0,2…0,4 МПа и выполняют из стойких к биокоррозии и биоразрушению материалов. При этом виде гидроизоляции покрытие из нескольких слоев рулонных, полимерных пленочных или листовых материалов, изготовленных на основе битума или дегтя послойно наклеивают на поверхность с помощью битумных мастик, синтетических составов или с помощью наплавляемого слоя. Гидроизоляцию наносят со стороны гидростатического напора воды.
Для оклеечной гидроизоляции используют, стеклорубероид в том числе наплавляемый, пергамин, толь, бризол, изол, гидроизол, металлоизол, стеклоизол, фольгоизол, фольгорубероид, эластобит, армобитэп и т.п. Из пленочных материалов наиболее часто используют полихлорвиниловую, полипропиленовую и полиизобутиленовую пленки.
5.5. Штукатурная гидроизоляция может выдерживать гидростатическое давление до 0,5…0,6 МПа. К штукатурным гидроизоляционным составам относят:
· цементно-песчаные растворы с различными уплотняющими добавками;
· полимерцементные и стеклоцементные растворы;
· торкрет из коллоидного цементного раствора;
· мелкозернистый асфальтобетон (асфальтовая штукатурная гидроизоляция).
Цементно-песчаную изоляцию в чистом виде применяют крайне редко, обычно ее совмещают с окрасочной или оклеечной гидроизоляцией. Надежность штукатурной изоляции значительно повысится при армировании ее металлическими, полимерными сетками и стеклоткаными материалами (рис. VII-30). В остальных случаях для штукатурной гидроизоляции применяют водонепроницаемый безусадочный цемент или портландцемент с уплотняющими добавками - церезитом, хлорным железом, жидким стеклом, алюминатом натрия, битумными и латексными эмульсиями. В растворе используют чистый песок с минимальной крупностью зерен 1,5 мм. Толщина гидроизоляционного слоя задается проектом и находится в пределах 5…40 мм.
|
| Рис. VII-30. Штукатурная гидроизоляция по сетке из стекловолокна |
Приготовление цементного раствора с добавкой церезита 1производят в следующей последовательности; приготавливают сухую смесь из 1 массовой доли цемента и 2…3 частей мелкого песка; эту смесь затворяют церезитовым молоком.
Хлорное железо в количестве 3% от массы цемента во время схватывания раствора образует гидрат оксида железа, который закупоривает поры цементного камня и делает поверхность практически непроницаемой.
Жидкое стекло (водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2)n) в количестве2,5% от массы цемента делают изоляцию после затирки и «железнения» напорной. Дополнительное покрытие такой изоляции в три слоя жидким стеклом по затвердевшей цементной штукатурке создает гидроизоляционный слой, пригодный для применения в железобетонных резервуарах.
Цементно-песчаная изоляция с добавлением 5% латекса становится более эластичной, но прочность покрытия снижается практически вдвое, поэтому требуется применять более высокую марку раствора. На растворах состава от 1:1 до 1:3 изоляция получается достаточно прочной, не требующей защитного покрытия от механических повреждений. Раствор легко наносится вручную и с помощью средств механизации. Полученную изоляцию легко ремонтировать и восстанавливать. Общая толщина такой изоляции составляет 2…2,5 см.
Когда изолируемые поверхности подвергаются непродолжительным периодическим увлажнениям (санитарные узлы, ванные, кухни, подсобные помещения столовых), места прохода трубопроводов при устройстве штукатурной изоляции армируют стеклотканью с выводом ее и закреплением на высоте не менее 120 мм от уровня пола.
5.6. Асфальтовая гидроизоляция
Этот вид гидроизоляции используют при гидростатическом давлении до 3 МПа. Существует два типа: штукатурная и литая асфальтовая гидроизоляция.
Асфальтовая гидроизоляция выполняется из мелкозернистого асфальтобетона, который имеет несколько разновидностей:
· горячий жесткий, предназначенный для гидроизоляции полов с мокрой уборкой;
· горячий литой - гидроизоляция полов в мокрых помещениях (бани, прачечные и т.д.);
· холодный - изоляция бетонных, железобетонных, каменных и кирпичных конструкций, стен подвалов, резервуаров и бассейнов.
