Современные гидроизоляционные материалы и технологии для защиты подземных конструкций, объектов и сооружений (заочный круглый стол)
Участники Круглого стола
Михаил Керимжанович Кудобаев,
руководитель группы гидроизоляционных работ ООО «ГЕОИЗОЛ»
Санкт-Петербург, тел.: +7 (812) 337-5313, 318-5235,
факс +7 (812) 337-5310
Александр Алексеевич Локочинский, к. т. н.,
технический менеджер ООО «Сен-Гобен Строительная Продукция Рус»
Санкт-Петербург, тел. + 7 (812) 332-5660 (доб. 203, 205)
Николай Владимирович МИХАЙЛОВ,
инженер по применению ООО «ТеМа»
Москва, тел.+7 (495) 544-1845,
1. Какие материалы и технологии наиболее эффективны для восстановления гидроизоляции, поврежденной в процессе эксплуатации бетонных ограждающих конструкций, требующих защиты от капиллярного и порового подпора воды?
М. К. Кудобаев:
— Под капиллярным и поровым подпором воды часто имеют в виду локальные разуплотнения бетона, а также фильтрацию по арматурному каркасу. Герметизацию данных дефектов целесообразно выполнять путем комплекса работ, включающего остановку водопритока (методом инъектирования полимерных смол или применения быстросхватывающихся цементных составов) и ремонт бетона с применением безусадочных ремонтных составов на цементной основе.
Фильтрация воды через тело бетона очень редко встречается в практике строительства и возникает только в том случае, если марка бетона по водонепроницаемости не соответствует передаваемому на конструкцию давлению воды. В этом случае возможно применение материалов проникающего действия (пенетратов), что позволит повысить марку бетона по водонепроницаемости.
А. А. Локочинский:
— Компания ООО «Сен-Гобен Строительная Продукция Рус» придерживается комплексного подхода в решении задач по восстановлению гидроизоляции как на исторических, так и более поздних зданиях с поврежденной изоляцией в ходе эксплуатации. В зависимости от результатов обследования объекта компания предлагает архитекторам, проектировщикам и строителям технологии и системы материалов для восстановления изоляции эксплуатируемых бетонных ограждающих конструкций и старых стен, которые позволяют обеспечить надежное, эффективное и долговременное восстановление конструкций. Они также с успехом могут быть использованы и в новом строительстве. В ситуациях с небольшими нагрузками от влажной почвы и невысокой концентрацией солей наиболее экономное решение достигается изоляцией шва между фундаментной стеной и плитой при помощи шпаклевки weber.tec 933, эластичного мелкодисперсного изолирующего раствора weber.tec 824 с последующим нанесением на поверхность стены системы ремонтных штукатурок weber.san 950 и 952.
Возможности и преимущества ситуации с небольшими нагрузками:
- наиболее экономное решение;
- простота работ и небольшой расход материалов;
- обеспечение сухой поверхности стены;
- высокая степень поглощения и накопления солей, приносимых с грунтовой водой.
Ситуация с нагрузками от воздействия накапливающейся воды и воды под давлением в сочетании с воздействием вредных солей потребует:
- внутренней изоляции стен, частичного или по всей поверхности нанесения шпаклевки weber.tec 933 и эластичного мелкодисперсного изолирующего раствора weber.tec 824;
- горизонтальной изоляции с помощью мелкодисперсной эмульсии weber.tec 940 при предварительном заполнении стеновых пустот в зоне инъекции цементным материалом weber.tec 942;
- последующего нанесения системы ремонтных штукатурок weber.san 950, 952 и 953 на поверхность стены.
Этот вариант изоляции от воздействия более высокой влажностной нагрузки обес-печит:
- сухую поверхность стены;
- возможность использования подвалов под различные цели;
- высокую степень поглощения и накоп-ления солей.
