925

Другой разновидностью монтируемой гидроизоляции являются полимерные профилированные мембраны, изготовленные из полиэтилена высокой прочности и плотности, выпускаемые в виде рулонов шириной 207 см, что позволяет в короткий срок изолировать большие площади. Мембраны состоят из полотна с округлыми шипами размером 8 мм и фильтрующего геотекстиля. Геотекстиль предохраняет систему от заиливания частицами почвы, а округлые шипы образуют водосточные каналы, по которым отфильтрованная вода отправляется в дренажную систему (рис. 2.52).

При наружной гидроизоляции подземных частей здания и фундаментов для устранения скапливания воды в нижней части сооружения целесообразно полимерную мембрану заводить под основание фундамента и совмещать ее с дренажной системой (рис.2.52, а), что предотвращает просадку здания, а также служит защитой подошвы фундамента от капиллярного подсоса влаги.

Листы мембраны сопрягают друг с другом внахлестку «кнопочным» соединением в полотнища любого размера и крепят к изолируемой поверхности пристрелкой дюбелями выше уровня грунтовых вод. При изоляции особо сложных поверхностей соединительные швы мембраны проклеивают специальными самоклеящими пленками (рис.2.52, б)

Рис.2.52. Гидроизоляция подвала от напора грунтовых вод (а)

иполимерная мембрана (б):

1–гидроизоляция из битуминозных рулонных материалов; 2, 4 – полимерная профилированная мембрана; 3 – бетонный подстилающий слой; 5 – защитный профиль; 6 – противокапиллярный гидроизолирующий слой; 7 – монолитная железобетонная фундаментная плита; 8 – цементная штукатурка; 9 – отмостка; 10 – обратная засыпка дренирующим грунтом

Полимерные мембраны используют также для защиты внутренней поверхности стен и пола подвала от увлажнения, что особенно важно при осушении наружных стен подвалов. В этих случаях мембраны прикрепляют к поверхности стен на 500 мм выше уровня грунтовых вод и укладывают на существующую конструкцию пола. После этого осуществляют оштукатуривание стены цементно-песчаным раствором М100 и защищают горизон-

201

тальную мембрану слоем бетона класса В7,5, поверх которого устраивают цементный пол (рис.2.53).

Рис.2.53. Гидроизоляция стен и пола подвала с использованием полимерных мембран:

1 – существующая бетонная плита; 2 – полимерная мембрана; 3 – бетон класса В 7,5; 4 – раствор цементно-песчаный М100; 5 – герметизирующая лента; 6 – полимерная мембрана; 7 – защитный профиль; 8 – крепежный элемент; 9 – существующая стена; 10 – дренажная труба

При устройстве горизонтальной и вертикальной гидроизоляции мембраны устанавливают кнопочной стороной к поверхности стены и существующего пола, образуя воздушный зазор, по которому вода отводится в дренаж. Это позволяет защитить гидроизоляцию от напора воды внизу, избежать возможных деформаций основания и тем самым увеличить общий срок службы конструкции.

Простота устройства гидроизоляции из изоляционных полимерных мембран, высокая их надежность, исключение из гидроизоляционного процесса операций по приготовлению и использованию горячих или холодных мастик и отсутствие необходимости плотного соединения их с обрабатываемой поверхностью делают этот вид гидроизоляции наиболее высокопроизводительным и эффективным. Свойства гидроизоляции не изменяются во времени и срок их эксплуатации не ограничен. Их возможно укладывать в любое время года и практически при любых погодных условиях.

В настоящее время находит применение бесшовная гидроизоляция, изготовленная из модифицированной двухкомпонентной битумнополимерной эмульсии на основе «жидкой резины», которая может применяться в замкнутых пространствах без средств защиты органов дыхания и устройства принудительной вентиляции. Материал имеет высокую эластичность и адгезию к бетонным и металлическим поверхностям. Он наносится методом быстрого распыления, кистью или валиком и сразу приобретает свойства монолитного толстослойного эластичного покрытия, образуя бесшовную прочную гидроизоляционную мембрану (рис.2.54). Мембраны могут наносится на влажное основание.

202

Рис.2.54. Общий вид «жидкой резины» и нанесение ее с помощью краскопульта

Гидроизоляция подвалов непосредственно связана с их теплозащитой, так как ликвидация возможности влагопереноса в стенах и фундаментах на 20% снижает теплообмен помещений с внешней средой. Нередки случаи, когда выполнена гидроизоляция стен подвала, а в подвале все равно сыро. Виновником этого является конденсат, выпадающий на «холодной» стене из влажного воздуха. Для нейтрализации этого явления, помимо устройства надежной гидроизоляции, необходимо утеплять стены подвалов извне, а внутри устраивать вентиляцию (рис.2 55).

