
Гидроизоляция. Гидроизоляционные материалы.
Гидроизоляционные материалы и изделия из них предназначены для защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от воздействия воды и находящихся в ней химических реагентов, способных вызвать коррозионные повреждения или ухудшить эксплуатационные качества строительных элементов, что влечет за собой нарушение нормального режима эксплуатации здания или сооружения.
Различают окрасочные и мастичные, оклеечные и монтируемые, а также жесткие гидроизоляционные материалы.
К окрасочным и мастичным гидроизоляционным материалам относятся мастики, лаки, эмали, краски, эмульсии, пасты без армирования и с армированием стеклянными, хлорвиниловыми или другими тканями.
К оклеечным и монтируемым гидроизоляционным материалам относятся рулонные, пленочные, плитные или листовые изделия с основой (картон, стекловолокно, фольга) и без основы из полимерных материалов, приклеиваемые горячими или холодными мастиками и клеями, а также металлические и полимерные материалы, прикрепляемые к изолируемой поверхности.
К жестким гидроизоляционным материалам относятся штукатурные материалы из цементных и полимерцементных растворов, а также горячих и холодных мастик.
ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ПОДВАЛОВ ЗДАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ
Гидроизоляционная защита наиболее часто применяется в подземных сооружениях: в подвальных частях различных зданий, нуждающихся в противофильтрационнои защите, так как они расположены либо ниже уровня грунтовых вод, либо в зоне капиллярного увлажнения грунтов, а также в зданиях с подвальными и цокольными этажами (согласно п. 1.5 СНиП П-Л.1 —71).
При химической агрессивности грунтовых или поверхностных вод подземная часть здания и его фундаменты должны иметь антикоррозионную защиту; она проектируется в соответствии с указаниями СН 262—67 и выполняется при превышении следующих норм агрессивности воды-среды:
а) при выщелачивающей агрессии — содержание бикарбонатов более 1,5 мг-экв/л при свободном омывании бетона водой;
б) при общекислотной агрессии — водородный показатель рН<5,5;
в) при углекислой агрессии — содержание свободной угле кислоты более 50 мг/л, рН<5,5;
г) при магнезиальной агрессии — содержание ионов магния более 1000 мг/л;
д) при сульфатной агрессии — содержание ионов сульфатов более 300 мг/л при содержании ионов хлоридов более 1000 мг/л;
е) при электрохимической агрессии — напряжение блуждающих токов выше 3 В.
В зависимости от местных условий перечисленные нормы могут изменяться; например, в слабофильтрующих грунтах /Сф = 0,1 м/сут фундаменты из особо плотного бетона на сульфатостойком портландцементе не нуждаются в антикоррозионной защите даже при содержании сульфатов в воде до 12 000 мг/л.
При проектировании гидроизоляции подземных сооружений необходимо учитывать перечисленные ниже особенности проектируемого здания и внешней агрессии:
1) назначение гидроизоляции, тип и конструкцию изолируемого сооружения, которые определяют конструкцию гидроизоляции, степень ее усиления для обеспечения водонепроницаемости, трещиноустойчивости и уплотнения швов и сопряжений;
2) природные условия работы изолируемого сооружения и его гидроизоляции за расчетный период, в том числе свойства окружающих грунтов и грунтовых вод, температурные условия, неравномерные осадки и просадки основания, промерзание и пучение примыкающих к гидроизоляции грунтовых массивов, минерализацию грунтовых вод и промышленных стоков, т. е. все внешние физические и химические агрессивные воздействия;
3) производственные условия возведения сооружения и выполнения его гидроизоляции как комплекса защитных мер: обеспеченность материалами и механизмами, экономические соображения, погодно-климатические факторы, возможность комплексной механизации и индустриализации гидроизоляционных работ.
Рассмотрим влияние перечисленных факторов на выбор типа гидроизоляции и ее конструкции при защите подвалов и фундаментов зданий.
Первое основное требование к гидроизоляции заключается в ее надежности, ибо она предназначена для защиты от влияния воды при всей совокупности силовых, деформационных и температурных воздействий. Следует подчеркнуть, что в современных зданиях подвалы, как правило, являются эксплуатируемыми помещениями, в связи с чем их ограждающие конструкции должны всегда быть сухими.
В зависимости от действующего напора ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ подразделяют на противокапиллярные, нормальные (при напорах до 10 м) и усиленные (при больших напорах, химической агрессии воды-среды или нетрещиноустойчивых конструкциях).
ПРОТИВОКАПИЛЛЯРНЫЕ ПОКРЫТИЯ. Они предназначены для защиты от верховодки, случайно просочившейся в грунт воды, когда уровень грунтовых вод значительно ниже подошвы здания. При устройстве у фундамента здания кольцевого или пластового дренажа гидроизоляцию, как правило, выполняют напорной, рассчитывая ее на случай выхода дренажа из строя, чем обеспечивают необходимый запас надежности.
