Гидроизоляционные материалы. Гидроизоляционные материалы: обзор современных решений

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"

Волгодонский инженерно-технический институт - филиал НИЯУ МИФИ

Факультет очно-заочного и заочного обучения

Кафедра Строительные производства

Специальность Промышленное и гражданское строительство

Реферат

по дисциплине "История отрасли и введение в специальность"

на тему "Гидроизоляционные материалы"

Выполнил студент ПГ-12-ЗС1 Караваева А.В.

Руководитель к. т. н., доцент, зав. кафедрой Заяров Ю.В.

Волгодонск 2012

Введение

1.2 Виды гидроизоляционных материалов

Заключение

Список литературы

Введение

Характерными особенностями проектирования и строительства промышленных и гражданских сооружений на современном этапе является развитие заглубленных частей сооружений, расположенных ниже уровня дневной поверхности, создание подземных переходов, связывающих отдельные сооружения, а также использование под застройку земель, малопригодных для сельскохозяйственных целей, в большинстве случаев заболоченных. В связи с этим вопросы создания надежной гидроизоляции сооружений приобретают все большее значение. /1/

Стальные незащищенные конструкции ржавеют и через 10 - 12 лет теряют прочность, а некоторые элементы полностью разрушаются. Деревянные конструкции в условиях повышенной влажности уничтожаются грибками в 2 - 3 года. Каменные, бетонные и железобетонные сооружения также могут терять прочность под воздействием воды, особенно агрессивной.

Гидроизоляция - защита частей зданий и сооружений, конструкций, резервуаров и т.д. от проникновения или воздействия воды или предупреждения ее утечки, а также средства для этих целей - специальные конструктивные элементы или водонепроницаемые слои на наружной или внутренней поверхности частей зданий и сооружений. Гидроизоляция может быть частью или дополнением комплекса осушительных, противофильтрационных и противокоррозионных мероприятий. /2/

гидроизоляционный материал строительная конструкция

1. Гидроизоляционные материалы

1.1 Свойства гидроизоляционных материалов

Гидроизоляционные материалы отличаются от других строительных материалов повышенной водонепроницаемостью и водоустойчивостью при длительном действии воды, в том числе минерализованной, и химически агрессивных водных растворов. /3/

К гидроизоляционным материалам и конструкциям предъявляется ряд дополнительных требований в зависимости от вида сооружений, для защиты которых они предназначены, и расчетной долговечности этих сооружений, сроков капитальных ремонтов и режима эксплуатации гидроизоляции.

Для оценки свойств гидроизоляционных материалов и покрытий в технической литературе принята следующая терминология (Таблица 1).

Таблица 1 - Характеристики гидроизоляционных материалов и покрытий

ХарактеристикаОпределениеПлотностьОтношение массы материала к его объему в плотном теле (исключая пустоты и поры) Объемная массаОтношение массы кускового материала к его объему в естественном состоянии (вместе с порами) Отношение массы рыхлого (насыпного) материала к его объемуПредел прочностиПредельное напряжение, при котором наступает разрушение образца материалаОтносительное удлинениеОтношение остаточного удлинения образца к его первоначальной длинеУдарная вязкостьРабота, затраченная на ударный излом образца, отнесенная к площади его поперечного сеченияКоэффициент трещиностойкостиОтношение ширины перекрываемой трещины в бетоне к толщине покрытия без нарушения сплошности покрытияВодопоглощениеСтепень заполнения водой единицы объема или массы материала при погружении сухого образца в воду при температуре 18-20° СКоэффициент водопроницаемостиКоличество воды, прошедшей через образец материала в течение одного часа при постоянном давленииКоэффициент фильтрации грунтаСкорость перемещения (фильтрации) жидкости через грунт при напорном градиенте, равном единицеКоэффициент газо-воздухопроннцаемостиКоличество газа (воздуха), кг, проходящее в течение 1 ч через слой материала площадью 1 м2 толщиной 1 м при разности давлений воздуха на поверхностях в i ПаЭлектрическое сопротивление (омическое) Способность материала сопротивляться прохождению постоянного токаЭлектрическая прочностьНапряженность электрического поля, при которой происходит пробой данного материалаАдгезияСопротивление отрыву или сдвигу материала, нанесенного на изолируемую поверхностьУсадкаЛинейное сокращение материала под воздействием внешних факторов (изменение температуры и др.) или в результате процессов, протекающих в материале (старение, вулканизация, полимеризация и др.)

Атмосферостойкость, или погодоустойчивость - способность материала длительное время сохранять свои первоначальные свойства и структуру после совместного воздействия погодных факторов (дождя, света, воздуха, облучения и колебаний температуры). Атмосферостойкость выражается временными показателями (час, сутки, месяц, год) или оценивается в баллах по специальной шкале.

Биологическая стойкость - способность материала сопротивляться агрессивным биологическим факторам (бактерии, микробы, грибы, насекомые грызуны, прорастание растительности).

Долговечность - способность материала длительное время сопротивляться комплексному воздействию атмосферных и других факторов в условиях эксплуатации.

Коэффициент паропроницаемости - количество водяного пара, проникающего в течение 1 часа через 1 м2 площади образца толщиной 1м при разности парциальных давлении водяного пара с одной и другой стороны образца 133 Па.

Морозостойкость - способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без существенных признаков разрушения и значительного снижения прочности. Оценивается числом циклов попеременного замораживания и оттаивания.

Старение материала - процесс изменения (ухудшения) свойств материала во времени под воздействием природных или искусственных факторов.

Температура стеклования - максимальная температура, при которой материал становится хрупким.

Укрывистость - способность материала (лакокрасочного, растворенного и т.п.) давать на окрашиваемой поверхности сплошную пленку при минимальном его расходе. Единицей измерения укрывистости является расход материала в граммах на 1 м2 окрашиваемой поверхности.

Химическая стойкость - способность материала сопротивляться агрессивному воздействию среды или химическому взаимодействию с контактируемым материалом (кислоты, щелочи, растворенные в воде соли, газы и др.). /2/

.2 Виды гидроизоляционных материалов

Гидроизоляционные материалы классифицируют:

)по способу нанесения и условиям эксплуатации:

окрасочные (силикатные и цементные краски, битумные и битумно-полимерные эмульсии, лаки и эмали);

-обмазочные (битумные, дегтевые и полимерные мастики);

уплотняющие (бетоны и растворы на минеральных вяжущих и органических связующих);

штукатурные (коллоидный цементный клей, цементно-песчаные растворы с уплотняющими добавками, растворы на расширяющихся цементах, асфальтовые растворы);

оклеечные (рулонные, пленочные и листовые материалы);

пропиточные (битумы, дегти, полимеры);

инъекционные (те же, что и пропиточные, только наносятся под давлением);

засыпные (гидрофобные порошки, глина);

2)по физическому состоянию и внешнему виду - жидкие, пластично-вязкие, твердые и упруговязкие;

3)по виду вяжущего - битумные, дегтевые, битумно-полимерные, полимерные, резино-битумные, минеральные. /4/

Наиболее распространенными в строительстве гидроизоляционными материалами являются кровельные материалы типа рубероида, толя, а также различные мастики на основе битумов, дегтя и др., применяемые в качестве обмазочной гидроизоляции при производстве кровельных работ. Многие гидроизоляционные материалы (типа пергамина, рубероида) используются в качестве пароизоляции.

Битумы и дегти различных марок, а также мастики на их основе применяются для гидроизоляционных и кровельных работ. Они являются водостойкими и водонепроницаемыми материалами, стойкими к атмосферным воздействиям. При повышении температуры они сначала размягчаются, а потом разжижаются. При понижении температуры они становятся более вязкими и твердеют.