При более тяжелых ситуациях от воздействия нагрузок накапливающейся воды и воды под давлением в сочетании с воздействием вредных солей ремонт потребует:
- внешней изоляции сооружения по вскрышному оштукатуренному фундаменту при помощи толстослойного обмазочного полимерно-битумного покрытия weber.tec 915 или weber.tec Supeflex 10 (100S) в сочетании с дренажем и теплоизоляцией;
- горизонтальной отсечной изоляции от воздействия капиллярных вод с помощью мелкодисперсной эмульсии weber.tec 940 и предварительного заполнения стеновых пустот в зоне инъекции материалом weber.tec 942;
- изоляции шва между фундаментной стеной и фундаментной плитой с помощью изолирующей шпаклевки weber.tec 933 и эластичного мелкодисперсного изолирующего раствора weber.tec 824;
- нанесения системы ремонтных штукатурок weber.san 950, 952 и 953 на поверхность стены.
Реализация последней сложной ситуации с затратной схемой обеспечит:
- создание сухого микроклимата под административно-жилое помещение;
- предотвращение переноса солей с внешней стороны стены подвала во внутреннюю;
- долговечное осушение стены.
Таким образом, рассматривая реальную ситуацию реконструкции и ремонта здания, можно решать технические задачи гидроизоляции различной сложности, применяя конкретные технологии и материалы для выполнения строительных работ.
Без комплексного подхода проблему не решить.
2. Каковы критерии выбора материалов для гидрозащиты строящихся подземных конструкций и сооружений (фундаментов, паркингов, подвальных помещений и т. п.)?
М. К. Кудобаев:
— Наиболее надежным вариантом гидроизоляции заглубленных и подземных сооружений является выполнение наружной гидроизоляции со стороны напора воды. Однако выполнение наружной гидроизоляции по всему контуру сооружения, как правило, трудновыполнимо.
Как показывает опыт, выполнение гидроизоляции от напорной воды с применением мембранных материалов (ПВХ, полиэтилен, рулонные на основе битума, бентонитовые маты и пр.) не обеспечивает желаемого результата. Основными причинами выхода из строя таких материалов являются ошибки, допускаемые при стыковке рулонных материалов, и нарушение сплошности гидроизоляционной мембраны при выполнении последующих работ (армирование, бетонирование, обратная засыпка). Также указанная группа материалов не применима на свайных основаниях в виду трудности выполнения качественной герметизации в местах заделки свай. Рулонные битумно-полимерные материалы, в отличие от обмазочных цементных, требуют нанесения по сухим бетонным поверхностям (влажностью не более 4%), что практически трудно осуществить в условиях подземного строительства. Из-за отсутствия сцепления мембраны с бетоном конструкции при локальном ее повреждении вода распространяется по контакту «бетон-мембрана» и гидроизоляция выходит из строя. Существуют мероприятия по созданию ремонтопригодной мембранной гидроизоляции, но они очень многодельны и затратны.
В свою очередь применение материалов жидкого нанесения позволяет обеспечить надежное сцепление с бетоном конструкции, и локальное повреждение гидроизоляции не выводит из строя всю систему, но выполнить их нанесение по всему контуру сооружения не представляется возможным (под фундаментные плиты и ростверки).
Учитывая вышесказанное, наиболее рациональным техническим решением по устройству гидроизоляции заглубленных и подземных монолитных ж/б сооружений является применение бетонов с повышенной маркой по водонепроницаемости и выполнение направленной герметизации строительных швов и технологических отверстий. Для достижения водонепроницаемости конструкции, помимо применения бетонов с повышенной маркой по водонепроницаемости, должны соблюдаться следующие условия:
- соблюдение защитных слоев ж/б конструкций;
- применение качественных бетонных смесей и их правильная укладка;
- выполнение мероприятий, направленных на исключение трещинообразования бетона.
Герметизация строительных швов должна выполняться с обеспечением не менее двухуровневой защиты. Обязательным условием герметизации швов является применение профильных уплотнителей, перекрывающих зону разуплотненного бетона в зоне швов.
