6.8.2. Гидроизоляция подземных конструкций зданий

В течении своего существования здания постоянно подвергаются влиянию влаги различного происхождения – атмосферных осадков, грунтовых вод, конденсата на поверхностях элементов здания при смене в нем температуры и др. Влага, которая аккумулируется в материалах ограждающих конструкций и фундаментов за счет капиллярного подсоса, конденсирования, смены давления, химической и биологической коррозии и т.д. нарушает микроклимат помещений, снижает теплоизоляционные свойства материалов, ухудшает их прочностные характеристики и, как следствие, стимулирует преждевременное их разрушение.

Устройство защиты строительных конструкций и зданий от проникновения воды, от вредного воздействия воды и растворов агрессивных веществ для обеспечения нормальной эксплуатации зданий, повышения их надежности и долговечности называют гидроизоляцией, а материалы, с которых устраивают гидроизоляцию – гидроизоляционными.

Гидроизоляция, как правило, является скрытым конструктивным элементом, поэтому ее ремонт очень сложен, а текущие затраты на него в 2-3 раза превышают первоначальное. Поэтому гидроизоляция должна выполнять свои функции при определенных условиях эксплуатации в течении определенного времени, иметь максимально возможный и близкий ко всем другим конструкциям здания срок пригодности.

Существующие методы гидроизоляции в строительстве можно разделить на две группы: первичные и вторичные. Для первичной защиты от влаги в качестве гидроизоляции используются плотные водонепроницаемые материалы самих конструкций на основе расширяющихся (напрягающих) цементов, бетонов с пластифицирующими и водоотталкивающими добавками.

Для получения гидростойкого бетона W8 в него добавляют 0,8-1% от массы сухого цемента гидроизоляционная добавка Пенетрон Адмикс Гидробетон с добавкой Адмикс уникален тем, что получает свойство «самозалечивания» трещин, пор и капилляров шириной раскрытия до 0,4 мм кристаллами соединений.

Применяются специальные добавки-модификаторы в бетон, растворы, штукатурки фирмы индекс (Италия): сатурфикс, флюксан, аэрфлюкс, страто 4900.

Для гидроизоляции сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций, кладок из кирпича применяются материалы системы Пенетрон: Пенетрон, Пенекрит, Пенебар, Пенеплаг, Ватерплаг, Пенетрон Адмикс.

При вторичной изоляции производится дополнительная обмазка, штукатурка, пропитка или облицовка различными гидроизоляционными материалами.

По назначению гидроизоляция бывает:

- противокапиллярная – для защиты стен и подземных конструкций зданий от капиллярной влаги; устраивается горизонтально по обрезу фундамента и (или) на высоте не менее 150 мм от планировочной отметки земли;

- антифильтрационная – для защиты от проникновения воды через толщу конструкций в подземные пространства зданий; устраиваются со стороны фильтрации воды по всему контуру здания;

- противонапорная – для защиты стен и пола подвала от действия гидростатического напора грунтовых вод при их высоком уровне; устраиваются на стенах и в конструкции пола подвала со стороны действия напора;

- антикоррозионная – для защиты материала конструкций от химически агрессивных вод; устраиваются по всем смачиваемым поверхностям.

В большинстве случаев на практике гидроизоляция выполняет несколько перечисленных функций, т.е. является универсальной.

По способу устройства гидроизоляция подразделяется на: оклеечную, окрасочную, обмазочную, проникающую (пропиточную), штукатурную, мембранную.

Оклеечная гидроизоляция устраивается из рулонных, пленочных гидроизоляционных материалов, наклеиваемых послойно мастиками или наплавляемых (при высоких температурах) на огрунтованную поверхность изолируемой конструкции.

Оклеечные покрытия по составу применяемых материалов подразделяются на три подгруппы:

- покрытия из битумных рулонных материалов: изол, гидроизол, экарбит, армобитэп, гидробутил и др.;

- покрытия из битумно-полимерных материалов: техноэласт барьер, техноэласт мост компании ТехноНИКОЛЬ; сполиизол Г(П_кЕП_к)Н, сполиизол Г(П_кЕП_к), сполиэласт П_д(П_кЕП_к) производства ОАО «Славутский рубероидный завод» Хеластоплей П фирмы INDEX (Италия);

- покрытия из синтетических полимерных материалов: полиэтиленовая, поливинилхлоридная, полипропиленовая пленка.