Рис.2.55. Утепление стен подвала жестким утеплителем снаружи:

1 - стена подвала; 2 - жесткий утеплитель; 3 - гидроизоляционная мембрана; 4 - точечная приклейка плит утеплителя; 5 - крепежный элемент; 6 - защитный фартук из оцинкованной стали; 7 - отмостка;

8- бортик из цементно-песчаного раствора

Вкачестве утеплителя целесообразно применять плитный экструзионный пенополистирол с замкнутой ячеистой структурой и низкой водонепроницаемостью (0,2%), который точечно крепится к наружной поверхности стен подвала (рис.2.55).

203

Хорошим средством ликвидации сырости на внутренних поверхностях стен подвала является устройство осушающей вентиляции /61/, которая представляет собой совокупность кирпичной перегородки толщиной 120 мм, выполняемой рядом со стеной подвала на расстоянии 50 мм, и пробитого в стене подвала вентиляционного отверстия (рис.2.56). Для организации воздухотока в нижней части перегородки оставляют отверстия площадью 1/500 площади подвального помещения.

Рис.2.56. Устройство осушающей вентиляции стен подвала:

1 – осушающая стена подвала; 2 – вентиляционный канал в стене; 3 – вентиляционная решетка; 4 – кирпичная перегородка; 5 – воздушная щель

Проведение комплексных мероприятий по гидро- и теплоизоляции ограждающих конструкций позволяет создать здоровый климат в подвальных помещениях и увеличить физический срок службы зданий в целом.

2.6. Усиление кирпичных стен, простенков и колонн

При эксплуатации зданий в стенах возникают различные дефекты, вызываемые неравномерной осадкой зданий, атмосферными воздействиями, вибрацией, нарушениями правил эксплуатации и другими факторами. При этом в стенах возникают трещины, они отклоняются от вертикали, происходит снижение прочности. Для определения причин и фиксации процесса образования и увеличения трещин на них наклеивают бумажные или гипсовые маяки с указанием даты крепления. Если в течение месяца маяки остаются целыми, значит процесс трещинообразования закончился и можно приступать к ликвидации трещин.

С целью дальнейшей эксплуатации стен необходимо выявить и устранить причины возникновения дефектов стен зданий, а затем приступить к их усилению.

Основные причины трещинообразования в кирпичных стенах приведены на рис.2.57.

204

Рис.2.57. Причины трещинообразования в кирпичных стенах:

а – большая разница толщины слабого грунта; б, в - наличие линз слабых грунтов под средней частью здания; г – жесткие включения значительных размеров; д – просадка части здания, примыкающего к новому более высокому строению; е – осадка грунтов при осушении корнями деревьев в сильную засуху; 1 – грунты слабые; 2 – то же, прочные; 3 – крупный валун;

4 - корни дерева

Усиление кирпичных стен. Усилению кирпичных конструкций (стен, колонн и простенков) посвящены работы Г.М. Бадьина и Н.В. Таничева /3/, А.И. Бедова /6/, И.С. Гучкина 25/, Мальганова /45/, Миловидова /51/, В.К. Соколова /79/, В.Н. Строкинова /83/ и др.

Работы должны выполняться согласно «Рекомендаций по усилению каменных конструкций зданий и сооружений» разработанных ЦНИИСК им. Кучеренко /67/.

К основным методам усиления кирпичных стен относится:

-заделка трещин на лицевых поверхностях стен;

-установка металлических поясов;

-установка разгрузочных балок;

-перекладка отдельных участков стен;

-повышение их несущей способности с помощью армированных и железобетонных обойм;

-обеспечение пространственной жесткости и устойчивости и др.

При небольших стабилизирующихся трещинах их заделку произво-

дят цементно-песчаным раствором с добавлением 30 % известкового теста /20/. При значительном ослаблении стен осуществляют цементацию кладки цементно -_полимерным или расширяющимся раствором. Для этого производят бурение отверстий в кладке под углом 30-45о на глубину 0,9 толщины кладки, в которые вставляют инъекторы из обрезков труб диаметром 25-32 мм с резьбой или резиновым уплотнением, через которые нагнетают раствор (рис.2.58).