Природные битумы в чистом виде встречаются редко. Главным образом применяют нефтяные битумы - материалы черного или темно-коричневого цвета, которые получают в процессе переработки нефти. В строительстве используют твердые, полутвердые и жидкие битумы. /5/

Битумные материалы бывают одно - и двухкомпонентными, с синтетическими или натуральными наполнителями, в некоторые них могут быть добавлены волокна для увеличения прочности при растяжении. Поверхность, которую необходимо покрыть битумными материалами, должна быть сухой и предварительно загрунтованной. Жидкие битумные материалы в форме эмульсий и суспензий наносят методом распыления или щетками. Эластичные мастики позволяют создавать достаточно толстые слои, герметизирующие трещины размером до 3 мм. Невысокую устойчивость битумных материалов к механическому воздействию, необходимо повысить за счет защиты стяжками, пенополистирольными плитами и техническими тканями. Также следует защищать битумные материалы от воздействия прямых солнечных лучей. К типичным гидроизоляционным битумам относят Ceresit CP 41 и Polybit Polycoat.

Помимо традиционных битумных материалов в настоящее время широкое распространение получают современные битумно-полимерные материалы, имеющие высокие значения технических характеристик за счет эластичности и прочности армирующей основы, а также свойств битумно-полимерного вяжущего. К битумно-полимерным материалам относятся различные эмульсии и мастики, самоклеющиеся пленки, рулонные материалы, литой асфальт.

Битумно-полимерные суспензии представляют собой водные эмульсии битумов с минеральными эмульгаторами и синтетическим латексом. Они применяются для защиты и изоляции минеральных поверхностей, для изготовления асфальтовых мастик, которые преимущественно применяют в качестве штукатурной гидроизоляции.

Битумно-полимерными мастиками являются пастообразные составы на основе битумов, с добавками полимеров, каучуков и наполнителей, улучшающими устойчивость к деформации, водонепроницаемость и долговечность гидроизоляции. Данные мастики в основном защищают подземные сооружения в качестве обмазочной гидроизоляции. Данные мастики делятся способу нанесения на холодные и горячие, и по составу - на одно - и двухкомпонентные. Холодные битумные мастики изготавливают соединением нефтебитума, наполнителя, разжижителя (например, уайтспирита, нефраса или индустриального масла) и пластификаторов. Представителями этой разновидности гидроизоляционных материалов являются Ceresit BT 41, CP 42, CP 43 и BT 43, а также Polybit Bituplus, Polybit Polyglow и Polybit Polyplus. /6/

Холодные битумные мастики состоят из смеси нефтяных битумов, растворителя (соляровое масло, керосин), наполнителя (асбест) и антисептика. Благодаря наличию солярового масла, способного растворять битумы и просачиваться в рулонный материал, эти мастики не надо разогревать, они хорошо склеиваются друг с другом и приклеивают к основанию элементы кровельного ковра.

Холодные битумные мастики предназначены для устройства многослойных кровельных покрытий, для гидро - и пароизоляции. Наиболее распространенной является мастика МБК-Х-1. /5/

В процессе производства битумно-полимерного вяжущего применяют технологию модификации битума полимером, в этом случае битум остается в стабильном естественном состоянии и дополнительно приобретает свойства, аналогичные свойствам полимера-модификатора. Наибольшее распространение в качестве модификаторов битума получили искусственный каучук - стирол-бутадиенстирол (СБС) и пластик - атактический полипропилен (АПП). СБС в составе модифицированного битума, делает его более эластичным и увеличивает температуру хрупкости до минус 40 градусов. АПП-модифицированные битумы обладают большей жесткостью и жаростойкостью, они имеют температуру размягчения около 155 градусов. /6/

Каменноугольный деготь представляет собой черную маслянистую жидкость с резким запахом. Его получают в процессе переработки каменного угля и используют для приготовления кровельных мастик.

Каменноугольный пек получают в результате перегонки каменноугольного дегтя. В зависимости от содержания антраценового масла он может иметь разную температуру плавления: наибольшее количество антраценового масла содержится в мягком каменноугольном пеке, имеющем температуру плавления 45-50°С, наименьшее - в твердом пеке с температурой плавления 75-90°С.

Каменноугольным пеком в смеси с маслами пропитывают кровельный картон при изготовлении рубероида, он также входит в состав дегтевых мастик.

Рулонные основные гидроизоляционные материалы получают в результате обработки основы - кровельного картона, асбестовой бумаги, стеклоткани - битумами и дегтями, а также их смесями. Безосновные материалы выпускаются в виде полотнищ требуемой толщины в результате прокатки смеси из вяжущего (обычно битума), наполнителя и добавок.

Рубероид представляет собой рулонный материал, получаемый в результате пропитки кровельного картона расплавленным легкоплавким битумом, покрытия с одной или двух сторон тугоплавким битумом и нанесения на его поверхность слоя мелкозернистого минерального порошка, слюды или другой посыпки, которая предотвращает слипание материала в рулонах.

Толь получают путем двукратной пропитки кровельного картона не битумными, а дегтевыми продуктами. Выпускается беспокровный толь (толь-кожа) марок ТК-350 и ТГ-350 без присыпки для устройства кровли и пароизоляции, а также гидроизоляционный кровельный толь, предназначенный для устройства кровельного ковра и для гидроизоляции различных строительных конструкций.

Пергамин получают из кровельного картона пропиткой его нефтяными битумами. Он не имеет на поверхности покровного слоя и используется как кровельный подкладочный материал под рубероид и для пароизоляции.

Стеклорубероид и стекловойлок - рулонный материал, изготовляемый при нанесении битумного вяжущего на стеклохолст или стекловойлок на обе стороны материала и покрытии одной или двух поверхностей слоем крупнозернистой, чешуйчатой мелкозернистой или пылевидной посыпки. Их используют в качестве оклеечной гидроизоляции и для верхнего и нижнего слоев кровельного ковра.

Асфальтовые армированные маты представляют собой стеклоткань, пропитанную с обеих сторон слоем битума или гидроизоляционной асфальтовой мастики. Используют в качестве оклеечной гидроизоляции и для уплотнения деформационных швов.

Гидростеклоизол - гидроизоляционный рулонный материал, получаемый из стеклоткани или стеклохолста, покрытого с обеих сторон смесью из битума, молотого талька, магнезита и пластификатора.

Гидроизол изготовляют пропиткой асбестового или ас-бестоцеллюлозного картона нефтяным битумом. Применяют в качестве оклеечной гидроизоляции с использованием горячих мастик, для гидроизоляции плоской кровли.

Фольгоизол является двуслойным материалом, состоящим из тонкой алюминиевой фольги и покрытой с нижней стороны слоем битумно-резинового состава. Фольгоизол является водонепроницаемым долговечным гибким легко режущимся материалом. Благодаря верхнему слою, выполненному из блестящей алюминиевой фольги, фольгоизол обладает большой отражательной способностью, эффективно защищая здания в жаркие солнечные дни от перегрева. Фольгоизол используют для устройства кровель, пароизоляции и гидроизоляции, а также для герметизации стыков панелей.

Стеклоизол представляет собой стеклоткань или стеклохолст, пропитанные с двух сторон битумно-резиновой мастикой. Используют как кровельный и гидроизоляционный материал.

В настоящее время выпускается большое количество кровельных гидроизоляционных материалов, представляющих собой стеклоткань, стеклохолст или стеклосетку, пропитанных битумно-полимерным составом. В отличие от рубероида и толя они имеют большую долговечность, морозостойкость.

Изол является кровельным безосновным материалом, который изготовляют из смеси нефтяного битума и материалов, содержащих каучук, каменноугольных смол, минеральных наполнителей, антисептика. Изол эластичен, биостоек, не влагоемок, долговечнее рубероида в два раза. Изол применяют для изоляции бассейнов, подвалов, для покрытия пологих и плоских кровель.

Полиэтиленовые пленки - рулонный гидроизоляционный материал, широко распространенный в быту и строительной практике.

Плиты гидроизоляционные асфальтовые получают покрытием стеклоткани или металлической сетки слоем горячей гидроизоляционной мастики или асфальтобетонной смеси. Плиты выпускают армированными и неармированными для заполнения швов. Используют в качестве оклеечной гидроизоляции.