Отечественные полиэтиленовые пленки имеют толщину 0,2-0,4 мм, зарубежные – 0,2-1 мм.

Для предохранения от механических повреждений и сползания оклеенная гидроизоляция должна быть защищена и зажата защитной конструкцией из бетона, железобетона, кирпича, теплоизоляционного материала и т.п.

Для тех же целей применяются геосинтетические материалы (полифелт ТS-60, ТS-65, ТS-70, ТS-80). Это иглопробивной нетканый рулонный материал из светостабилизированных 100% полипропиленовых бесконечных нитей.

Окрасочную гидроизоляцию применяют в основном для защиты от капиллярной влаги, а иногда и от просачивающейся воды. Она представляет собой тонкий водонепроницаемый покров, который образуется в результате многослойной (2-4 слоя) окраски общей толщиной 3-6 мм напорной поверхности пленкообразующими жидкими или пастообразными материалами. В зависимости от вида используемого материала различают битумную, битумно-полимерную и полимерную гидроизоляцию, а в зависимости от температуры материала в момент нанесения – горячую и холодную. Типовая конструкция покрытия состоит из грунтовки лаком, аналогичным основному окрасочному материалу, наносимом в один слой, и окрасочного покрытия из трех-четырех слоев краски.

В настоящее время наиболее распространена битумная окрасочная гидроизоляция. В качестве окрасочных составов применяют также этинолевые краски, эпоксидные смолы, перхлорвиниловые эмали, кремнийорганические соединения (силиконы). Последние, в отличие от других покрытий, создают лишь водоотталкивающую (гидрофобную) поверхность, а поры в материале не закрывают и внешний вид поверхности не изменяют.

Однако область применения окрасочной гидроизоляции ограничивается недостаточной долговечностью покрытий.

Обмазочная гидроизоляция применяется, как правило, для защиты поверхностей от капиллярной влаги (внутри здания) и почвенных вод (снаружи). Среди обмазочных гидроизоляционных материалов наиболее распространены мастики. Мастики – это клеевые составы, которые не только соединяют различные материалы между собой, но и покрывают поверхности деталей и конструкций достаточно толстым слоем для предохранения их от коррозии, заполняют щели, раковины, отверстия и другие углубления, чтобы получить однородную гладкую поверхность или обеспечить герметичность швов. Их применяют в качестве обмазочной гидроизоляции, для приклеивания отделочных материалов к стенам, полам, для наклейки рулонных материалов.

Для кровельных и гидроизоляционных работ традиционно используют горячие и холодные мастики на основе нефтяных битумов. Горячие битумные мастики представляют собой смесь сплава кровельных битумов с волокнистыми или пылевидными наполнителями. Для улучшения свойств битумных мастик в их состав вводят резиновую крошку отработанной резины. Такие мастики получили название битумно-резиновых. Перспективны горячие мастики на основе нефтебитума и низкомолекулярных (атактических) полиэтилена или полипропилена. Полимер-битумные мастики имеют высокую теплостойкость, эластичность, склеивающие свойства.

По составу мастики делят на битумные, битумно-полимерные, полимерцементные и полимерные. Битумные, битумно-полимерные и полимерные мастики обладают теми же свойствами, что и аналогичные по составу рулонные материалы, а отличаются от них тем, что формируют на обрабатываемой поверхности сплошное покрытие (пленку, мембрану). Полимерцементные мастики состоят из сухой смеси цемента с минеральным наполнителем. Благодаря цементной составляющей эти покрытия обладают хорошей адгезией к основанию. Водозащитные связующие компоненты проникают в поры основания и герметично закупоривают их.

Применяются полимерные и полимерно-битумные составы для формирования бесшовных гидроизоляционных покрытий фирмы ИНДЕКС (Италия): Индесол, Эластобит, Алюмасол, Солярис, Ринфотекс.

