16.5. Комплексное укрепление грунтов.

Комплексное укрепление грунтов - совместная обработка их различными вяжущими, активными или поверхностно-активными веществами различного действия.

Комплексное укрепление грунта цементом и битумной эмульсией. Для придания цементогрунту большей деформативности, морозостойкости и меньшей влагоемкости, грунт укрепляется портландцементом и битумной эмульсией.

Битумная эмульсия, смешанная с цементогрунтовой смесью, распадается. Битум пропитывает стыки тонких пор. Цемент, поглощая и связывая воду, способствует распаду битумной эмульсии. Для гидратации цемента воды, содержащейся в эмульсии, достаточно. В результате комплексного воздействия двух вяжущих с различными свойствами в укрепленном грунте формируется совмещенная бинарная структура, и он приобретает повышенную морозостойкость, меньшую жесткость, чем цементогрунт, большую теплостойкость, чем битумогрунт, и характеризуется весьма небольшим водонасыщением.

Комплексное укрепление грунтов жидким битумом или дегтем и добавками извести или цемента.

При предварительной обработке грунта известью или цементом и воды затворения раствор гидроксида кальция обеспечивает коагуляцию глинистых и коллоидных частиц. Образуются прочные и водостойкие агрегаты грунта. На внешней и внутренней поверхности таких микроагрегатов формируется “подкладка”, состоящая, в основном, из катионов кальция и молекул Са(ОН)₂. При этом создается щелочная среда (рН=10-12), обусловленная диссоциацией гидрата оксида кальция. На границе битум - частица грунта происходит взаимодействие асфальтогенных и нафтеновых кислот с катионами кальция и образование водонерастворимых кальциевых солей.

Работами М.Н. Першина и А.П. Платонова установлено, что карбамидоформальдегидными смолами можно укреплять грунты, разнообразные по своему гранулометрическому составу, песчано-гравийные смеси, пески, супеси легкие, с расходом вяжущего 3-7% массы грунта.

При комплексном укреплении грунта карбамидоформальдегидной смолой и битумной эмульсией (сырой нефтью, лигносульфонатом техническим) формируется пространственная структура бинарного типа, в которой проявляются положительные свойства, присущие каждому из реагентов, входящих в смеси.

16.6. Проектирование составов смесей грунтов, укрепленных вяжущими

При проектировании состава смеси грунта с неорганическими вяжущими прежде всего определяют оптимальное количество основного вяжущего и устанавливают необходимость введения активных и гранулометрических добавок в смесь в зависимости от вида грунта, его физических и химических свойств. Подобранная смесь должна удовлетворять требованиям табл. 16.3. Количество основного вяжущего материала ориентировочно принимают по табл. 16.4 и уточняют при лабораторном подборе смесей.

Таблица 16.4. Количество основного вяжущего материала

Грунты		Расход минеральных вяжущих материалов (ориентировочный)
		Портландцемент, шлакопортландцемент, цемент			Известь
	Верхний слой основания или покрытия		Нижний слой основания	верхний слой основания или покрытия		нижний слой основания
Крупнообломочные грунты, грунтогравийные и грунтощебеночные смеси, пески гравелистые, крупные и средние пески				-		-
Крупнообломочные грунты, грунтощебеночные смеси, пески гравелистые, крупные, средние и мелкие пески				-		-
Супеси легкие и тяжелые, суглинки легкие (пылеватые и непылеватые)

Продолжение таблицы 16.4.

Крупнообломочные грунты, пески разнообразного состава и супеси с числом пластичности менее 3 при добавке золы-уноса или золошлаковой смеси в количестве 15-25 % от массы смеси
Суглинки тяжелые и суглинки тяжелые пылеватые
Глины песчаные, глины пылеватые
Примечание: Расход вяжущих материалов указан: в числителе - % массы, в знаменателе - кг/м3.

При подборе состава смесей отобранные грунты подвергают лабораторным испытаниям и устанавливают следующие показатели: зерновой состав грунтов; границы пластичности и число пластичности глинистых грунтов; оптимальную влажность и максимальную плотность грунта.

После определения показателей качества исходных материалов приступают к лабораторному подбору состава смесей, которые включают:

- улучшение зернового состава грунта - выбор и определение величины зерновых добавок;

- определение оптимального содержания вяжущего в смеси;

- определение количества добавок извести или других вяжущих веществ в случае необходимости их введения совместно с цементом;

- определение оптимальной влажности и максимальной плотности цементогрунтовой смеси выбранного состава;

- изготовление стандартных образцов, испытание и сопоставление с нормативными требованиями (см. табл. 16.2., 16.3.).

В Инструкции СН 25-74 изложены методы испытания исходных материалов и укрепленных грунтов при подборе смесей грунтов с неорганическими вяжущими материалами.

