Гидроизоляция :: бетона, фундамента

Гидроизоляция: проникающая, обмазочная, наплавляемая.

Когда вода во вред… (сооружению и здоровью).

Повышенная влажность в жилых помещениях в последние десятилетия - предмет при-стального внимания органов здравоохранения в европейских странах. Традиционно приоритетными в строительстве всегда были проблемы теплозащиты и шумоизоляции. Энергетический кризис 70-х годов в Германии привел к разработке систем теплоизоли-рующих окон как одного из направлений энергосберегающих технологий. Последствием нововведения явилось снижение функций естественной вентиляции и повышение влажности внутри помещений. Высокая влажность в помещениях - причина появления затхлости, размножения колоний грибковой плесени. Опасна, собственно, не сама пле-сень, а миллионы спор, которые населяют воздух и попадают в дыхательные пути и систему кровообращения. Особенно остро реагируют на это дети, пожилые люди, люди с ослабленным иммунитетом и склонные к аллергическим заболеваниям. Это, прежде всего, заболевания дыхательных путей, в том числе и бронхолёгочные, это заболева-ния кожи и опорно-двигательной системы. Повышенная влажность характерна для за-глубленных помещений: цокольных этажей и особенно подвалов.

Агрессивное воздействие воды на сооружения из кирпича и бетона - давно установ-ленный факт, ибо эти материалы имеют капиллярно-пористую структуру. Проникающая в сооружения снизу грунтовая вода содержит примеси солей: хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов. Кристаллизуясь и гидратируясь в порах, соли многократно увеличи-ваются в объеме, что ведет в итоге к деструкции материала несущих элементов, от-слоению штукатурки и краски, способствует деформации отделочных покрытий, короб-лению обоев и т.д.

Грунтовые воды, мигрируя по капиллярам стен, могут вымывать водорастворимые соли из материалов, разрушая к примеру кладочный раствор или кирпичную массу, содер-жащую хлориды и сульфаты уже в исходном сырье. Это приводит к дальнейшему раз-ветвлению капиллярно-пористой сети и преждевременному разрушению конструкций.

Значительное число зданий в России страдают проблемами нулевого цикла, где недос-таток внимания или непрофессионального выбора материалов и технологий приводят к появлению в помещениях повышенной влажности и создает непосредственную угрозу как для здоровья, так и для целостности сооружения.

Вода проникает и сверху, со стороны атмосферных осадков. Это воздействие помимо механических разрушений, связанных с процессами замораживания-размораживания, имеет еще и химические последствия. Строго говоря, дождевая вода - это раствор. Дождевые потоки захватывают из атмосферы большое количество газообразных про-изводственных выбросов, таких как оксиды углерода, серы, азота и фосфора, таких как аммиак, хлор и хлористый водород. Эти газы, растворяясь частично в воде, превраща-ют дождь в кислотный раствор, разрушающе действующий на бетон, мрамор, силикат-ный кирпич и другие материалы. При этом увеличивается количество пор, капилляров и микротрещин, являющихся все новыми очагами агрессии, и степень разрушения мате-риала существенно возрастает. Кроме того, содержание в воздухе кислотных оксидов серы и азота, а также хлористого водорода способно вызвать смещение такого эколо-гического параметра атмосферы как углекислотное равновесие . При этом существен-но повышается содержание в воздухе свободной углекислоты, называемой в таком случае "агрессивной". Агрессивным углекислый газ является по отношению к мине-ральным строительным материалам (извести, мрамору и бетону), превращая нераство-римый кальцит СаСО 3 в водорастворимый гидрокарбонат кальция Са(НСО 3 ) 2 :

 

СаСО 3 + СО 2 + Н 2 О = Са(НСО 3 ) 2

 

В результате под действием дождя идет постепенное вымывание растворимой соли.

Все вышесказанное приводит к необходимости выбора эффективных защитных мер, обеспечивающих долговечность службы и надежность эксплуатации бетонных и кир-пичных сооружений.

Проблема защиты материала от воздействия воды и влаги решается различными спо-собами гидроизоляции и гидрофобизации (водоотталкивания).

