Подавляющее большинство зданий и сооружений подвергается воздействию влаги. Результатом этого воздействия является снижение их долговечности.
Долговечность зданий и сооружений — это время, в течение которого они сохраняют необходимые эксплуатационные качества на заданном проектом или нормами уровне. Долговечность здания или сооружения в целом определяется сроком службы несменяемых при капитальном ремонте конструкций, таких как фундаменты, несущие стены, каркас.
К сокращению долговечности ведут неправильная эксплуатация зданий и сооружений, многочисленные разрушающие воздействия окружающей среды (влага, отрицательные температуры).
По статистическим оценкам, от 15 до 75 % конструкций зданий и сооружений различного назначения подвергаются воздействию агрессивных сред. Кроме того, по различным экспертным оценкам, от 5 до 10 % строительных конструкций ежегодно выходят из строя. Учитывая старение основных фондов страны, этот процесс будет прогрессировать [1].
Наиболее опасным и трудно устранимым дефектом, ведущим к промерзанию и разрушению конструкций, снижению их теплоизоляции, является их увлажнение, вызванное утечкой жидкостей из инженерных коммуникаций, подтоплением в результате разрушения отмостки, отсутствием или частичным нарушением гидроизоляции и т. п.
Кроме того, увлажнение конструкций ведет к повышению влажности воздуха в помещениях, которая отрицательно влияет на находящихся в помещениях людей и оборудование. Высокая влажность ведет к появлению грибов и плесени, поражающих стены, оборудование, нарушающих санитарно-гигиенические условия труда.
Некоторые конструкции работают в постоянном контакте с водой: фундаменты и стены подвалов, в частности при высоком уровне грунтовых вод. Большая часть материалов, из которого возводятся заглубленные части зданий и сооружений, имеет пористую структуру, и интенсивно увлажняются при контакте с водой. Попавшая в поры вода, при отрицательных температурах замерзает и увеличивается в объеме, вызывая значительные напряжения в материале конструкции, ведущие к ее разрушению, а следовательно, и к снижению долговечности.
Для защиты конструкций от разрушительного воздействия воды, необходима своевременная гидроизоляция.
Сегодня российские и зарубежные производители гидроизоляции предлагают огромный выбор различных материалов, но необходимый эффект можно получить лишь в результате правильного выбора средств и методов защиты и производства работ с точным соблюдением технологии.
Наиболее экономически целесообразной является поверхностная защита бетонных и железобетонных конструкций материалами, позволяющими сохранить их эксплуатационные свойства на расчётный срок службы зданий и сооружений.
Защитные покрытия могут быть обмазочные, пленочные, пропиточные, полимерные эластичные, интегральные капиллярные системы на минеральной основе (проникающая гидроизоляция) и др.
К недостаткам традиционных рулонных материалов, применяемых для гидравлической изоляции фундамента и стен подвалов, относят: быстрое старении материала, отслаивание со временем, трудоемкость устройства и выполнения работ по ремонту.
Пропиточная и обмазочная гидроизоляция изначально похожи: они наносятся на поверхность бетонного элемента и проникают в тело материала. Различие заключается в механизме их действия. Роль пропиточной гидроизоляции заключается в гидрофобизации поверхности пор, трещин и капилляров. То есть, пропитка работает в объёме бетонного элемента.
Обмазочная гидроизоляция, в отличие от пропиточной, работает на поверхности, а в материал проникает ровно настолько, чтобы обеспечить надёжное сцепление с бетоном. На этот тонкий слой возлагается большая ответственность, поэтому требования к нему предъявляются очень жёсткие. Эти требования повышаются, если гидроизоляционный слой наносится противоположной напору воды стороне, когда вода не прижимает гидроизоляцию к стене, а, наоборот, отрывает его. Поэтому к этой гидроизоляции должны предъявляться следующие требования: высокая адгезия к защищаемому слою, водонепроницаемость и водостойкость, трещиностойкость и эластичность.
Для защиты бетонных конструкций, подвергающихся воздействию воды, особенно эффективна проникающая гидроизоляция. Ее действие основано на следующем: определенные водорастворимые вещества, входящие в состав защитного средства, проникают в бетон на глубину 100–300 мм, взаимодействуют с гидроокисью кальция, находящейся внутри бетона, образуя нерастворимые соединения, которые начинают быстро выкристаллизовываться из раствора. При этом формируются образования в виде игловидных, хаотично расположенных кристаллов, направленных остриями внутрь пор. Сила поверхностного натяжения не даёт жидкости растекаться, просачиваться между иглами и смачивать их. Сеть кристаллов, заполняющая капилляры, микротрещины и поры шириной до 400 микрон, препятствует фильтрации воды даже при наличии высокого гидростатического давления, и при этом кристаллы являются составной частью бетонной структуры.