205

Рис.2.58. Схема усиления кирпичной кладки полимерцементным или расширяющимся раствором:

1- трещина в кладке; 2 – инъекционные шпуры; 3 – инъекционные патрубки; 4 – полимерцементный или расширяющийся раствор;

5 – трещина, заполненная раствором

Перед заполнением раствором трещину тщательно очищают от пыли и грязи и обильно смачивают водой. Качество работ повысится, если раствор нагнетать в трещины под давлением до 0,15 МПа.

В том случае, когда трещины в стене сквозные, то осуществляют перекладку стен с двух сторон по фронту на глубину в 1/2 кирпича с обязательным устройством перевязки в один кирпич через каждые четыре ряда кладки, а в длинных и широких трещинах устраивают замок с якорем из прокатного профиля /61/, который укрепляют анкерными болтами

(рис.2.59).

.

Рис.2.59. Заделка трещин кирпичными вставками в простой замок (а), с якорем (б) и установкой двусторонних металлических накладок (в):

1 - усиливаемая стена, широкая трещина более 10 мм; 3 - кирпичный замок; 4 - граница разборки разрушенной кладки; 5 - якорь из прокатного металла; 6 - анкерные связи (болты); 7 - полости, заполненные цементнопесчаным раствором; для (в) 1 - усиливаемая стена; 2 - трещина в стене шириной до 10 мм; 3 - накладка из полосовой стали; 4 - стяжные болты; 5 - отверстия в стене для болтов, заделываемые после установки болтов цементно-песчаным раствором

206

При значительном количестве трещин более 40 мм и когда заделка их не восстанавливает несущую способность стены, заменяют кладку вдоль трещин на всю толщину стены, строго соблюдая перевязку швов /82/. При этом кладку в местах трещин разбирают без предварительного крепления, если на стену не передается горизонтальная нагрузка или трещины расположены друг от друга на расстоянии не менее 3 м.

В местах образования сквозных трещин для их стабилизации с двух сторон стены устанавливают стальные накладки /83/ из полосовой стали 50 х 10 мм с креплением их болтами с обеих сторон стены (рис.2.60, а).

Аналогично поступают при появлении сквозных трещин в углах здания (рис.2.60, б) и в местах пересечения наружных и внутренних стен

(рис.2.60, в).

Рис.2.60. Способы усиления кирпичных стен:

а) установкой стальных связей на болтах; б) в углу здания; в – то же в местах сопряжений наружных и внутренних стен: 1- двусторонняя металлическая накладка из полосовой стали; 2 – круглая сталь диаметром 20-24 мм; 3 – то же, с нарезкой на двух концах

При сильном разрушении кирпичных стен для усиления кирпичной кладки применяют односторонние или двухсторонние железобетонные стенки усиления (2.61). При устройстве односторонних стенок в усиливаемые стены забиваются или устанавливаются на растворе в высверленные скважины анкеры, к которым привариваются арматурные сетки диаметром 8-10 мм с размером ячейки 150 х 150 мм (рис.2.61, а).

При двухстороннем устройстве железобетонных стенок в усиливаемой стене высверливают сквозные отверстия, в которые устанавливают металлические тяжи с шайбами, к которым приваривают такие же арматур-

207

ные сетки, что и при устройстве односторонних стенок. Толщина стенок усиления достигает 100-150 мм (2.61, б).

Рис.2.61. Усиление кирпичной стены односторонней (а) или двухсторонней (б) набетонкой:

а) – односторонней набетонкой: 1 – усиливаемая стена; 2 – плиты перекрытия; 3 – набетонка; 4 – штыри диаметром 8-10 мм; 5 – арматурная сетка диаметром 6-8 мм; б) – двухсторонней набетонкой: 1 – усиливаемая стена; 2 – железобетонные стенки усиления, связанные тяжами с усиливаемой стеной; 3 – арматурные сетки, приваренные к шайбам тяжей; 4 – тяжи с шайбами, пропущенные через просверленные отверстия в стене; 5

– отверстия, просверленные в стене для пропуска тяжей; 6 – поверхность стены, подготовленная к бетонированию (зачистка, насечка, промывка)

Когда на фасадах здания имеется множество трещин, для их устране-

ния прибегают к обеспечению пространственной жесткости несущей ко-

робки зданий с помощью устройства обвязочных поясов /35, 61, 82, 98 и др./. Установку металлических поясов производят также при отклонении стен от вертикали в результате неравномерных осадок (рис.2.62).