Современные способы гидроизоляции

1. Проникающая гидроизоляция

Идея проникающей гидроизоляции (пенетририрования) родилась в Дании в начале 50-х годов, и фирмой VANDEX был получен первый одноименный материал. Впоследствии на базе этой разработки появились в разных странах пенетрирующие системы под на-званиями XYPEX (США, Канада), THORO, PENETRON (США), DRIZORO (Италия) и др. Позже начались российские исследования, в результате которых на рынок вышли ма-териалы АКВАТРОН. КАЛЬМАТРОН, КОРАЛЛ и т.д. Механизм проникающей гидроизоляции цементсодержащих материалов сводится к хи-мической реакции активных реагентов (пенетратов) со свободной известью (гидрокси-дом кальция) и капиллярной водой в бетоне. Результатом данной реакции является об-разование труднорастворимых продуктов, гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, кольматирующих капиллярно-пористую структуру бетона. Однако, связывание ионов кальция ведет к смещению химического равновесия в системе, в результате чего под действием воды идет миграция ионов кальция из цементного камня. Ионы кальция реа-гируют с активными добавками пенетратов, образуя на поверхности бетона высолы карбонатов и гидросиликатов кальция. При этом реально уменьшается необходимая щелочность бетонной смеси, что может вызвать коррозию арматуры.

Указанные моменты приводят к необходимости тщательного подбора как качественно-го, так и количественного состава активных химических добавок в пенетрирующих ма-териалах, что и отличает их по ряду свойств.

Наряду с вышеназванными материалами производства США, Канады, Швейцарии и Италии, представленными и на российском рынке, широкое распространение в Европе и США получил пенетрирующий материал AQUAFIN-IC (Германия). Оптимально подоб-ранный состав активных добавок, дешевая сырьевая база позволили получить эффек-тивный гидроизоляционный материал проникающего действия.

Общим преимуществом пенетрирующих систем является тот факт, что они обеспечи-вают объемную гидроизоляцию бетона. Возможные механические повреждения по-верхности (царапины, сколы и др.) не нарушают гидроизоляционных свойств материала в целом.

Следует отметить, однако, три существенных момента, где применение проникающей гидроизоляции может быть малоэффективно:

• Tсли размер капиллярных трещин превышает 0,3 ,мм;
• Если защищаемая поверхность подвержена действию динамических нагрузок;
• Если поверхность выполнена из кирпича (камня).

В этих условиях гидроизоляция не работает и имеет смысл применять поверхностные гидроизоляционные системы (обмазочные), в том числе и эластичные.

2. Обмазочная гидроизоляция

Появление на отечественном рынке широкого спектра наименований материалов раз-личных фирм-производителей заставляет потребителя реагировать не на рекламу (120% гидроизоляции!), а на гарантию соответствующего комплекса свойств.

При выборе поверхностных гидроизоляционных систем на первый план выдвигаются такие требования как:

• Водонепроницаемость на прижим (бассейны, резервуары);
• Водонепроницаемость на отрыв (подвалы, заглубленные помещения, бассейны и резервуары);
• Паропроницаемость;
• Трещиностойкость при динамических нагрузках;
• Адгезионная прочность;
• Технологичность и простота обработки;
• Долговечность и надежность;
• Возможность обработки влажной поверхности.

Гидроизоляционные обмазочные композиции, например, системы AQUAFIN (Германия) обладают свойствами, позволяющими использовать данные материалы для решения широкого спектра влаго- и водозащитных строительных проблем.

Минеральная обмазочная гидроизоляция представляет собой сухую смесь из специ-ального цемента, кварцевого песка и добавок. При смешивании с водой получается пастообразная масса, которая наносится на защищаемую поверхность жесткой кистью (заглаживание - валиком). После отверждения образуется жесткий гидроизолирующий слой.

Широко применяется для гидроизоляции бетонных, оштукатуренных поверхностей, кир-пичной и каменной кладки, как в наземных, так и в подземных сооружениях, а также в гидросооружениях.

Рис.1. Эластичная гидроизоляция AQUAFIN-2K

Если на поверхности защищаемой конструкции в силу динамических причин возможно появление трещин, то в этом случае необходимо воспользоваться полимер-минеральной эластичной гидроизоляцией Эластификатор на основе олигомерных кау-чуков в сочетании с сухой гидроизолирующей смесью позволяет получить уникальный материал для защиты бетонных сооружений и конструкций разнообразных назначений и форм. Получаемая после смешивания компонентов паста наносится кистью на матово-влажную поверхность, и после отверждения образуется бесшовная, непрерывная, эластичная, перекрывающая трещины гидроизоляция - резинобетон. (рис.1).