Таким образом, применение мембранной гидроизоляции при возведении заглубленных и подземных монолитных ж/б сооружений нецелесообразно из-за низкой надежности и высокой стоимости выполнения ремонта, а применение материалов жидкого нанесения допускается как дополнительная защита на конструкциях, подверженных трещинообразованию и появлению дефектов бетонирования (наружные стены).
А. А. Локочинский:
— При проектировании строящихся подземных конструкций и сооружений (фундаменты, паркинги, подвальные помещения и т. д.) выбор рациональной схемы гидроизоляции, с технических и экономических позиций, должен базироваться на детальном обследовании гидрогеологических условий. В сложных проектных ситуациях защиты от воздействия нагрузок накапливающейся воды и воды под давлением наиболее эффективным представляется проектирование замкнутого контура горизонтальной изоляции основания с внешней вертикальной изоляцией стен при помощи толстослойных обмазочных полимерно-битумных покрытий weber.tec 915 или weber.tec Supeflex 10 (100S). При этом допускается выполнение изоляции по выровненному основанию из тощего бетона. В конструктивном решении выполненная изоляция закрывается защитной стяжкой слоем от 30 мм и армированным бетонным основанием расчетной толщины. Вертикальная высохшая изоляция защищается от возможных деструктивных повреждений при обратной засыпке плитами из экструдированного полистирола, наклеиваемыми указанными битумно-полимерными материалами.
При небольших нагрузках от влажной почвы целесообразно применить более экономную изоляцию примыканий между фундаментной стеной и плитой с помощью шпаклевки weber.tec 933, эластичного мелкодисперсного изолирующего раствора weber.tec 824, а также обеспечить битумно-полимерную изоляцию проходок инженерного обеспечения через ограждающую конструкцию. Битумно-полимерные материалы нашей компании по своим техническим возможностям превосходят эластичные цементные материалы, т. к. перекрывают трещины в конструкции до 5 мм (против 2 мм у цементных).
Н. В. Михайлов:
— Гидроизоляция фундамента и подвала считается одним из важнейших и технологически сложных этапов строительства.
Как показывает практика, устранение ошибок, допущенных при монтаже гидроизоляции на начальном этапе возведения здания или сооружения, гораздо дороже качественного монтажа при возведении здания.
Материалы для гидроизоляции фундамента используются самые разные: начиная с классических рулонных и заканчивая инъекционными в случае проблемного грунта. Гидроизоляция конструкций фундамента включает в себя обработку так называемых холодных швов, образовавшихся в результате неравномерной заливки монолита, межблочных швов и микротрещин, появившихся как следствие усадки грунта.
Гидроизоляция конструкций фундамента в некоторых случаях может быть обус-троена лишь посредством дренажа.
Выбор типа гидроизоляции происходит на стадии технического проекта или рабочих чертежей. При этом учитывают требуемую сухость изолируемых помещений, трещиностойкость изолируемых конструкций, величину гидростатического напора, воздействия на гидроизоляцию (механические, агрессивных сред, температурные), сейсмичность района строительства, условия производства работ и стоимостные характеристики.
С учетом конструкции изолируемого сооружения, величины действующего напора воды и требуемой сухости помещений внутри сооружения гидроизоляционные покрытия подразделяются на противокапиллярные, нормальные, усиленные и работающие на отрыв. Требуемая механическая прочность гидроизоляционных покрытий определяется с учетом воздействия статических и динамических нагрузок, а трещиностойкость — с учетом температурно-осадочных деформаций сооружения, которая и определяет выбор типа гидроизоляции.
Различают трещиностойкие конструкции, конструкции с ограниченным раскрытием трещин (до 0,3 мм) и нетрещиностойкие конструкции (раскрытие трещин >0,3 мм).
