Современные материалы для гидроизоляции мостов

Механические воздействия происходят при движении автотранспорта по проезжей части моста за счет обусловленных колебаниями температур линейных деформаций и прогиба под собственным весом. Это означает, что используемые для гидроизоляции мембраны должны быть устойчивы к динамической нагрузке, которая может достигать значительных величин. �спользуемая в настоящее время наплавляемая битумно-полимерная мембрана устойчива к нагрузке до 10 МН/кв. м, что при нагрузке на ось автомобиля до 12 т не вызывает никаких нареканий. Термические воздействия можно разделить на кратковременные, суточные и годовые. При кратковременном воздействии (например, в случае града летом) колебания температур достигают 15 °С, суточные колебания температур (день — ночь) составляют около 20 °С и годовые (зима — лето) — до 80 °С. Химическое воздействие обнаруживается в первую очередь при использовании соли, насыпаемой на дороги в качестве средства борьбы с обледенением. Сюда можно отнести и воздействие смазочных масел. Методы гидроизоляции мостов В Западной Европе до второй мировой войны для гидроизоляции мостов использовали природный асфальт в комбинации со свинцовой фольгой и защитным слоем из бетона толщиной в 2 см. С 50-х гг. начали применяться гидроизоляционные битумные материалы на базе окисленного битума, которые укладывали в два слоя. При этом в качестве верхнего слоя стали применять материалы, ламинированные алюминиевой или стальной фольгой. Защитный слой приготовляли из бетона толщиной 4 см, однако он был нестоек к солям и в 60-е гг. был вытеснен асфальтом. С началом производства битумно-полимерных мембран, с конца 70-х гг., стала применяться и система с однослойной гидроизоляцией. В Западной Европе имеются многочисленные нормативные документы, описывающие технологию гидроизоляции мостов, например, в Германии — ZTV-BEL-B, ZTV-BEL-ST; в Австрии — RVS 15.361 и т. д. В России вплоть до 90-х гг. отсутствовали качественные материалы и мостостроители были вынуждены руководствоваться ВСН 32-81, который уже не отражал современных требований к гидроизоляционным материалам. Для получения надежной гидроизоляции необходимо соблюдать ряд правил: • используемые материалы должны иметь основу из полиэстера с развесом 190—250 г/кв. м и минимальную толщину 5 мм (при однослойной гидроизоляции); • основание должно быть однородным, не иметь неровностей более 1,5 мм; • прочность бетона должна составлять не менее 1,5 Н/кв. мм; • перед укладкой гидроизоляции бетон должен быть выдержан не менее 21 дня; • поверхность бетона должна быть тщательно очищена с помощью распыления воды под давлением (до 300 атм.) или с помощью сжатого воздуха; • для обеспечения хорошей адгезии наносится грунтовка, предпочтительно на базе эпоксидных смол, что обеспечивает паронепроницаемость; • в случае значительной неоднородности поверхности необходимо осуществлять ее выравнивание с помощью составов на базе эпоксидных смол; • укладка материала производится с помощью его подплавления пламенем газовых горелок; • перед нанесением защитного слоя необходим контроль адгезии материала к основанию; • непроклеенные зоны или пузыри устраняют; • укладку и уплотнение асфальтобетона проводят с помощью гуммированных катков. После пуска завода «�зофлекс» уже в 1995 г. на рынке появился высококачественный гидроизоляционный материал «�зопласт ЭМП-5,5». Этот материал производится на полиэфирной основе с развесом 190 г/кв. м и с применением битума, модифицированного АПП (атактическим полипропиленом). Высокая теплостойкость, хорошая морозостойкость, устойчивость к старению, технологичность — все эти качества получили заслуженное одобрение специалистов в области гидроизоляции. Однако специалисты завода не стали останавливаться на достигнутом и в 1996 г. совместно с СоюзДорН�� разработали и впервые поставили на производство отечественный специализированный материал для гидроизоляции мостов с торговой маркой «Мостопласт», технические показатели которого остаются непревзойденными. «Мостопласт» предназначен для устройства гидроизоляции железобетонной плиты проезжей части и защитно-сцепляющего слоя на стальной ортотропной плите проезжей части мостовых сооружений, а также для гидроизоляции других сооружений. «Мостопласт» может быть применен в районах строительства с температурой наиболее холодных суток ниже —40 °С. Высокое качество «Мостопласта» было отмечено мостостроителями в выступлениях на научно-практической конференции в г. Великий Новгород. О его популярности говорит постоянно растущий спрос на этот материал и география его сбыта — от Санкт-Петербурга до Владивостока, от Мурманска до Сочи. Почему «Мостопласт» выгодно отличается от других гидроизоляционных материалов? При его производстве используются сырье и компоненты исключительно высокого и стабильного качества, такие как: • битум ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез»; • в качестве основы — полиэфирный нетканый материал Spunbond с развесом 250 г/кв. м (!); • в качестве модификатора битума — полиолефины типа «Вестопласт» фирмы «Хюльс». Основа позволяет достичь высоких нагрузок при растяжении до разрыва (1 000 Н/5 см) и относительного удлинения при разрыве до 