Часто при проектировании противокапиллярной гидроизоляции, стремясь к облегчению покрытия, ее выполняют путем окраски полимерными лаками и разжиженным битумом или из меньшего числа слоев рулонного материала. Однако нужно учитывать, что увлажненные грунты способствуют снижению водоустойчивости покрытия, ускоренному старению вследствие возможного воздухообмена, а в южных районах — повышению концентрации агрессивных веществ до полной их кристаллизации; поэтому правильнее выполнять Нормальную гидроизоляцию, а облегчение ее конструкции в каждом конкретном случае надо обосновывать особо.
Снижает капиллярный подсос и придает гидрофобизирующие свойства материалам пропитка гидрофобизирующей жидкостью ГКЖ-11БСП в виде раствора, а также добавки в краски на водной основе (разводят ГКЖ-11 в 8 раз водой и берут 2-3% раствора от массы воды краски. Примерный расход на 1 м2 поверхности 15-20 г).
НОРМАЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ. Они могут быть окрасочными, штукатурными или оклеенными, причем оптимальная конструкция гидроизоляции определяется трещиноустойчивостью защищаемой конструкции в результате технико-экономического сравнения вариантов.
1. Окрасочная гидроизоляция может состоять из горячих или холодных мастик, с защитным ограждением стяжкой или штукатуркой из цементно-песчаного раствора с добавкой гидрофобизатора ГКЖ-11БСП или Латекса ДВХБ-70.
Рекомендуется добавлять в штукатурные и цементные смеси гидрофобизирующую жидкость ГКЖ-11БСП (0,1-0,2% от массы вяжущего) или Латекс ДВХБ-70, а также использовать данные продукты для поверхностной обработки методом нанесения кистью, валиком и т.д. Гидрофобизатор ГКЖ-11БСП можно добавлять в краски.
Нормальное гидроизоляционное покрытие может выполняться из слоя тиоколовой (полисульфидной) мастики АМ-05К, а при защите подвалов долговременных зданий обычно армируется стеклохолстом или стеклосеткой, особенно на конструкциях из сборного железобетона или при расчетном раскрытии трещин более 0,3 мм. Таким образом, типовая конструкция окрасочной гидроизоляции при защите подвалов зданий может быть принята следующей: пропитка гидрофобизатором ГКЖ-11БСП; покрытие тиоколовой мастикой; использование защитного ограждения из цементного раствора с добавкой гидрофобизатора ГКЖ-11БСП или Латекса ДВХБ-70.
2. Штукатурная гидроизоляция ранее производилась из холодных асфальтовых мастик (хамаст ИИ-20 или БАЭМ-Ц), с армированием стеклосеткой или стеклохолстом без какого-либо защитного ограждения. Покрытие выполняют в два слоя или наметом суммарной толщиной 10 мм и армируют только над швами сборных железобетонных конструкций или при расчетном раскрытии трещин более 0,3 мм. Современные методы штукатурной гидроизоляции заключаются в применении растворов с добавкой гидрофобизатора ГКЖ-11БСП или Латекса ДВХБ-70.
3. Оклеенная гидроизоляция выполняется из трех слоев гидроизола или стеклорубероида либо из двух слоев армобитэпа, наклеиваемых на загрунтованную разжиженным битумом поверхность на горячем битуме БН 70/30 или мастике БРМ, с расходом 0,7—1 кг/м2, а для гидроизола—1—1,2 кг/м2, так как гидроизол водопроницаем и водонепроницаемость покрытия обеспечивается клебемассой. Поверхность гидроизоляции покрывают дополнительным слоем клебемассы и защищают стяжкой или штукатуркой из цементного раствора состава 1:3 с добавкой гидрофобизатора ГКЖ-11БСП или Латекса ДВХБ-70 (при В/Ц=0,4); на вертикальных поверхностях оклеечную гидроизоляцию защищают кирпичной стенкой.
Оклеечную гидроизоляцию можно намного упростить с помощью армобитэпа — нового материала с полимербитумной покровной массой; его можно наплавлять огневыми форсунками, выполнять в два слоя вместо трех и защищать набрызгом цементной штукатурки с добавкой гидрофобизатора ГКЖ-11БСП или Латекса ДВХБ-70, так как полимербитумное вяжущее обладает повышенной сдвигоустойчивостью (Изв. ВНИИГ, т. 119, 1977 г.).