Асфальтовая гидроизоляция служит для защиты горизонтальных и вертикальных поверхностей и применяется в виде асфальтовых стяжек и штукатурок, штукатурных растворов и асфальтовых мастик.
В состав асфальтовой штукатурки входят битум, песок крупностью до 2 мм, порошкообразный заполнитель (известняк, доломит, зола ТЭЦ), волокнистый наполнитель (асбестовые и стекловолокна) и вода.
Для защиты поверхностей от технологических и атмосферных вод применяют покрытия из холодных асфальтовых мастик, состоящие в среднем на 50…60% из битума и на 40…50% из минерального наполнителя, которым может быть известь, известняк, асбест, цемент, латекс.
Штукатурную асфальтовую гидроизоляцию устраивают в виде сплошного покрытия из горячих асфальтовых (битумных) мастик, растворов или холодных эмульсионных мастик и паст. Под горячие составы поверхности огрунтовывают разжиженным битумом, под холодные - битумными эмульсиями. Холодная битумная грунтовка состоит из 30% битума и 70% бензина.
Рис. VII-32. Литая гидроизоляция:
1 - защитное ограждение;
2 - литая гидроизоляция;
3 - изолируемая конструкция
|
5.7. Сборная (облицовочная) гидроизоляция
Этот тип гидроизоляции применяют при напоре воды более 40 м. Основное ее назначение - изоляция сооружений, находящихся в жестких условиях эксплуатации, в том числе для изоляции приямков и для обеспечения постоянной влажности в защищаемых помещениях при высокой температуре изолируемой конструкции. Применяют стальные и алюминиевые листы толщиной 2…6 мм, жесткие пластмассовые и виниловые листы; последние используют для защиты резервуаров от агрессивных сред.
Применение этих материалов обусловлено либо неблагоприятными условиями эксплуатации (сильный, отрывающий напор, агрессивное воздействие среды, трудности или отсутствие возможности проведения ремонтных работ), либо особыми требованиями - повышенная механическая прочность, архитектурная выразительность и др.
Рис.VII-33. Сборная изоляция из металлических листов:
а - схема устройства изоляции; б -схема крепления изоляции; 1 - изолируемая конструкция; 2 - металлический лист; 3 - слой цементно-песчаного раствора; 4 - анкер; 5 - сварка; 6 - прижимной фланец
|
Для устройства сборной гидроизоляции применяют листовую оцинкованную или низколегированную (нержавеющую) сталь, рулонные и листовые изделия из полимерных материалов - винипласта, оргстекла, текстолита, полистирола, полипропилена, полиэтилена, фторопласта и фурановых, полиэфирных и эпоксидных стеклопластиков.
Металлическую изоляцию устраивают на внутренних и наружных поверхностях сооружений. Внутренняя гидроизоляция предпочтительнее наружной, так как при возникновении малейших протеканий они могут быть выявлены и устранены без дополнительных затрат, связанных с устройством шурфов или других разрытий вокруг подземного сооружения.
Металлическую изоляцию в основании сооружений выполняют по асфальтовой подготовке. Наружная поверхность металлических листов должна быть защищена от коррозии лакокрасочными покрытием.
| |
| Рис.VII-34. Сборная изоляция из полимерных листов: 1 - поливинилхлоридное покрытие; 2 - изолируемая конструкция; 3 - накладка из поливинилхлоридной полосы, приваренной по краям к основной изоляции; 4 - дюбель; 5 - пробка | Рис.VII-35. Сборная изоляция из полимерных листов профилированного полиэтилена: 1 - сварной стык полиэтиленовой сборной изоляции; 2 - профилированный полиэтиленовый лист; 3 - железобетонное основание; 4 - цементно-песчаная стяжка; 5 - профилированный полиэтиленовый лист горизонтальной изоляции; 6 - бетонная подготовка; 7 - щебеночное основание |
Изоляцию из полимерных листов (рис. VII-34) применяют для защиты конструкций от агрессивной внешней среды. Листы сваривают горячим воздухом или токами высокой частоты, к изолируемой поверхности листы прикрепляют на специальных клеях, применяют болты и другие крепежные элементы, предусмотренные проектом.