45%. «Вестопласт» — продукт целенаправленного производства. Процесс его полимеризации является управляемым, что позволяет получить полимер с конкретно заданными свойствами. �спользование таких полимеров в качестве модификатора битума позволяет получить высокую температуру размягчения битумно-полимерной массы (>150 °С), теплостойкость выше 130 °С, что в свою очередь позволяет вести укладку горячего асфальта непосредственно на гидроизоляцию, выполненную из «Мостопласта». Высокий показатель гибкости при отрицательной температуре на брусе R 10 мм (не выше –25 °С) и хрупкости битумно-полимерного вяжущего (не выше –32 °С) позволяют применять его в районах с суровым резко континентальным климатом. «Мостопласт» имеет высокие показатели по стойкости к статическому продавливанию и абсолютную водонепроницаемость. Преимущества АПП-модифицированных гидроизоляционных материалов В настоящее время на отечественном рынке гидроизоляции помимо надежно зарекомендовавших себя в качестве гидроизоляции мостов АПП-модифицированных материалов завода «�зофлекс» стали появляться и СБС-модифицированные материалы. В связи с тем что мосты относятся к сооружениям, проектируемым на длительные сроки эксплуатации, важным вопросом является долговечность гидроизоляции, которая непосредственно влияет на долговечность и самого сооружения. В связи с этим по заданию ООО «Организатор» (дирекция по реконструкции МКАД) в ЦН�� Промзданий были проведены сравнительные ускоренные испытания на долговечность ряда материалов, используемых для гидроизоляции мостов. Результаты испытаний показали потенциальный срок службы материалов на СБС-битуме — 18—22,5 года, «�зопласт ЭМП-5,5» — 60 лет, «Мостопласт» — более 100 лет. Одним из свойств, определяющих выбор материалов для гидроизоляции мостов, является показатель их адгезии к бетону. � в этом случае материалы, модифицированные АПП («�зопласт ЭМП-5,5») или АПАО («Мостопласт») имеют преимущество: 5,1 кгс/кв. см и 5,5 соответственно, тогда как для СБС-материалов этот показатель лежит в пределах 2,4—3,8 кгс/кв. см. Одним из существенных недостатков материалов, модифицированных СБС, является их более низкая по сравнению с АПП-материалами теплостойкость. Это требует устройства дополнительной защитной стяжки, т. к. укладывать горячий асфальтобетон непосредственно на гидроизоляцию из СБС-материалов невозможно. Повышенная мягкость СБС-материалов не дает возможности передвижения по гидроизоляции техники, что также сильно усложняет работы. Поскольку устройство защитной стяжки выполняется с использованием стальной арматуры, имеется повышенный риск повреждения гидроизоляционного ковра. Кроме того, вода, просачивающаяся сквозь асфальтобетон, вызывает коррозию арматуры, а при заморозках зимой приводит к растрескиванию стяжки, в результате чего теряется сцепление ее с гидроизоляционным слоем. Нужно заметить, что мостостроители в Западной Европе уже давно не используют защитную стяжку, а укладывают асфальтобетон непосредственно на одно- или двухслойную гидроизоляцию. Причина, по которой защитный слой из бетона применяется до сих пор в отечественной практике, вполне ясна: эта технология была ориентирована на применение старых гидроизоляционных материалов с низкой теплостойкостью, которые не допускали прямой укладки асфальтобетона на гидроизоляционный слой. Некоторые примеры использования матери-алов «�зопласт ЭМП-5,5» и «Мостопласт» Наиболее крупными потребителями материалов для гидроизоляции мостов являются Москва и Санкт-Петербург. В Москве материал «�зопласт ЭМП-5,5» широко используется для: • гидроизоляции путепроводов на МКАД (95 км, 21 км, 16 км, 77 км, 8 км, 33 км); • гидроизоляционных работ в «ГУМе»; • гидроизоляции транспортных развязок (Кутузовская развязка, развязка на пересечении Ленинского пр. и пр. Вернадского); • гидроизоляции авто- и ж/д тоннелей под Ленинским пр. и пр. Вавилова; • гидроизоляции подземных переходов (пр. Мира, ул. Земляной Вал, пл. Рижского вокзала, ул. Наметкина, Щелковское шоссе); • гидроизоляции транспортных тоннелей (от ул. Бочкова до ул. Эйзенштейна, ул. Бориса Галушкина). В Санкт-Петербурге «Мостопласт» был использован для гидроизоляции следующих объектов: мост Александра Невского, Дворцовый мост, Ушаковский мост, Шлиссельбургский мост, Б. Конюшенный мост, Каменноостровский мост, мост Строителей, мост Красного Курсанта, Поцелуев мост, Тосненская развязка, путепровод на наб. Обуховской Обороны. «Мостопласт» использовался также для гидроизоляции мостов в Новгороде Великом, Чите, �ркутске, Уральском регионе, Краснодарском крае, Красноярске, Хабаровске и других городах Российской Федерации. �менно такой большой список объектов, на которых использовался данный материал, позволяет сделать выводы, что гидроизоляционные материалы на базе АПП/АПАО-полимербитума отличаются оптимальными для мостостроения характеристиками: повышенной теплостойкостью, высокой адгезией к бетону и металлу, долговечностью, простотой в укладке. Гидроизоляционные материалы на базе СБС-битума ввиду меньшей теплостойкости требуют обязательного устройства защитной стяжки, что приводит к удорожанию работ и снижению надежности конструкции в целом, отличаются более низкими показателями адгезии и меньшим сроком эксплуатации.