Второе основное требование к гидроизоляции состоит в ее долговечности, которая должна быть не меньше долговечности изолируемого сооружения, составляющей для капитальных жилых и общественных зданий 100 лет (см. табл. 1.1) при допустимом сроке капитального ремонта 30 лет (для промышленных зданий — соответственно 60 и 30 лет). Как указывалось, гидроизоляция в основании сооружения, на подошвах фундаментов и в примыканиях недоступна для осмотра и ремонта, в связи с чем эти поверхности требуют более надежной и долговечной гидроизоляции, не нуждающейся в ремонте.
1. Для обеспечения длительной водоустойчивости не следует применять материалы, содержащие более 0,3% водорастворимых компонентов, например: битумно-латексные композиции БЛК; полимербитумные композиции с добавкой латексов; эмульсионные мастики на основе битумных эмульсий на водорастворимых эмульгаторах; разжиженные битумы, краски и эмали на основе органических растворителей, в том числе битумно-наиритные композиции БНК (за исключением БНК-26ГПП, которая содержит стабилизирующую добавку эпоксидной смолы, обеспечивающую длительную водоустойчивость покрытий с расчетной долговечностью в воде свыше 80 лет (Изв. ВНИИГ, т. 101, 1973 г.)).
Гидрофобизизующие свойства придаст Гидрофобизирующая жидкость ГКЖ-11БСП, который можно использовать при поверхностном нанесении и добавлять в различные растворы (смеси).
2. Чтобы обеспечить химическую стойкость в условиях агрессивной воды-среды не следует применять цементную штукатурную гидроизоляцию, асфальтовые и полимербитумные покрытия с химически нестойкими в данной среде наполнителями, а при общекислотной агрессии — выполнять холодную асфальтовую гидроизоляцию из мастики БАЭМ без добавки портландцемента; все покрытия на основе битумов нельзя выполнять при нефтехимической агрессии.
При воздействии нефтехимических продуктов используют маслобензохимически стойкие тиоколовые (полисульфидные) герметики У-30М, У-30МЭС5, УТ-31.
3. В зоне переменных горизонтов, на периодически смачиваемых поверхностях и на стенах подвалов, где имеется доступ воздуха к гидроизоляционному покрытию, оно должно быть еще и биостойким; исходя из этого, для гидроизоляции долговременных сооружений запрещено применение толя, рубероида и экар-бита на основе картона, асфальтовых армированных матов на основе мешковины. В наиболее сложных случаях не рекомендуется использовать гидроизол, поскольку он изготавливается из асбестового картона, содержащего до 27% целлюлозы, а в битумы и полимербитумные сплавы — добавлять тиурам, неозон или пентахлорфенол, являющиеся водонерастворимыми антисептиками, так как сам битум антисептическими свойствами не обладает и может повреждаться грибками.
Фунгицидными свойствами наряду с гидрофобизирующими свойствами обладает Латекс ДВХБ-70, рекомендуемый для данных целей. А также гидрофобизизующие свойства придаст Гидрофобизирующая жидкость ГКЖ-11БСП. Латекс ДВХБ-70 и Гидрофобизатор ГКЖ-11 можно использовать при поверхностном нанесении и добавлять в различные растворы (смеси).
4. Долговечность гидроизоляции могут снизить: повышенная эксплуатационная температура; полимеризация и старение органического вяжущего при интенсивном воздухообмене; статическая усталость от длительного воздействия температурных напряжений, касательных усилий от грунтовой присыпки и пр.
Все эти факторы в подземной части зданий влияют меньше, чем в надземной или надводной зонах, но учитывать их необходимо: гидроизоляционное покрытие надо закрывать плотным защитным ограждением, усиливать глиняным или суглинистым замком; в районах повышенной сейсмичности или при вибрационных нагрузках окрасочную и штукатурную гидроизоляцию нужно армировать или заменять оклеечной, использовать Гидрофобизатор ГКЖ-11, Латекс ДВХБ-70, герметик У-30М, У-30МЭС-5 и другие тиоколовые мастики (н-р, АМ-05К) и тиоколовые герметики (н-р, СГ-1м).
Пропиточная и инъекционная гидроизоляция
ПРОПИТОЧНАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ представляет собой водонепроницаемый слой в теле ограждающей конструкции, созданный путем пропитки ее расплавами битумов, синтетическими смолами, жидкими мономерами полимеров. В качестве пропиточной гидроизоляции может применяться кладка из пропитанного кирпича или блоков на асфальтовом растворе с расшивкой швов. Толщина швов должна быть не более 10—12 мм.
Цель пропитки — повышение плотности, водонепроницаемости и атмосфероустойчивости конструкции.
Преимущества этой гидроизоляции состоят в том, что она, как правило, выполняется в заводских условиях, а на стройплощадке устраивают только гидроизоляцию швов.