Для выбора типа гидроизоляции изолируемые помещения принято делить на три категории, характеризуемые степенью сухости ограждающих конструкций, а именно:
- помещения с сухой поверхностью ограждающих конструкций (допускаются отдельные сырые пятна не более 1% поверхности ограждающих конструкций);
- помещения с отдельными влажными участками ограждающих конструкций (без выделения капельной влаги), площадь которых не должна превышать 20% поверхности ограждающих конструкций;
- помещения с выделением капельной влаги на стенах и на полу (но не на потолке), общая площадь увлажненных участков не должна превышать 20% поверхности ограждающих конструкций. Для отвода воды в полу таких помещений делают водосборные лотки и приямки со сбросом или откачкой воды в канализацию. Повышение сухости помещений достигается также за счет отопления и вентиляции.
Трещиностойкость изолируемых конструкций характеризуется предельной величиной расчетного раскрытия трещин. По этому признаку изолируемые конструкции подразделяются на три группы:
- трещиностойкие конструкции (без раскрытия трещин по данным расчета);
- конструкции с ограниченным по расчету раскрытием трещин (до 0,05 и 0,1 мм);
- конструкции, рассчитываемые только на прочность.
Общие рекомендации по выбору типа гидроизоляции в зависимости от типа со-оружения и условий его эксплуатации следующие:
- обычные подземные конструкции с присыпкой грунтом: холодная битумная гидроизоляция — на всех поверхностях, оклеивание битумно-полимерными и полимерными материалами — на горизонтальных поверхностях, битумно-полимерная окраска — на вертикальных поверхностях;
- подземные конструкции, погружаемые в грунт (шпунт, опускные колодцы, сваи и кессоны): цементная и битумная (горячая) штукатурка, битумно-полимерная или полимерная окраска, иногда с армированием стеклосеткой;
- внутренняя гидроизоляция помещений, работающая на отрыв: холодная битумная штукатурка, битумно-полимерная или полимерная окраска, а также цементная штукатурка из коллоидного цементного раствора и активированного торкрета.
Заполнение деформационных швов: холодная битумная штукатурка, битумная окраска, склеивание рулонными материалами.
Главным критерием выбора методики гидроизоляции является стоимость материалов и выполнения работ по устройству гидроизоляции в совокупности с их эффективностью. Однако некоторые способы гидроизоляции могут быть непригодны для выполнения работ при отрицательных температурах.
Оклеечная гидроизоляция устраивается в виде гидроизоляционного ковра из рулонных или гибких листовых битумных, полимерно-битумных или полимерных материалов, послойно наклеиваемых или наплавляемых на ровную грунтованную поверхность изолируемой конструкции или защитного ограждения. Применяемые материалы должны состоять только из гнилостойких компонентов. Располагают гидроизоляционный ковер, как правило, со стороны гидростатического напора и обес-печивают зажим его между изолируемой конструкцией и защитным ограждением с усилием не менее 0,01 МПа. В случае невозможности зажима оклеечную гидроизоляцию применять не рекомендуется. Число слоев оклеечной гидроизоляции назначается в зависимости от категории сухости изолируемого помещения и действующего на гидроизоляцию гидростатического напора. Деформационные швы изолируемых конструкций при устройстве безнапорной оклеечной гидроизоляции перекрывают всеми слоями ковра и двумя дополнительными слоями стеклоткани или густой металлической сетки.
При гидростатическом напоре швы перекрывают нержавеющими в данной среде или защищенными от коррозии плоскими металлическими листами или фигурными компенсаторами. Для защиты оклеечной гидроизоляции в процессе строительства на горизонтальных поверхностях устраивают цементные или асфальтовые стяжки толщиной 3–5 см, а на вертикальных — цементную штукатурку толщиной 1,5–2 см.
При расположении оклеечной гидроизоляции в агрессивной грунтовой воде защитные ограждения выполняют из стойких к воздействию данной среды материалов, а под днищем сооружения вместо бетонной подготовки укладывают утрамбованный щебень и заливают его горячим битумом, стойким к воздействию данной среды. Оградительный замок толщиной 25–30 см из плотно утрамбованной жирной глины является неплохой дополнительной защитой для защитных стенок, в особенности, если они выложены из не пропитанного битумом кирпича.