Проникающая (приточная) гидроизоляция – это материалы цементирующего капиллярного действия (пенетрон, кальматрон, акватрин, гидролекс, лахта и др.) в виде сухой смеси, состоящей из цемента, тонкомолотого кварцевого песка и активирующих добавок. Свойства этого материала заключаются в том, что компоненты материала, нанесенного на бетонную поверхность, проникают внутрь бетона по его порам и капиллярным трактам даже против высокого гидростатического давления. В результате активной химической реакции между компонентами материала и составляющими самого бетона образуются кристаллические структуры, по своему составу сходные с бетоном. Эти образования, плотно заполняя собой все поры и микропустоты, уплотняют структуры бетона, обеспечивая, таким образом, надежную водонепроницаемость. Кристаллические образования, не пропуская воду, в то же время не препятствуют движению воздуха, позволяя бетону «дышать». Рост кристаллов останавливается при отсутствии воды и возобновляется при ее появлении, развивая в глубину конструкции до 180-300 мм процесс уплотнения структуры бетона. Конструкции, обработанные этим материалом, противостоят воздействию большинства агрессивных сред, предотвращая коррозию и проникновение нежелательных химикатов в окружающую среду. Материал инертен, не содержит растворителей и не выделяет испарений. Срок работы материала равен сроку жизни самого бетона. Обработанные подобным материалом бетонные конструкции водонепроницаемы, устойчивы к агрессивным средам, имеют лучшие прочностные характеристики, более морозоустойчивы; не требуется сухая поверхность; не требуется грунтовка и выравнивание поверхности, не требуется защита во время засыпки и размещения металлической арматуры, не страшны прокалывания; отрывы или отделения от поверхности.

К гидроизоляционным материалам проникающего действия относятся два класса материалов – специальные гидроизоляционные покрытия и гидроактивные инъекционные растворы.

В составе гидроизоляционных покрытий имеются специальные химически активные добавки. Под действием осмотических сил они распространяются по порам бетона и его капиллярным трактам и образуют нерастворимые кристаллы, полностью заполняющие пустоты, поры и микротрещины. Во время эксплуатации конструкции при возникновении нового контакта с молекулами воды химическая реакция возобновляется, и процесс уплотнения материала развивается в глубину конструкции. Применение этих составов особо рекомендуется для внутренней гидроизоляции бетонных, железобетонных и других сооружений заглубленного типа при постоянной инфильтрации грунтовых вод.

Гидроактивные инъекционные растворы предназначены для устранения протечек в строительных конструкциях. Как правило, это однокомпонентные полиуретановые жидкости с низкой вязкостью. При контакте с водой они вступают в химическую реакцию, приводящую к расширению раствора в объеме. Раствор распространяется по конструкции, вытесняя воду и образуя внутри полостей водонепроницаемый полиуретановый заполнитель.

Применяются проникающая и обмазочная гидроизоляция, ремонтные материалы фирмы ИНДЕКС (Италия): Осмосил, Осмофлекс АБ, Коверкол АБ, Бетонрапид, Резисто Тиксо, Резисто Унификс, Деюмисал, Идрокот, Хидросил, Драйвол, Индеколор Бетон.

Штукатурная гидроизоляция (асфальтовая и цементно-песчаная) представляет собой многослойное покрытие из растворов, содержащих наполнители и заполнители, наносится толщиной 6-50 мм. Применяется на поверхностях жестких конструкций, не подвергающихся деформациям и вибрациям любого происхождения.

По составу исходных материалов различают следующие виды штукатурной гидроизоляции:

- на основе неорганических вяжущих: цементные из торкрет-бетона или пневмобетона; из цементно-песчаных растворов с уплотняющими добавками; из коллоидно-цементного раствора;

- на основе органических вяжущих: битумные: из холодных асфальтовых мастик; из горячих асфальтовых мастик и растворов; из полимербетонов и полимеррастворов.

Разновидностью штукатурной гидроизоляции является литая, которая представляет собой сплошной водонепроницаемый слой, образованный разливом, разравниванием, поярусной заливкой растворов и мастик в щели между поверхностями элементов; может быть армирована металлической сеткой или стеклотканью; применяется на горизонтальных поверхностях.