При проектировании состава смесей грунта с органическими вяжущими также, как и с неорганическими, определяют максимальную дозировку вяжущего и устанавливают необходимость введения гранулометрических добавок в смесь. Подобранная смесь должна удовлетворять требованиям табл. 16.3.

Количество основного органического вяжущего материала принимается по табл. 16.5.

За оптимальное количество вяжущего принимают то, при котором показатели качества укрепленного грунта соответствуют данным табл. 16.3. Уплотнение образцов из смесей должно производиться при оптимальной влажности.

Проектирование состава смесей комплексно укрепляемых грунтов производят аналогично вышеизложенным методам.

Таблица 16.5.

Грунты		Ориентировочный расход органических вяжущих
	Жидкий нефтяной битум (классы МГ и СГ) и жидкий сланцевый битум		Битумная эмульсия (по содержанию битума)	Каменноугольный деготь
Крупнообломочные несцементированные грунты, близкие к оптимальному составу, пески гравелистые и средней крупности (разнозернистые), супеси близкие к оптимальному составу.
Крупнообломочные несцементированные грунты неоптимального состава, пески гравелистые крупные, средней крупности и одноразмерные мелкие, супеси пылеватые с числом пластичности менее 3.
Супеси легкие пылеватые, тяжелые пылеватые, суглинки легкие и легкие пылеватые
Суглинки тяжелые и пылеватые, глины песчанистые и пылеватые с числом пластичности не более 22.
Примечания: 1. Расход вяжущих указан: в числителе, % массы грунта, в знаменателе - кг/м3. 2. При использовании в качестве вяжущего нефти расход ее такой же, как и жидкого битума.

17. КРОВЕЛЬНЫЕ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

17.1. Рулонные материалы

Кровельные и гидроизоляционные материалы предназначены для того, чтобы обеспечивать полную изоляцию строительных конструкций зданий и сооружений от воздействия агрессивной внешней среды, особенно воды, влажного воздуха и других атмосферных факторов.

Разнообразие состава, свойств и условий эксплуатации материалов, их различное функциональное назначение определили множество форм классификации кровельных и гидроизоляционных материалов: по месту расположения (подземная, подводная, атмосферная гидроизоляция), по назначению материалов (герметизирующие, пароизоляционные, грунтовочные, антикоррозионные, антифильтрационные), по способу производства работ (окрасочные, оклеечные, пропиточные), по виду исходного сырья (битумные, асфальтовые, дёгтевые, битумо- и дёгтеполимерные, резинобитумные, полимерные), по назначению основы (основные, безосновные), по виду защитного слоя (с посыпкой и без посыпки, с защитными слоями фольги, щелоче-, кисло- и износостойкими покрытиями), по форме и внешнему виду (штучные, листовые. рулонные. мастичные), по направлению использования (для основного и вспомогательного покрытия) и т.д.

Классификация материалов по составу сырья на битумные (дёгтевые), полимербитумные, битумополимерные, резинобитумные, полимерные и т.д. – наиболее распространенная. Однако такая классификация не совсем удобна, так как во всех новых материалах содержится полимерное сырьё. Более общей является классификация материалов по структурно- функциональным признакам, характерным как для производства, так и для применения материалов в строительстве (рис. 17.1.)

Рулонные основные материалы – композиционные системы, полученные путем последовательного формования слоёв из расплавов, эмульсий, суспензий, минеральных гранул и т.п. на движущемся полотне основы (картоне, стеклохолсте, ткани, фольге, нетканой синтетической или другой основе). К ним относят: рубероид, рубероид кровельные наплавляемый, перфорированный рубероид, дёгтебитумные материалы, асфальтовые армированные маты, стеклорубероид, гидростеклоизол, стеклоизол, армобитен: пергамин фольгоизол и фольгорубероид.

Формирование слоев рулонного материала на несущей основе протекает при высокой (140–180°С) температуре и завершается после его охлаждения. Для производства рулонных материалов на основе движущегося полотна применяют относительно маловязкие битумо-минеральные или битумо-полимер-минеральные составы, в которых наполнитель не образует структурную сетку в объеме битумного слоя.

Технология производства рулонного материала состоит из 4х основных технологических процессов: пропитки движущегося полотна картона мягким кровельным битумом, нанесение тугоплавкого битумно-минерального состава на полотно, нанесение защитного слоя минеральной посыпки и охлаждения материала.