В качестве металлических поясов используют сталь круглого или квадратного сечения диаметром 20-40 мм, которую устанавливают под перекрытием каждого этажа. Одни концы металлических поясов приваривают к обрезкам уголков, которые устанавливают по углам здания, а вторые - закрепляют в стяжных муфтах (талреп).

Для случаев обеспечения пространственной жесткости натяжение металлических поясов начинают одновременно по всем этажам, чтобы избежать неравномерной передачи нагрузки. Когда же требуется восстановить вертикальность стены, то натяжения металлических поясов начинают с нижнего этажа.

208

Рис. 2.62. Обеспечение пространственной жесткости остова здания:

1 – тяжи; 2 – муфта натяжения; 3 – металлическая прокладка; 4 – швеллер № 16-20; 5 – уголок 150х150 мм; 6 - сварной шов; 7 - наружная стена

Заданная величина натяжного усилия обеспечивается специальными динамометрическими ключами в натяжных муфтах.

Усиление простенков. Варианты усиления кирпичных простенков приведены в работах А.И. Бедова /6/, А.А. Калинина /35/, А.И. Мальганова

/45/ и др.

Усиление кирпичных простенков может быть осуществлено за счет:

-увеличения их сечения;

-перекладки;

-устройства металлических каркасов;

-железобетонных и штукатурных армированных обойм;

-установкой гибких или жестких сердечников.

Варианты усиления кирпичных простенков приведены на рис. 2.63.

Рис.2.63. Усиление простенков несущих стен:

а, б) – железобетонной обоймой; в) – обоймой из прокатного металла; г) – железобетонным сердечником; д) – то же, металлическим; 1 – кирпичный простенок; 2 – арматура; 3 – бетон; 4 – поперечная стальная связь; 5 – стальной уголок; 6 – стальная планка; 7 – арматурный каркас; 8 – стальной сердечник

209

Перед усилением простенков необходимо провести их разгрузку и удалить заполнение оконных проемов.

Железобетонные обоймы (рис.2.63, а) выполняют из монолитного бетона в специальной опалубке, в которую перед бетонированием устанавливается арматурный каркас. Опалубку железобетонной обоймы наращивают снизу вверх в процессе бетонировании. Толщина железобетонной обоймы составляет 100-200 мм. Для устройства железобетонных обойм возможно использовать метод торкретирования, при котором опалубка не требуется. Железобетонная обойма увеличивает несущую способность простенков в 2-3 раза.

Когда ширина простенка превышает его толщину более 2-х раз, то в середине простенка устанавливают поперечную стальную связь из арматурной стали (рис.2.63, б).

При усилении простенков металлическими каркасами (рис.2.63, в) необходимо по углам простенков на всю высоту установить и плотно подогнать стойки из уголковой стали, которые через 300-500 мм по высоте соединяют стальными планками на сварке. Металлические каркасы можно втапливать в простенки заподлицо, для чего перед их установкой следует срубить углы простенков, а приварку соединительных полос производить к стойкам внахлестку. После установки металлических каркасов щели между элементами каркаса и простенками тщательно зачеканивают расширяющимся раствором. Затем простенки обтягивают проволочной металлической сеткой и оштукатуривают цементно-песчаным раствором. При ширине простенка к его толщине ≥ 1,5 в середине простенка устанавливают стяжные болты в каждом ряду полосовой стали.

Втех случаях, когда усиление кирпичной кладки с помощью установки металлических каркасов не дает существенного повышения ее несущей способности, рекомендуется выполнять одновременно инъекцию цементным раствором под давлением до 0,6 МПа имеющихся трещин в каменной кладке. При устройстве комбинированного усиления сначала устанавливают металлическую обойму, затем производят инъецирование раствора в кладку. Совместное усиление каменной кладки стальными обоймами с одновременным инъецированием трещин позволяет значительно повысить ее несущую способность /40,63/. Инъекционные растворы должны обладать малым водоотделением, незначительной усадкой, высокой морозостойкостью, необходимой вязкостью, прочностью на сжатие и достаточным сцепление. Прочность инъекционного раствора на сжатие должна составлять 15-25 МПа.

Втех случаях, когда ширина простенка незначительна, то усиление их производится установкой гибких или жестких сердечников, которые устанавливают в пробитые с внутренней стороны простенков вертикальные штрабы с последующей заделкой последних мелкозернистым бетоном (рис.2.63, г,д).

210