Плоские асбестоцементные листы изготовляют из смеси цемента с асбестом. Асбестовые волокна выполняют роль арматуры и придают изделию прочность. Асбестоцементные листы легки, прочны, долговечны, огнестойки. Благодаря своей водонепроницаемости они широко используются как кровельные и отделочные материалы. Плоские листы выпускают прессованными и непрессованными.

Волнистые асбестоцементные листы выполняют так же из смеси асбеста и цемента, как и плоские. Благодаря волнистому поперечному сечению листы обладают большей жесткостью и лучше сопротивляются изгибающим нагрузкам. Следует отметить, что использование строительных материалов, содержащих асбест, не рекомендуется для внутренней отделки. /5/

Металлическая гидроизоляция выполняется в виде сплошного покрытия из стальных листов, сваренных встык или внахлестку, причем все покрытие заанкеривается в бетоне основной конструкции уголками или специальными анкерами. Такие покрытия весьма дороги и многодельны, поэтому их применение допускается только после всестороннего технико-экономического обоснования.

Для металлоизоляции применяют листовую или низколегированную (нержавеющую) сталь, причем монтаж гидроизоляции и сварка стыков производятся по особым правилам для уменьшения температурно-усадочных напряжений, а полость за металлической обшивкой после окончания сварочных работ заполняют путем инъекции цементным раствором.

Внутренняя металлоизоляция выполняется, как правило, для защиты внутренних помещений, тоннелей и проходных каналов при отрывающем гидростатическом давлении и химической агрессивности грунтовых вод, когда невозможно устройство гидроизоляции, работающей на отрыв, из холодных асфальтовых мастик, КПЦР или эпоксидной окраски.

Металлоизоляция слишком дорога и ответственна, поэтому при ее выполнении проводится ультразвуковая дефектоскопия всех сварных швов, а также обязательны испытания готовых покрытий. /3/

В последнее время широкое распространение получила окрасочная гидроизоляция. Ее преимущество состоит в том, что она может защитить от проникания влаги в строительные конструкции, имеющие сложные геометрические формы. Для окрасочной гидроизоляции используют перхлорвиниловые краски, хлорсульфированный полиэтилен, водные дисперсии тиокола, синтетические латексы. /5/

Окрасочную гидроизоляцию выполняют, нанося пленкообразующие жидкие или пластичные материалы малярными приемами: напылением и набрызгом с помощью различных краскораспылительных механизмов, кистями, щетками и шпателями. По составу исходных материалов различают следующие типы окрасочных покрытий: на основе органических вяжущих и на основе органо-минеральных вяжущих.

Битумные окрасочные покрытия, для повышения их прочности и трещиностойкости, могут быть армированы стекломатериалами или металлической сеткой. Поэтому следует различать армированные и неармированные окрасочные покрытия.

Штукатурная гидроизоляция отличается от окрасочной следующими признаками: меньшей подвижностью наносимых на основание составов, включающих, как правило, более крупные наполнители, большей толщиной покрытий (6-50 мм) и способами нанесения изолирующих составов, которые аналогичны способам нанесения известковых и цементных строительных штукатурок

Штукатурная гидроизоляция создается на основе органических и неорганических вяжущих. К штукатурной гидроизоляции па основе неорганических вяжущих (цементно-посчапая) относятся: покрытия из торкрет-бетона, наносимого с помощью цемент-пушки; покрытия из пневмобетона, наносимые с помощью растворонасоса и пневматической насадки, покрытия из коллоидно-цементного раствора. Все виды покрытий из цементно-песчаной штукатурки могут в своем составе иметь уплотняющие добавки, повышающие водостойкость и водонепроницаемость покрытий.

Пропиточная и инъекционная изоляции, как правило, используются в качестве дополнительной к поверхностной изоляции или при ликвидации протечек воды через ограждающую конструкцию в тех случаях, когда ремонт и замена гидроизоляционного покрытия невозможны или сопряжены с большими затратами.

Пропиточная гидроизоляция основана на заполнении пор, микротрещин и других пустот, имеющихся в теле конструктивного элемента, водонепроницаемыми материалами. Пропитка элементов производится в открытых ваннах или в автоклавах. В качестве пропиточных материалов применяются битумы, каменноугольные пеки и петролатум.

Сущность инъекционной гидроизоляции заключается в нагнетании в тело бетона через специально пробуренные скважины уплотняющих растворов с целью придания сооружению или его элементу водонепроницаемости и прочности. Инъекционные способы защиты конструкций и сооружений разделяются на следующие виды: цементация, силикатизация и смолизация.

Для производства инъекционных работ применяют следующие материалы: цементный раствор, жидкое стекло с раствором хлористого кальция, а также другие электролиты и синтетические смолы (карбамидная и др.). /1/

Засыпная гидроизоляция происходит от забивок перемятой глиной и глинобетоном, широко применявшихся ранее. В настоящее время к ним прибегают очень редко из-за большой многодельности, необходимости приготовления высокопластичных глин с малым содержанием воды и последующей их плотной укладки. /3/

Заключение

Гидроизоляционные материалы защищают строительные конструкции от неблагоприятного воздействия агрессивной влажной среды, чаще всего под давлением воды.

В этой связи, для строительных материалов такой группы наиболее важны следующие свойства:

водонепроницаемость,

Водостойкость,

долговечность,

удовлетворение требованиям по механической прочности, деформативности, химической стойкости.

Анализируя множество гидроизоляционных материалов, можно сделать вывод о том, что сегодня не существует одного универсального материала для эффективного повсеместного использования. В большинстве случаев наиболее оптимальным будет применение комплекса материалов, где каждый материал будет выполнять свою строго определенную функцию. Кроме того, свойства аналогичных материалов от разных производителей могут значительно отличаться, отличаться будет и результат их применения.

Список литературы

1.Под ред. Искрина В.С. "Гидроизоляция ограждающих конструкций промышленных и гражданских сооружений. Справочное пособие." - Стройиздат, 1975

2.Большая Советская энциклопедия, третье издание. - М.: Советская Энциклопедия, 1970-77 (электронная версия - М.: Научное издательство "Большая Российская энциклопедия", 2004.)

.С. Н Попченко "Гидроизоляция сооружений и зданий" - Ленинград Стройиздат, Ленинградское отделение, 1981

.П.И. Юхневский "Строительные материалы и изделия". Учебное пособие - Минск, УП "Технопринт", 2004

5. "Пароизоляционные и гидроизоляционные материалы"

. "Какие бывают гидроизоляционные материалы"