М ягкие изоляционные материалы

Мастичные Рулонные Структурный

класс мате -

расплавы растворы эмульсии основные безосновные риалов

п еремешивание компонентов формование структуриро- Технология

на основе вание производства

полимеров материалов

Окрасочная изоляция Оклеечная изоляция Технология

свободная укладка применения

материалов

Рис. 17.1. Классификация мягких кровельных и гидроизоляционных материалов

РУБЕРОИД. В зависимости от назначения, вида посыпки и массы 1 м² основы (кровельного картона) рубероид делят на марки: РКК – 420А и Б и РКК – 350Б; РКЧ – 350Б; РКП – 350А и Б; РПП – 300А и Б и РПЭ – 300. Буква Р в марке обозначает рубероид; буквы К, П и Э – кровельный, подкладочный, эластичный; третьи буквы К,П и Ч – вид посыпки – крупнозернистая, пылевидная и чешуйчатая, а числа после букв обозначают марку картона.

Крупнозернистая посыпка должна иметь следующий зерновой состав:

Остаток на сите № 1,25	не более 4%
№ 063	не более 80%
№ 025	не более 15%
проходит через сито № 025	не более 1%

Содержание свободного асбестового волокна в посыпке не должно быть более 0,5%.

Пример условного обозначения кровельного рубероида марки РКК – 420А:

Рубероид кровельный РКК – 420А ГОСТ 10923-82. Кровельный картон, применяемый для изготовления рубероида должен соответствовать требованиям ГОСТ 3135-82, нефтяные битумы – ГОСТ 9578-74; волокнистый наполнитель – ГОСТ 12871-67; пылевидный наполнитель – ГОСТ 21235-75; а посыпочные материалы – ГОСТ 21235-75 или техническим условиям, утвержденным в установленном порядке.

При изготовлении рубероида высшей категории качества в случае необходимости может вводиться пластификатор. Вид пластификатора должен быть согласован с базовой организацией по стандартизации.

Температура размягчения пропиточного битума по методу “Кольцо и шар“ должна быть 313-323°К (40-50°С), а покровного битума – не менее 358°К (85°С).

Качественные показатели рубероида в зависимости от марки должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 17.1.

Рубероид кровельный наплавляемый в отличие от обычного имеет с нижней стороны увеличенную толщину покровной массы. Так, если в обычном рубероиде количество покровной массы равно около 200-300 г/м², то в наплавляемом – 1000-2000 г/м² и более. Такой рубероид не приклеивают к основанию с помощью специальных мастик, а укладывают путем подплавления нижнего покровного слоя горелками (горячий способ) или пластификацией этого слоя растворителем (холодный способ).

В настоящее время промышленность выпускает этот рубероид шести марок: РК – 420 – 1.0; РК – 50 – 2.0; РК – 350 – 1.0 – для верхнего слоя кровельного ковра и РМ – 350 – 1.0; РМ – 420 – 1.0; РМ – 500 – 2.0 – для нижних слоёв кровельного ковра. В этих марках первая цифра означает массу картона (г/м²), а вторая – массу наплавляемой части нижнего слоя рубероида (кг).

Таблица 17.1. Качественные показатели рубероида

Наименование	Норма для рубероида марок
	РКК-420А	РКК-420Б	РКК-350А РКЧ-350Б	РКП-350А	РКП-350Б	РПП-300А	РПП-300Б	РПЭ-300
Отношение массы пропиточного битума к массе абсолютно сухого картона, не менее	1.40 1	1.25 1	1.25 1	1.40 1	1.25 1	1.40 1	1.30 1	1.35 1
Масса покровного состава, г/м3, не менее	1000	800	800	900	800	600	500	600
Средняя величина разрывной нагрузки при растяжении рубероида в продольном и поперечном направлении Н (кгс), не менее	333 (34)	333 (34)	313 (32)	274 (28)	274 (28)	216 (22)	216 (22)	225 (23)
Гибкость (не должно появляться трещин и отслаивания посыпки) при изгибании по полуокружности стержня диаметром, мм при температуре,°К (С°)	30 291 (18)	30 298 (25)	30 298 (25)	30 298 (25)	30 291 (18)	30 291 (18)	30 291 (18)	30 271 (-2)

ПЕРФОРИРОВАНЫЙ РУБЕРОИД в отличие от обычного имеет в картоне отверстия диаметром 200 мм (перфорация), расположенные в шахматном порядке на расстоянии 100 мм друг от друга. Кровли с его применением “дышат”, так как на её поверхности не возникает вздутий от давления пара снизу.

ДЕГТЕБИТУМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (ДБ) применяют для многослойных плоских совмещенных и водоналивных кровельных покрытий, оклеечной гидроизоляции и пароизоляции. Для верхнего слоя кровельного ковра используют дегтебитумные материалы с крупнозернистой или чешуйчатой посыпкой; для подкладочных слоев кровли и гидроизоляции – материал с мелкой минеральной посыпкой. Дегтебитумные материалы укладывают на холодных и горячих битумных и дегтебитумных мастиках.

ТОЛЬ КРОВЕЛЬНЫЙ изготовляют пропиткой дёгтепродуктами. Его применяют для устройства кровель временных сооружений, изоляции фундаментов и других частей сооружений.