Монолитные и сборные железобетонные конструкции изолируют листовым профилированным полиэтиленом с анкерным креплением (рис. VII-35). При помощи анкеров обеспечивается механическое крепление листов к бетону. Анкеры заделываются в бетонируемую конструкцию или в швы из цементно-песчаного раствора между сборными элементами. В некратных местах покрытие сверху перекрывают полосами из листового полипропилена, которые приваривают к основной изоляции.
Сборная гидроизоляция отличается из всех видов изоляции наиболее высокой стоимостью и трудоемкостью ее устройства, но в некоторых случаях это единственно возможный вид гидроизоляции.
5.8. Специфика гидроизоляционных работ в зимних условиях
Технологические требования по производству работ в зимнее время обусловлены в основном физико-механическими свойствами материалов:
· производство работ на открытом воздухе без проведения специальных мероприятий разрешается только при температуре воздуха не ниже 5°С, за исключением работ по устройству металлической изоляции;
· рабочие места должны быть защищены от атмосферных осадков и ветра;
· поверхности изолируемых конструкций должны быть очищены от грязи, воды, снега, наледи и продуты сжатым воздухом;
· подогрев изолируемых поверхностей необходимо проводить до набора ими положительной температуры;
· используемые изоляционные составы и материалы должны быть прогреты до температуры, соответствующей требованиям технологической карты;
· засыпка гидроизоляционных покрытий разрешается талым грунтом или сухим песком с тщательным послойным уплотнением, в грунте не должно быть мерзлых комьев;
· в зданиях и помещениях, где проводятся изоляционные работы, необходимо поддерживать температуру в пределах 10…15°С.
Выравнивающие стяжки выполняют только из горячего асфальтобетона. Рулонные материалы перед наклейкой необходимо не менее 20 ч выдерживать в помещении при температуре 15…20°С. Горячие асфальтовые мастики в процессе нанесения должны иметь температуру 160…180°С, холодные – 60…80°С.
Гидроизоляционные работы при температуре наружного воздуха ниже +5°С рекомендуется проводить в тепляках с предварительным отогревом изолируемой поверхности. Холодные мастики, пасты и растворы должны приготавливаться с применением противоморозных добавок.
Окрасочную гидроизоляцию можно осуществлять при отрицательной температуре только на горячей битумной мастике, на такой же масти ке можно наклеивать один слой оклеечной гидроизоляции. Разрешается выполнять горячую асфальтовую гидроизоляцию при добавлении в ее состав противоморозных добавок.
5.9. Контроль качества гидроизоляционных работ
Надежность гидроизоляции зависит от водонепроницаемости и других физико-механических свойств исходных материалов, качества выполнения гидроизоляционных работ, соблюдения технологического режима и условий эксплуатации.
Изолируемая поверхность в поверхностном слое под окрасочную, оклеечную и облицовочную изоляцию, должна иметь влажность до 5%, раковины и выбоины на поверхности не допустимы, просвет под двухметровой рейкой на горизонтальной поверхности не более 5 мм, на вертикальной до 10 мм.
Окрасочная гидроизоляция должна иметь не менее двух слоев с промежуточной сушкой при толщине слоя около 2 мм, на поверхности должны отсутствовать пузыри и вздутия.
Оклеечная гидроизоляция не допускает отслаивания рулонных материалов от основания, при медленном отрыве двух соседних слоев покрытия отрыв может быть только по рулонному материалу, не допускаются пузырьки и вздутия, должна быть гарантирована требуемая адгезия - при простукивании деревянным молотком по готовому покрытию звук меняться не должен.
Для штукатурной гидроизоляции нормируется толщина отдельных слоев покрытия, она должна быть в пределах 6…10 мм.
Для металлической изоляции основным требованием является герметичность швов, которая проверяется при испытании пневматическим давлением, превышающим рабочее в 1,5 раза.
Для глиняного замка установлены следующие нормативные требования - температура глины не ниже 15 °С, влажность в пределах 20…30%, толщина одного слоя в вертикальной плоскости не менее 10 см.