Теги: Гидроизоляционные материалы Реферат Строительство

• Обмазочная (или окрасочная) гидроизоляция (горячая или холодная) наносится в виде тонкого (до 2 мм) многослойного покрытия, как правило, из полимерных или битумных лаков и красок. Обмазочная гидроизоляция предназначена для противокапиллярной и антикоррозионной защиты железобетонных и металлических конструкций. Наиболее надёжны полимер-цементные и эпоксидно-каучуковые покрытия холодного нанесения.
• Штукатурная гидроизоляция (горячая или холодная) представляет собой многослойное (до 2 см) покрытие. Штукатурная гидроизоляция наиболее широко применяется для железобетонных конструкций — цементный торкрет, полимербетонные и полимерцементные покрытия, коллоидный цементный раствор (КЦР), холодные и горячие асфальтовые штукатурные растворы и мастики, не требующие защитного ограждения и позволяющие полностью механизировать процесс их нанесения. После затвердевания гидроизоляционного материала стены приобретают водонепроницаемые свойства.
• Оклеечная (рулонная) гидроизоляция производится путем наклейки рулонных материалов в виде многослойного (обычно 3-4 слоя) покрытия, с обязательной защитой поверхностными стяжками и стенками. Совершенствование оклеечной (рулонной) гидроизоляции направлено на применение полимерных плёнок и стеклопластиков.
• Пропиточная гидроизоляция – это пропитка строительных изделий из пористых материалов (бетонные плиты и блоки, асбестоцементные листы и трубы, блоки из известняка и туфа) органическим вяжущим материалом (битум, каменноугольный пек, петролатум, полимерные лаки и т. д.). Пропиточная гидроизоляция лучше всего подходит для сборных элементов конструкции, подвергающихся интенсивным механическим воздействиям (сваи, трубы, тюбинги, фундаментные блоки и т. д.).
• Напыляемая гидроизоляция используется для защиты кровли, фундаментов, водоемов, подвалов и подземных помещений от проникновения воды. Напыляемая гидроизоляция, как правило – это двухкомпонентная система, состоящая из основного материала и катализатора отверждения. Напыляемая гидроизоляция наносится на гидроизолируемую поверхность методом холодного распыления. После застывания напыляемая гидроизоляция образует прочную мембрану. Напыляемая гидроизоляция имеет высокую адгезию практически к любому конструктивному основанию (бетон, рубероид, сталь и т. д.), не зависит от его рельефа, не имеет швов, является не огнеопасной, не имеет запаха и обладает длительным сроком службы.
• Проникающая (или цементная) гидроизоляция – это сухие смеси, состоящие из цемента, химически активных добавок и кварцевого песка со специальным химическим составом и определенной гранулометрией. Принцип действия проникающей гидроизоляции заключается в том, что растворенные в воде ионы химически активных добавок проникают через микропоры во внутреннюю структуру бетона и там, затем кристаллизуются в результате химической реакции, создавая надёжную преграду на пути воды. Проникающая гидроизоляция обладает сроком эксплуатации, равным сроку эксплуатации самих бетонных конструкций. Проникающая гидроизоляция является наиболее современной и универсальной технологией защиты строительных конструкций от влаги.
• Инъекционная гидроизоляция производиться путем нагнетания вяжущего гидроизоляционного материала в швы и трещины строительных конструкций или в примыкающий к ним грунт методами, аналогичными устройству противофильтрационных завес. Инъекционная гидроизоляция применяется в основном при ремонте уже сделанной гидроизоляции. Развитие инъекционной гидроизоляции заключается в применении новых полимерных материалов (полиуретановые смолы).
• Литая (или заполняющая) гидроизоляция –. Литая гидроизоляция выполняется обычно из горячих мастик и растворов на асфальтовой основе, путем разливки их по горизонтальному основанию (2-3 слоя толщиной до 25 мм) и заливкой за стенку или опалубку на стенах (толщиной до 50 мм). Из-за сложности нанесения и дороговизны литая гидроизоляция выполняется в особо ответственных случаях. Совершенствование заполняющей гидроизоляции идёт по пути применения асфальтокерамзитобетона, битумоперлита, пеноэпоксидов и других пенопластовых материалов. Наиболее часто заполняющая гидроизоляция применяется на горизонтальных поверхностях, где она заполняет любые неровности.
• 9. Засыпная гидроизоляция (гидрофобные пески и порошки, асфальтоизол) производиться путем засыпки сыпучих гидроизоляционных материалов в водонепроницаемые полости и слои (например, огражденные опалубкой). Засыпная гидроизоляция схожа по конструкции с литой гидроизоляцией, но имеет большую толщину слоя (до 50 см), а также более широкое комплексное теплогидроизоляционное назначение.
• Монтируемая (или конструкционная) гидроизоляция производиться из отдельных конструктивных элементов (металлические и пластмассовые листы, профильные ленты, плитка, пленка и т. д.), специально подготовленных для данной гидроизолируемой конструкции. Эти элементы крепятся к основной конструкции монтажными креплениями или путем приклеивания. Монтируемая гидроизоляция используется в особо сложных случаях. Усовершенствование монтируемой гидроизоляции направлено на применение стеклопластиков, жёсткого поливинилхлорида, промышленного производства сборных железобетонных элементов, покрытых окрасочной или штукатурной гидроизоляцией, а также этиленпропиленового каучука, приклеиваемого к твёрдому основанию или укладываемому в грунт.
• Поверхностная гидроизоляция устраивается так, чтобы она прижимались напором воды к изолируемой несущей конструкции (работающая «на прижим») или наоборот, гидроизоляция, работающая «на отрыв» — выполняется в виде покрытия, наносимого на защищаемую конструкцию со стороны, обратной напору воды. Для устройства поверхностной гидроизоляции, работающей «на отрыв» применяются гидроизоляционные материалы, допускающие анкеровку за основную конструкцию (литая и монтируемая гидроизоляции) либо обладающие высокой адгезией к бетону при длительном воздействии воды (цементный торкрет, холодная асфальтовая и эпоксидная окрасочная гидроизоляция).

По виду и свойствам основного гидроизоляционного материала различают:

• Асфальтовые гидроизоляционные материалы применяют в виде нефтяных битумов с минеральным порошком, песком и щебнем (асфальтовые мастики, растворы и бетоны), получаемых при нагревании (горячие уплотняемые и литые Асфальты), разжижением битумов летучими растворителями (битумные лаки и эмали) или эмульгированием их в воде (битумные эмульсии, пасты, холодные асфальты). Битумы и асфальты применяют для окраски и штукатурки поверхностей сооружений (асфальтовые гидроизоляции), для уплотнения деформационных швов (асфальтовые шпонки), для пропитки строительных элементов и при изготовлении штучных гидроизоляционных материалов, в основном рулонных (гидроизол, бризол, изол, стеклорубероид, маты).
• Минеральные гидроизоляционные материалы приготавливают на основе цементов, глины и др. минеральных вяжущих; их применяют для окрасочных (цементные и силикатные краски) и штукатурных покрытий (цементные торкрет и штукатурка), для массивных гидроизоляционных конструкций (гидрофобные засыпки, глинобетонные замки, гидратон) при антифильтрационной защите.
• Пластмассовые гидроизоляционные материалы применяют для окрасочной (эпоксидные, полиэфирные, поливиниловые, этинолевые лаки и краски), штукатурной (полимеррастворы и бетоны, фаизол) и оклеечной (полиэтиленовая, поливинилхлоридная плёнки, оппаноль) гидроизоляции поверхностей и для уплотнения деформационных швов сооружений (каучуковые герметики, резиновые и поливинилхлоридные профильные ленты, стеклоэластики). Номенклатура и объём производства этих материалов постоянно увеличиваются; наибольшее развитие получают тиоколовые герметики, эпоксидные краски, полиэфирные стеклопластики и полиэтиленовые экраны.
• Металлические гидроизоляционные материалы - листы из латуни, меди, свинца, обычной и нержавеющей стали, применяемые для поверхностной гидроизоляции и уплотнения деформационных швов в наиболее ответственных случаях (резервуары, плотины, диафрагмы). Алюминиевая и медная фольга применяется для усиления покрытий и рулонных гидроизоляционных материалов (металлоизол, фольгоизол, сисалкрафт). Металлические постепенно заменяются пластмассовыми, стеклопластиками.

По объекту воздействия воды различают:

• Антифильтрационная гидроизоляция — защита строительных конструкций, зданий и сооружений от проникновения воды. Как правило, это — подземные или подводные сооружения (подвалы и заглубленные помещения зданий, транспортные тоннели, шахты, опускные колодцы и кессоны), подпорные гидротехнические сооружения (плотины, их экраны, понуры, диафрагмы и т. д.), а также для защиты от утечки эксплуатационно-технических или сбросных вод (каналы, туннели и другие водоводы, бассейны, отстойники, резервуары и т. д.).
• Антикоррозийная гидроизоляция – защита материала сооружений и конструкций от вредного воздействия воды или другой химически агрессивной жидкости (минерализованные грунтовые воды, морская вода, сточные воды промышленных предприятий), от агрессивного воздействия атмосферы (надземные металлические конструкции, гидротехнические сооружения в зоне переменного уровня воды), а также от электрокоррозии, вызываемой блуждающими токами (опоры линий электропередач, трубопроводы, подземные металлические конструкции).