Кровельные материалы на стеклооснове делят на КРОВЕЛЬНУЮ СТЕКЛОТКАНЬ, КРОВЕЛЬНЫЙ СТЕКЛОВОЙЛОК и ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ АСФАЛЬТОВЫЕ, АРМИРОВАННЫЕ МАТЫ. КРОВЕЛЬНУЮ СТЕКЛОТКАНЬ и СТЕКЛОВОЙЛОК изготовляют путем совмещения стеклоосновы с битумной, резинобитумной или битумно-полимерной пленками и с одной или с обеих сторон покрывают слоем посыпки. Их изготовляют в рулонах площадью 10 м². Стеклоткань и стекловойлок укладывают на горячих и холодных битумных мастиках; их применяют для многослойных плоских кровель, оклеечной гидроизоляции и пароизоляции.

АСФАЛЬТОВЫЕ АРМИРОВАНЫЕ МАТЫ. Различают маты обычные и с повышенной теплостойкостью. Их производят длиной 3-10 м, шириной до 1 м и толщиной 4-6 мм. Асфальтовые армированные маты применяют для устройства оклеечной гидроизоляции и уплотнения деформированных швов.

СТЕКЛОРУБЕРОИД по сравнению с обычным имеет большую прочность и стабильность стекловолокнистой основы, что способствует повышению противогнилостной устойчивости и высокому сопротивлению разрушению в условиях повышенной влажности.

Стеклорубероид выпускают в виде рулонов с площадью полотна 10 кв. м трех марок: С-РК - стеклорубероид кровельный с крупной посыпкой на лицевой стороне, С-РЧ - кровельный материал с чешуйчатой посыпкой на лицевой стороне и С-РМ - гидроизоляционный с мелкой посыпкой или пылевидной посыпкой с двух сторон.

ГИДРОСТЕКЛОИЗОЛ применяют для устройства плоских кровель зданий и выпускают в рулонах с шириной полотна 850-1150 мм, длиной 10 м при толщине 4-6 мм. Рулоны обычно наматывают на бумажную втулку.

Подкладочный гидростеклоизол используют в качестве гидроизоляции пролётных строений мостов, туннелей метрополитена и т.п.

УТЯЖЕЛЕННЫЙ СТЕКЛОРУБЕРОИД предназначен для высококачественной гидроизоляции подземных и наземных частей зданий и сооружений (туннелей, метрополитенов, мостов, гидросооружений).

СТЕКЛОИЗОЛ – стеклохолст, покрытый резинобитумной мастикой. В случае замены стеклохолста стеклосеткой получают гидроизоляционный материал под названием “стеклобит”.

АРМОБИТЕП – материал, получаемый на основе стеклохолста, стеклоткани или стеклосетки, с утолщенной покровной массой из битумно-каучуковых мастик. Он отличается высокой температуроустойчивостью, морозостойкостью, водостойкостью и достаточной гибкостью.

К материалам для устройства мягкой кровли и гидроизоляции без покровного слоя относятся ПЕРГАМИН, ТОЛЬ БЕЗПОКРОВНЫЙ и ГИДРОИЗОЛ.

ПЕРГАМИН. Температура размягчения пропиточного битума по “КиШ” – не ниже 42°С. Его используют главным образом в качестве подкладочного материала под рубероид. Отрицательным его свойством является его возгораемость и малая биостойкость. Выпускается двух марок – П300 и П350. В качестве разновидности пергамина промышленность выпускает ФОЛЬГОПЕРГАМИН.

ФОЛЬГОПЕРГАМИН – рулонный двухслойный материал, состоящий из рифленой фольги и пергамина, наклеенного на неё специальным битумным вяжущим. Его применяют для гидроизоляционной защиты трубопроводов.

ТОЛЬ БЕЗПОКРОВНЫЙ выпускают двух марок: ТГ-300 и ТГ-350. По сравнению с пергамином имеет повышенную гнилостойкость и большую водонепроницаемость. Его используют как подкладочный материал под толь с присыпкой при устройстве кровель, а также для оклеечной гидроизоляции и пароизоляции. В многослойных плоских кровлях его укладывают на горячих дёгтевых мастиках.

ГИДРОИЗОЛ – асбестовый или асбестоцеллюлозный картон, пропитанный нефтяным битумом с температурой размягчения по “КиШ” не ниже 50°С.

Отличается значительной гнилостойкостью и долговечностью. Он нашёл широкое применение для оклеечной гидроизоляции подземных сооружений, гидроизоляции плоских кровель, а также для устройства противокоррозионного покрытия металлических трубопроводов. Гидроизол выпускают в рулонах с шириной полотна 950±5 мм, двух марок: ГИ-Г и ГИ-К. Гидроизол марки ГИ-Г имеет более лучшие показатели по прочности, водопоглощению и водонепроницаемости, нежели материалы марки ГИ-К.

