Глава 10. Устройство защитных изоляционных покрытий
10.1. Устройство гидроизоляции
Общие положения
Несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений, подвергающихся периодическому или постоянному увлажнению, поглощают влагу и с течением времени теряют свои прочностные и теплофизические свойства и, как следствие этого, разрушаются.
Работы по предохранению конструкций от проникновения в них влаги называются гидроизоляционными, а слой водоустойчивых материалов на ограждаемой конструкции – гидроизоляцией.
В жилых и гражданских зданиях гидроизолируют фундаменты, стены и полы подвальных помещений, полы первых этажей бесподвальных зданий, полы и стены санитарных узлов и ванных комнат. В промышленных сооружениях гидроизоляцией защищают полы и стены цехов с мокрыми процессами, наружные поверхности подземных переходов, туннелей и станций метрополитена, резервуаров и т.д.
Подготовительные работы
До нанесения гидроизоляционных покрытий необходимо выровнять неровности, заделать раковины цементным или полимерным раствором. В отдельных случаях изолируемые поверхности каменных или бетонных стен выравнивают сплошной цементно-песчаной затиркой или штукатуркой. Изолируемые поверхности под большинство асфальтовых и полимерных гидроизоляционных материалов должны быть высушены в естественных условиях. При использовании водных эмульсий и паст высушивать поверхность не следует.
Виды гидроизоляции
В зависимости от условий эксплуатации зданий, а также гидростатического напора грунтовых вод применяют следующие виды гидроизоляции:
окрасочную (обмазочную);
штукатурную (цементно-песчаную, включая торкрет, и асфальтовую);
оклеечную (из рулонных и пленочных материалов);
листовую (из металлических и полимерных листов и профилей).
Реже применяются специальные виды гидроизоляции:
литая;
пропиточная;
инъекционная;
засыпная.
Окрасочная гидроизоляции
Окрасочная гидроизоляция применяется для изоляции трещиностойких конструкций, не подверженных динамическим воздействиям. Устройство окрасочной гидроизоляции целесообразно проводить при гидростатическом напоре до 0,2 МПа. Общая толщина окрасочной гидроизоляции 0,5-3 мм.
Окрасочная гидроизоляция может быть усилена со стороны гидростатического напора слоем штукатурки либо какого-то другого экрана, предотвращающего гидромеханические повреждения (рис. 10.1).
Рис. 10.1. Многослойная усиленная, армированная окрасочная гидроизоляция:
1 – железобетонная конструкция; 2 – защитный окрасочный слой; 3 – водоизоляционный материал; 4 – армирующая прослойка; 5 – водоизоляционный материал; 6 – защитный слой
Последовательность производства окрасочной гидроизоляции
1. Подготовка поверхности (поверхность должна быть сухой).
2. Грунтовка (раствор мастики в бензине или керосине 1:3 – праймер).
3. Нанесение гидроизоляции в 2-3 слоя. Толщина слоев окрасочной гидроизоляции – 0,2-0,8 мм, обмазочной – 2-4 мм.
Нанесение грунтовки и основных слоев окрасочной гидроизоляции слоев производится пистолетами-распылителями, краскопультами. Применяются агрегаты для безвоздушного напыления, а также (для обмазочной гидроизоляции) кисти. Применяется также способ газопламенного напыления изоляции, его суть состоит в том, что битумный порошок, пролетая через пламя горелки сопла пистолета-распылителя, налипает на изолируемую поверхность в расплавленном виде.
Материалы для окрасочной гидроизоляции:
каменноугольные пеки, дегти, лаки, грунтовки, мастики;
нефтяные битумы (БН IV-БН VI , БНК), грунтовки, мастики (холодные и горячие);
полимерные (эпоксидные, каучуковые, полихлорвиниловые, поливинилхлоридные, латексные);
масляные;
минеральные (полимерцементные и жидкое стекло).
Для повышения прочности и трещиностойкости окрасочной гидроизоляции в ее жидкую фракцию добавляют наполнители (кварцевый песок, рубленое стекловолокно, коротковолокнистый асбест), а также армируют стеклотканями и т.п.
Штукатурная гидроизоляция
Наносится на конструкции, не подверженные динамическим воздействиям, но с гидростатическим напором грунтовых вод до 0,6 МПа (рис. 10.2). Виды штукатурных гидроизоляционных составов:
цементно-песчаные растворы с различными уплотняющими добавками;
полимерцементные и стеклоцементные растворы;
торкрет из цементного раствора;
мелкозернистый асфальтобетон и асфальтополимеры.
Рис. 10.2. Штукатурная гидроизоляция:
1 – изолируемая конструкция; 2 – грунтовочный слой; 3 – анкера;
4 – металлическая сетка; 5 – штукатурная изоляция
Нанесение штукатурной гидроизоляции
Цементно-песчаную гидроизоляцию рекомендуется выполнять с применением водонепроницаемых, безусадочных и расширяющихся цементов. Промежутки времени между нанесением слоев из безусадочных цементов должны быть не более 1 часа. В готовый раствор вводят уплотняющие добавки – церезит, хлорное железо, жидкое стекло, алюминат натрия, битумные и латексные эмульсии. Цементно-песчаную гидроизоляцию наносят растворонасосом слоями по 8-10 мм общей толщиной 20-25 мм. Цементный торкрет наносится с помощью цемент-пушки. Схема торкретирования рассмотрена ранее в главе 8. Торкретирование производят послойно, толщина слоя δ=10-15 мм, с обязательным выдерживанием каждого слоя не более 24 часов.