По назначению гидроизоляцию различают:

• противокапиллярная,
• против фильтрующей воды,
• против атмосферных осадков,
• против грунтовых безнапорных,
• напорных вод (подземные речки и водоемы).

Для повышения срока эксплуатации любого сооружения необходимо защитить его от излишнего внешнего увлажнения. Кроме того, избыток влаги в воздухе внутри помещения негативно сказывается на состоянии здания и уменьшает комфортность микроклимата.

Решать указанные задачи призваны всевозможные гидроизоляционные материалы. Именно защита от проникновения внешней воды помогает оградить дом от постоянной сырости и образования плесени.

Для предотвращения переувлажнения стен и фундамента водой из почвы или посредством воздействия атмосферных осадков используются разнообразные изоляционные материалы, область применения которых, напрямую зависит от их свойств.

Основные виды гидроизоляции

Классификация современных материалов для защиты от внешней и внутренней влаги весьма обширна. Первым основным признаком для деления на классы является способ применения. По нему выделяют два вида гидроизоляции: поверхностный и объемный.

Первый вариант предполагает обработку только поверхности вне зависимости от того, в какой форме выпускается гидроизоляционный материал. Второй вариант используется в основном для бетонов и предназначен для введения во время приготовления смеси. Это гидрофобизирующие добавки, способные защитить конструкцию от постепенного переувлажнения по всему объему.

Постоянно появляющиеся новые виды гидроизоляции привели к постепенному расширению их классификации. По механизму действия все поверхностные материалы делятся на:

• проникающие;
• покрывающие.

Если рассматривать форму выпуска, то выделяют следующие варианты:

• мастики;
• жидкости, в том числе эмульсии;
• готовые к употреблению смеси;
• пленки и мембраны;
• рулонные.

Современные гидроизоляционные материалы весьма разнообразны и по своей основе, обеспечивающей все их свойства. Сейчас наиболее распространены четыре разновидности:

• на битумной основе;
• на базе полимеров;
• на минеральном вяжущем компоненте;
• на основе неорганического и полимерного компонентов.

Состав всех смесей вне зависимости от основы может существенно изменяться, что определяет сферу их применения и уровень защиты от проникновения влаги.

У битумных и полимерных композиций дополнительно проявляются герметизирующие свойства, что существенно повышает эффективность их применения.

Чтобы понять, какие именно гидроизоляционные материалы лучше использовать в той или иной ситуации, необходимо провести их сравнение и более подробно изучить свойства каждого варианта.

Объемная

Этот вид защиты от переувлажнения применяется только при производстве бетона или строительного раствора, поэтому для него не встает вопрос, где его применить и как выбрать. Еще в советское время был разработан новый способ модификации строительных материалов на основе портландцемента, заключавшийся в ведении гидрофобизирующих добавок на базе кремнийорганических эмульсий.

Эффективность его остается спорной, ведь помимо положительных эффектов в виде водоотталкивающих свойств по всему объему бетона, есть и отрицательные стороны. К ним в первую очередь относится недостаточная прочность и снижение такого показателя долговечности, как морозостойкость.

Именно поэтому составы на основе кремнийорганики все больше используются для поверхностного нанесения.

В сравнении с объемным способом такое применение более эффективно и не сказывается на параметрах основного строительного материала.

Поверхностная

С первых попыток защиты домов от проникновения влаги этот вид гидроизоляции остается одним из самых востребованных и применяемых. Современные гидроизоляционные материалы, наносимые на обрабатываемую поверхность, весьма разнообразны.

С учетом столь широкого ассортимента неизбежно возникает вопрос, как выбрать наиболее подходящий вариант.

Композиты для пропитки

Одним из самых простых способов защиты конструкции является пропитка ее поверхности. Чаще всего в этом случае используются гидроизоляционные материалы на полимерной основе.

Изначально применялись натуральные и минеральные масла, прекрасно отталкивающие воду. Но постепенно их выместили более современные олигомерные композиции на основе акриловых, эпоксидных, силиконовых и других высокомолекулярных соединений.

Помимо водоотталкивающего действия такие составы способны дополнительно полимеризоваться в порах и дефектах основания, глубоко проникая внутрь материала, что увеличивает срок защиты и повышает долговечность всей конструкции.

Применяются такие композиты в основном для обработки бетонных и кирпичных поверхностей, обладающих достаточной пористостью. Полимерные эмульсии в чистом виде редко используются для дерева. В этом случае применяются гибридные композиты на битумно-полимерной и полимерцементной основе или специальные краски.

Обмазочные составы

Самыми неприхотливыми в использовании являются мастики на битумной основе. Такие гидроизоляционные материалы обладают прекрасной адгезией к любой поверхности, способны проникать в любые открытые поры и раковины. Их применяют для обработки бетона, кирпича, дерева, композитных блоков.

Битум и его композиты с различными полимерами, например резинами, дополнительно обладают герметизирующим свойством, что помогает использовать только один вид обработки при заделке швов и угловых соединений.

Но в отличие от пропиток такие материалы не способны к глубокому прониканию внутрь основы, поэтому они защищают материал только на поверхности.

В результате при нарушении слоя гидроизоляции ее эффективность существенно падает. Этот участок необходимо дополнительно обработать для восстановления целостности покрытия. Для некоторых конструкций, например фундаментов, провести такой ремонт часто не представляется возможным.

Помимо битумных к обмазочным часто относят составы на основе минеральных вяжущих в виде готовых смесей. Такие композиты наносятся на поверхность основания, но назвать их обмазочными в чистом виде нельзя, ведь в результате гидратации минеральных компонентов происходит образование кристаллов, глубоко проникающих в тело основания, будь то бетон, кирпич или дерево. Вот почему со временем для них появилась отдельная классификация.

Принцип действия таких составов основан на дополнительной кристаллизации гидросиликатов кальция в толще основания. Подобные композиты могут выпускаться в жидкой и порошкообразной форме для смешения с водой, но принцип действия их остается неизменным.

Некоторые варианты применяются только для бетонных или кирпичных сооружений, ведь для полноценной работы им нужен внешний источник кальция, в роли которого выступает основание. После нанесения силикатные анионы проникают в тело конструкции на глубину до 30 см и образуют в порах и капиллярах новые кристаллические структуры, закрывая их для проникновения воды.

Особую роль играет и форма образующегося кристалла, ведь силикаты формируются в виде направленных игл или их скоплений. Фактически рост новообразования предполагает полное или частичное закрытие капилляра по всей длине, что существенно снижает вероятность проникновения воды и смачивания самих кристаллов и стенок поры.

Другие разновидности не требуют внешнего кальция, поэтому вполне могут применяться для дерева, также укрепляя волокна целлюлозы и закрывая поры кристаллическими новообразованиями, нерастворимыми в воде. Основным минусом подобных материалов является неконтролируемый рост кристаллов, способных частично разрушить структуру основания. Поэтому они малоприменимы для легких и ячеистых бетонов низкой прочности.

Такой вид защиты от внешней влаги весьма востребован при обработке внешней поверхности фундамента и стен цокольных этажей, а также плоской кровли. Битум или его смесь с полимерами наносится на полотно из стекловолокна или нетканый полиэфирный материал. Связующее сверху посыпается минеральным заполнителем или песком для упрочнения, а подложка защищается пленкой для предотвращения загрязнения.

Такие гидроизоляционные материалы способны переносить существенные нагрузки, они обладают высокой прочностью и долговечностью. Варианты с подложкой из стекловолокна прекрасно подходят для фундаментов благодаря высокой стойкости к деформациям.

Изделия с подложкой из полиэфирной ткани более эластичны, поэтому их часто используют для плоской или скатной кровли с малым углом. Они легко раскладываются по поверхности и прекрасно поддаются обработке.