ФОЛЬГОИЗОЛ – тонкая рифленая фольга, покрытая с нижней стороны слоем битумно-резинового или битумно-полимерного вяжущего, минерального наполнителя и антисептика. Это водонепроницаемый и долговечный материал, не требующий ухода в течение всего периода его эксплуатации. В силу отражательной способности фольги температура нагрева солнечными лучами кровли из фольги на 20°С ниже, чем температура аналогичных кровель черного цвета. Фольгоизол податлив в обработке, гибок, хорошо режется и гвоздится. Внешняя поверхность фольгоизола может быть гладкой и рифленой, окрашена в различные цвета атмосферостойкими лаками или красками.

ФОЛЬГОРУБЕРОИД выпускают двух марок, отличающихся толщиной алюминиевой фольги. Он имеет высокую прочность на разрыв и долговечность. Применяют для гидроизоляции подземных и гидротехнических сооружений.

Рулонные безосновные материалы – композиционные системы, полученные из высоковязких битумно-полимерных или полимерных составов, образующих в процессе производства структурную сетку полимера в объёме формируемого (несущего) слоя. Формирование структуры материала протекает при относительно низкой (не более 140°С) температуре, может сопровождаться последовательным наложением (дублированием) дополнительных слоев. К ним относятся бризол, изол, гидробутил, битумно-полимерный материал ГМП.

БРИЗОЛ – изготовляют, прокатывая массу, полученную смешиванием нефтяного битума, дробленой резины (от изношенных автопокрышек), асбестового волокна и пластификатора. Бризол стоек к серной кислоте при концентрации до 40% и к соляной кислоте при концентрации до 20% и температуре до 60°С. Его применяют для защиты от коррозии подземных металлических конструкций и трубопроводов.

ИЗОЛ получен термомеханической обработкой девулканизированной резины, нефтяного битума, минерального наполнителя, антисептика и пластификатора.

Изол долговечнее рубероида более чем в 2 раза, эластичен, биостоек, незначительно поглощает влагу. Его применяют для гидроизоляции гидротехнических сооружений, бассейнов, резервуаров, подвалов, антикоррозионной защиты трубопроводов, для покрытия двух- и трехслойных пологих и плоских кровель. Приклеивают изол холодной и горячей мастикой с тем же названием.

ГИДРОБУТИЛ на основе бутилкаучука сохраняет эластичность в диапазоне температур от -60 до +120°С, отличается хорошей адгезией к бетону и металлу.

БИТУМНО-ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ ГМП получают смешиванием нефтяного битума БН-70/30 или БН-90/10, полиизобутилена и фенолоформальдегидного полимера с последующей минеральной посыпкой. ГМП выпускают трех марок в рулонах с шириной полотна 800-1000 мм при толщине 1-1.5 мм и общей площади полотна рулона 10 м² ГМП используют для устройства гидроизоляции, пароизоляции.

Низкая долговечность рулонных кровельных материалов традиционных компенсируется наращиванием объёмов производства. Материалы выпускаемого ассортимента обуславливает высокую трудоёмкость строительных и ремонтных работ, многослойность кровельного покрытия противоречит тенденции индустриализации строительства.

В производстве кровельных материалов основной задачей являются изменения в структуре и качестве изделий, обеспечивающие повышение в 2-3 раза их эффективности в расчете на 1 м² выпускаемого материала. Анализ прогнозных вариантов структуры взаимозаменяемых кровельных материалов свидетельствует о наибольшей эффективности варианта, предусматривающего постепенное снижение доли асбестоцементных изделий и увеличение доли качественных рулонных и мастичных материалов.

Выпускаемые в настоящее время материалы не решают вопросов устройства мест примыкания, не обеспечивают качественной гидроизоляции зданий и сооружений.

Стратегической задачей подотрасли на долгосрочную перспективу являются выпуск рулонных материалов нового класса максимальной заводской готовности, вплоть до сваривания на заводе кровель размером “на крышу”. Рулонные материалы однородные и комбинированные на различных основах – полимерной, полимернобитумной, стеклохолсте и синтетическом каучуке этиленпропиленовом тройном (СКЭПТ), производство которых в США составляет 39% от общего объема кровельных материалов, должны обеспечивать устройство однослойных кровель долговечностью не менее 20-25 лет. Изготовление кровельного картона и материалов на его основе в прогнозируемый период будет падать. Снижение слойности кровель и повышение их долговечности приведет к сокращению на 15-20% объемов производства кровельных материалов, несмотря на увеличение площади вводимых кровель в 2-2.5 раза.