Чтобы вода смогла преодолеть гидроизоляцию кристаллических барьеров необходимо создать гидростатическое давление, превышающее как минимум на четыре ступени показатель водонепроницаемости бетона, существовавший до обработки проникающей гидроизоляции для того. Бетон, обработанный проникающей гидроизоляцией, сохраняет паропроницаемость и приводит к быстрому высыханию бетонной конструкции и формированию устойчивости к последующему намоканию.
Скорость и глубина проникновения гидроизоляции активных химических компонентов зависит от многих факторов, в частности, от плотности, пористости бетона, влажности и температуры окружающей среды. Если процесс поступления воды прекращается, то формирование кристаллов гидроизоляции также приостанавливается. При появлении воды (например, при увеличении гидростатического давления) процесс формирования кристаллов гидроизоляции возобновляется, то есть бетон после обработки проникающей гидроизоляции приобретает способность к самозалечиванию, восстановлению свойств гидроизоляции. Чем выше влажность бетонной структуры, тем эффективнее происходит процесс проникновения активных химических компонентов вглубь тела бетона. Этот процесс протекает как при положительном, так и при отрицательном давлении воды и продолжается до тех пор, пока не выровняется химический потенциал на поверхности и внутри бетона. Глубина проникновения активных химических компонентов (гидроизоляции) сплошным фронтом достигает нескольких десятков сантиметров.
Проникающая гидроизоляция выпускается в виде бесцветной жидкости, паст, порошка, смешиваемого водой. Существует довольно много марок проникающей гидроизоляции, отличающихся по цене, глубине проникновения, норме расходов и другим характеристикам: «Виатрон», «Гидрозит BS», «Гидротэкс», «Carat-P», «Osmosil», «Penetron», «Slurry», «Ceresit СR 90». Некоторые из этих материалов сочетают характеристики пропиточной и проникающей гидроизоляции.
В общем случае, проникающую гидроизоляцию применяют для защиты бетонных, железобетонных, кирпичных, известняковых поверхностей. Она заполняет трещины, зазоры и поры, проникает внутрь, становясь барьером для влаги, при этом дополнительно укрепляет структуру блоков. Проникающая гидроизоляция используется в следующих целях:
когда необходима проникающая гидравлическая изоляция фундамента;
когда требуется проникающая гидроизоляция подвала изнутри;
в процессе гидравлической изоляции резервуаров с водой, к примеру, бассейна;
для сооружений или емкостей для очистки, в которых хранят питьевую воду;
во время гидравлической изоляции сооружений из бетона под землей;
когда необходима проникающая гидроизоляция для кирпичной кладки;
когда необходимо осуществить гидроизоляцию влажных помещений в квартире или доме.
Например, состав «Penetron» выпускается в виде сухой смеси, состоящей из кварцевого гранулированного песка, специального цемента, активных химических добавок. применяемой для предотвращения фильтрации воды через трещины, щели, стыки, сопряжения и примыкания.
Гидроизоляция увеличивает морозостойкость, прочность и водонепроницаемость бетона, надежно защищает поверхности от влияния щелочей, кислот, морской воды, грунтовых и сточных вод.
Кроме того, ее применяют для тех поверхностей, которые имеют трещины и поры, а также другие дефекты шириной не более 0,4–0,5 мм, которые появляются на бетоне за время эксплуатации.Гидроизоляция сама их «залечивает»: если в новые трещины, которые образовываются, затекает вода, тогда происходит рост кристаллов.
Главными особенностями этой строительной смеси являются его радиоактивная безопасность и экологическая чистота. Тем более, ее можно применять в хозяйственно-питьевом водоснабжении.
Использование этого материала дает возможность задержать проникновение воды в тело бетона даже при высоком гидростатическом давлении. Бетон, который обработан этим составом, становится защищенным от хлоридов, карбонатов, нитратов, сульфатов и т. д. Также к достоинствам Пенетрона относят отсутствие механического износа и технологичность применения проникающей гидроизоляции. Он не влияет на прочность, подвижность, время схватывания и т. п., кроме водонепроницаемости. Бетон, который обработан Пенетроном, сохраняет паропроницаемость.
Пенетрон, разведенный в воде, применяют для гидроизоляции самых разных сооружений из бетона или железобетона марки М100 и выше, а также бетонных поверхностей, на которые нанесена цементно-песочная штукатурка марки не ниже М150. Его применяют при гидроизоляции фундаментов, резервуаров для хранения жидкостей, подвалов и погребов, скважин и шахт, тоннелей.