Основным минусом рулонных изделий является сложность использования на вертикальных конструкциях. Значительный вес и ломкость материала существенно сокращают область его применения.

Пленки и мембраны

Пленочные материалы для гидроизоляции чаще всего применяют при организации внутренней и внешней теплоизоляции, а также проведении кровельных работ. Они защищают утеплитель от переувлажнения, а также способствуют естественному выводу влаги из воздуха внутри помещения.

Сейчас существует огромный выбор подобных изделий, отличающихся пропускной способностью. Некоторые варианты пленок дополнительно служат защитой от выветривания материалов, а также обеспечивают вывод конденсата из-под кровельного материала.

Производители всех видов гидроизоляции дают подробное описание ее свойств и способов применения.

Разнообразие материалов и механизмов их действия позволяет найти оптимальный вариант для решения конкретной задачи, будь то защита несущих элементов здания или создание комфортного микроклимата.

Специфика работы гидроизоляционных материалов в отличие от кровельных – непосредственный постоянный контакт с водяными парами или водой, в ряде случаев действующей под давлением. Общая задача гидроизоляции – не допускать проникновения агрессивной грунтовой воды, содержащей кислоты, сульфаты, сероводород, хлор, вызывающие разрушение бетона и металла, к изолируемому материалу (антикоррозионная гидроизоляция) или миграцию воды через ограждающую конструкцию (антифильтрационная гидроизоляция). Для этого нужно или создать водонепроницаемый слой между водой и поверхностью материала, или придать самому материалу свойство водонепроницаемости. Гидроизоляцию выполняют, прежде всего, для подземных конструкций и сооружений, испытывающих в процессе эксплуатации действие прямого гидравлического напора или фильтрующих грунтовых вод. Это фундаменты, стены подвалов, полы .

При новом строительстве с наружной стороны подземной конструкции используют «первичную» гидроизоляцию – окрасочную и оклеечную. При реконструкции и ремонте выполняют дополнительную «вторичную» гидроизоляцию: монолитную (штукатурную, облицовочную, пропиточную, инъекционную) и засыпную (гидрофобную).

Окрасочная гидроизоляция, рекомендуемая для защиты от капиллярной, фильтрующей воды, представляет собой монолитное водонепроницаемое покрытие толщиной 3 – 6 мм, получаемое путем нанесения на защищаемую поверхность вязкопластичных составов. В зависимости от используемого связующего применяют битумные, битумно-полимерные и полимерные композиции. Битумные рабочие смеси получают или путем растворения битума в органическом растворителе, или в виде водной эмульсии в сочетании с эмульгаторами, обеспечивающими однородность и стабильность составов.

Битумно-полимерные мастики, как правило, представляют собой многофункциональные материалы, применяемые для выполнения гидроизоляции и кровельного ковра – рулонного или мастичного. Для них характерна высокая деформативность покрытия. Примерами могут служить горячая и холодная резинобитумная мастика изол – МРБ-Г(Х), битумно-полимерные эмульсионные кровельные и гидроизоляционные мастики АРНИС и БЭЛАМ, битумно-наиритная БНК и битумно-полиэтиленовая (БИПЭ).

Для наружной и внутренней гидроизоляции наземных и подземных железобетонных, каменных, металлических конструкций, эксплуатируемых без постоянного воздействия УФ-облучения, используют полимерную мастику «Гидрофор». Это экологически безопасный двухкомпонентный вязкотекучий состав, изготовленный на основе синтетического каучука и отвердителя, который в результате полимеризации образует на поверхности монолитный, водонепроницаемый, резиноподобный защитный слой с высокими эксплуатационными характеристиками. Температурный интервал применения минус 5 – плюс 70 о С, гибкость 5 мм/-50 о С, долговечность не менее 15 лет.

Хорошо зарекомендовали себя при гидроизоляции подземных железобетонных конструкций эпоксидные и цементные сложные композиции, включающие для обеспечения заданных свойств до пяти ингредиентов. Например, в один из составов кроме цемента входят песок, синтетический латекс, жидкое стекло и эмульгатор. Основное преимущество таких полимерцементных материалов – экологическая безопасность. Гидроизоляционные покрытия должны иметь высокую адгезию к бетону не менее 100 кПа и прочность при разрыве от 3 до 12 МПа.

Оклеечные, штукатурные и облицовочные покрытия применяют при прямом действии на поверхность воды при напоре до 10 м. Для выполнения оклеечной гидроизоляции используют как специальные рулонные водостойкие и водонепроницаемые материалы, так и покрытия широкого спектра применения. К специальным можно отнести «Изол» – безосновный биостойкий рулонный материал на основе резинобитумного вяжущего с введением наполнителя, антисептических и пластифицирующих добавок; «Бутерол», получаемый смешиванием синтетических каучуков, термоэластопластов, пластификаторов, вулканизирующих добавок и наполнителей. Защиту конструкций выполняют путем наклеивания этих безосновных рулонных материалов толщиной до 2 мм на специальную мастику в два слоя.

Применяемые основные рулонные материалы, как правило, отличаются от кровельных видом защитного слоя в связи с тем, что для гидроизоляционных фактически отсутствуют воздействия высоких и отрицательных температур, УФ-излучения. Как и кровельные, их выпускают на основе стеклохолста и ткани, полимерного холста и ткани. В качестве связующего компонента для гидроизоляции сооружений, не подверженных гидростатическому давлению (полы, вертикальные стены подвалов), используют битумные, битумно-эластомерные и пластомерные составы. Для конструкций, работающих в условиях гидростатического давления воды, применение битума исключается. Защитный слой может быть мелкозернистым, пылевидным или выполненным из полимерной пленки.

Количество слоев гидроизоляции зависит от величины действующего гидростатического напора воды и требуемой влажности в помещении (от менее 50 до свыше 75 %).

При высокой агрессивности грунтовых вод используют полиэтиленовую пленку толщиной более 200 микрон. Многослойное покрытие получают с применением специальных клеев и холодных клеящих мастик. Для обеспечения надежности и долговечности эксплуатации рулонного покрытия его защищают ограждением в виде кирпичной стены, бетонных плитили асбестоцементных листов.

Штукатурно-монолитную гидроизоляцию во избежание трещинообразования, т.к. толщина относительно хрупкого покрытия в зависимости от величины гидростатического напора составляет от 6 до 50 мм, применяют только для жестких недеформируемых поверхностей строительных конструкций. Используемые защитные составы на основе битума, полимерных связующих или минерального вяжущего – цемента содержат для повышения трещиностойкости мелкий заполнитель и минеральные или органические наполнители в виде порошков или волокон.

В зависимости от размера (дисперсности) используемых заполнителей и наполнителей применяют битумные асфальтовые мастики (горячие и холодные) и растворы. Их назначение – антифильтрационная и антикоррозионная защита подземных частей сооружений. Условия, ограничивающие применение, – отсутствие действия нефтепродуктов и горячей воды (Т > 50 о С).

Усилить монолитную гидроизоляцию можно или за счет дополнительного армирования стеклосеткой (стеклохолстом) или применением полимеррастворов и полимербетонов.

Штукатурные композиции наносят на поверхность послойно (не более 3 слоев) ручным или пневмомеханическим (торкрет) способами. Минеральные составы (на основе цемента) содержат песок определенной фракции – цементно-песчаные растворы или тонкомолотые наполнители – коллоидно-цементные растворы. Для обеспечения заданной пластичности смеси и непроницаемости покрытия вводят пластифицирующие и уплотняющие добавки.

Металлические листовые материалы толщиной до 4 мм используют в качестве несъемной опалубки при бетонировании монолитных конструкций. В случае расположения гидроизоляции со стороны действия грунтовых вод металлические листы защищают красочными составами от коррозии.

Полимерные листовые материалы плоские и профилированные (полиэтиленовые, полипропиленовые, винипластовые) толщиной 2 мм устанавливают в опалубку при получении монолитных конструкций или приклеивают к поверхности полимерсиликатным составом для защиты сборных конструкций.