Различают горячую и холодную литую гидроизоляцию. Асфальтовые мастики и растворы при применении должны быть жидкотекучими, а затем затвердевать, создавая водонепроницаемый слой.

В тех случаях, когда в стены поступает больше воды, чем она способна испарить в нормальном состоянии, эффективно использование осушающих штукатурок. Это особенно актуально при ремонте старого жилого фонда, когда изоляционные слои оказываются разрушенными, а влажный грунт находится в непосредственном контакте с незащищенными частями здания. Осушающие шту­катурки, как промокательная бумага, вытягивают воду из основания и, благодаря высокой пористости, обеспечивают площадь испарения в десятки раз большую, чем площадь испарения самого основания. Таким образом, скорость испарения воды через штукатурку существенно выше, чем скорость ее поступления в стену.

Мембранная гидроизоляция выполняется из полимерного рулонного материала. Без применения открытого огня укладываются ПВХ мембраны. Эти материалы изготавливаются из высококачественного эластичного поливинилхлорида, полипропилена, полиэтилена низкой и высокой плотности. Из полиэтилена высокой плотности изготавливаются ПВП-мембраны.

Полимерные геомембраны – одна из последних разработок в области технологии защитных экранов. Экран состоит из полотна с округлыми шипами размером до 8 мм и фильтрующего текстиля. В качестве гидроизоляционных материалов используются мембраны на основе полиэтилена. Для защиты подземных и наземных сооружений предназначена профилированная мембрана изготовленная из полиэтилена высокого давления (HDPE-мембрана).

Применяются гидроизоляционные системы тефонд и суперфонд фирмы «ТеМа» (Италия).

Мембрана укладывается выступами к стене и крепится при помощи шайб и гвоздей вдоль верхней кромки с шагом 200 мм. Далее устанавливается и закрепляется защитный профиль, который препятствует проникновению грунта в пространство между стеной и покрытием.

Края рулонов механически соединяются наложением друг на друга. В необходимых случаях в дополнение к этому предусматривается специальная герметизация с помощью лент.

Эти материалы, благодаря полостям на поверхности, позволяют добиваться хорошей вентиляции и дренажа.

Герметики. В особую группу гидроизоляционных материалов можно отнести герметики в виде влаго-газоизолирующих антикоррозионных самоклеящихся лент, шнуров, мастик на основе бутил-каучука.

В настоящее время предлагаются самоклеящиеся, газо-водонепроницаемые герметики, не уступающие качеством импортным аналогам и по относительно низкой стоимости. Неотверждаемые герметизирующие материалы применяются в строительстве для герметизации и гидроизоляции металлических, бетонных, кирпичных, деревянных, стеклянных, полимерных и прочих поверхностей.

Герметики выпускаются в виде лент (марки ЛТ, ЛБ), брикетов (марка Б), шнуров (марка Ш).

Лента марки ЛТ покрыта с одной стороны антиадгезионной бумагой, с другой – армирующим материалом, в качестве которого используются металлизированная, полиэтиленовая, поливинилхлоридная пленки, нетканое полотно, пенополиэтилен и др.

Лента марки ЛБ и шнур марки Ш покрыты с обеих сторон антиадгезионным покрытием.

Герметик марки Б выпускается в виде брикетов, с различной вязкостью, которые применяются для герметизации металлических, бетонных, кирпичных, деревянных, стеклянных, полимерных и пр. поверхностей.

Каждый брикет герметика с пенетрацией 30-220 заворачивается в антиадгезионную бумагу или полиэтиленовую пленку. Масса брикета от 0,5 до 5 кг. Брикеты с пенетрацией 220-350 упаковываются в банки или бочки массой от 0,2 до 200 кг.

Герметик применяется для гидро, воздухоизоляции вертикальных и горизонтальных стыков и швов вновь строящихся и ремонтируемых зданий.

Герметик обладает хорошей адгезийной способностью к любым сухим поверхностям. Используется для герметизации, уплотнения и ремонта наружных и внутренних швов сборных конструкций.

Применяются герметизирующие и уплотняющие материалы фирмы ИНДЕКС (Италия): Ковербенд, Экспан Бентонит, Сигобит, Супер-флекс Пур.