Основным критерием применимости материалов для оклеечной гидроизоляции, особенно в подземных условиях, является долговечность. Наиболее известными материалами для оклеечной гидроизоляции являются так называемые наплавляемые материалы, которые в процессе укладки наплавляются на основание при высоких температурах. К наплавляемым материалам относятся битумные материалы, в том числе модифицированные (для улучшения физико-механических свойств) полимерными добавками — стирол-бутадиенстиролом или атактическим полипропиленом (см. «Кровельные системы»). При использовании наплавляемых битумных и битумно-полимерных материалов их долговечность определяется следующими свойствами: прочностью на растяжение, способностью к удлинению при сохранении водонепроницаемости, гибкостью на брусе при низких температурах и прочностью на прокол. Альтернативой наплавляемым материалам для решения задач гидроизоляции являются полимерные материалы.
Полимерная оклеечная гидроизоляция устраивается путем наклейки (либо сварки в стыках) листовых или рулонных полимерных материалов. К полимерным материалам для оклеечной гидроизоляции относятся термопластичные материалы, вулканизированные резины, а также полиэтилен. Термопластичные материалы заводского назначения представлены материалами из поливинилхлорида (ПВХ), хлорированного полиэтилена и хлорсульфированного полиэтилена. Их адгезия к основанию обеспечивается с помощью клеящих составов на основе растворителей и путем нагревания и сваривания швов сухих и чистых полотнищ материалов. Все гидроизоляционные мембраны, выполненные из термопластичных материалов, обладают отличными характеристиками и стойкостью к воздействию среды в различных условиях, в т. ч. при подземном строительстве. ПВХ-материалы оказываются хрупкими при низких температурах.
В практике строительства заглубленных сооружений находят применение ПВХ-мембраны, которые укладываются без приклейки и крепятся к специальным пластиковым закладным с помощью горячего воздуха. Материал сваривается двойным Т-образным или плоским швом и проверяется на герметичность сжатым воздухом.
Вулканизированные резины представлены также каучуком на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM). Эти материалы имеют высокую эластичность и долговечность. У них чрезвычайно низкая паропроницаемость, и при воздействии на них отрывающего давления водяного пара происходит потеря сцепления с основанием и образование пузырей.
Герметизация швов EPDM мембран выполняется с помощью клеев на основе растворителей. На вертикальных поверхностях перед укладкой мембран требуется нанесение праймера и клея. При свободной укладке эластичность материалов значительно повышается по сравнению с полным приклеиванием. Однако любой прокол и плохой дренаж или его отсутствие приводят к отказу мембраны.
Еще одним полимерным гидроизоляционным материалом является полиэтиленовая пленка. Она чаще всего применяется как дополнительный защитный слой, предохраняющий от фильтрации воды, агрессивных сред и т. п. Самоприклеивающаяся сторона защищается антиадгезионной прокладкой, которую перед укладкой удаляют.
Поскольку данные продукты не требуют никаких сопутствующих материалов, за исключением праймеров и герметизирующих мастик, они отличаются наибольшей простотой укладки по сравнению с другими рулонными материалами. В качестве недостатков отмечаются трудность при укладке на вертикальных и влажных поверхностях, сложность в герметизации сопряжений и швов и необходимость в применении защитных покрытий.
3. Насколько конкурентоспособны современные отечественные материалы с западными аналогами по своим эксплуатационным качествам?
М. К. Кудобаев:
— В последнее время всё большее количество отечественных производителей обеспечивает качество выпускаемых гидроизоляционных материалов и их соответствие заявленным характеристикам. Значительно в большей степени качество гидроизоляции зависит от правильности выбора группы материалов для решения конкретных задач.
А. А. Локочинский:
— Нельзя отрицать присутствие на рынке и развитие отечественных материалов. Но в большинстве случаев отечественные материалы требуют дальнейшего совершенствования для приближения их уровня качества к уровню западных аналогов.