Эффективность пропиточной гидроизоляции определяется глубиной, на которую проник пропитывающий материал. Обычно глубина пропитки оставляет 15—20 мм. В железобетонных элементах она должна быть на 5—10 мм меньше толщины защитного слоя. Пропиточный материал проникает на тем большую глубину, чем меньше его вязкость. Вязкость должна быть не более 25 с по ВЗ-4.
Высокими гидроизоляционными свойствами обладают конструкции, пропитанные в открытых ваннах и автоклавах. При этом для получения пропиточной гидроизоляции с хорошими защитными свойствами изделие, подлежащее пропитке, должно быть сухим. Из-за недостаточной просушки бетона пропиточный материал не проникает в поры и капилляры на нужную глубину.
Пропитка кремнийорганическими гидрофобизирующими жидкостями (н-р, ГКЖ-11БСП), обеспечивает водонепроницаемость, улучшает атмосфероустойчивость. Кремнийорганические вещества, проникая в поры материала, постепенно переходят в состояние геля в порах и капиллярах. Гель высыхает и придает бетону повышенную механическую прочность и водонепроницаемость. Однако полная водонепроницаемость бетона, особенно при напорных водах, после пропитки кремнийорганическими материалами не наблюдается. Поэтому пропитка кремнийорганическими веществами рекомендована для конструкций, располагаемых над поверхностью земли, а также в отсутствие напорных вод.
ИНЪЕКЦИОННАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ применяется для ликвидации течей через фильтрующие бетонные и железобетонные ограждающие конструкции подземных и обсыпных сборно-монолитных и монолитных сооружений, для повышения плотности и обеспечения водонепроницаемости этих сооружений. Кроме того, эту гидроизоляцию применяют для создания водонепроницаемых завес по периметру сооружений, позволяющих во многих случаях упростить гидроизоляционные работы. Разработаны следующие виды защиты конструкций и сооружений методом инъекции: цементация, смолизация и силикатизация.
Методом инъекции гидрофобизирующей жидкостью ГКЖ-11БСП пропитывают фундаменты и стены зданий и сооружений, особенно реконструируемых.
Латексы и тиоколы
Виды и применение. Латексы являются водными дисперсиями синтетических каучуков. Каучуки находятся в них в виде мельчайших частиц или капелек размером от 0,05 до 4 мкм (дисперсная фаза), распределенных в воде (дисперсионная среда). Кроме того, в состав латексов входят поверхностно-активные вещества, обеспечивающие смачивающие и пенообразующие свойства смеси и ее устойчивость: соли олеиновой кислоты, пекаль, неиопогеппые эмульгаторы типа ОП-7 или ОП-10 и др. Вяжущие свойства латексов обусловлены их способностью к коагуляции (выделению дисперсной фазы) при определенных условиях: за счет испарения воды, поглощения воды наполнителем или основанием (окрашиваемой поверхностью) или за счет введения коагулянта (растворимых солей двухвалентных металлов). Синтетические латексы применяют в качестве собственно вяжущих материалов, а также для модификации свойств других вяжущих (битумов, цементов) при приготовлении гидроизоляционных и приклеивающих составов.
Тиоколы — это синтетические каучуки полисульфидного типа, которые могут быть получены в жидком либо твердом состоянии. В гидроизоляционных работах наиболее перспективны жидкие тиоколы. Вяжущие свойства жидких тиоколов обусловлены их способностью к отверждению при введении вулканизирующих реагентов. Применяются жидкие тиоколы главным образом в качестве модификаторов свойств эпоксидных смол и битумов, но вполне возможно при технико-экономическом обосновании также и самостоятельное применение их в качестве вяжущего материала.
Технические свойства. Синтетические латексы различаются химической природой полимера, содержанием полимера (сухого вещества), вязкостью и другими показателями технических свойств. В результате коагуляции латекса образуется пленка, обладающая высокой адгезией к различным материалам и хорошими механическими свойствами, например пленка латекса в зависимости от вида каучука обладает прочностью на растяжение от 10 до 30 МПа и относительным удлинением от 500 до 1000%.
Латексы имеют низкую вязкость, которая в зависимости от содержания в латексе полимера меняется от 11 до 16 с. Низкая вязкость предопределяет возможность введения больших количеств наполнителей при сохранении необходимой по технологическим требованиям подвижности смеси. Латексы не должны включать посторонних примесей и коагулюма. Наличие поверхностной пленки коагу-люма дефектом латекса не считается. Однако перед использованием латекса пленку следует тщательно удалять.
Жидкие тиоколы различаются по исходной рецептуре, консистен-шга и свойствам.
С описанием Латекса ДВХБ-70 и тиоколов Вы можете в рубриках «Для строительства», «Мастики и герметики», «Прочая продукция» нашего сайта.