Если речь идет о защите подвалов или других помещений с повышенной влажностью, особенно тех подвалов, которые не были своевременно защищены от воды и влаги, необходима предварительная подготовка поверхностей, включающая:

• Удаление органических наслоений (плесень, грибок);
• Преобразование растворимых солей в труднорастворимые (флюатирова-ние);
• В случае кирпичных стен - расчистка и обновление швов, если есть такая необходимость, и выравнивание стен штукатурным составом.

Рис. 2. Схема гидроизоляции: 1, 3 Обмазочная гидроизоляция стен и пола, 2,5 - 3,0 мм, 2-кратное нанесение 2 Санирующая штукатурка 4 Полиэтиленовая пленка, 5 Галтели 6 Стяжка, 7 Эластичный шов 8 Круглый шнур

Затем приступают к гидроизоляционным работам и отделке (штукатурка, плитка, рис.2).

Следует отметить, что при наружных гидроизоляционных работах (фундаменты, экс-плуатируемая кровля - открытые балконы и террасы) используется только эластичный материал, поскольку действие знакопеременных температур (зима - лето) ведет к по-вышенной опасности деформации материала.

К обмазочным гидроизоляционным материалам относятся и высокоэластичные поли-мерно-битумные материалы, которые используются в основном для гидроизоляции подземной части сооружений.

3. Горизонтальная отсечная гидроизоляция

Обеспечение долговечной защиты строений от капиллярной влаги осуществляется пу-тем устройства отсечной внутристенной гидроизоляции, выполняемой иньектированием специальных жидкостей через буровые отверстия. Иньектируемые системы перекры-вают капиллярно-пористую структуру строительного материала, затрудняя доступ в стены грунтовой воды, что особенно актуально для засоленных глинистых грунтов. Вы-бор иъекционных составов определяется природой и свойствами защищаемых мате-риалов. Кирпичные (каменные) кладки, бетонные блоки предполагают использование кремнийорганических силоксановых композиций, гидрофобизующих стенки капилляров и пор за счет образования на их стенках тончайших водооталкивающих пленок. Мате-риалы на основе извести целесообразно обрабатывать щелочными силикатными рас-творами. Жидкое калиевое стекло реагирует с известью, образуя труднорастворимые продукты, закупоривающие поры. Технология отсечной гидроизоляции позволяет про-изводить осушение любых кладок, в том числе и старинных при осуществлении ре-монтных и реставрационных работ зданий, представляющих историческую и культур-ную ценность.

Гидрофобизация поверхности

Cерьезной строительной проблемой является защита фасадов от атмосферных воз-действий и в частности кирпичных фасадов. Наличие в кирпиче водорастворимых со-лей (главным образом, хлоридов и сульфатов), проникновение в тело кирпича солей из кладочного раствора, ведет к преждевременному старению и разрушению материала. Особенно опасны водорастворимые сульфаты натрия, обладающие повышенной гид-рофильностью и образующие под действием воды десятиводные кристаллогидраты. Этот процесс интенсивно протекает в условиях применения облицовочного кирпича в силу его специфической структуры. Соли вымываются дождями, освобождая поры, куда немедленно попадает вода. В условиях периодического замерзания - оттаивания рас-тут объем и количество пор, что приводит в итоге к растрескиванию и крошению кир-пичной массы. Поэтому кирпичный фасад остро нуждается в очистке от солей и после-дующей гидрофобизации. Это может быть: флюатирование - преобразование водорас-творимых солей в труднорастворимые образования, закрывающие поверхностные по-ры, и последующее оштукатуривание легкими паропроницаемыми, гидрофобными сис-темами, сохраняющими фасад. Может быть использован метод тщательной очистки от солей с последующей гидрофобизацией. Поверхностная гидрофобизация предполагает окраску кирпича силикатными красками или пропитку кремнийорганическими составами.

В заключение следует отметить, что как отдельные защитные мероприятия, так и ком-плексы мер по гидроизоляции и гидрофобизации сооружений продлевают им жизнь и сохраняют наше здоровье.

Яковлева М.Я., эксперт, канд.хим.наук