Н. В. Михайлов:
— Современные отечественные материалы могут быть конкурентоспособны при условии, что они действительно современны и производятся на современном оборудовании.
Сырье в России по качеству не уступает зарубежному, это касается как битумных, так и полимерных материалов. В отношении ценовой составляющей можно сказать, что себестоимость материалов, производимых в России, будет меньше, чем импортируемых, так как она не включает в себя транспортные и таможенные расходы. Поэтому объективных причин неконкурентоспособности отечественных материалов нет. Это доказано компанией «ТеМа», которая уже более трех лет является лидером на отечественном рынке профилированных мембран и битумно-полимерной гидроизоляции.
4. Ваши рекомендации по использованию сухих растворных смесей проникающего действия: в каких случаях, по каким методикам и т. д.?
М. К. Кудобаев:
— Основой теории применения материалов проникающего действия является возникновение водонерастворимых кристаллических соединений в теле бетона, возникающих из-за наличия в составе «пенетратов» специальных добавок, реагирующих со свободной (не закарбонизированной под воздействием СО2 воздуха) известью бетона. Результатам применения данных материалов является уплотнение структуры цементного камня и как следствие — повышение его марки по водонепроницаемости. При их выборе необходимо четко определить условия эксплуатации сооружения. Не применять их в конструкциях, подверженных динамическим нагрузкам и эксплуатируемых в агрессивных средах по отношению к цементным бетонам. В действительности эти материалы разработаны для создания гидроизоляционной мембраны, находящейся ниже уровня воды и пропускающей пары воды.
Основная же часть протечек через выполненные монолитные ж/б конструкции осуществляются через следующие участки:
- строительные швы;
- участки дефектного бетона (разуплотнения);
- элементы крепления опалубки;
- трещины.
При нанесении проникающей гидро-изоляции на указанные участки, тем более при условии поступления воды, кристаллизация невозможна в виду отсутствия в них цементного камня. Нанесение проникающего материала по всей площади конструкции нерационально, так как в большинстве случаев поступление воды происходит по конкретным локальным участкам. Для достижения гидроизоляционных свойств правильнее будет применять бетоны с повышенной маркой по водонепроницаемости, что существенно дешевле и обеспечивает гидроизоляцию по всей толщине конструкции.
Таким образом, составы проникающего действия применимы только как часть комплекса работ в случае ремонта гидро-изоляции бетонов с низкой маркой по водонепроницаемости при условии фильтрации воды через бетон, что в практике встречается довольно редко.
5. Сохраняет ли свою актуальность применение рулонных и обмазочных гидроизоляционных материалов на битумной основе в условиях растущей популярности пенетрирующих составов?
А. А. Локочинский:
— Пенетрирующие составы и обмазочные технологии гидроизоляции являются технологиями нового поколения, в отличие от рулонных гидроизоляционных материалов, несмотря на их совершенствование и развитие. Наша компания, имея в линейке выпускаемой продукции материал с поверхностными пенетрирующими свойствами, отдает предпочтение обмазочным технологиям. Основные преимущества заключаются в обеспечении прочного сцепления с основанием, непрерывной изоляционной поверхности по основанию, надежной изоляции примыканий и возможности механизации нанесения.
Н. В. Михайлов:
— В данный момент появляется множество альтернативных решений по гидро-изоляции конструкций: проникающие составы, двухкомпонентные системы, жидкая резина и т. д. Эффективность одних решений доказана, но стоимость этих материалов в разы превышает стоимость битумных материалов, тогда как эффективность других решений остается спорной. В любом случае битумная гидроизоляция имеет полутора вековую историю применения и является сегодня самым доступным и широко представленным гидроизоляционным материалом. На данный момент наиболее надежной является гидроизоляция на основе модифицированного битума, армированная стеклохолстом или полиэфирной тканью.
| Автор: по материалам редакции Дата: 30.05.2011 Журнал Стройпрофиль 4-11 Рубрика: гидроизоляционные и герметизирующие материалы Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |  |