Асфальтовые смеси наносят на сухую поверхность в несколько слоев. Применяют преимущественно для изоляции горизонтальных поверхностей. Рекомендуется добавлять цемент (5-7 % по весу) в целях увеличения прочности слоев. Асфальтовая гидроизоляция применяется в виде асфальтовых штукатурок, штукатурных растворов и асфальтовых мастик. В состав асфальтовой штукатурки входят битум, песок крупностью до 2 мм, порошкообразный заполнитель (известковая мука, зола-унос), волокнистый наполнитель (асбесто- и стекловолокно) и вода.
В состав штукатурного раствора кроме перечисленных выше компонентов входят еще и полимеры (резина, латекс, резиновый клей и др.). Применяются также горячие и холодные асфальтовые мастики, состоящие на 50-60 % из битума и на 40-50 % из наполнителя (известь, известняк, асбест, цемент, латекс и др.).
К этой же категории гидроизоляции относят редко применяемую, но эффективную стеклоцементную гидроизоляцию – материал, получаемый из цементного теста (цемент + вода), дисперсно армируемого рубленым стекловолокном. Оптимальный размер наносимого слоя гидроизоляции 3-4 мм. Из-за наличия стеклянных фибр этот материал называется стеклофибробетоном. Имеет прочность близкую к прочности дюралюминия. Причем характеристики этого материала на сжатие, растяжение и изгиб примерно одинаковы. Недостаток состоит в том, что волокно не является щелочестойким и постепенно разрушается под воздействием цементного камня. Поэтому необходимо применять щелочестойкое стекловолокно с двуокисью циркония, которое дороже.
Оклеечная гидроизоляция
Устраивается в виде сплошного водонепроницаемого ковра из рулонных материалов (рис. 10.3) при гидростатическом давлении до 0,4 МПа.
Применяются влагостойкие рулонные материалы:
стеклорубероид, пергамин;
гидроизол, изол, бризол, эластобит, экарбит, армобитеп;
металлоизол, фольгоизол, фольгорубероид, стеклоизол;
полиэтиленовые, поливинилхлоридные, полиизобутиленовые пленки и др.
В зависимости от применяемого рулонного материала используют мастики:
битумные – для материалов на основе битума;
клеи на эпоксидных смолах – для полимерных материалов.
Такая технология применяется для гидроизоляции конструкций, обладающих недостаточной трещиностойкостью, подверженных осадкам и динамическим воздействиям.
Рис. 10.3. Пример оклеечной гидроизоляции подземного угла сооружения:
1 – изолируемая конструкция; 2 – подстилающий слой из бетона;
3 – оклеечная гидроизоляция; 4 – выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора;
5 – деревянная пробка; 6 – деревянная рейка; 7 – защитная стенка из кирпича;
8 – армированный слой цементно-песчаного раствора
Устройство оклеечной гидроизоляции
Рулонные материалы предварительно раскатывают за 12-24 часа до оклейки, чтобы материал выровнялся, подготовленное основание огрунтовывают, проклеивают углы и изломы поверхностей (рис. 10.3). На основание под раскатываемое полотнище рулонного материала наносят слой мастики. При использовании изола, фольгоизола и стеклорубероида мастику наносят и на изолируемую поверхность, и на рулонный материал. Гидроизоляцию вертикальных поверхностей осуществляют вручную по захваткам снизу вверх с нахлесткой полотнищ по длине на 150-200 мм и на 100 мм по ширине. Полимерные пленки наклеивают с нахлесткой 30-40 мм на полимерных клеях и 80-100 мм на битумно-полимерных мастиках.
Технологический процесс устройства оклеечной гидроизоляции из наплавляемых рулонных материалов состоит из операций расплавления или разжижения склеивающего слоя мастики, нанесенного на рулонный материал, с немедленной раскаткой, приклейкой и прикаткой рулона.
Оклеечную гидроизоляцию, эксплуатируемую в грунте и в условиях атмосферных воздействий, предохраняют от преждевременного разрушения цементно-песчаной или асфальтовой стяжкой (на горизонтальных поверхностях) и кирпичной кладкой, цементной штукатуркой по сетке, глинистым замком (на вертикальных поверхностях).
Листовая гидроизоляция
Устраивается преимущественно для гидроизоляции конструкций гидротехнических сооружений. Листы стальные или алюминиевые толщиной 2-6 мм монтируются на уголках или швеллерах. Между листами и изолируемой поверхностью оставляется зазор 25-30 мм, который впоследствии заполняют жидким цементным раствором. Саму изоляцию защищают от коррозии 2-3 слоями антикоррозионного покрытия (рис.10.4).
Рис. 10.4. Схема устройства листовой гидроизоляции:
1 – изолируемая конструкция; 2 – цементно-песчаный раствор; 3 – металлический лист; 4 – анкер; 5 – прижимной фланец; 6 – сварка; 7 – антикоррозионная зашита
Гидроизоляцией из пластиковых листов защищают конструкции, эксплуатируемые в агрессивных средах. Прикрепляют листы к защищаемой поверхности на клеях или прижимными планками. Применяются также листы из оцинкованной и нержавеющей стали, а также плиты из железобетона, армоцемента и стеклоцемента, играющие одновременно роль несъемной опалубки и гидроизоляции.