Следующим важнейшим направлением является развитие до объемов потребности производства гидроизоляционных материалов широкой номенклатуры для различных областей применения, в том числе стойких к воздействию агрессивных сред. Третье направление предусматривает коренную перестройку производства мастичных материалов для кровель и гидроизоляции, разработку новых рецептур, технологических регламентов производства и применение тары, транспортных средств, средств малой механизации, вспомогательных материалов и оборудования, что позволит перейти на качественно новый уровень производства, обеспечить эффективную замену рулонных покрытий или их ремонт.

В создании оборудования для производства кровельных материалов следует ориентироваться на нетрадиционный путь, разрабатывать не линии, а модули (блоки). Из модулей можно комплектовать линии для производства различных материалов с учетом требований заказчика. Необходимо в срочном порядке разрабатывать агрегат для производства наплавляемого рубероида с развесом покровного слоя не менее 2 кг/м². Рекомендуется проводить работы по созданию радиационно-химической технологии производства материалов на основе СКЭПТа. Дальнейшим шагом будет создание технологии с увеличенной не менее чем в 3 раза скорости процесса.

17.2. Листовые материалы и штучные изделия

К листовым материалам относят кровельные битумные листы, которые изготовляют путем пропитки плотной картонной основы битумом и нанесение покровного слоя. Покровный слой состоит из тугоплавкого битума с 30% наполнителя. Температура размягчения пропиточного битума по “КиШ” должна быть не менее 60°С. В соответствии с массой 1 м² картона (в г) листы выпускают двух марок: ЛБ-500 и ЛБ-650 с крупнозернистой цветной посыпкой. Фасонные битумные кровельные листы производят как прямоугольной, так и шестигранной формы на рубероидном агрегате. Их укладывают в верхние слои кровли.

К штучным гидроизоляционным изделиям относят: плиты гидроизоляционные (асфальтовые), асфальтовые армированные маты, гидроизоляционные камни, гидрофобный газоасфальт.

Плиты гидроизоляционные (асфальтовые) могут быть армированные и неармированные. Неармированные плиты получают путём прессования асфальтобетонной массы совместно с предварительно покрытой битумом стеклотканью или металлической сеткой. Армированные плиты имеют размеры (200-120)_*(75-120)_*(2-4) см. Асфальтовые плиты иногда применяют для устройства оклеечной гидроизоляции и заполнения деформационных швов.

Асфальтовые армированные маты изготовляют на основе стеклоткани, предварительно пропитанной битумом, с последующим покрытием с обеих сторон слоем битума или гидроизоляционной мастики. Маты разделяют на обычные и с повышенной теплостойкостью. Их производят в виде плит длиной 3-10 м, шириной до 1 м при толщине мата 4-6 мм. Применяются они в основном для устройства оклеечной гидроизоляции.

Гидроизоляционные камни могут быть получены путем пропитки летучих изделий из пористых материалов (кирпич, бетон, туф, опоки, мел и т.п.) битумом, дёгтем, петролатумом и другими органическими гидрофобизующими веществами. Легче других получать кирпичи (глиняный или силикатный, пропитанные битумом, при 180-200°С на глубину 10-20 мм. Применяются битумированные кирпичи для устройств гидроизоляции в виде кладки и футеровки на цементном или асфальтовом растворе.

Гидрофобный газоасфальт – теплогидроизоляционный материал, изготовляют из битумоизвестковой пасты с добавлением 10-50% по массе портландцемента и газообразователя (алюминиевая пудра). Его используют для кровельных панелей и теплогидроизоляции трубопроводов.

17.3. Пасты и мастики.

Битумные эмульсионные пасты и эмульсии представляют собой дисперсные системы, состоящие из двух взаимонерастворимых жидкостей. Первая – дисперсная фаза – битум – равномерно диспергирована (распределена), во второй – дисперсной среде – воде – в виде мельчайших частиц размером (5-10)•10^-6 м, покрытых слоем твердого (пасты) или жидкого (эмульсии) эмульгатора.

Битумная эмульсионная мастика БиЭМ – смесь битумной пасты БиЭП с минеральным наполнителем и водой, в количестве до доведения до рабочей консистенции мастики. Введение минеральных порошков-наполнителей в битумные пасты обеспечивает при высыхании образование надежных защитных оболочек вокруг диспергированных частиц битума. Такие материалы значительно долговечнее битумов, из которых они приготовлены, обычных расплавов, растворов битума с наполнителями и традиционных рулонных битуминозных материалов. Битумные эмульсионные мастики технологичны, так как до рабочей консистенции разбавляются водой.