Пентероном можно обрабатывать любую сторону конструкции. Технология применения состоит в следующем: с бетонной поверхности удаляются штукатурка, краска и прочие посторонние материалы или загрязнения, чтобы активные частицы смеси могли свободно проникнуть через нее внутрь бетона. Затем поверхность обрабатывается 10 % раствором уксусной кислоты. Через час промывается водой (необходимо, чтобы бетон хорошо пропитался водой перед нанесением на него гидроизолирующей смеси). Смесь можно готовить в любом объеме, исходя из массового соотношения:2 части Пенетрона на 1 часть воды. В итоге должен получиться не слишком густой раствор (как сметана). Добавлять в готовый раствор воду запрещено. Готовая смесь наносится с помощью кисти или насоса со специальной насадкой.
Для максимальной защиты создают два слоя Пенетрона. Второй слой наносится на уже схватившийся первый с предварительным его увлажнением. После этого обработанную поверхность необходимо 3 суток защищать от дождя и температур ниже +5°C, следя за тем, чтобы она была влажной. Увлажнение должно продолжаться на протяжении двух недель. Влага в этом процесса играет большую роль, поскольку в воде, пропитывающей бетон, растворяются и вступают в реакцию активные компоненты смеси.
Расход на один слой составляет от 0,4 до 0,55 кг на 1 кв. м., соответственно для двух слоев — 0,8–1,1 кг на 1 кв. м.
Более дешевым аналогом является Гидрохит, однако его рекомендуют применять для объектов, не требующих высоко степени защиты от влаги (выгребные ямы, септики, дренажные канавы и т. д.) или там, где нет угрозы сильного подтопления. Смесь проникает вглубь бетона на 150 мм, ее расход на 1 кв. м. составляет порядка 1 кг (для двойного слоя).
Еще один аналог — пенетрирующий гидроизолятор МАСТ-ГП. Он действует по принципу Пенетрона и пользуется спросом благодаря довольно низкой стоимости.
Для того, чтобы изолировать участки с капельным протеканием воды, а также защитить швы и примыкания бетонных конструкций, применяют Пенекрит. Это модификация Пенетрона, которая «умеет» блокировать более глубокие трещины.
Довольно часто в плохо изолированном бетоне, кирпичной и каменной кладке подвалов наблюдается так называемая напорная протечка. Это происходит в том случае, когда грунтовые воды активно движутся, оказывая давление на подземные конструкции. Пенекрит такие течи не закроет. В этом случае нужно использовать другой вид гидроизоляции — Пенеплаг. Он предназначен для мгновенной заделки напорных протечек воды.
Проникающей гидроизоляцией можно защищать бетон не только после набора им марочной прочности (через 28 суток), но и прямо в процессе его приготовления. Для этих целей создан Пенетрон Адмикс. Это сухая смесь, которую добавляют в бетон при его замешивании. Расход на 1 м3 (для адмикс) составляет 1 % от массы цемента, используемого для приготовления бетонной смеси. Выгода от применения данной добавки очевидна: получается качественный бетон гидротехнического класса и отпадает необходимость в предварительной подготовке поверхности и нанесении гидроизоляции.
Анализируя расценки по устройству оклеечной гидроизоляции с учетом среднего срока ее эксплуатации (10–15 лет), цена Пенетрона с учетом всех его преимуществ оказывается сопоставимой.
Особенностью современного рынка гидроизоляционных материалов является преобладание импортных продуктов, несмотря на их высокую стоимость. Предложений отечественных аналогов значительно меньше, однако постоянно ведутся успешные работы по созданию собственных прогрессивных гидроизоляционных материалов.
Из-за многообразия причин, вызывающих намокание конструкций и образование протечек, не существует единых универсальных защитных методов и материалов. Для выбора наиболее эффективной и экономичной системы гидроизоляции сооружения необходимо его тщательное обследование, а простое применение даже самых современных материалов и технологий не гарантирует ожидаемый результат. Эффективен только комплексный подход с освидетельствованием объекта, подготовкой технического решения, подбором нужного комплекта материалов и выполнением работ специалистами должной квалификации. Лишь при верно выбранном подобранном сочетании материалов можно полагаться на высокий результат.
Литература:
- В. Ф. Степанова. Повышение водостойкости гипсовых вяжущих веществ и расширение областей их применения. Строительные материалы оборудование, технологии XXI века № 3 (74).
- http://gtzi.ru/gidroizolyaciya/gidro-materialy.
- http://www.aspekt.izhstroy.ru/article/19924/