Все большее признание среди строителей при наружной гидроизоляции фундаментов приобретает мембранная гидроизоляция, представляющая собой многослойный материал, состоящий из толстой полиэтиленовой пленки с приклеенной к ней объемной сеткой, заполненной гранулами бентонитовой глины или водонабухающего полимера. При увлажнении эти материалы, увеличиваясь в несколько раз в объеме, создают водонепроницаемый слой.

В случае необходимости гидроизоляции фундамента эксплуатируемого здания с внутренней стороны пробуривают сквозные отверстия в стенах и полу подвального помещения, через которые нагнетают под давлением специальные гидроизоляционные растворы, состоящие из портландцемента, глины, жидкого стекла и уплотняющих добавок.

Для гидроизоляции стен от капиллярного поднятия влаги используют бурение в стене сети наклонных скважин малого диаметра с последующим нагнетанием через них пропитывающих растворов: кремнийорганических, гидрофобизирующих жидкостей или мономеров со специальными добавками, которые, полимеризуясь в порах материала, повышают водонепроницаемость и несущую способность конструкции.

В последние годы расширяется применение гидроизоляционных сухих строительных смесей на основе портландцемента. Для обеспечения их надежной работы необходимо выполнение нескольких условий:

для ликвидации сквозных дефектов и повышения надежности покрытия необходима многослойная гидроизоляция;

гидроизоляционные материалы должны работать только по прямому назначению и не испытывать при эксплуатации действия истирающих и других нагрузок;

защитное покрытие и основание должны иметь близкие коэффициенты температурного расширения для обеспечения прочного сцепления и исключения появления деформационных трещин.

В зависимости от состава сухих смесей путем затворения их водой на строительной площадке можно получить водонепроницаемый бетон (W 12) или обмазочные композиции. Высокая плотность покрытия достигается за счет тщательного подбора гранулометрического состава мытых заполнителей и введения уплотняющих добавок.

Пропиточную гидроизоляцию эффективно выполнять с использованием такого материала проникающего действия, как «Кольматрон», разработанного в России. С его помощью конструкция не только приобретает гидроизоляционные свойства, но и восстанавливает свою прочность и морозостойкость до марки F 150.

Для бетонных пористых поверхностей эффективно также использовать композиции, включающие легкопроникающие химические вещества, которые взаимодействуют с гидроксидом кальция, цементного камня, образуя соединения, кольматирующие поры и повышающие плотность поверхностного слоя.

Несколько иначе действуют кремнийорганические жидкости, на основе которых получают красочные и пропиточные составы. В связи с тем, что в их состав входят химические элементы, по-разному относящиеся к воде – гидрофобные и гидрофильные, они хорошо впитываются минеральной пористой поверхностью, придавая ей свойство гидрофобности. В данном случае пропиточный материал не перекрывает поры, а только придает их поверхности водоотталкивающее свойство, не исключая тем самым паропроницаемость, т.е. материал остается «дышащим», что очень важно, особенно для ограждающих конструкций.

Виды гидроизоляции и применяемые материалы представлены в табл. 9.2.

Таблица 9.2

Виды гидроизоляции и применяемые материалы

В современной строительной практике используются материалы для гидроизоляции, отличающиеся назначением, технологией применения, химическим составом и стоимостью. Дадим описание различных типов изоляции от влаги, в зависимости от основных признаков.

• Изоляция подземных частей сооружений от влаги и воды. Это фундаменты, подземные этажи, тоннели, шахты, и т.д.
• Гидроизоляция гидротехнических сооружений.
• Защита резервуаров для воды и чаш бассейнов.
• Гидроизоляция внутренних конструкций зданий (полов, стен, перегородок) в мокрых и влажных помещениях, изоляция полов по грунту от проникновения влаги из почвы.
• Изоляция кровли.

Современные кровельные мастики позволяют делать такие «веселенькие» крыши

Способы применения

• Поверхностное нанесение обмазкой либо окраской.
• Напыление с помощью специального оборудования.
• Инъецирование в толщу строительного материала.
• Оклейка поверхности листами либо рулонами.
• Монтаж жесткого листового материала.
• Засыпка гидроизоляции в опалубку либо полости.
• Монолитная (литая) изоляция.

При устройстве литой изоляции залитая смесь выравнивается с помощью специальных скребков и оставляется на некоторое время до полного затвердевания

Химический состав

• Гидроизоляционные материалы на основе минерального сырья: глина, керамика, цемент, асбест. Наполнителем может служить песок, хризолитовый асбест.
• Органические материалы на основе продуктов нефтепереработки и сложных полимеров.

Типы гидроизоляционных материалов

Попробуем классифицировать материалы для гидроизоляции по группам, объединив их как по химическому составу, так и по технологии применения:

Глина

Глина - минерал, уже много столетий использующийся для гидроизоляции подвалов и фундаментов зданий. Слой жирной глины около 20 см, набитый в опалубку снаружи фундамента, надежно защищает его от проникновения воды. В последнее время появились маты из саморасширяющейся под действием влаги бентонитовой глины в геотекстильной оболочке. Хорошо обожженная керамика также не пропускает воду. Керамическая черепица, как всякое кровельное покрытие, надежно защищает крышу от осадков.

Традиционное решение гидроизоляции подвала из тех времен, когда рубероид купить было негде. При этом в доме было сухо

Битумные мастики

До конца XIX века строителям были известны только довольно дорогие сланцевые битумы. Изобретение технологии нефтепереработки позволило наладить производство дешевых и доступных битумных материалов. Нефтяные битумы абсолютно влагонепроницаемы. Из них изготавливают разжиженные составы: мастики и праймеры. Наносят обмазкой кистью, валиком либо пневмораспылителем. Для специальных целей применяют битумные эмульсии и пасты. Праймер имеет более жидкую консистенцию, лучше впитывается в минеральную поверхность, служит грунтом. Мастики применяются в качестве клеевого состава для приклеивания рулонных гидроизоляционных материалов на плоские кровли, подземные части зданий, стяжки полов. Практикуется также выполнение обмазочной гидроизоляции фундаментов несколькими слоями битумной изоляции. Однако, надежность такого покрытия намного ниже, чем при использовании рулонных битумных материалов.

Основной недостаток нефтяных битумов - их нестойкость к атмосферным воздействиям, в первую очередь к ультрафиолетовому излучению. Незащищенный битум уже через год-два становится хрупким и растрескивается. Битум имеет относительно неплохую адгезию с бетоном, с кирпичом несколько хуже. Наносится только на сухую поверхность. В случае намокания бетона или кирпича изнутри и возникновения даже небольшого подпора влаги отслаивается. Поэтому устройство гидроизоляции фундаментов возможно только снаружи. С поверхностью материалов на основе битума впоследствии не входит в сцепление ни один другой отделочный либо теплоизоляционный материал. Штукатурные и теплоизоляционные слои на изолированные вертикальные поверхности фундаментов приходится крепить механическим способом.

Значительно улучшить свойства битума, повысить стойкость к внешним воздействиям и срок службы мастик позволяют модифицирующие полимерные добавки. Битумные составы, содержащие полимерные компоненты и разжиженные органическими растворителями, намного дольше обычных сохраняют эластичность.

Мастичное покрытие фундамента просто в устройстве и обходится недорого, но на хорошую защиту и долгий срок службы рассчитывать не приходится

Рулонные материалы на битумной основе

Многокомпонентный материал, битумная масса наносится на армирующую основу. В состав могут входить модифицирующие добавки и наполнители. Наполнители в небольшом количестве применяют для увеличения толщины полотна. Это измельченные до состояния муки минералы: андезит, мел, шпаты, доломит.