В процессе диспергирования битума в суспензии твердого эмульгатора к поверхности мельчайших капелек битума “прилипают” частицы твердого эмульгатора. Такие частицы плотно покрывают – (“бронируют”) поверхность диспергированных капелек битума. При этом частицы твердого эмульгатора, являясь гидрофобно-гидрофильными, образуют внешнюю поверхность, которая хорошо смачивается водой. Для получения сплошного “бронирующего” слоя частицы твердого эмульгатора должны быть значительно меньшими, чем диспергированные капельки битума, и обладать активностью – соотношением гидрофильно-гидрофобных свойств 1.5:1. Частицы твердого эмульгатора, прилипая своими менее гидрофильными (гидрофобными) участками поверхности, плотно покрывают поверхность диспергированных капелек битума. На образовавшуюся внешнюю поверхность гидрофильных участков твердого эмульгатора адсорбируется вода, образуя сольватную оболочку как на свободной гидрофильной поверхности частиц твердого эмульгатора, так и вокруг битумной капельки в целом.

Твердые эмульгаторы для приготовления битумных паст применяют в виде водной суспензии – теста сметанообразной консистенции, причем различные эмульгаторы требуют разного количества воды для получения теста нормальной консистенции и смешиваются с нею в следующих соотношениях (по массе):

Высокопластичные глины с числом пластичности более 10.......................................1:2.5

Пластичные глины, трепелы, диатомиты, гашеная известь...........................................1:1

Тяжелые суглинки с числом пластичности менее 10........................................................3:1

Известковое тесто нормальной густоты должно иметь плотность не менее 1350 кг/м³, а глиняное тесто – более 1250 кг/м³. Рекомендуемые соотношения компонентов в битумных пастах приведены в табл. 17.2 (РСТ УССР 5027-84).

Таблица 17.2 Рекомендуемые соотношения компонентов в битумных пастах

Эмульгатор	Содержание компонентов, % массы
	битума	воды	эмульгатора
Глина высокопластичная	55-65	25-37	8-10
Глина пластичная	45-50	31-45	10-14
Суглинок тяжёлый	40-50	30-45	15-20
Суглинок лёгкий пылеватый	35-40	25-30	30-35
Известь гашеная І сорта	50-55	33-42	8-12
Известь гашеная ІІ сорта	45-50	34-43	12-16
Трепел, лесс, диатомит	50-55	30-40	10-15
Молотый асбест, кирпич, шамот, базальт, запечная пыль	30-35	30-35	30-35

Технологический процесс производства битумных эмульсионных паст и мастик включает подготовку исходных материалов для приготовления паст и мастик; приготовление битумной эмульсионной пасты; приготовление холодной асфальтовой мастики.

Подготовка исходных материалов для приготовленгия битумной пасты заключается в обезвоживании и нагреве до рабочей температуры битума, приготовлении и нагреваниии водной суспензии (теста) эмульгатора и нагревании дополнительно вводимой воды.

В битумоварочный котел закачивают на 2/3 его емкости битум. Битум обезвоживают в битумоплавильном котле 2 при температуре 105-110°С.

Обезвоженный битум нагревают до рабочей температуры 150-160°С, а при температуре в помещении пастосмесительной установки ниже 15°С до 170°С. Должно быть два битумоплавильных котла; один для выпаривания битума, второй – для нагревания его до рабочей температуры. Битум очищают фильтром с диаметром отверстий 3 мм, установленным на всасывающей трубе насоса, который перекачивает битум из битумоварочного котла в дозатор 8. Известь из бункера 4 направляют в известегасилку 5. Соотношение компонентов суспензии зависит от свойства эмульгатора.

Сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ) используется в виде концентрированного высоковязкого раствора, из которого приготавливают раствор плотностью 1250 кг/м³ (50% концентрации), который уже в пастосмесителе смешивают с известковым молоком (пушонка: вода – 1:1,25) в соотношении 1:1; предварительное смешивание СДБ и извести не рекомендуется.

Н егашёная известь I сорта, пластичная глина 1:2 (вода)

Г ашёная известь I сорта, глина, трепел, диатомит 1:1

Суглинки, лессы, коротковолокнистый асбест

VII-го сорта, известь II сорта 2:1

С углинки, известь II сорта + асбест VII сорта 2:1:2

И звесть I сорта, пластичная глина + асбест VII сорта 1:2:2

Суспензию эмульгатора процеживают сквозь вибросито с ячейками размером 1-3 мм Суспензию эмульгатора нагревают до температуры 80-90°С в емкости 7. Из известегасилки (емкости для приготовления суспензии) эмульгатор перекачивают растворонасосом 6.

Приготовление битумной пасты осуществляется в мешалке – пастосмесителе. Наиболее целесообразны растворомешалки с горизонтальным лопастным валом числом оборотов 60-80 об/мин. Стенки растворомешалки должны быть теплоизолированы, обогреваемы (температура в пастосмесителе должна быть 80-90°С), крышка герметичной. Дозировку суспензии (паста) следует производить порционно сразу на весь замес пасты, для чего необходимо применять объемные дозаторы ёмкости. В смеситель при постоянном перемешивании вводят поочередно небольшими порциями битум и воду. Причем сначала битум перемешивают до тех пор, пока смесь не загустеет, а потом воду для её разжижения, и так постоянно вводит все расчетное количество битума и воды (для известково-битумной пасты примерно половину объема замеса битума и четверть объема воды); все компоненты подают при постоянном и интенсивном перемешивании.

При первой подаче битума и воды в мешалку вводят примерно 10% от общего их количества, а объем последующих порций увеличивают до 15-20%, таким образом попеременно вводят 5-6 порций воды и битума. Битум рекомендуется вводить в пастомеситель небольшими порциями 10 л в мешалках емкостью до 100 л и не более 20 л при большей емкости. Время перемешивания одной порции 3-5 мин. Температура готовой пасты не должна превышать 70°C. Готовая паста должна быть однородной, без нитей и комков непроэмульгированого битума, имеет сметанообразную консистенцию, ровный цвет, при чем она темнее, тем выше её дисперсность и концентрация битума. Высококачественная битумная паста должна иметь плотность не более 1070 кг/м³, неоднородность на сите с ячейками размером 1 мм не более 5% и не содержать нитей непроэмульгированого битума, легко разводится водой в десятикратном количестве без расслоения, а при отстаивании поверхности пасты не должен образовываться излишек воды.

Готовую пасту выгружают в тару для её транспортирования или в пастохранилище. Для хранения паст могут служить бетонированные емкости, а также бункеры, бадьи, бочки и котлы. Пасты необходимо защищать от потерь воды вследствие утечки или испарения. Поэтому все емкости для хранения и транспортирования паст должны быть водонепроницаемы и иметь плотные крышки. При длительном хранении рекомендуется поверхность пасты в емкости заливать слоем воды в 2-3 см, периодически пополняя его по мере испарения. Хранить пасту можно 2-3 года.

Приготовление холодной асфальтовой мастики состоит в смешивании битумной эмульсионной пасты с минеральным наполнителем и введении в смесь дополнительного количества воды, необходимого для получения мастики заданной консистенции; причем смешивание производят без подогрева, как и обычных штукатурных растворов. Установка для приготовления холодной мастики должна состоять из растворомешалки, дозаторов битумной пасты, воды и минеральных наполнителей, вибросит для очистки пасты и мастики. В составе установки необходимо иметь пастохранилище емкостью, достаточной для суточной ее работы.

Холодную асфальтовую мастику приготавливают следующим образом:

– в мешалку загружают требуемое для всего замеса количество битумной пасты, которую предварительно процеживают через вибросито с ячейками 3 - 5 мм;

– к пасте добавляют воду в соответствии с решетом мастики, после чего их тщательно перемешивают до достижения однородности;

– непрерывно перемешивая смесь, постепенно добавляют требуемое рецептом количество наполнителя и после того, как смесь станет однородной, готовую мастику выгружают в транспортную ёмкость или в приёмный бункер растворонасоса.

Мастики, содержащие цемент, обязательно приготавливают на местах их нанесения, поскольку их нужно использовать в течение двух часов после приготовления. Обычно их приготавливают с помощью различных штукатурных станций и агрегатов, сочетающих в себе растворомешалки и растворонасосы.

При применении минеральных наполнителей, не обладающих гидравлическими вяжущими свойствами, мастики можно приготавливать на централизованной пастосмесительной установке и доставлять на рабочие места в готовом виде. Однако перед нанесением все они должны быть дополнительно перемешаны для достижения однородности. Кроме того, мастики с введенным наполнителем склонны к расслоению; поэтому их нельзя перевозить в ёмкостях глубиной более 80 см и хранить более суток.

Паста (мастика) должна быть однородной, без сгустков бетона, темно-коричневого или черного цвета.

Консистенция пасты (мастики) изменяется при введении (удалении) воды.

Мастики кровельного назначения должны обладать повышенной прочностью, трещино– и теплоустойчивостью.

Битумноэмульсионные пасты и мастики следует применять для устройства безрулонных кровельных покрытий на железобетонных крышах и для индустриальных кровель из комплексных сборных элементов полной заводской готовности: кровельных панелей, оболочек двоякой кривизны и пр., изготовляемых при совместном пропаривании бетона и покрытия.

Данные материалы могут быть рекомендованы в качестве исходных и вспомогательных при устройстве дорожных покрытий из холодного асфальтобетона и использовании его для облицовок гидротехнических сооружений, полов производственных помещений, для изготовления древесностружечных плит, для облицовочных работ при укладке керамических плиток, укладке паркета и теплоизоляционных плит по бетонному основанию.

Битумноэмульсионные пасты и мастики используют для плоских (уклон до 2.5%) и скатных крыш (уклон свыше 2.5%, но не более 25%); в последнем случае применяют теплостойкие материалы.

18. ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.