Толь и рубероид - наиболее дешевые рулонные материалы, производятся путем пропитки бумаги и картона битумом без модификаторов. Толь годится только в качестве подкладочного материала. Оклейкой рубероидом выполняют гидроизоляцию фундаментов, полов, кровель. Выпускаются специальные разновидности для кровельных работ с защитной посыпкой из каменной крошки. Срок службы таких покрытий, если они не защищены от атмосферных воздействий, невысок. Уже через пять лет рулонные материалы на основе чистого битума теряют эластичность и разрушаются.

Битумно-полимерные рулонные гидроизоляционные материалы за счет модификации битума сложными полимерными составляющими служат гораздо дольше - до четверти века. Основой для них служат стеклянные и полимерные холсты, сетки. Толщина может достигать 4 мм. Выпускается множество разновидностей для различных видов работ, в том числе с цветной защитной каменной посыпкой для верхних слоев кровли. На горизонтальную поверхность полов рулонную гидроизоляцию можно приклеить на холодную мастику. Фундаменты и кровли оклеиваются горячим способом. Современные наплавляемые материалы имеют изображения-индикаторы, по которым можно определить необходимую степень нагрева при оклейке. Перегрева допускать нельзя, иначе полимерные модификаторы выгорят и характеристики опустятся до уровня рубероида.

При устройстве наплавляемой битумно-полимерной изоляции очень важно соблюдать правильный температурный режим. В случае недогрева материал не приклеится как следует, перегрева - потеряет свойства

Полимерная гидроизоляция

Эта гидроизоляция имеет более высокую степень эластичности и служит дольше полимерно-битумной. Эпоксидные составы отличаются еще и очень высокой прочностью и стойкостью к механическим воздействиям. Производятся полимерные изоляционные материалы в виде мастик. Как правило, двухкомпонентные наносятся вручную или распылением под давлением. К этой же группе относятся напыляемая гидроизоляция из жидкой резины. Мастичное полимерное покрытие не уступает по свойствам битумному рулонному, но стоит дороже.

Полимерное покрытие бетонной чаши бассейна на основе эпоксидных смол эстетично, водонепроницаемо и весьма прочно

Рулонная полимерная гидроизоляция (мембраны) прочна и весьма долговечна, применяется при проведении кровельных работ на ответственных объектах, для защиты от влаги и корней растений конструкций зеленых крыш. Цветные ПВХ-мембраны служат одновременно отделочным и гидроизоляционным слоем чаш бассейнов.

Полотнища полимерных мембран нельзя склеивать, их сваривают между собой специальным инструментом

Цементная и полимерцементная изоляция

Цементная гидроизоляция широко применяется лишь два-три десятилетия. Способность цемента задерживать воду была известна давно, но только с изобретением соответствующих полимерных добавок удалось получить продукт, способный на равных конкурировать с битумными материалами. В состав изоляции, кроме цемента и полимеров, входит наполнитель - очень мелкий кварцевый песок. При этом работать цементно-полимерными составами намного проще. Затворяя в воде сухие смеси, их наносят вручную с помощью шпателя или кисти в один-три слоя.

Цементные материалы имеют превосходную адгезию с любыми минеральными поверхностями, но успешно применяются и для изоляции металлических конструкций (в том числе резервуаров). В отличие от битумных материалов, цементную гидроизоляцию можно наносить на влажную поверхность. Так как внутренняя влажность конструкций не влияет на состояние гидроизоляционного слоя, цементно-полимерные составы наилучшим образом подходят для выполнения внутренней гидроизоляции влажных подвалов, бетонных и кирпичных резервуаров. Они способны выдерживать большое давление воды изнутри конструкции. Существуют специальные ремонтные составы (гидропломбы), которыми за считанные минуты можно устранить несильную течь из трещины в монолитном бетоне или шва в сборном. В корабельном деле применяют гидропломбы, которыми заделывают отверстия в корпусе судна прямо в морской воде.

Основная сфера применения цементно-полимерных смесей - гидроизоляция подвальных этажей, фундаментов, чаш бассейнов, прочих подземных сооружений. Достоинства - надежность, простота применения и дешевизна. Главный недостаток - отсутствие пластичности. При возникновении трещины в бетоне цементный слой также треснет. Для решения этой проблемы разработаны специальные цементно-полимерные двухкомпонентные эластичные составы.

Перед использованием сухая цементная смесь затворяется жидким полимерным составом. Наносится кистью либо шпателем в два слоя. Между слоями располагают слой армирующей стеклопластиковой сетки. Такое покрытие чрезвычайно прочно и надежно, способно поглощать довольно большие деформации (не меньшие, чем рулонные битумно-полимерные покрытия), но обходится довольно дорого. Под первый слой изоляции во внутренние углы чаш бассейнов, прочих резервуаров рекомендуется устанавливать специальные сверхэластичные резинополимерные ленты.

В отличие от битумной, цементной гидроизоляцией можно обрабатывать влажные поверхности. Это легкий в работе «погодонезависимый» материал

Составы проникающего действия

Так именуют группу разных по химическому составу материалов, которые объединяет общее свойство: изоляционный состав проникает через капилляры в материал минерального основания (бетон, керамический кирпич) на большую глубину, несколько сантиметров. Существуют различные проникающие составы: жидкие грунтовки (пропитки) и затворяемые обмазочные сухие смеси. Смеси изготавливают на цементно-полимерной основе с введением в их состав специальных добавок. Наносят на поверхность либо нагнетают в трещины и пустоты под давлением. Глубокопроникающими пропитками обрабатывают конструкции снаружи.

Еще одна группа проникающих составов предназначена для надежной гидроизоляции конструкций прямо в их толще, часто применяется при реставрации и реконструкции. Например, стены подвала существующего здания не имеют горизонтальной изоляции, и влага поступает через подошву фундамента. В этом случае можно выполнить так называемую отсечку. Для этого в месте, где необходимо остановить влагу, сверлят с определенным шагом наклонные каналы и заливают в них изолирующий состав. Технология называется инъекцированием, а место отсечки влаги - инфильтрационной завесой.

Полимеры, применяемые в проникающих составах, различны. Как правило, используются различные сочетания акриловых сополимеров, фурановых и карбамидных смол с солями щелочных и щелочноземельных металлов. Соли под действием влаги кристаллизуются, закрывая поры в материале. Полимеры способствуют их глубокому проникновению, улучшают свойства. Отличие проникающей изоляции от других типов гидроизоляции в том, что ее свойства со временем улучшаются: кристаллизация солей продолжается и после нанесения состава не один год.

Проникающая изоляция под воздействием влаги постепенно «врастает» в бетон или полнотелый кирпич, с каждым годом улучшая защиту

Кроме перечисленных, существуют и менее распространенные материалы для гидроизоляции. Это литая гидроизоляция толщиной 20-50 мм из горячих асфальтовых мастик и наполнителей (керамзит, перлит). Применяют также монтаж твердых листовых водонепроницаемых материалов (металлы, пластики, стеклопластики, обработанные асбестоцементные листы) с герметизацией швов битумными и полимерными мастиками и лентами. В строительстве гидротехнических сооружений используются специальные полимерно-солевые добавки для бетона, значительно снижающие его водопоглощение по всей массе.

Ассортимент современных гидроизоляционных материалов весьма разнообразен. Они заметно разнятся по свойствам, способу применения, качеству, долговечности, стоимости. В каждом конкретном случае выбор в пользу того либо иного типа изоляции зависит от цели (изоляция фундаментов, полов, кровель и т.д.), возможности использования той или иной технологии (погодные условия, влажность материала и наличие спецоборудования накладывают ограничения), объема работ и бюджета стройки. Некоторые технологии просты (обмазочная цементная изоляция) и могут быть выполнены самостоятельно. Другие (наплавляемая битумно-полимерная изоляция) требуют наличия профессиональных навыков и недешевых инструментов. Учитывая то, что в большинстве случаев брак в устройстве изоляционных покрытий исправить либо невозможно вообще, либо более чем затратно, имеет смысл поручить устройство гидроизоляции проверенным и опытным профессионалам.